乳的理化性質(zhì)

1、乳的相關(guān)知識 1 乳是哺乳動物分娩后由乳腺分泌的一種白色或微黃色的不透明液體。它含有幼兒生長發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)成分，是哺乳動物出生后最適于消化吸收的全價(jià)食物。 乳的概念2乳的分類 乳有多種分類方法，按乳的來源可將乳分為牛乳,羊乳,馬乳等，按乳的分泌時(shí)間將乳分為初乳,常乳和末乳(老乳)3類；在乳品工業(yè)上通常按乳的加工性質(zhì)將乳分為常乳和異常乳2大類。通常所講的乳一般是指常乳而言，它的化學(xué)組成和性質(zhì)都比較穩(wěn)定，是乳品加工業(yè)的主要原料正常乳的成分和性質(zhì)基本穩(wěn)定，當(dāng)乳牛受到疾病、氣溫以及其他各種因素的影響時(shí)，乳的成分和性質(zhì)往往發(fā)生變化，這種乳稱做異常乳，不適于加工優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。 3牛乳的物理特性 乳的分

2、散體系 色澤 滋味與氣味 pH值 比重和密度 41、乳的分散體系 乳的成分十分復(fù)雜,含有上百種化學(xué)成分,主要包括水分、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖鹽類以及維生素、酶類、氣體等。在物理構(gòu)成上,乳是一種復(fù)雜的分散體系,其中水是分散劑,其他各種成分如脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、無機(jī)鹽等為分散質(zhì),分別以不同的狀態(tài)分散在水中,共同形成一種復(fù)雜的分散系。牛乳的脂肪在常溫下呈液態(tài)的微小球狀分散在乳中,乳脂肪球的直徑平均3um左右, 所以牛乳中的脂肪球即為乳濁液的分散質(zhì)。分散在牛乳中的酪蛋白顆粒,其粒子大小大部分為515nm,乳白蛋白的粒子為1.55nm,乳球蛋白的粒子為23nm,這些蛋白質(zhì)都以乳膠體狀態(tài)存在于乳中。此外,凡直

3、徑在0.1um以下的脂肪球、一部分聚磷酸鹽等也以膠體狀態(tài)分散于乳中。乳糖、鉀、鈉、氯、檸檬酸鹽和部分磷酸鹽以分子或離子形式存在于乳中。 52、色澤 正常的新鮮牛乳呈不透明的乳白色或淡黃色。乳的白色是由于乳中的酪蛋白酸鈣，磷酸鈣膠粒及脂肪球等微粒對光的不規(guī)則反射所產(chǎn)生。牛乳中的脂溶性胡蘿卜素和葉黃素使乳略帶淡黃色，而水溶性的核黃素使乳清呈熒光性黃綠色。 63、滋味與氣味 乳中含有揮發(fā)性脂肪酸及其他揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)是牛乳氣味的主要構(gòu)成成分。這種香味隨溫度的升高而加強(qiáng)，乳經(jīng)加熱后香味強(qiáng)烈，冷卻后減弱。乳中羰基化合物，如乙醛、丙酮、甲醛等均與牛乳風(fēng)味有關(guān)。牛乳除固有的香味之外，還很容易吸收外界的各

4、種氣味。所以，擠出的牛乳如在牛舍中放置時(shí)間太久，會帶有牛糞味或飼料味，儲存器不良時(shí)則產(chǎn)生金屬味，消毒溫度過高則產(chǎn)生焦糖味。所以每一個(gè)處理過程都必須保持周圍環(huán)境的清潔，以避免各因素的影響。 純凈的新鮮乳滋味稍甜，這是由于乳中含有乳糖。乳中因含有氯離子而稍帶咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白質(zhì)等所調(diào)和而不易覺察，但異常乳如乳房炎乳中氯的含量較高，故有濃厚的咸味。乳中的苦味來自Mg2、Ca2，而酸味是由檸檬酸及磷酸所產(chǎn)生。 74、pH值 酸度可用氫離子濃度的負(fù)對數(shù)(pH值)表示,正常新鮮牛乳的pH值為6.5-6.7，一般酸敗乳或初乳的pH值在6.4以下,乳房炎乳或低酸度乳pH值在6.8以上。 滴

5、定酸度可以及時(shí)反映出乳酸產(chǎn)生的程度,而pH值反映的為乳的表觀酸度,兩者不呈現(xiàn)規(guī)律性的關(guān)系,因此生產(chǎn)中廣泛地采用測定滴定酸度來間接掌握乳的新鮮度。乳酸度越高,乳對熱的穩(wěn)定性就越低。 85、比重和密度 乳的比重是指乳在15時(shí)的質(zhì)量與同溫度下同體積水的質(zhì)量之比。正常牛乳約比重為1.030-1.032；乳的密度是指乳在20時(shí)的質(zhì)量與同體積4水的質(zhì)量之比。正常牛乳的密度為1.028-1.030。乳的比重和密度受多種因素的影響,如乳的溫度、脂肪含量、無脂干物質(zhì)含量(SNF)、乳擠出的時(shí)間等。乳的比重/密度受乳溫度的影響較大,溫度升高則測定值下降,溫度下降則測定值升高。在10-30范圍內(nèi),乳的溫度每升高或降

6、低1實(shí)測值減少或增加0.002。因此,在乳比重/密度的測定中,必須同時(shí)測定乳的溫度,并進(jìn)行必要的校正。 乳脂肪的比重較低,約為0.9250,所以乳脂串越高則乳的比重/密度越低；與此相反,SNF的比重較大,約為1.6150,故SNF含景越高則乳的比重/密度就越大。9牛乳的化學(xué)特性 乳脂肪 酪蛋白 乳清蛋白 非蛋白含氮物 乳糖 乳中的無機(jī)物 乳中的維生素 8.乳中的其他成分 101、乳脂肪乳脂肪(milk fat or butter fat)是牛乳的主要成分之一，含量一般為3-5，對牛乳風(fēng)味起著重要的作用。乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中。 乳脂肪球的大小依乳牛的品種、個(gè)體、健康狀況、泌乳期、飼料及

7、擠乳情況等因素而異,通常直徑為0.1-10um,其中以0.3um左右者居多。每毫升牛乳中有20億-40億個(gè)脂肪球。脂肪球的大小對乳制品加工的意義在于：脂肪球的直徑越大,上浮的速度就越快, 故大脂肪球含量多的牛乳,容易分離出稀奶油,當(dāng)脂肪球的直徑接近1 nm時(shí),脂肪球基本不上浮。 112 、脂肪的化學(xué)組成 乳脂肪主要是由甘油三酯(98-99)，少量的磷脂(0.2-1.0)和甾醇(0.25-0.4)等組成。 乳中的脂肪酸可分為3類：第一類為水溶性揮發(fā)性脂肪酸，例如丁酸、乙酸、辛酸和癸酸等；第二類是非水溶性揮發(fā)性脂肪酸，例如十二碳酸等；第三類是非水溶性不揮發(fā)性脂肪酸，例如十四碳酸，二十碳酸，十八碳烯

8、酸和十八碳二烯酸等。乳脂肪的脂肪酸組成受飼料、營養(yǎng)、環(huán)境、季節(jié)等因震的影響。一般夏季放牧期間乳脂肪不飽和脂肪酸含量升高，而冬季舍飼期不飽和脂肪酸含量降低，所以夏季加工的奶油其熔點(diǎn)比較低。 123 、酪蛋白 在溫度20時(shí)調(diào)節(jié)脫脂乳的pH值至46時(shí)沉淀的一類蛋白質(zhì)稱為酪蛋白(casein)，占乳蛋白總量的80-82。 乳中的酪蛋白與鈣結(jié)合生成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的磷酸鈣結(jié)合形成酪蛋白酸鈣磷酸鈣復(fù)合體(calcium casemate-calcium phosphate complex),以微膠粒的形式存在于牛乳中，其膠體微粒直徑在10-300nm之間變化，一般40-160nm占大多數(shù)。此外，酪蛋

9、白微膠粒中還含有鎂等物質(zhì)。 134 、酪蛋白化學(xué)性質(zhì) 酸凝固酪蛋白檄膠粒對pH值的變化很敏感。當(dāng)脫脂乳的pH值降低時(shí), 酪蛋白微膠粒中的鈣與磷酸鹽就逐漸游離出采。當(dāng)pH值達(dá)到酪蛋白的等電點(diǎn)4.6時(shí),就會形成酪蛋白凝固干酪素生產(chǎn)就是依據(jù)這個(gè)原理。 鹽類及離子對酪蛋白穩(wěn)定性的影響。乳中的酪蛋白酸鈣磷酸鈣膠粒容易在氨化鈉或硫酸銨等鹽類飽和溶液或半飽和溶液中形成沉淀，這種沉淀是由于電荷的抵消與膠粒脫水而產(chǎn)生。 145 、乳清蛋白 乳清蛋白是指溶解于乳清中的蛋白質(zhì)，占乳蛋白質(zhì)的18-20，可分為熱穩(wěn)定和熱不穩(wěn)定的乳清蛋白2部分。 (1) 熱不穩(wěn)定的乳清蛋白質(zhì) 調(diào)節(jié)乳清pH值至4.6-4.7時(shí)，煮沸20m

10、in，發(fā)生沉淀的一類蛋白質(zhì)為熱不穩(wěn)定的乳清蛋白，約占乳清蛋白的81。包括乳白蛋白和乳球蛋白2類。 (2) 熱穩(wěn)定的乳清蛋白 這類蛋白包括蛋白際和蛋白胨，約占乳清蛋白的19。此外還有一些脂肪球膜蛋白質(zhì)，是吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)與酶的混合物，其中含有脂蛋白、堿性磷酸酶和黃嘌呤氧化酶等。這些蛋白質(zhì)可以用洗滌方法將其分離出來。 156 、非蛋白含氮物 牛乳的含氮物中，除蛋白質(zhì)外，還有非蛋白含氮物，約占總氮的5其中包括氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及葉綠素等。這些含氮物是活體蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，從乳腺細(xì)胞進(jìn)入乳中。 167 、乳糖 乳糖是哺乳動物乳汁中特有的糖類。牛乳中含有4.6-4.7的乳糖呈溶解狀態(tài)。 一

11、部分人隨著年齡增長,消化道內(nèi)缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖,飲用牛乳后會出現(xiàn)嘔吐、腹脹、腹瀉等不適應(yīng)癥,稱其為乳糖不耐癥 178 、乳中的無機(jī)物 牛乳中的無機(jī)物(inorganic salts)亦稱為礦物質(zhì)，含量為0.35-1.21，平均為0.7左右，主要有磷、鈣、鎂、氯、鈉、硫、鉀等。此外還有一些微量元素。牛乳中無機(jī)物的含量隨泌乳期及個(gè)體健康狀態(tài)等因裹而異。 牛乳中的鹽類含量雖然很少，但對乳品加工，特別是對乳的熱穩(wěn)定性起著重要作用。牛乳中的鹽類平衡，特別是鈣、鎂等陽離子與磷酸、檸檬酸等陰離于之間的平衡，對于牛乳的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。 18乳中的無機(jī)物牛乳發(fā)生不正常凝固時(shí)，往往是由于鈣、鎂

12、離子過剩，鹽類的平衡被打破的緣故。此時(shí)，可向乳中添加磷酸及檸檬酸的鈉鹽，以維持鹽類平衡，保持蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。生產(chǎn)煉乳時(shí)常常利用這種特性。乳與乳制品的營養(yǎng)價(jià)值，在一定程度上受礦物質(zhì)的影響，以鈣而言，由于牛乳中的鈣的含量較人乳多3-4倍，因此牛乳在嬰兒胃內(nèi)所形成的蛋白凝塊相對人乳比較堅(jiān)硬，不易消化牛乳中鐵的含量為10-90ug100mL，較人乳中少，故人工哺育幼兒時(shí)應(yīng)補(bǔ)充鐵。 19乳中的維生素 牛乳含有幾乎所有已知的維生素,包括脂溶性維生素A、維生素D、維生素E、維生素K和水溶性的維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C等2大類。牛乳中的維生素，部分來自飼料中的維生素,如維生素

13、E；有的要靠乳牛自身合成,如B族維生素。 20乳中的其他成分 乳中尚有少量的有機(jī)酸、氣體、色素、細(xì)胞成分、風(fēng)味成分及激素等 乳中的有機(jī)酸主要是檸檬酸等。乳中檸檬酸的含量為0.07-0.40，平均為0.18,以鹽類狀態(tài)存在除了酪蛋白膠粒成分中的檸檬酸鹽外,還存在有分子、離子狀態(tài)的檸檬酸鹽,主要為檸檀酸鈣。檸檬酸對乳的鹽類平衡及乳在加熱、冷凍過程中的穩(wěn)定性均起重要作同時(shí),檸檬酸還是乳制品芳香成分丁二酮的前體。 氣體主要為二氧化碳、氧氣和氮?dú)獾?其中二氧化碳最多,氧最少,在擠乳及儲存過程中,二氧化碳由于逸出而減少,而氧、氮?jiǎng)t因與大氣接觸而增多,乳中的氣體對乳的比重和酸度有影響,因此,在測定乳的比重和酸度時(shí)，要求乳樣放置一定時(shí)間,待氣體達(dá)到平衡后再測定. 乳中所含的細(xì)胞成分主要是白細(xì)胞和一些乳房分泌組織的上皮細(xì)胞，也有少量紅細(xì)胞。牛乳中的細(xì)胞含量的多少是衡量乳房健康狀況及牛乳衛(wèi)生質(zhì)量的標(biāo)志之一,一般正常乳中細(xì)胞數(shù)不超過50萬/ml。 21旺仔牛奶是復(fù)原乳國務(wù)院下發(fā)的關(guān)于加強(qiáng)液態(tài)奶生產(chǎn)經(jīng)營管理的通知規(guī)定：2005年10月15日后用乳粉或在生鮮乳中添加部分乳粉生產(chǎn)的酸牛乳、滅菌乳，其包裝