乳的化學(xué)組成及理化特性

1、乳的化學(xué)組成及理化特性乳品工藝學(xué)乳品工藝學(xué)第二章 乳的化學(xué)組成及理化特性2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性主要內(nèi)容主要內(nèi)容1乳蛋白質(zhì)（milk proteins）2碳水化合物（carbohydrates）3脂肪（lipids）4鹽類及維生素（salts and vitamins）5其他成分（other components）6理化特性（physical properties）7其他畜乳（other animal milk）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性第二章第二章 自學(xué)思

2、考題自學(xué)思考題2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳蛋白質(zhì)乳蛋白質(zhì)1概述乳中蛋白質(zhì)分布與含量乳蛋白的一般性質(zhì)2酪蛋白酪蛋白的種類與命名酪蛋白的一級結(jié)構(gòu)及特性酪蛋白的高級結(jié)構(gòu)及締合作用酪蛋白膠粒 3乳清蛋白乳球蛋白乳白蛋白牛血清蛋白免疫球蛋白其他蛋白4酶2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳蛋白質(zhì)的種類與分布乳蛋白質(zhì)的種類與分布酪蛋白酪蛋白乳清蛋白乳清蛋白s1-酪蛋白酪蛋白s2-酪蛋白酪蛋白-酪蛋白酪蛋白-酪蛋白酪蛋白-乳球蛋白乳球蛋白-乳白蛋白乳白蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白牛血清蛋

3、白牛血清蛋白2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 現(xiàn)有兩種微黃色粉末物質(zhì)，已知一個是酪蛋白，一個是乳清蛋白，如何用簡便方法區(qū)分？2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳蛋白的一般性質(zhì)乳蛋白的一般性質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸殘基數(shù)P糖遺傳變體TProCys酪蛋白s1-CN19917080A,B,C,D,E,F,G,Hs2-CN20710210-130A,B,C,D-CN20935050A1,A2,A3,B,C,D,E,F,G-CN1692021A,B,C,E,FS,FI,GS,G

4、E,H,I,J乳清蛋白-Lg1628500A,B,C,D,E,F,H,I,J-La1232800A,B,CBSA582343500IG8.42.32014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳蛋白質(zhì)：概述乳蛋白質(zhì)：概述酪蛋白與乳清蛋白的主要區(qū)別（P13，7條）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳蛋白質(zhì)：酪蛋白乳蛋白質(zhì)：酪蛋白 酪蛋白的種類與命名（P14） 酪蛋白的一級結(jié)構(gòu)及特性 酪蛋白的高級結(jié)構(gòu)及締合作用 酪蛋白膠粒2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingda

5、o乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白的一級結(jié)構(gòu)及特性酪蛋白的一級結(jié)構(gòu)及特性2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 為什么說酪蛋白是一種天然的變性蛋白？ 這種天然變性蛋白，在哺育幼仔時，有什么好處？2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白的高級結(jié)構(gòu)酪蛋白的高級結(jié)構(gòu) 酪蛋白具有較少的二級、三級結(jié)構(gòu) 大量脯氨酸的存在，限制螺旋和折疊形成 與球蛋白相比，酪蛋白具有比較開放的構(gòu)象，易被蛋白酶水解 酪蛋白易被吸附到氣水或油水界面上，具有良好的乳化性和起泡性 酪蛋白缺乏高度緊密的結(jié)構(gòu)

6、，可以看成是一種天然變性蛋白2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白的締合作用酪蛋白的締合作用 酪蛋白能自身締合或與其他酪蛋白分子的締合作用 在Ca2+存在下，締合會導(dǎo)致酪蛋白膠粒的形成 酪蛋白對鈣離子結(jié)合能力由大到小的次序?yàn)椋簊1CNs2CNCNCN 不存在Ca2+時，形成（s1CN）復(fù)合體形式 -酪蛋白具有穩(wěn)定s1-酪蛋白和-酪蛋白的作用，使之免受鈣離子影響而沉淀2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白膠粒酪蛋白膠粒（Casein micelle） 牛乳中，95的酪蛋白都

7、是以膠粒存在的 直徑40300nm 每個膠粒由104個酪蛋白分子組成 含無機(jī)物，主要是磷酸鈣 含少量的酶類 結(jié)合大量的水 是一種多孔性物質(zhì) 帶負(fù)電荷2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白膠粒酪蛋白膠粒（Casein micelle） 以干基計(jì)算，酪蛋白膠粒中94%為蛋白質(zhì)，6%為膠體磷酸鈣（Colloidal calcium phosphate，簡寫CCP），CCP中包括鈣、鎂、磷酸和檸檬酸 在酪蛋白膠粒中，s1-，s2-，-，-酪蛋白的重量之比為：3:0.8:3:1 CM組成和性質(zhì)（P1819） CM的穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性（P19）2

8、014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酪蛋白膠粒酪蛋白膠粒（Casein micelle） 結(jié)構(gòu)模型 亞膠粒模型（sub-micelle model） Holt模型（Holt model） 雙結(jié)合模型（dual-binding model） 2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性亞膠粒模型（亞膠粒模型（sub-micelle model）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性Holt模型（模型（Holt model）2014 by

9、 Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性雙結(jié)合模型（雙結(jié)合模型（dual-binding model）B代表疏水區(qū) A代表含有Ser-P的親水區(qū)C代表親水性的-CN糖肽 CaP代表磷酸鈣微簇2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 酪蛋白對鈣離子敏感，而牛奶又富含鈣，為什么酪蛋白在牛奶中可以不沉淀呢？ 酪蛋白凝固或沉淀的方式有哪些？各依據(jù)什么原理？2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳清蛋白乳清蛋白 pH4.6沉淀酪蛋白后乳清中

10、剩余的蛋白質(zhì) 占牛乳總蛋白的20% 主要有Lg、La、BSA、Ig，這四類蛋白質(zhì)約占乳清蛋白的95%以上 其他微量蛋白質(zhì) 蛋白水解物 與酪蛋白不同，乳清蛋白具有二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)，對熱不穩(wěn)定2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性-乳球蛋白乳球蛋白 牛乳中含量3.2gL，占牛乳總蛋白的12%，占乳清蛋白的50% 性質(zhì)（P22）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性-乳白蛋白乳白蛋白 乳中含量1.2gL，占牛乳總蛋白的3.5%，占乳清蛋白的20%左右 性質(zhì)（P22）2014 by Zha

11、ng Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性其他乳清蛋白其他乳清蛋白牛血清蛋白免疫球蛋白乳鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白非蛋白氮2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酶酶 內(nèi)源酶 乳中的內(nèi)源酶有60多種 主要來源于乳腺組織、血漿及白細(xì)胞 除了-乳白蛋白外（在乳糖的合成中起酶的作用），這些酶類大都沒有明顯的生理作用 外源酶 微生物可產(chǎn)生胞外酶，或者菌體死亡或細(xì)胞溶解后釋放出胞內(nèi)酶 這些酶可以產(chǎn)生不良的影響 如乳與乳制品的酸敗水解、UHT乳的苦味和老化膠凝、稀乳油的結(jié)塊以及液體乳的麥芽味或苦味 在成熟干酪中，這些微生物的酶也可產(chǎn)

12、生良好的風(fēng)味2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酶酶 乳過氧化物酶（EC 1.11.1.7） 過氧化氫酶（EC 1.11.1.6） 堿性磷酸酶（EC 3.1.3.1） 酸性磷酸酶（EC 3.1.3.2） 血纖維蛋白溶酶 （EC 3.4.21.7） 組織蛋白酶D（EC 3.4.23.5） 脂蛋白脂酶 （lipoprotein lipase，簡寫LPL） 2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳中血纖維蛋白溶酶系統(tǒng)乳中血纖維蛋白溶酶系統(tǒng) 血血纖纖維維蛋蛋白白溶溶酶酶原原 （酪酪蛋蛋白白

13、膠膠粒粒） 血血纖纖維維蛋蛋白白溶溶酶酶 （酪酪蛋蛋白白膠膠粒粒） 血血纖纖維維蛋蛋白白溶溶酶酶原原激激活活劑劑 （酪酪蛋蛋白白膠膠粒粒） 血血纖纖維維蛋蛋白白溶溶酶酶原原激激活活劑劑的的抑抑制制劑劑 （乳乳清清） 血血纖纖維維蛋蛋白白溶溶酶酶抑抑制制劑劑 （乳乳清清） 2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酶酶酶與乳的保存性有關(guān)。如脂肪酶、蛋白酶、氧化酶有些酶類可作為巴氏殺菌指示酶。如過氧化氫酶和堿性磷酸酶某些酶類可作為鑒別乳房炎指標(biāo)。如過氧化氫酶、酸性磷酸酶某些酶類具有抑菌作用。如溶菌酶、乳過氧化物酶等構(gòu)成了乳的天然抗菌體系2014

14、by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性酶酶 還原酶主要來源于微生物，可以此指示乳的微生物污染程度 乳中許多酶類可以分離提取出來，作為商品酶制劑應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生及食品領(lǐng)域 乳中的酶類對乳制品的組織狀態(tài)，物理性質(zhì)，營養(yǎng)性質(zhì)等方面有重要影響 除了少數(shù)幾種酶類（如溶菌酶、乳過氧化物酶等）外，乳中的酶類一般對乳與乳制品的營養(yǎng)和感官性質(zhì)沒有什么益處，因此在加工過程中應(yīng)盡可能使之滅活2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性碳水化合物碳水化合物 乳中含有多種碳水化合物 以游離型和結(jié)合型存在 結(jié)合型主要與酪蛋白、乳

15、清蛋白、磷酸酯、核酸和磷脂結(jié)合，主要存在于乳清、奶油和脂肪球膜部分 乳糖（lactose）是哺乳動物乳腺分泌的一種雙糖，是乳中最主要的一種碳水化合物 人乳中乳糖含量較高，在5.5%8.0%之間，平均為6.7%左右，而牛乳中乳糖含量在4.4%5.2%之間，平均為4.8。但是，人乳中乳糖占總糖的95%，而牛乳中乳糖占總糖的99.8%。這是由于人乳中低聚糖的含量較牛乳的要高2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 什么是乳糖不耐癥？ 既然人乳中含有多于牛乳的乳糖，為什么人還有乳糖不耐癥呢？2014 by Zhang Jiachen

16、g Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳糖乳糖乳糖的變旋現(xiàn)象乳糖的溶解度乳糖的結(jié)晶2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳糖的變旋現(xiàn)象（乳糖的變旋現(xiàn)象（mutarotation） P28 起因 乳糖兩種異構(gòu)體（乳糖或乳糖） 溶解度差異 比旋光度差異 乳糖與乳糖的差別 （1）溶解性；（2）結(jié)晶形狀和大??；（3）結(jié)晶的水合能力；（4）比旋光度；（5）甜度2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 乳糖與乳糖，哪個更甜一些？ 在室溫下， 乳糖與乳糖，哪個在水中溶解

17、的更多？ 在室溫下，在100mL水中可溶解7g乳糖，如果將10g乳糖放入100mL水中，會有多少乳糖不溶解？2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳糖的溶解度乳糖的溶解度2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳糖的結(jié)晶2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性脂肪脂肪 （自學(xué)指導(dǎo)綱要）（自學(xué)指導(dǎo)綱要） 在牛乳中，脂肪平均含量為3.5%，變化范圍為2%8%（P32） 乳中98的脂類是甘油三酯，因此甘油三酯的性質(zhì)決定了乳脂肪的性質(zhì) 大多

18、數(shù)極性較強(qiáng)的脂類分布在脂肪球膜上 牛乳脂肪酸的特性（P33）（重點(diǎn)） 乳脂肪的理化性質(zhì)（P35，表2-10） 脂肪結(jié)晶與多晶型（P36） 脂肪的氧化與水解（P37） 脂肪球與脂肪球膜（P3840）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性輕松一問輕松一問 你吃過奶油嗎？ 在外觀和狀態(tài)上，奶油與其他動物油脂或植物油脂有何不同？2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳脂肪球膜結(jié)構(gòu)參考圖乳脂肪球膜結(jié)構(gòu)參考圖脂肪液滴表面有高熔點(diǎn)甘油三酯；PRN1為親脂性蛋白，較穩(wěn)固PRN2為黃嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase)PRN3為一端與高熔點(diǎn)甘油三酯結(jié)合，另一端與膜表面的糖結(jié)合5-核苷酸酶位于膜表面；磷脂具有表面活性和保護(hù)作用2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性鹽類及維生素鹽類及維生素/其他成分其他成分 看書（P4048）2014 by Zhang Jiacheng Ph D, Qingdao乳的化學(xué)組成及理化特性乳的理化特性乳的理化特性密度和相對密度乳的氧化還原電勢乳的依數(shù)性 冰點(diǎn) 沸點(diǎn) 滲透壓表面張力酸堿平衡 酸度 緩沖容量 乳的流變性質(zhì) 黏度 電導(dǎo)率 乳的熱學(xué)性質(zhì) 比熱 導(dǎo)