第六章-乳的化學組成和性質課件

第六章乳的化學組成和性質.第六章乳的化學組成和性質.1學習內容與學習目標第一節(jié)乳的概念第二節(jié)乳的化學組成及性質

學習目標：掌握乳的概念、化學成分、理化特性及其與乳制品質量的關系，為乳品加工奠定理論基礎。.學習內容與學習目標第一節(jié)乳的概念學習目標2第一節(jié)乳的概念

乳是哺乳動物分娩后由乳腺分泌出來的一種白色或微黃色的不透明液體。乳中含有幼兒生長發(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食物。一、乳的概念.第一節(jié)乳的概念一、3

乳的成分主要包括水分、脂肪、蛋白質、乳糖、鹽類以及維生素、酶類、氣體等。其中水是分散劑，其他各種成分分散在乳中，形成一種復雜的分散體系。二、乳的分散體系第一節(jié)乳的概念.二、乳的分散體系第一節(jié)乳的概念.4牛乳的復合膠體體系乳糖,無機鹽酪蛋白脂肪真溶液膠體懸浮液乳濁液各成分的分散狀態(tài).牛乳的復合膠體體系乳糖,無機鹽酪蛋白脂肪真溶液膠體懸浮液乳濁5

1、常乳

產(chǎn)犢7天以后至停止泌乳前一周內所產(chǎn)的乳，為乳制品常規(guī)加工的原料乳。

2、異常乳

凡不適宜作加工乳制品的原料乳均稱為異常乳。三、乳的分類第一節(jié)乳的概念.1、常乳三、乳的分類第一節(jié)乳的概6異常乳生理異常乳化學異常乳微生物污染乳病理異常乳營養(yǎng)不良乳初乳末乳高、低酸度酒精陽性乳凍結乳、低成分乳混入異物乳、風味異常乳乳房炎乳、其它病乳.異常乳生理異常乳化學異常乳微生物污染乳病理異常乳營養(yǎng)不良乳初7

（1）營養(yǎng)不良乳飼料不足、營養(yǎng)不良的乳牛所產(chǎn)的乳。對皺胃酶幾乎不凝固，所以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。第一節(jié)乳的概念2、異常乳移動式擠奶裝置.（1）營養(yǎng)不良乳第一節(jié)乳的概念2、異常8

（2）初乳

母牛分娩后一周所分泌的乳叫初乳，呈黃褐色、有異臭、苦味、咸味、黏度大，特別是3d之內，初乳特征更顯著。其過氧化氫酶和過氧化物酶的含量高，灰分含量高，脂肪和蛋白質含量極高，而乳糖含量低。一個很明顯特點是其白蛋白和球蛋白含量很高，因而初乳加熱時易凝固。初乳中富含免疫球蛋白抗體。它可以保護幼畜免受感染，直至幼畜的免疫系統(tǒng)建立。初乳中含鐵量約為常乳的3～5倍，銅含量約為常乳的6倍。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（2）初乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.9

（3）末乳停止泌乳前一周內所分泌的乳，苦而微咸，脂酶多，有油脂氧化味。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（3）末乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.10

（4）酒精陽性乳鮮乳檢驗時，采用68%或70%或72%的酒精與等量原料乳混合，凡產(chǎn)生絮狀凝塊的，稱為酒精陽性乳。

高酸度酒精陽性乳

低酸度酒精陽性乳：酸度檢驗時在16oT以下，但仍呈現(xiàn)酒精陽性的乳。

冷凍乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（4）酒精陽性乳第一節(jié)乳的概念2、異常11（5）低成份乳乳的成分明顯低于常乳，主要受遺傳和飼養(yǎng)管理所左右。

（6）混入異物乳

混入異物的乳是指在乳中混入原來不存在的物質的乳。其中，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而進入乳中的異常乳。還有因飼料和飲水等使農(nóng)藥進入乳中而造成的異常。乳中含有防腐劑、抗菌素時，不宜用作加工的原料乳。

第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（5）低成份乳（6）混入異物乳第一節(jié)乳的12

（7）風味異常乳因素很多，主要包括：通過機體轉移或從空氣中吸收而來的飼料味酶作用而產(chǎn)生的脂肪分解味擠乳后從外界污染或吸收的牛體味或金屬味等。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（7）風味異常乳第一節(jié)乳的概念2、異13（8）微生物污染乳來自衛(wèi)生良好奶場的乳,則含細菌為每ml數(shù)千個如果清潔、消毒和冷卻標準不妥當，則每ml乳細菌數(shù)可達到百萬個以上。每日對所有擠奶設備進行清洗消毒是決定乳的微生物學質量的最重要的因素。對乳進行分級時，細菌總數(shù)必須少于1000,000個/ml。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（8）微生物污染乳第一節(jié)乳的概念2、異14乳中微生物的來源乳房牛體空氣擠乳用具和乳桶工作人員第一節(jié)乳的概念2、異常乳.乳中微生物的來源第一節(jié)乳的概念2、異常乳.15因外傷或者細菌感染，乳房發(fā)生炎癥，分泌出乳房炎乳。成分和性質均變化，乳糖降低、酪蛋白下降，無脂干物質較常乳少；氯增加、球蛋白升高、上皮細胞數(shù)增加。（9）乳房炎乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳乳?；既榉垦缀?，用凝乳酶凝固乳時所需的時間較常乳長。另外，乳房炎乳中維生素A、C的影響不大，而維生素B1、B2含量減少。.因外傷或者細菌感染，乳房發(fā)生炎癥，分泌出乳房炎乳16

（10）其他病牛乳

主要由患口蹄疫、布氏桿菌病等的乳牛所產(chǎn)的乳，乳的質量變化大致與乳房炎乳相類似。乳?；纪w過剩、肝機能障礙、繁殖障礙等，易分泌酒精陽性乳。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（10）其他病牛乳第一節(jié)乳的概念217第二節(jié)乳的組成與性質牛乳主要化學成分及含量一、乳的化學成分和性質.第二節(jié)乳的組成與性質牛乳主要化學成分及含量一、乳的化學成18

游離水占水分總量的97％左右。與自然界水的性質相同，是乳中其它成分的分散介質，是化學反應的場所。

結合水

占水分總量的2.8％左右，以非化學鍵即氫鍵與大分子物質牢固結合在一起。

結晶水

占水分總量的0.2％左右，以化學鍵形式與乳中某些化學成分牢固結合。例如奶粉、煉乳、乳糖產(chǎn)品使乳糖結晶時，乳糖就含有一分子的結晶水。（一）水分第二節(jié)乳的組成與性質.游離水（一）水分第二節(jié)乳的組成與性質19（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)

（1）脂肪球與脂肪球膜

乳脂以脂肪球的形式漂浮于乳中。脂肪球直徑為0.1～20μm，平均直徑是3～4μm，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。脂肪球是乳中最大的，同時也是密度最小的顆粒。第二節(jié)乳的組成與性質.（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)20

脂肪球膜：乳脂肪球為圓球形或橢圓球形，表面被一層5～10nm厚的脂肪球膜覆蓋。

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，使脂肪球能較穩(wěn)定地分散于乳中。

脂肪球膜與加工: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(chǎn)奶油，并可測定乳的含脂率。（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)第二節(jié)乳的組成與性質.脂肪球膜：乳脂肪球為圓球形或橢圓球形，表面被一層21脂肪球膜的結構圖1-脂肪2-結合水3-蛋白質4-乳漿.脂肪球膜的結構圖.22

（2）乳脂肪的化學組成

乳中脂肪成分復雜，甘油三酯約占乳脂肪的97%～98%，還有少量的甘油二酯和甘油單酯及游離脂肪酸。乳中脂肪酸分類：

水溶性揮發(fā)性脂肪酸，如丁酸、乙酸等；

非水溶性揮發(fā)性脂肪酸，如十二碳酸等；

非水溶性不揮發(fā)性脂肪酸，如十四碳酸、二十碳酸、十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)第二節(jié)乳的組成與性質.（2）乳脂肪的化學組成（二）乳脂肪（milkfa23（三）乳蛋白質（milkprotein)

乳蛋白在牛乳中的含量為3.0%～3.5％。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。第二節(jié)乳的組成與性質.（三）乳蛋白質（milkprotein)乳蛋白24第二節(jié)乳的組成與性質酪蛋白蛋白質乳清蛋白脂肪球膜蛋白乳白蛋白多肽α－乳白蛋白血清白蛋白乳球蛋白β－乳球蛋白IgG1IgG2IgGMIgGA免疫球蛋白αs－酪蛋白β－酪蛋白

γ－酪蛋白к－酪蛋白.第二節(jié)乳的組成與性質酪蛋白蛋白質乳清蛋白脂肪球膜蛋白乳白25

(1)定義

PH4.6沉淀的蛋白質，占乳蛋白的83%。

純凈的酪蛋白為不溶于水的白色物質，但可溶于酸堿液中形成可溶性鹽。1、酪蛋白（casein)

(2)存在形式

與鈣結合形成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的Ca3(PO4)2結合形成酪蛋白酸鈣磷酸鈣復合體。第二節(jié)乳的組成與性質.(1)定義1、酪蛋白（casein)(26伸出鏈磷酸鈣亞膠束第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).伸出鏈磷酸鈣亞膠束第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（cas27(3)重要性質

①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乳酸菌復合體第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).(3)重要性質①酸凝固PH5.2PH4.6乳酸28

②酶凝固復合體+皺胃酶→副酪蛋白酸鈣+糖肽+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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).②酶凝固第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（ca29

③酪蛋白的鈣凝固Ca、P含量直接影響酪蛋白微粒大小,大顆粒酪蛋白膠粒含Ca、P較多。正常乳中Ca、P存在著平衡關系，故復合體穩(wěn)定。當加入CaCl2后，破壞了平衡，加熱即凝固。受熱溫度越高，則需要的CaCl2量愈少，且乳清蛋白也凝固。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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).③酪蛋白的鈣凝固第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白30④與糖的反應對色澤、風味、營養(yǎng)價值產(chǎn)生影響常見于奶粉，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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).④與糖的反應第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casei312、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％)1.α-乳白蛋白2.β-乳球蛋白3.血清白蛋白

多肽免疫球蛋白.2、乳清蛋白濾液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮32

特性

在酸或皺胃酶作用下不凝固，易被消化吸收；初乳中含量高，加熱后易形成凝塊，故初乳不適宜用來加工；乳球蛋白是幼畜獲得免疫能力的主要物質。第二節(jié)乳的組成與性質2、乳清蛋白

.特性第二節(jié)乳的組成與性質2、乳清蛋白.33（四）乳糖

1、乳糖的存在形式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

第二節(jié)乳的組成與性質.（四）乳糖1、乳糖的存在形式第二節(jié)乳的組成與性34

2、乳糖的溶解性

初溶解度：將乳糖投入水后,立即溶解時的溶解度,即α-含水乳糖的溶解度。

終溶解度:上述溶液繼續(xù)振蕩,再添加乳糖則可溶解,達最后溶解度,即α-含水乳糖和β-無水乳糖的溶解度,當Temp.﹥25℃時,幾乎測不出初溶解度。

超溶解度：將上述飽和溶液冷卻,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。第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳糖.2、乳糖的溶解性第二節(jié)乳的組成與性質35

3、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(chǎn)生乳酸和二氧化碳，導致PH下降,當PH﹤6.5時，剌激大腸引起腹痛癥。

解決辦法：用乳糖酶預先分解、發(fā)酵第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳糖.3、乳糖不耐癥第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳36（五）無機物牛乳中的無機物(InorganicSalts)亦稱為礦物質，含量為0.35%～1.21%，平均為0.8%左右，主要有磷、鈣、鎂、氯、鈉、硫、鉀等，此外還有一些微量元素。在瀕臨泌乳期末或乳房疾病的情況下，氯化鈉含量明顯升高，因而乳有咸味，而同時其它鹽的含量降低。第二節(jié)乳的組成與性質100ml牛乳中的主要無機成分的含量(mg)

項目鉀鈉鈣鎂磷硫氯牛乳158541091491599.（五）無機物牛乳中的無機物(Inorganic37鹽類平衡對乳熱穩(wěn)定性有重要影響向乳中添加磷酸及檸檬酸的鈉鹽可提高熱穩(wěn)定性牛乳中鈣的含量比人乳多3-4倍，在嬰兒胃內形成較堅硬的凝塊，不易消化。

牛乳中鐵含量比人乳少，應予以補充。第二節(jié)乳的組成與性質（五）無機物.鹽類平衡對乳熱穩(wěn)定性有重要影響牛乳38（六）維生素

牛乳含有幾乎所有已知的維生素。牛乳中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。牛乳中的維生素，部分來自飼料中的維生素，如維生素E；有的要靠乳牛自身合成，如B族維生素。第二節(jié)乳的組成與性質.（六）維生素牛乳含有幾乎所有已知的維生素。牛乳中39（七）酶類脂酶磷酸酶蛋白酶

過氧化氫酶

過氧化物酶水解酶類氧化還原酶類乳中的酶第二節(jié)乳的組成與性質.（七）酶類脂酶過氧化氫酶水解酶類乳中的酶第二節(jié)乳的組成40分解脂肪導致酸敗,除乳腺外，微生物(熒光性細菌和霉菌)是其主要來源。最適PH8,失活條件是80℃，20s。脂肪含量越高,鈍化率越低.C3H5(OCOR)3+3H2OC3H5(OH)3+3RCOOH脂酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類1、脂酶.分解脂肪導致酸敗,除乳腺外，微生物(熒光性細菌和412、磷酸酶水解復雜的有機磷酸酯。堿性磷酸酶存在于脂肪球膜處，酸性磷酸酶存在于乳清中，屬固有酶。

主要是堿性磷酸酶，最適PH：9

失活條件：62.8℃，30min或72℃，15s磷酸酶試驗,可檢驗巴氏殺菌是否徹底，并推斷殺菌乳中是否混入生乳，或者殺菌后貯藏時間的長短。

牛乳經(jīng)HTST殺菌后，磷酸酶貯藏中會復活

第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.2、磷酸酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.423、蛋白酶

分別來自乳本身和污染的微生物，細菌性蛋白酶為多，作用于蛋白質形成蛋白胨、多肽及氨基酸。滅活條件：加熱至75℃-80℃失活。

4、過氧化氫酶

來自白血球的細胞成分，初乳、乳房炎乳中含量較多，可以判斷乳房炎乳或其他異常乳。75℃，20min，100%鈍化通過測定，可用來判斷是否經(jīng)過熱處理及熱處理的程度第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.3、蛋白酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.435、過氧化物酶來自白血球的細胞成分，是固有酶。最適PH6.8，最適溫度25℃；失活條件70℃,150min；75℃,20min；80℃,2.5sH2O2〔O〕OHOCH3OO第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.5、過氧化物酶H2O2〔O〕OHOCH3OO第二節(jié)乳的組44

6、還原酶是微生物的代謝產(chǎn)物最適條件：PH5.5-8.5，溫度40-50℃失活條件：69℃-70℃,30min;75℃,5min

還原酶試驗:利用褪色時間的長短，判斷乳中微生物數(shù)量、確定乳的質量等級第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類還原酶甲基蘭(蘭色的氧化型)無色的還原型.6、還原酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類還原酶45（八）其他成分1、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。乳中檸檬酸的含量平均為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。同時，檸檬酸還是乳制品芳香成分丁二酮的前體物質。第二節(jié)乳的組成與性質.（八）其他成分1、有機酸主要是檸檬酸，在酸敗乳及462、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。第二節(jié)乳的組成與性質（八）其他成分.2、氣體主要為二氧化碳、氧氣和氮氣等，約占鮮牛乳的5%～7%473、細胞成份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，也有少量紅血球。牛乳中的細胞含量的多少是衡量乳房健康狀況及牛乳衛(wèi)生質量的標志之一，一般正常乳中細胞數(shù)不超過50萬個/ml。第二節(jié)乳的組成與性質（八）其他成分.3、細胞成份乳中所含的細胞成分主要是白血球和一些48二、乳的物理性質1、色澤所含成分及其色素對光線的反射與折射呈現(xiàn)的顏色。白色：脂肪球及酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復合體對光的反射、折射產(chǎn)生的，乳白蛋白、乳球蛋白與色澤無關。淺黃色：核黃素（乳清中）、葉黃素和胡蘿卜素引起的。不同季節(jié)，乳的顏色不同。第二節(jié)乳的組成與性質.二、乳的物理性質1、色澤所含成分及其色素對光49

2、滋味甜味，稍帶咸味，易吸味。Mg2+、Ca2+→苦味，

磷酸、檸檬酸→酸味正常乳中含有：揮發(fā)性脂肪酸(醋酸、甲酸較多)、甲硫醚、丙酮、醛類、酪酸等。此外，可能有生理異常風味、脂肪分解味、氧化味、日光味、蒸煮味、苦味、酸敗味。第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質.2、滋味第二節(jié)乳的組成與性質二、503、酸度

（1）PH

常乳PH在6.5-6.7；PH﹥6.7,可能為乳房炎乳,PH﹤6.5，可能含有初乳或有細菌繁殖產(chǎn)酸。

（2）滴定酸度取一定量牛奶，以酚酞作指示劑，再用一定濃度的堿液（常為0.1MNaOH）滴定，以消耗堿液的體積來表示。第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質自然酸度：即固有酸度，牛乳原有的酸度發(fā)酵酸度：因發(fā)酵而升高的酸度總酸度=自然酸度+發(fā)酵酸度.3、酸度（1）PH第二節(jié)乳的組51

吉爾涅爾度（0T）

取100ml奶，加20ml蒸餾水稀釋，加0.5%酚酞作指示劑，達到滴定終點時消耗0.1MNaOH的體積數(shù)。V0.1MNaOH

×0.009牛乳試樣重×100第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質乳酸度（乳酸%）16-180T相當于乳酸度0.15-0.17%.吉爾涅爾度（0T）V0.1524、密度和比重

乳密度D20℃/4℃

20℃時乳的質量與同容積水在4℃時的質量比。正常乳1.030上下,初乳1.038-1.040

乳比重D15℃/15℃

通常指在15℃下，乳的重量與同容積水重量比。正常乳在1.028-1.034之間

D20℃/4℃+0.002=D15℃/15℃第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質.4、密度和比重乳密度D20℃/4℃第二節(jié)乳的53影響因素：

1）無脂干物質總量及比例

2）加水：每加10%的水，約降0.003，即3度

3）氣體：剛擠出的乳比放置2-3天后的比重低0.0008-0.001

4）溫度：在10-25℃內，每變化1℃，則變化D=0.0002，

即0.2度。

第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質.影響因素：

1）無脂干物質總量及比例

2）加水：每加10%的545、冰點和沸點牛乳冰點為-0.525~-0.565℃，平均-0.54℃。乳糖及可溶性鹽類使冰點下降，變酸時冰點下降，乳中加1%水時，冰點上升0.0054℃。

第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質T-T′TT′：被檢乳冰點，T：正常乳冰點。加水量W=沸點：理論上比水高0.15℃,實際1atm時為100.17℃.5、冰點和沸點牛乳冰點為-0.525~-0.565℃，平556、其它物理性質

黏度

20℃時，牛乳0.0015-0.002Pa·s影響因素：蛋白質、脂肪、均質、脫脂等加工方面：如甜煉乳、淡煉乳、乳粉的噴霧

表面張力

（0.046-0.0475N/m），可以探測混雜物、泡沫、乳濁液的形成等。均質處理時，脂肪球表面積增大，表面張力增加

導電率

25℃時4-5ms（毫西門子），＞6ms時即可認為患病牛乳，可應用于快速測定乳房炎乳第二節(jié)乳的組成與性質二、乳的物理性質.6、其它物理性質黏度20℃時，牛561、牛乳的主要化學成分包括哪些?影響牛乳成份的因素有哪些?2、試述牛乳的分散體系?3、簡述乳脂肪在乳中的存在狀態(tài)?乳脂肪球膜的構造如何影響乳脂肪的穩(wěn)定性?4、試述酪蛋白在乳中的存在狀態(tài)?影響酪蛋白膠粒穩(wěn)定性的因素有哪些?5、乳糖的種類及結晶狀態(tài)對乳制品的品質有何影響?本章思考題.1、牛乳的主要化學成分包括哪些?本章思考題.576、簡述牛乳中無機物的種類及存在狀態(tài)?無機物對牛乳的穩(wěn)定性有何影響?7、試述乳的物理性質及其對判斷牛乳的質好壞和確定合理的加工工藝的作用。8、異常乳的種類及特性?9、異常乳形成的原因及控制。本章思考題.6、簡述牛乳中無機物的種類及存在狀態(tài)?本章思考題.58第六章乳的化學組成和性質.第六章乳的化學組成和性質.59學習內容與學習目標第一節(jié)乳的概念第二節(jié)乳的化學組成及性質

學習目標：掌握乳的概念、化學成分、理化特性及其與乳制品質量的關系，為乳品加工奠定理論基礎。.學習內容與學習目標第一節(jié)乳的概念學習目標60第一節(jié)乳的概念

乳是哺乳動物分娩后由乳腺分泌出來的一種白色或微黃色的不透明液體。乳中含有幼兒生長發(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食物。一、乳的概念.第一節(jié)乳的概念一、61

乳的成分主要包括水分、脂肪、蛋白質、乳糖、鹽類以及維生素、酶類、氣體等。其中水是分散劑，其他各種成分分散在乳中，形成一種復雜的分散體系。二、乳的分散體系第一節(jié)乳的概念.二、乳的分散體系第一節(jié)乳的概念.62牛乳的復合膠體體系乳糖,無機鹽酪蛋白脂肪真溶液膠體懸浮液乳濁液各成分的分散狀態(tài).牛乳的復合膠體體系乳糖,無機鹽酪蛋白脂肪真溶液膠體懸浮液乳濁63

1、常乳

產(chǎn)犢7天以后至停止泌乳前一周內所產(chǎn)的乳，為乳制品常規(guī)加工的原料乳。

2、異常乳

凡不適宜作加工乳制品的原料乳均稱為異常乳。三、乳的分類第一節(jié)乳的概念.1、常乳三、乳的分類第一節(jié)乳的概64異常乳生理異常乳化學異常乳微生物污染乳病理異常乳營養(yǎng)不良乳初乳末乳高、低酸度酒精陽性乳凍結乳、低成分乳混入異物乳、風味異常乳乳房炎乳、其它病乳.異常乳生理異常乳化學異常乳微生物污染乳病理異常乳營養(yǎng)不良乳初65

（1）營養(yǎng)不良乳飼料不足、營養(yǎng)不良的乳牛所產(chǎn)的乳。對皺胃酶幾乎不凝固，所以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。第一節(jié)乳的概念2、異常乳移動式擠奶裝置.（1）營養(yǎng)不良乳第一節(jié)乳的概念2、異常66

（2）初乳

母牛分娩后一周所分泌的乳叫初乳，呈黃褐色、有異臭、苦味、咸味、黏度大，特別是3d之內，初乳特征更顯著。其過氧化氫酶和過氧化物酶的含量高，灰分含量高，脂肪和蛋白質含量極高，而乳糖含量低。一個很明顯特點是其白蛋白和球蛋白含量很高，因而初乳加熱時易凝固。初乳中富含免疫球蛋白抗體。它可以保護幼畜免受感染，直至幼畜的免疫系統(tǒng)建立。初乳中含鐵量約為常乳的3～5倍，銅含量約為常乳的6倍。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（2）初乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.67

（3）末乳停止泌乳前一周內所分泌的乳，苦而微咸，脂酶多，有油脂氧化味。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（3）末乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.68

（4）酒精陽性乳鮮乳檢驗時，采用68%或70%或72%的酒精與等量原料乳混合，凡產(chǎn)生絮狀凝塊的，稱為酒精陽性乳。

高酸度酒精陽性乳

低酸度酒精陽性乳：酸度檢驗時在16oT以下，但仍呈現(xiàn)酒精陽性的乳。

冷凍乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（4）酒精陽性乳第一節(jié)乳的概念2、異常69（5）低成份乳乳的成分明顯低于常乳，主要受遺傳和飼養(yǎng)管理所左右。

（6）混入異物乳

混入異物的乳是指在乳中混入原來不存在的物質的乳。其中，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而進入乳中的異常乳。還有因飼料和飲水等使農(nóng)藥進入乳中而造成的異常。乳中含有防腐劑、抗菌素時，不宜用作加工的原料乳。

第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（5）低成份乳（6）混入異物乳第一節(jié)乳的70

（7）風味異常乳因素很多，主要包括：通過機體轉移或從空氣中吸收而來的飼料味酶作用而產(chǎn)生的脂肪分解味擠乳后從外界污染或吸收的牛體味或金屬味等。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（7）風味異常乳第一節(jié)乳的概念2、異71（8）微生物污染乳來自衛(wèi)生良好奶場的乳,則含細菌為每ml數(shù)千個如果清潔、消毒和冷卻標準不妥當，則每ml乳細菌數(shù)可達到百萬個以上。每日對所有擠奶設備進行清洗消毒是決定乳的微生物學質量的最重要的因素。對乳進行分級時，細菌總數(shù)必須少于1000,000個/ml。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（8）微生物污染乳第一節(jié)乳的概念2、異72乳中微生物的來源乳房牛體空氣擠乳用具和乳桶工作人員第一節(jié)乳的概念2、異常乳.乳中微生物的來源第一節(jié)乳的概念2、異常乳.73因外傷或者細菌感染，乳房發(fā)生炎癥，分泌出乳房炎乳。成分和性質均變化，乳糖降低、酪蛋白下降，無脂干物質較常乳少；氯增加、球蛋白升高、上皮細胞數(shù)增加。（9）乳房炎乳第一節(jié)乳的概念2、異常乳乳?；既榉垦缀?，用凝乳酶凝固乳時所需的時間較常乳長。另外，乳房炎乳中維生素A、C的影響不大，而維生素B1、B2含量減少。.因外傷或者細菌感染，乳房發(fā)生炎癥，分泌出乳房炎乳74

（10）其他病牛乳

主要由患口蹄疫、布氏桿菌病等的乳牛所產(chǎn)的乳，乳的質量變化大致與乳房炎乳相類似。乳?；纪w過剩、肝機能障礙、繁殖障礙等，易分泌酒精陽性乳。第一節(jié)乳的概念2、異常乳.（10）其他病牛乳第一節(jié)乳的概念275第二節(jié)乳的組成與性質牛乳主要化學成分及含量一、乳的化學成分和性質.第二節(jié)乳的組成與性質牛乳主要化學成分及含量一、乳的化學成76

游離水占水分總量的97％左右。與自然界水的性質相同，是乳中其它成分的分散介質，是化學反應的場所。

結合水

占水分總量的2.8％左右，以非化學鍵即氫鍵與大分子物質牢固結合在一起。

結晶水

占水分總量的0.2％左右，以化學鍵形式與乳中某些化學成分牢固結合。例如奶粉、煉乳、乳糖產(chǎn)品使乳糖結晶時，乳糖就含有一分子的結晶水。（一）水分第二節(jié)乳的組成與性質.游離水（一）水分第二節(jié)乳的組成與性質77（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)

（1）脂肪球與脂肪球膜

乳脂以脂肪球的形式漂浮于乳中。脂肪球直徑為0.1～20μm，平均直徑是3～4μm，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。脂肪球是乳中最大的，同時也是密度最小的顆粒。第二節(jié)乳的組成與性質.（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)78

脂肪球膜：乳脂肪球為圓球形或橢圓球形，表面被一層5～10nm厚的脂肪球膜覆蓋。

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，使脂肪球能較穩(wěn)定地分散于乳中。

脂肪球膜與加工: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(chǎn)奶油，并可測定乳的含脂率。（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)第二節(jié)乳的組成與性質.脂肪球膜：乳脂肪球為圓球形或橢圓球形，表面被一層79脂肪球膜的結構圖1-脂肪2-結合水3-蛋白質4-乳漿.脂肪球膜的結構圖.80

（2）乳脂肪的化學組成

乳中脂肪成分復雜，甘油三酯約占乳脂肪的97%～98%，還有少量的甘油二酯和甘油單酯及游離脂肪酸。乳中脂肪酸分類：

水溶性揮發(fā)性脂肪酸，如丁酸、乙酸等；

非水溶性揮發(fā)性脂肪酸，如十二碳酸等；

非水溶性不揮發(fā)性脂肪酸，如十四碳酸、二十碳酸、十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。（二）乳脂肪（milkfatorbutterfat)第二節(jié)乳的組成與性質.（2）乳脂肪的化學組成（二）乳脂肪（milkfa81（三）乳蛋白質（milkprotein)

乳蛋白在牛乳中的含量為3.0%～3.5％。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。第二節(jié)乳的組成與性質.（三）乳蛋白質（milkprotein)乳蛋白82第二節(jié)乳的組成與性質酪蛋白蛋白質乳清蛋白脂肪球膜蛋白乳白蛋白多肽α－乳白蛋白血清白蛋白乳球蛋白β－乳球蛋白IgG1IgG2IgGMIgGA免疫球蛋白αs－酪蛋白β－酪蛋白

γ－酪蛋白к－酪蛋白.第二節(jié)乳的組成與性質酪蛋白蛋白質乳清蛋白脂肪球膜蛋白乳白83

(1)定義

PH4.6沉淀的蛋白質，占乳蛋白的83%。

純凈的酪蛋白為不溶于水的白色物質，但可溶于酸堿液中形成可溶性鹽。1、酪蛋白（casein)

(2)存在形式

與鈣結合形成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的Ca3(PO4)2結合形成酪蛋白酸鈣磷酸鈣復合體。第二節(jié)乳的組成與性質.(1)定義1、酪蛋白（casein)(84伸出鏈磷酸鈣亞膠束第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).伸出鏈磷酸鈣亞膠束第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（cas85(3)重要性質

①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乳酸菌復合體第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).(3)重要性質①酸凝固PH5.2PH4.6乳酸86

②酶凝固復合體+皺胃酶→副酪蛋白酸鈣+糖肽+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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).②酶凝固第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（ca87

③酪蛋白的鈣凝固Ca、P含量直接影響酪蛋白微粒大小,大顆粒酪蛋白膠粒含Ca、P較多。正常乳中Ca、P存在著平衡關系，故復合體穩(wěn)定。當加入CaCl2后，破壞了平衡，加熱即凝固。受熱溫度越高，則需要的CaCl2量愈少，且乳清蛋白也凝固。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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).③酪蛋白的鈣凝固第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白88④與糖的反應對色澤、風味、營養(yǎng)價值產(chǎn)生影響常見于奶粉，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。第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casein).④與糖的反應第二節(jié)乳的組成與性質1、酪蛋白（casei892、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％)1.α-乳白蛋白2.β-乳球蛋白3.血清白蛋白

多肽免疫球蛋白.2、乳清蛋白濾液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮90

特性

在酸或皺胃酶作用下不凝固，易被消化吸收；初乳中含量高，加熱后易形成凝塊，故初乳不適宜用來加工；乳球蛋白是幼畜獲得免疫能力的主要物質。第二節(jié)乳的組成與性質2、乳清蛋白

.特性第二節(jié)乳的組成與性質2、乳清蛋白.91（四）乳糖

1、乳糖的存在形式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

第二節(jié)乳的組成與性質.（四）乳糖1、乳糖的存在形式第二節(jié)乳的組成與性92

2、乳糖的溶解性

初溶解度：將乳糖投入水后,立即溶解時的溶解度,即α-含水乳糖的溶解度。

終溶解度:上述溶液繼續(xù)振蕩,再添加乳糖則可溶解,達最后溶解度,即α-含水乳糖和β-無水乳糖的溶解度,當Temp.﹥25℃時,幾乎測不出初溶解度。

超溶解度：將上述飽和溶液冷卻,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。第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳糖.2、乳糖的溶解性第二節(jié)乳的組成與性質93

3、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(chǎn)生乳酸和二氧化碳，導致PH下降,當PH﹤6.5時，剌激大腸引起腹痛癥。

解決辦法：用乳糖酶預先分解、發(fā)酵第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳糖.3、乳糖不耐癥第二節(jié)乳的組成與性質（四）乳94（五）無機物牛乳中的無機物(InorganicSalts)亦稱為礦物質，含量為0.35%～1.21%，平均為0.8%左右，主要有磷、鈣、鎂、氯、鈉、硫、鉀等，此外還有一些微量元素。在瀕臨泌乳期末或乳房疾病的情況下，氯化鈉含量明顯升高，因而乳有咸味，而同時其它鹽的含量降低。第二節(jié)乳的組成與性質100ml牛乳中的主要無機成分的含量(mg)

項目鉀鈉鈣鎂磷硫氯牛乳158541091491599.（五）無機物牛乳中的無機物(Inorganic95鹽類平衡對乳熱穩(wěn)定性有重要影響向乳中添加磷酸及檸檬酸的鈉鹽可提高熱穩(wěn)定性牛乳中鈣的含量比人乳多3-4倍，在嬰兒胃內形成較堅硬的凝塊，不易消化。

牛乳中鐵含量比人乳少，應予以補充。第二節(jié)乳的組成與性質（五）無機物.鹽類平衡對乳熱穩(wěn)定性有重要影響牛乳96（六）維生素

牛乳含有幾乎所有已知的維生素。牛乳中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。牛乳中的維生素，部分來自飼料中的維生素，如維生素E；有的要靠乳牛自身合成，如B族維生素。第二節(jié)乳的組成與性質.（六）維生素牛乳含有幾乎所有已知的維生素。牛乳中97（七）酶類脂酶磷酸酶蛋白酶

過氧化氫酶

過氧化物酶水解酶類氧化還原酶類乳中的酶第二節(jié)乳的組成與性質.（七）酶類脂酶過氧化氫酶水解酶類乳中的酶第二節(jié)乳的組成98分解脂肪導致酸敗,除乳腺外，微生物(熒光性細菌和霉菌)是其主要來源。最適PH8,失活條件是80℃，20s。脂肪含量越高,鈍化率越低.C3H5(OCOR)3+3H2OC3H5(OH)3+3RCOOH脂酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類1、脂酶.分解脂肪導致酸敗,除乳腺外，微生物(熒光性細菌和992、磷酸酶水解復雜的有機磷酸酯。堿性磷酸酶存在于脂肪球膜處，酸性磷酸酶存在于乳清中，屬固有酶。

主要是堿性磷酸酶，最適PH：9

失活條件：62.8℃，30min或72℃，15s磷酸酶試驗,可檢驗巴氏殺菌是否徹底，并推斷殺菌乳中是否混入生乳，或者殺菌后貯藏時間的長短。

牛乳經(jīng)HTST殺菌后，磷酸酶貯藏中會復活

第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.2、磷酸酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.1003、蛋白酶

分別來自乳本身和污染的微生物，細菌性蛋白酶為多，作用于蛋白質形成蛋白胨、多肽及氨基酸。滅活條件：加熱至75℃-80℃失活。

4、過氧化氫酶

來自白血球的細胞成分，初乳、乳房炎乳中含量較多，可以判斷乳房炎乳或其他異常乳。75℃，20min，100%鈍化通過測定，可用來判斷是否經(jīng)過熱處理及熱處理的程度第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.3、蛋白酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.1015、過氧化物酶來自白血球的細胞成分，是固有酶。最適PH6.8，最適溫度25℃；失活條件70℃,150min；75℃,20min；80℃,2.5sH2O2〔O〕OHOCH3OO第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類.5、過氧化物酶H2O2〔O〕OHOCH3OO第二節(jié)乳的組102

6、還原酶是微生物的代謝產(chǎn)物最適條件：PH5.5-8.5，溫度40-50℃失活條件：69℃-70℃,30min;75℃,5min

還原酶試驗:利用褪色時間的長短，判斷乳中微生物數(shù)量、確定乳的質量等級第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類還原酶甲基蘭(蘭色的氧化型)無色的還原型.6、還原酶第二節(jié)乳的組成與性質（七）酶類還原酶103（八）其他成分1、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。乳中檸檬酸的含量平均為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。同時，檸檬酸還是乳制品芳香成分丁二酮的前體物質。第二節(jié)乳的組成與性質.（八）其他成分1、有機酸主要是檸檬酸，在酸敗乳及1042、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。第二節(jié)乳的組成與性質（八）其他成分.2、氣體主要為二氧化碳、氧氣和氮氣等，約占鮮牛乳的5%～7%1053、細胞成份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，也有少量紅血球。牛乳中的細胞含量的多少是衡量乳房健康狀況及牛乳衛(wèi)生質量的標志之一，一般正常乳中細胞數(shù)不超過50萬個/ml。第二節(jié)乳的組成與性質（八）其他成分.3、細胞成份乳中所含的細胞成分主要是白血球和一些106二、乳的物理性質1、色澤所含成分及其色素對光線的反射與折射呈現(xiàn)的顏色。白色：脂肪球及酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復合體對光的反射、折