第一章 乳的成分和性質課件

乳品加工技術第一章乳的成分和性質第一章原料乳的成分與性質第一節(jié)原料乳的組成與影響因素乳：雌性哺乳動物分娩后由乳腺分泌的一種白色或微黃色帶有甜味的物質?！鞍咨骸比榈闹饕煞旨氨壤?（以乳牛為例）：水分總固形物蛋白質脂肪乳糖灰分

87.212.8

3.53.74.90.2

水分：87-89%第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質

乳的總固形物（totalsolid，TS）:將乳干燥到恒重時所得到的物質。又稱為乳干物質、全乳固體包括脂肪（fat，F）和非脂乳固體（solidofnon-fat，SNF）。常乳中干物質含量為11%～13%，含有乳的全部成分。乳脂肪在乳中的變化比較大，因此在實際工作中常用（非脂乳固體）無脂干物質作為指標。第一章乳的成分和性質二、影響牛乳成分的因素品種：品種是經過人類長期選擇培育而形成，乳牛中黑白花牛的乳最稀薄，更塞牛、娟珊牛的乳脂率最高。水牛、牦牛乳干物質含量比其它品種要高第一章乳的成分和性質個體與體型同一品種的不同個體，即使在同樣環(huán)境條件下，產乳量及其乳的成分、性質有很大差異。同一品種同一年齡的乳用牛，通常體型大，產乳量較高。乳脂率變動范圍，黑白花奶牛為2.6%～6％，娟柵牛為3.3%～8.4%；而產乳量變動則更大，由2000kg～12000kg。第一章乳的成分和性質年齡與胎次產乳量隨機體生長發(fā)育逐漸增加，以后隨機體的逐漸衰老而下降。2-7胎泌乳量漸增，第7胎次時達到高峰，而含脂率和非脂乳固體在初產期最高。乳牛的年齡、胎次不同，乳牛產乳性能也不同，所以，年齡鑒定具有重要意義。奶牛的懷孕期平均280d，255-305d第一章乳的成分和性質泌乳期：300d/y左右，成年母牛按泌乳階段分群泌乳階段時期說明①干乳期60d停奶日-分娩日對奶牛產后及乳房健康至關重要②圍產后期15d分娩日-產后第15d奶牛健康及產奶量的關鍵飼養(yǎng)期③泌乳盛期110d分娩后第16d-第120d占全泌乳期產奶量的45-50％④泌乳中期90d分娩后第121d-第210d占全泌乳期產奶量的30％左右⑤泌乳后期90d分娩后第211d-停奶前1天占全泌乳期產奶量的20-25％第一章乳的成分和性質初乳：乳牛分娩1周內所產乳。含有β胡蘿卜素，故色黃、濃厚、富粘性；干物質含量高，免疫球蛋白含量高。維生素含量高；熱穩(wěn)定性差，有異臭、味苦。常乳：產犢后7d到干乳期之前所產乳末乳：干乳前一周所產乳第一章乳的成分和性質飼養(yǎng)管理飼料中蛋白質含量不足時，引起擠乳量下降、導致乳中蛋白質含量降低。飼料對乳脂及其性質有顯著影響。飼料中維生素含量不足時，使產乳量降低、維生素含量減少。飼料中無機物不足時，產乳量減少，而且消耗體內貯存的無機鹽。第一章乳的成分和性質擠乳技術擠乳技術包括擠乳次數、擠乳時間、擠乳順序、乳房按摩等。（1）母牛通常每天擠乳2次，若每天擠乳3次，則產乳量增加10％～25％。（2）大多數牛的擠乳時間5～6min可得到最大的泌乳量。（3）擠乳順序以交叉擠乳效果較好，即先同時擠右側前乳頭和左側后乳頭，然后再擠左側前乳頭和右側后乳頭，交替進行。第一章乳的成分和性質（4）乳房按摩是提高乳牛產乳能力，保證乳房正常泌乳的重要環(huán)節(jié)。擠乳前按摩乳房，對提高產乳量和乳脂率是十分必要的。擠乳前用熱水擦洗并按摩乳房，能引起血管反射性擴張，進入乳房的血流量加大，促進乳脂的合成；同時，可使乳房迅速膨脹，內壓增高，產生排乳。第一章乳的成分和性質疾病與藥物乳牛的健康狀況對乳的產量和成分均有影響，如乳糖含量減少，氯化物和灰分增加。乳?；加腥榉垦讜r，除產量明顯下降外，乳中乳清蛋白、免疫球蛋白、鈉、氯增加，酪蛋白、乳糖、乳白蛋白、磷減少，pH值升高。這些異常變化是由于侵入乳房的細菌引起的乳腺細胞的通透性增加，影響乳汁的正常生成所致。殺菌劑、抗菌素在內的許多用于治療牛病的藥物都可能進入乳中而改變乳的正常組成。第一章乳的成分和性質環(huán)境因素乳牛最適宜的溫度為10-15℃當氣溫升高，母牛為減少體熱產生，乳量與飼料消耗量自動減少。因而，產乳量下降，尤其是高產牛或泌乳高峰期乳牛下降幅度更大。噪音、日照、空氣污染第一章乳的成分和性質第二節(jié)乳成分的化學性質鮮乳是一種復雜的具有膠體特性的液體。真溶液：乳糖、水溶性鹽類、水溶性維生素呈溶解狀態(tài)高分子溶液：乳白蛋白、乳球蛋白呈大分子態(tài)膠體懸浮液：酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復合體乳濁液：乳脂肪以脂肪球存在第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質一、水分一般牛乳中的水分含量為87%~89%可作為分散介質，使乳汁得以形成均勻而穩(wěn)定的流體；牛乳中的水分可分為游離水、結合水和結晶水。游離水是乳中各種組分的分散介質；結合水是以結合乳中蛋白質、乳糖以及某些鹽類的形式存在，沒有溶解其他物質的作用；結晶水是作為分子組成成分，按一定數量比例與乳中物質結合的水，是三種水分存在形式中最穩(wěn)定的。第一章乳的成分和性質乳蛋白（MilkProtein）是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中95%為乳蛋白質,5%為非蛋白態(tài)含氮化合物,蛋白質在牛乳中的含量為3.4％。酪蛋白casein占蛋白總量80-82%脂肪球膜蛋白加工奶油時存在于酪乳中，富含卵磷脂乳白蛋白月示、胨6%α-乳白蛋白5%血清白蛋白1%乳球蛋白β-乳球蛋白10%IgG1IgG2IgGMIgGA免疫球蛋白αS-酪蛋白Κ-酪蛋白β-酪蛋白25%

γ-酪蛋白

10%幾乎不含磷不能被皺胃酶凝固（磷蛋白，占總酪蛋白40%，鈣不溶）（占總酪蛋白15%，鈣可溶，皺胃酶凝乳）熱不穩(wěn)定熱穩(wěn)定蛋白質乳清蛋白占18-20%二、乳蛋白質(MilkProtein)第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質2.乳清蛋白

濾液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮沸,pH4.6乳清蛋白沉淀(占乳清蛋白的81％)pH7,飽和MgSO4鹽析乳白蛋白(占乳清蛋白的68％)溶解析出乳球蛋白(占乳清蛋白的13％)：真球蛋白（免疫球蛋白）、假球蛋白1.α-乳白蛋白占乳清蛋白的19.7%2.β-乳球蛋白43.6%3.血清白蛋白4.7%月示、胨

19%第一章乳的成分和性質1)α-乳白蛋白:制造小兒麻痹濾性病毒培養(yǎng)基的必需原料。特點:所含必需氨基酸較酪蛋白少，但可起到蛋白補償作用，故乳蛋白是全價蛋白。性質：呈直徑1.5-5um的微粒分散于乳中,對酪蛋白起保護作用,常溫下不能用酸凝固,弱酸加溫可以。等電點為4.1-4.8，分子量為15100。與酪蛋白的主要區(qū)別是不含P,而含大量為S,故不能被皺胃酶凝固。第一章乳的成分和性質2)β-乳球蛋白:分子量為35500，皺胃酶不能使其凝固，常乳中僅0.2-0.4%，初乳中多。3)真性球蛋白:與免疫性有關，具抗原作用，故常稱為免疫性球蛋白，占乳清的5-10%，占初乳蛋白質的50-60%，病牛乳中多，故可用以判斷家畜的健康狀態(tài)。第一章乳的成分和性質

3、免疫球蛋白（Ig）

Ig是因外源大分子抗原刺激而產生的一種抗體，以單體或多聚體形式存在，在牛乳中有4中，即IgA、IgG1

、IgG2、IgM，其中IgG1是主要的免疫球蛋白，還有少量IgA和IgG2抗菌和調整病原微生物類群；刺激和加強腸道中鐵的吸收；參與機體免疫系統(tǒng)功能，調節(jié)骨髓細胞生成，減輕炎癥；刺激溶菌酶活性再生；抗病毒；可以淬滅自由基，避免潛在的過氧化；刺激雙歧桿菌生長。4、乳鐵蛋白（lactoferrin，lf)第一章乳的成分和性質1.酪蛋白20℃時，調節(jié)脫脂乳的pH值至4.6，沉淀的一類蛋白質。占乳蛋白總量的80%。酪蛋白不是單一的蛋白質，而是由α-（50%）、β-和κ-酪蛋白組成，為含磷蛋白。含磷量不同。α-酪蛋白含磷多，故又稱磷蛋白。含磷量對皺胃酶的凝乳作用影響很大。第一章乳的成分和性質1.酪蛋白：pH4.6沉淀的蛋白質，占乳蛋白的82%,純凈的酪蛋白為不溶于水的白色物質，但可溶于酸堿液中（即兩性）形成可溶性鹽。酪蛋白膠束模擬圖存在方式：

與鈣結合使微粒結構穩(wěn)定,形成酪蛋白酸鈣再與膠體狀的Ca3(PO4)2結合形成酪蛋白酸鈣（95.2%）-磷酸鈣（4.8%）復合體形式存在。第一章乳的成分和性質①與糖的反應:氨基糖芳香味常見于奶粉，乳蛋白粉、煉乳等為防止此反應，應盡量除去水分，只留結合水，并隔絕空氣。②與醛的反應弱酸介質:2R-NH2+HCHO→R-NH-CH2-NH-R+H2O堿性介質:R-NH2+HCHO→R-N=CH2+H2O應用于塑料工業(yè),人造纖維的生產③與酸堿反應NH3﹢—R—COO﹣兩性新鮮的牛奶pH6.6左右，酪蛋白具有酸的作用與牛奶中的鈣結合，形成酪蛋白鈣的形式，存在于乳中。亞甲基橋亞甲基衍生物第一章乳的成分和性質NH3﹢—R—COO﹣兩性第一章乳的成分和性質④酸凝固復合體Ca3(PO4)2+酪蛋白酸鈣酸…Ca+酪蛋白乳糖乳酸游離酪蛋白+乳酸鈣乳酸能使酪蛋白形成硬的凝塊，稀乳酸及其鹽不溶解酪蛋白,故適于沉淀酪蛋白。pH5.2pH4.6乳酸菌復合體⑤酶作用

→用于制作干酪復合體+皺胃酶→付酪蛋白鈣+乳清蛋白+皺胃酶（不能除去其中Ca++）應用于干酪,酸乳制品,工業(yè)用干酪素和食用干酪素。第一章乳的成分和性質⑥酪蛋白的鈣凝固Ca,P含量直接影響酪蛋白微粒大小,大顆粒含Ca.P較多。乳中Ca、P,故復合體穩(wěn)定,當加入CaCl2破壞了平衡,加熱即凝固,溫度越高,則CaCl2量愈少,且乳清蛋白也凝固。優(yōu)點：鈣凝蛋白利用率高。當T=95℃,每升乳加1-1.25gCaCl2，則97%的乳蛋白可被利用(低分子蛋白質,乳清蛋白均被利用）蛋白質的利用率比酸凝固法高5%，比皺胃酶高10%以上。三種途徑可以得到酪蛋白沉淀凝塊：酸凝固、酶凝固和鈣凝固。第一章乳的成分和性質酪蛋白是一種兩性電解質，分子中含有的酸性氨基酸遠多于堿性氨基酸，故具有明顯的酸性。應用：在制造干酪時，有些乳常發(fā)生軟凝塊或不凝固現象，就是由于蛋白質中含磷量過少的緣故。第一章乳的成分和性質(1)酪蛋白的存在形式乳中的酪蛋白與鈣結合生成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的磷酸鈣結合形成酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復合體以膠體懸浮液的狀態(tài)存在于牛乳中。酪蛋白膠粒中還含有鎂等物質。其膠體微粒直徑在30～300nm，多數80～120nm。第一章乳的成分和性質(2)酪蛋白的性質①酪蛋白的酸沉淀

當脫脂乳的pH值降低時，酪蛋白膠粒中的鈣與磷酸鹽就逐漸游離出來。酪蛋白的酸凝固過程：

酪蛋白酸鈣[Ca3(PO4)2]＋2HCl→酪蛋白↓＋2CaHPO4＋CaCl2加酸程度不同，酪蛋白酸鈣復合體中鈣被酸取代的情況也有差異。第一章乳的成分和性質乳中酪蛋白在pH5.2～5.3時Ca3(PO4)2先行分離就發(fā)生沉淀，這種酪蛋白沉淀中含有鈣；繼續(xù)加酸而使pH值達到4.6時，Ca2+又從酪蛋白鈣中分離，游離的酪蛋白完全沉淀。工業(yè)上一般用鹽酸使酪蛋白沉淀。如果由于乳中的微生物作用，使乳中的乳糖分解為乳酸，從而使pH值降至酪蛋白的等電點時，同樣會發(fā)生酪蛋白的酸沉淀。第一章乳的成分和性質②酪蛋白的凝乳酶（皺胃酶）凝固

凝乳酶的作用，酪蛋白發(fā)生凝固。應用：工業(yè)上生產干酪。酪蛋白在凝乳酶的作用下變?yōu)楦崩业鞍?Paracasin)，在鈣離子存在下形成不溶性的凝塊，這種凝塊叫作副酪蛋白鈣，其過程如下：酪蛋白酸鈣＋凝乳酶→副酪蛋白鈣↓+糖肽＋凝乳酶第一章乳的成分和性質③鹽類及離子對酪蛋白穩(wěn)定性的影響

乳中的酪蛋白酸鈣-磷酸鈣膠粒容易在氯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生。鈣離子與鎂離子的濃度影響著膠粒的穩(wěn)定性：酪蛋白酸鈣-磷酸鈣膠粒，對于其體系內二價的陽離子含量的變化很敏感。鈣或鎂離子能與酪蛋白結合，而使粒子形成凝集作用。第一章乳的成分和性質鈣和磷的含量直接影響酪蛋白微粒的大小，大的微粒要比小的微粒含有較多量的鈣和磷。由于乳汁中的鈣和磷呈平衡狀態(tài)存在，所以鮮乳中酪蛋白微粒具有一定的穩(wěn)定性。當向乳中加入氯化鈣時，則能破壞平衡狀態(tài)，因此在加熱時使酪蛋白發(fā)生凝固現象。試驗證明，在90℃時加入0.12%～0.15%的CaCl2即可使乳凝固。第一章乳的成分和性質④酪蛋白與糖的反應

具有還原性羰基的糖可與酪蛋白作用變成氨基糖而產生芳香味及其色素。應用：乳品（如乳粉、乳蛋白粉和其他乳制品）在長期貯存中，由于乳糖與酪蛋白發(fā)生反應產生顏色、風味及營養(yǎng)價值的改變。第一章乳的成分和性質工業(yè)用干酪素由于洗滌不干凈，貯存條件不佳，同樣也能發(fā)生這種變化。煉乳罐頭也同樣有這種反應過程，特別是含轉化糖多時變化更明顯。由于酪蛋白與乳糖的反應，發(fā)現產品變暗并失去有價值的氨基酸，如：賴氨酸失去17%；組氨酸失去17%；精氨酸失去10%。營養(yǎng)價值也有很大損失。第一章乳的成分和性質指20℃，pH4.6沉淀酪蛋白后乳清中所有蛋白質溶解分散在乳清中，乳中呈典型的高分子溶液狀態(tài)，占乳蛋白質的18～20%，是干酪、干酪素生產過程中余下的廉價的副產品可分為熱穩(wěn)定和熱不穩(wěn)定的乳清蛋白兩部分。2.乳清蛋白第一章乳的成分和性質濾液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮沸,pH4.6乳清蛋白沉淀(占乳清蛋白的81％)pH7,飽和MgSO4鹽析乳白蛋白(占乳清蛋白的68％)溶解析出乳球蛋白(占乳清蛋白的13％)：真球蛋白（免疫球蛋白）、假球蛋白1.α-乳白蛋白占乳清蛋白的19.7%2.β-乳球蛋白43.6%3.血清白蛋白4.7%月示、胨

19%第一章乳的成分和性質（1）熱不穩(wěn)定的乳清蛋白質調節(jié)乳清pH4.6～4.7時，煮沸20min，發(fā)生沉淀的一類蛋白質。約占乳清蛋白的81%。包括乳白蛋白和乳球蛋白兩類。第一章乳的成分和性質①乳白蛋白乳清中，加飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂鹽析時，呈溶解狀態(tài)而不析出的蛋白質。占乳清蛋白68%。又包括α-乳白蛋白（約占乳清蛋白的19.7%）、β-乳球蛋白（約占乳清蛋白的43.6%）和血清白蛋白（約占乳清蛋白的4.7%）。不含磷，富含硫，初乳中高達10-12%.第一章乳的成分和性質②乳球蛋白乳清中，加飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂鹽析時，能析出而不呈溶解狀態(tài)的蛋白質。約占乳清蛋白的13%。具有抗原作用，故又稱為免疫球蛋白。初乳中的免疫球蛋白含量比常乳高。第一章乳的成分和性質（2）熱穩(wěn)定的乳清蛋白調節(jié)乳清pH4.6～4.7時，煮沸20min，不沉淀的蛋白質。包括蛋白脲和蛋白胨，約占乳清蛋白的19%。以及脂肪球膜蛋白質，含有脂蛋白、堿性磷酸酶和黃嘌呤氧化酶等。加熱有蒸煮味奶油在貯藏時風味變劣的原因之一：脂肪球膜蛋白的卵磷脂受細菌性酶的作用而分解第一章乳的成分和性質（3）乳清蛋白產品的性質及應用食品配料干酪生產飼料生產營養(yǎng)添加劑第一章乳的成分和性質三、乳脂質：乳中能量與營養(yǎng)脂肪（97%～99%）、少量磷脂（1%，包括卵磷脂、腦磷脂、神經磷脂）、微量甾醇和游離脂肪酸。磷脂（60%在脂肪球膜）：卵磷脂為極性分子，疏水基朝向脂肪球的中心，與甘油三酯形成膜內層；親水基向外朝向乳漿，與強大親水基的蛋白質，構成了膜的外層。

應用：嬰兒腦發(fā)育、生產速溶奶粉第一章乳的成分和性質乳脂肪

含量一般為3%～5%。不溶于水，呈脂肪球形式分散于乳中，形成乳濁液。作用：對牛乳的營養(yǎng)價值、風味、物理性質和經濟價值起重要的作用。第一章乳的成分和性質1.脂肪球及脂肪球膜脂肪球是乳中最大的顆粒，同時也是最輕的顆粒。其直徑為0.1-20um，平均直徑是3-4um，1mL全乳中有20-40億個脂肪球。脂肪球平均直徑與乳中脂肪含量有關，脂肪含量越高，脂肪球直徑越大。乳脂肪比重0.93；乳d1515=1.032乳脂是由漂浮在乳中的大小不同的粒子構成的眾多小球即脂肪球。第一章乳的成分和性質在電子顯微鏡下觀察到的乳脂肪球為圓球形或橢圓球形，表面被一層5-10nm厚的膜所覆蓋，稱為脂肪球膜。膜組成：蛋白質和磷脂構成，可以保護脂肪球免受乳中酶的破壞。而且由于脂肪球含有磷脂與蛋白質形成的脂蛋白絡合物，使脂肪球能穩(wěn)定地存在于乳中。在機械攪拌或化學物質作用下，脂肪球膜遭到破壞后，乳脂肪球才會互相聚結在一起。利用這一原理生產奶油，并可測定乳的含脂率。巴布科克法，蓋勃法p326脂肪球膜的結構圖第一章乳的成分和性質乳中脂類物質的平均含量脂類質量分數（%）甘油三酯97～98甘油二酯0.3～0.6甘油單酯0.02～0.04游離脂肪酸0.1～0.4游離固醇0.2～0.4固醇脂微量磷酸脂0.2～1.0碳水化合物微量第一章乳的成分和性質乳脂肪=1分子甘油+3分子脂肪酸水溶性揮發(fā)性脂肪酸：丁酸、己酸、辛酸、癸酸等非水溶性揮發(fā)性脂肪酸：十二烷酸、月桂酸等非水溶性不揮發(fā)脂肪酸：十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸和十八烯酸（如油酸，18碳和一個雙鍵）。乳脂肪不飽和脂肪酸主要為油酸(占70%)，故乳脂肪熔點低室溫—液態(tài)；≤11℃—半固態(tài)；≤5℃—固態(tài)第一章乳的成分和性質乳脂肪的脂肪酸組成受飼料、營養(yǎng)、環(huán)境、季節(jié)等因素的影響。夏季放牧乳脂肪不飽和脂肪酸含量升高。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比較低。第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質四、乳糖

牛乳中主要的碳水化合物（占99.8%）哺乳動物乳汁中特有的糖類牛乳中約含有乳糖4.4%～5.2%，全部呈溶解狀態(tài)。又稱為1,4-半乳糖苷葡萄糖：乳糖為D-葡萄糖與D-半乳糖以β-1,4鍵結合的雙糖屬還原糖：其分子中有羰基。第一章乳的成分和性質1.化學結構課本p134(三)

乳糖第一章乳的成分和性質酵母細菌同時進行也可單獨進行各種酸+其它乳糖乳糖酶單糖微生物酒精--牛乳酒、馬乳酒乳酸+丁酸+丙酸+二氧化碳乳糖甜度是蔗糖的1/5～1/6，水解后，甜度提高（半乳糖是蔗糖甜度的0.63倍，葡萄糖是蔗糖甜度的0.72倍）2.性質第一章乳的成分和性質1)α-乳糖水合物:即普通乳糖,﹤93℃時結晶出來的乳糖，常溫時最穩(wěn)定2)α-乳糖無水物:將α-乳糖水合物以120℃-130℃加熱失去結晶水時的乳糖3)β-乳糖:在>93℃時從α-乳糖水合物結晶出來的乳糖，甜度、溶解度高于α-乳糖水合物

α:β=1:1.65溶解度α﹤β,αβ

★乳糖水溶液溫度為20℃時，兩者呈平衡狀態(tài)

α乳糖為37.3%，β乳糖為62.7%，變?yōu)槠胶馊樘恰?.存在形式第一章乳的成分和性質1）初溶解度：將乳糖投入水后,有一定量立即溶解此時的溶解度即α-含水乳糖的溶解度，又稱初期溶解度。2）最終溶解度:經過初期溶解后乳糖的溶解量增加，最后達到該溫度下的飽和點,即最初溶解的α-乳糖逐漸轉變?yōu)棣?乳糖，終期溶解度時兩者達到平衡。當Temp.﹥25℃時,幾乎測不出初溶解度。3）飽和溶解度：將某一溫度下的飽和溶液冷卻到一定溫度以下乳糖結晶，這種狀態(tài)稱為該溫度下的飽和溶解度。4）超溶解度：將上述飽和溶液繼續(xù)冷卻,則生成過飽和液(亞穩(wěn)態(tài))，但并未立即析出結晶時的溶解度。乳糖強制結晶:在亞穩(wěn)定狀態(tài)時，添加晶種，促使乳糖形成微細結晶的過程。α乳糖變旋光β乳糖αβ4.溶解度第一章乳的成分和性質乳糖的溶解度曲線4.溶解度第一章乳的成分和性質1.人和哺乳動物從母乳中消耗的第一種碳水化合物2.提高鈣、鎂、磷及微量元素的吸收，改進骨骼和牙齒的礦化作用3.阻止嗜堿性細菌的生長，有助于腸的蠕動4.促進智力發(fā)育——是腦和神經的糖脂質的一種成分5.乳糖的功能第一章乳的成分和性質乳糖不耐癥：由于有些人體內的乳糖酶活性降低或缺乏乳糖酶，當飲用乳及乳制品時，其中的乳糖不被消化吸收,從而發(fā)生腹瀉癥狀。

原因：乳糖在腸道不被分解直接入大腸后，使大腸滲透壓高，導致水進入腸道管腔，使得大腸中細菌繁殖,產生乳酸、丙酸、丁酸和二氧化碳等，導致pH下降,當pH﹤6.5時，同時產生一些氣體如甲烷、氫氣等，剌激大腸引起腸鳴、腹脹、腹痛癥。第一章乳的成分和性質乳中糖類的99.8%以上是乳糖，還有極少量的葡萄糖、果糖、半乳糖等。乳糖是哺乳動物乳汁中特有的糖類。牛乳中含有約4.7%的乳糖。乳糖的甜味比蔗糖弱，其甜度約為蔗糖的六分之一左右。第一章乳的成分和性質五、乳中的鹽類亦稱為乳中灰分、礦物質、無機鹽指除碳、氫、氧、氮以外的各種無機元素主要有磷、鈣、鎂、氯、鈉、硫、鉀等。此外還有20種微量元素。通常牛乳中無機物的含量為0.7%～0.8%。隨泌乳期及個體健康狀態(tài)等因素而異。第一章乳的成分和性質牛乳中的礦質元素的含量（mg/100mg牛乳）項目鉀 鈉 鈣 鎂 磷 硫 氯 含量 138 58 125 14 96 30 104 第一章乳的成分和性質乳中的礦物質多以無機鹽或有機鹽形式存在以磷酸鹽和檸檬酸鹽存在的數量最多。鈉的大部分是以氯化物、磷酸鹽和檸檬酸鹽的離子狀態(tài)存在。而鈣、鎂與酪蛋白、磷酸和檸檬酸結合，一部分呈膠體狀態(tài)，另一部分呈溶解狀態(tài)。磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。第一章乳的成分和性質應用：牛乳中的鹽類對乳品加工，特別是對熱穩(wěn)定性起著重要作用。牛乳中鈣、鎂與磷酸、檸檬酸之間的平衡，對于牛乳的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。當受季節(jié)、飼料、生理或病理等影響，牛乳發(fā)生不正常凝固時，往往是由于鈣、鎂離子過剩，鹽類的平衡被打破的緣故。此時，可向乳中添加磷酸及檸檬酸的鈉鹽，以維持鹽類平衡生產煉乳時常常利用這種特性。第一章乳的成分和性質乳與乳制品的營養(yǎng)價值，與礦物質有關。牛乳中的鈣的含量較人乳多3～4倍，因此牛乳在嬰兒胃內所形成的蛋白凝塊相對人乳比較堅硬，不易消化。在加工上如缺乏鈣時，對乳的加工特性就會發(fā)生不良影響，尤其不利于干酪的制造。牛乳中鐵的含量為10～90

g/100ml，較人乳中少，故人工哺育幼兒時應補充鐵。第一章乳的成分和性質六、乳中的酶類種類：脂酶、磷酸酶、蛋白酶、過氧化物酶、乳糖酶、過氧化氫酶、還原酶來源：固有酶+微生物的代謝產物第一章乳的成分和性質脂酶分子量7000-8000，最適PH為9.0~9.2，適溫37℃。鈍化溫度80-85℃，與脂酶來源、種類、環(huán)境、冷卻等條件有關。源于微生物的脂酶耐熱性高，已鈍化的酶有恢復活力的可能。應用：乳脂肪在脂酶的作用下水解為脂肪酸，使牛乳有酸敗氣味，這是奶油生產上常見的缺陷。為抑制脂酶的活性，奶油生產中，80-95℃短時或UHT處理。第一章乳的成分和性質磷酸酶（Phosphatase）酸性磷酸酶：存在于乳清中；最適pH值為4.5，比較耐熱，巴氏殺菌一般不能使之滅活。88℃,30min或100℃/1min才使之滅活。堿性磷酸酶：吸附于脂肪球膜處，最適pH值9.0-10.5，63℃/30min或72℃/15～30s可以滅活。應用1：檢驗低溫巴氏殺菌法處理的消毒牛乳的殺菌程度是否完全。應用2：高溫處理后的巴氏殺菌乳要4℃冷藏第一章乳的成分和性質蛋白（水解）酶來自乳本身和污染的微生物多為細菌性酶，使蛋白質水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸。由乳酸菌形成的蛋白酶在干酪生產中具有重要意義主要有：血纖維蛋白溶酶（最適pH8.0）和組織蛋白酶D（最適pH4.0）。第一章乳的成分和性質過氧化物酶：是最早從乳中發(fā)現的酶，使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。過氧化物酶主要來自于白血球的細胞成分，其數量與細菌無關，是乳中固有的酶。作用的最適溫度為25℃，最適pH值是6.8,鈍化：76℃/20min、77～78℃/5min、85℃/10s。應用：通過測定過氧化物酶的活性可以判斷牛乳是否經過熱處理或判斷熱處理的程度但經過85℃/10s處理后的牛乳,若在20℃貯藏24h或37℃貯藏4h，會發(fā)現已鈍化的過氧化物酶重新復活的現象第一章乳的成分和性質過氧化氫酶：主要來自白血球的細胞成分，特別在初乳和乳房炎乳中含量較多。測定過氧化氫酶可判定牛乳是否為乳房炎乳或其它異常乳。最適pH7.0，溫度37℃.鈍化：65℃/30min95％鈍化；75℃,20min100％。乳糖酶:水解乳糖為半乳糖和葡萄糖還原酶：擠乳后進入乳中的微生物的代謝產物。還原酶（Reductase）能使甲基藍還原為無色。乳中還原酶的量與微生物的污染程度成正相關還原酶試驗：通過測定還原酶的活力來判斷乳的新鮮程度第一章乳的成分和性質七、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、D、E、K和水溶性的維生素B1、B2、B6、B12、C等兩大類。部分來自飼料中的維生素，如維生素E；部分由乳牛自身合成，如B族維生素。第一章乳的成分和性質八、乳中的其他成分有機酸：主要是檸檬酸，在酸敗乳及發(fā)酵乳中，在乳酸菌的作用下馬尿酸可轉化為苯甲酸。乳中檸檬酸含量0.07%～0.40%，平均0.18%，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（檸檬酸鈣）。檸檬酸對乳的鹽類平衡及乳在加熱、冷凍過程中的穩(wěn)定性均起重要作用。檸檬酸還是乳制品芳香成分丁二酮的前體。第一章乳的成分和性質氣體：主要為二氧化碳、氧氣和氮氣等，約占鮮牛乳的5%～7%（v/v），其中二氧化碳最多，氧最少。在擠乳及貯存過程中，二氧化碳由于逸出而減少，而氧、氮則因與大氣接觸而增多。牛乳中的氧會導致維生素的氧化和脂肪的變質

應用1：牛乳盡量在密閉的容器內輸送應用2：避免在敞口的容器中加熱。第一章乳的成分和性質細胞成分：乳中所含的細胞成分主要是白血球和一些乳房分泌組織的上皮細胞，少量紅血球。一般正常乳中細胞數不超過5×105個/ml。牛乳中的細胞含量是衡量乳房健康狀況及牛乳衛(wèi)生質量的標志之一第一章乳的成分和性質第三節(jié)牛乳的物理性質

乳的物理性質是鑒定乳質的重要依據。光線照射在乳上會發(fā)生光線的折射、散射、吸收、反射及激發(fā)產生熒光等，無論在可見光、紅外區(qū)、還是紫外區(qū)均可產生吸收、散射或激發(fā)產生熒光。新鮮牛乳一般呈乳白色或稍呈淡黃色。乳白色：乳中酪蛋白酸鈣－磷酸鈣膠粒、脂肪球等微粒對光的反射、折射。黃色：乳中脂溶性胡蘿卜素、葉黃素、核黃素為什么稀奶油略帶黃色？乳的色澤第一章乳的成分和性質乳的滋味與氣味新鮮純凈的乳奶香味（特色）、稍帶甜味（含乳糖）。奶香味隨溫度的高低而異，乳經加熱后香味強烈，冷卻后減弱。與乳中揮發(fā)性脂肪酸及羰基化合物如醛類、丙酮、甲硫醚有關因其中含有氯離子，所以稍帶咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白質等所調和而不易覺察，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生。正常風味第一章乳的成分和性質異常風味P14-15

（第四節(jié)異常乳講）生理異常味脂肪分解味氧化味日光味蒸煮味苦味酸敗味第一章乳的成分和性質一、牛乳的密度與相對密度乳的密度：一定溫度下單位體積的質量。乳的相對密度：

其一，15℃時，一定容積牛乳的質量與同容積、同溫度水的質量之比d1515。正常牛乳的相對密度為1.026~1.034，平均為1.032.

其二，乳在20℃時的質量與同容積水在4℃時的質量之比，d204。平均為1.030.是檢驗牛乳質量的重要指標。

第一章乳的成分和性質應用：初乳、脂肪增加時、乳中加水時、乳放置2~3h相對密度的變化？每增加10%的水，相對密度降低0.003第一章乳的成分和性質弗萊希曼（Fleschmann）將乳的相對密度、含脂率和干物質含量之間建立起關系。T=1.2F+0.25L+K式中：T—干物質含量，%F—脂肪含量，%L—牛乳乳稠計讀數

K—校正系數（中國輕工業(yè)部標準為0.14）第一章乳的成分和性質測定方法乳稠計（乳密度計）：20℃/4℃、15℃/15℃

d1515測定范圍：1.015~1.045。乳稠計讀數（15-45）與相對密度之間關系？d1515=

d204+0.002乳樣非標準溫度時：溫度每升高1℃，乳稠計刻度值降低0.2乳的相對密度=1+[乳稠計的讀數+(乳樣溫度-標準溫度)×0.2]/1000第一章乳的成分和性質稀溶液與純溶劑相比某些物理性質會有所變化如蒸氣壓下降（純溶液的蒸汽壓是隨著溫度的上升而增加的，稀溶液也是如此，但其蒸汽壓總是低于純溶液的）、凝固點降低、沸點升高和滲透壓。稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓的數值，只與溶液中溶質的量有關，與溶質的本性無關，故稱這些性質為稀溶液的依數性。第一章乳的成分和性質冰點：牛乳冰點的約為-0.565~-0.525℃。乳糖和鹽類是導致冰點下降的主要因素，其含量較穩(wěn)定，所以新鮮正常牛乳的冰點是物理性質中一項穩(wěn)定的數據。牛乳中摻水可導致冰點回升。應用：測定乳的冰點降低可評估乳中摻水的量。≦-0.525℃為正常。二、牛乳的冰點與沸點第一章乳的成分和性質

x—摻水量（％）；T—正常乳的冰點；T1—被檢乳的冰點；酸敗的牛乳其冰點會降低，所以測定冰點必須要求牛乳的酸度在20°T以內。牛乳中加1%的水，冰點約上升0.0054℃第一章乳的成分和性質沸點：在一個大氣壓（1.013×105Pa）下約為100.17℃，濃縮過程中沸點繼續(xù)上升。比熱容：使1kg物質溫度升高1K所需的熱量，牛乳中主要成分的比熱容為KJ/(kg.k）：乳蛋白2.09，乳脂肪2.09，乳糖1.25，鹽類2.93，由此及乳成分之含量百分比計算得牛乳的比熱約為3.89kJ/kg.k。牛乳的比熱容隨其脂肪含量及溫度變化而異。應用：乳品生產中加熱量和制冷量的計算。第一章乳的成分和性質電導率：與其成分有關，當乳中氯離子含量升高或乳糖含量減少時導電率增大。正常牛乳250C時0.004~0.005S/cm,超過即可認為是病牛乳。應用：測定電導率是檢驗乳房炎的一種簡便方法。氧化還原電勢：一般牛乳＋0.23~0.25V。微生物污染，隨著氧的消耗和產生還原性代謝產物，可使氧化還原電勢降低。應用：微生物污染程度的檢驗。三、乳的電學性質第一章乳的成分和性質四、乳的表面張力和粘度正常乳的粘度為0.0015～0.002Pa.s，牛乳的粘度隨溫度升高而降低。脂肪、蛋白質對粘度的影響最顯著，隨著含脂率、乳固體的含量增高，粘度也增高。初乳、末乳的粘度都比正常乳高。在加工中，粘度受脫脂、殺菌、均質等操作的影響。第一章乳的成分和性質應用：濃縮乳制品時粘度過高或過低不行。甜煉乳生產：粘度過低則可能發(fā)生分離或糖沉淀，粘度過高則可能發(fā)生濃厚化。淡煉乳貯藏：粘度過高則可能產生礦物質的沉積或形成凍膠體（即形成網狀結構）。乳粉生產：如粘度過高可能防礙噴霧、產生霧化不完全及水分蒸發(fā)不良等現象，因此掌握適當的粘度是保證霧化充分的必要條件。第一章乳的成分和性質牛乳表面張力在20℃時為0.046～0.0475N/cm。隨溫度上升而降低，隨含脂率的減少而增大。牛乳的表面張力與牛乳的起泡性、乳濁狀態(tài)、微生物的生長發(fā)育、熱處理、均質作用及風味等有密切關系。應用：鑒別乳中是否混有其他添加物。第一章乳的成分和性質乳經均質處理，從而增加了表面張力。如果不將脂酶先經加熱處理而使其鈍化，均質處理會使脂肪酶活性增加，使乳脂肪水解生成游離脂肪酸，使表面張力降低，表面張力與乳的泡沫性有關。加工冰淇淋或攪打發(fā)泡稀奶油時希望有濃厚而穩(wěn)定的泡沫形成，但運送乳、凈化乳、稀奶油分離、殺菌時則不希望形成泡沫。第一章乳的成分和性質五、牛乳的酸度反映牛乳質量（新鮮度和穩(wěn)定性）的指標，酸度高的牛乳，新鮮度低，熱穩(wěn)定性差。新鮮牛乳的pH值為6.5-6.7；酸敗乳及初乳pH

＜6.4；乳房炎乳及低酸度乳pH＞6.8.酸度：新鮮乳以乳酸度計為0.15％～0.18％，以吉爾涅爾度計為16～18oT第一章乳的成分和性質自然酸度和發(fā)酵酸度自然酸度或固有酸度主要來源于乳中蛋白質、檸檬酸鹽、磷酸鹽及二氧化碳等酸性物質；CO2占0.01%-0.02%（2～3

oT

），乳蛋白占0.05%-0.08%（3～4

oT

），檸檬酸鹽占0.01%和磷酸鹽0.06%～0.08%（10～12

oT

）第一章乳的成分和性質發(fā)酵酸度——乳在微生物的作用下發(fā)生乳酸發(fā)酵，導致乳的酸度逐漸升高?？偹岫龋汗逃兴岫群桶l(fā)酵酸度之和。乳品工業(yè)測定的酸度為總酸度。方法：以標準堿液滴定的滴定酸度我國：吉爾涅爾度簡稱“oT”(TepHep)

乳酸度（乳酸％）第一章乳的成分和性質吉爾涅爾度（0T）以酚酞為指示劑，中和100ml牛乳所需0.1mol/LNaOH溶液的體積(ml)，消耗1ml為１oT

。方法：吸取10ml牛乳放入150ml錐形瓶中，加入20ml新煮沸冷卻后蒸餾水，再加入1-2滴0.5％的酚酞指示劑，混勻，用0.1mol/L的NaOH標液滴定至粉紅色，在30s內不褪色為止，所消耗的NaOH標液ml數乘以10，即為酸度oT

。正常的新鮮牛乳的滴定酸度一般為16-18oT

。第一章乳的成分和性質第一章乳的成分和性質乳酸度（乳酸％）按上述方法滴定后，用下列公式計算：乳酸(%)=×100

正常新鮮牛乳的乳酸度為0.15-0.18%滴定酸度可及時反映出乳酸產生的程度第一章乳的成分和性質應用：測定滴定酸度來評估乳的新鮮度及監(jiān)控發(fā)酵中乳酸的生成量，判定酸乳發(fā)酵劑活力等。乳酸度越高，乳對熱的穩(wěn)定性就越低。滴定100ml牛乳使pH6.6升高至8.3（酚酞終點）需13-20ml0.1mol/L氫氧化鈉溶液，即酸乳的滴定酸度為0.14-0.16%。第一章乳的成分和性質第四節(jié)異常乳第一章乳的成分和性質一、異常乳的概念和種類異常乳（AbnormalMilk）：母畜在泌乳期中，由于生理、病理或其他因素的影響，乳的成分與性質發(fā)生變化的乳。異常乳不適于加工乳制品的原料。乳品工業(yè)中通常以70％的酒精來檢查原料乳，酒精試驗（AlcoholTest）陽性乳一般都稱為異常乳。正常乳：從乳牛產犢7d后擠出的乳到下一次產犢的泌乳期前所產的乳。第一章乳的成分和性質異常乳的種類第一章乳的成分和性質二、異常乳的產生原因和性質（一）生理異常乳1.營養(yǎng)不良乳

飼料不足、營養(yǎng)不良的乳牛所產的乳對皺胃酶幾乎不凝固，這種乳不能制造干酪。當喂以充足的飼料，加強營養(yǎng)之后，牛乳即可恢復正常，對皺胃酶即可凝固。第一章乳的成分和性質2.初乳初乳：產犢后一周之內所分泌的乳，呈黃褐色、有異臭、苦味、粘度大，特別是3d之內，初乳特征更為顯著。脂肪、蛋白質（特別是乳清蛋白質）含量高，乳糖含量低灰分含量高：初乳礦質元素鐵含量約為常乳的3～5倍，銅含量約為常乳的6倍。維生素A、D、E、抗體含量也高，為牛犢生長所必需?？衫贸跞榈拿庖呋钚晕镔|生產保健乳制品。初乳對熱的穩(wěn)定性差，不能作為乳制品的加工原料。初乳中含有初乳球，可能是脫落的上皮細胞，或白血球吸附于脂肪球處而形成，在產犢后2～3周左右即消失。第一章乳的成分和性質3.末乳也稱老乳，即干奶期前兩周所產的乳。除脂肪外，其他成分均較常乳高，有苦而微咸的味道，含脂酶多，常有油脂氧化味。一般末乳pH值7.0，細菌數達2.5×106CFU/ml氯離子濃度約為0.16%左右第一章乳的成分和性質（二）化學異常乳1．酒精陽性乳

乳品廠檢驗原料乳時，一般先用68％或70％的酒精與等量乳混合，凡產生絮狀凝塊的乳稱為酒精陽性乳。有下列幾種：第一章乳的成分和性質（1）高酸度酒精陽性乳酸度在240Ｔ以上的乳其原因是擠乳時的不注意衛(wèi)生或擠出鮮乳保存在不適當的溫度，使得鮮乳中微生物繁殖使酸度升高。第一章乳的成分和性質（2）低酸度酒精陽性乳鮮乳酸度低（＜160Ｔ）原因：①環(huán)境

春季發(fā)生較多，到采食青草時自然治愈。開始舍飼的初冬，氣溫劇烈變化，或者夏季盛暑期也易發(fā)生。年齡在6歲以上的居多數。衛(wèi)生管理越差發(fā)生的越多。采用日光浴、放牧、改進換氣設施等使環(huán)境條件改善具有一定的效果。第一章乳的成分和性質②飼養(yǎng)管理

飼喂腐敗飼料或者喂量不足，長期飼喂單一飼料和過量喂給食鹽。擠乳過度而熱能供給不足時。產乳旺盛時，單靠供給飼料不足以維持，分娩前必須給予充分的營養(yǎng)。第一章乳的成分和性質③生理機能乳腺的發(fā)育、乳汁的生成是受內分泌的機能支配。發(fā)情激素、甲狀腺素、副腎上腺皮質素等與陽性乳的產生都有關。而這些情況一般與肝臟機能障礙、乳房炎、軟骨癥、酮體過剩等并發(fā)。牛乳中含多量可溶性鈣、鎂、氯化合物而無機磷較少會產生異常乳；機體酸中毒、體液酸堿失去平衡，使體液pH值下降時也會分泌異常乳；機體血液中乙酰乙酸、丙酮、β-羥基丁酸過剩，蓄積而引起酮血病也會造成乳腺分泌異常乳。第一章乳的成分和性質（3）冷凍乳冬季因受氣候和運輸的影響，鮮乳產生凍結現象，這時乳中一部分酪蛋白變性。在處理時因溫度和時間的影響，酸度相應升高，以致產生酒精陽性乳。但這種酒精陽性乳的耐熱性要比因受其他原因而產生的酒精陽性乳高。第一章乳的成分和性質乳的成分明顯低于常乳，主要受品種、飼養(yǎng)管理、環(huán)境溫度、疾病等影響。2.低成分乳第一章乳的成分和性質3.混入異物乳有人為混入異常乳和因預防治療、促進發(fā)育以及食品保藏過程中使用抗生素和激素等而進入乳中的異常乳。有因飼料和飲水等使農藥進入乳中而造成的異常。乳中含有防腐劑、抗菌素時，不應用作加工的原料乳。第一章乳的成分和性質通過機體轉移或從空氣中吸收而來的飼料臭，由酶作用而產生的脂肪分解臭，擠乳后從外界污染或吸收的牛體臭或金屬臭等。4.風味異常乳第一章乳的成分和性質(1)生理異常風味乳牛味：由于脂肪沒有完全代謝，使牛乳中的酮體類物質過多增加而引起的；飼料味：因冬季、春季牧草減少而以人工飼養(yǎng)時產生的。產生飼料味的飼料主要是各種青貯料、蕪青、卷心菜、甜菜等；雜草味主要由大蒜、韭菜、苦艾、豬雜草、毛莨、甘菊等產生。(2)脂肪分解味：由于乳脂肪被脂酶水解，乳中游離的低級揮發(fā)性脂肪酸多而產生