乳的化學(xué)成分及性質(zhì)

關(guān)于乳的化學(xué)成分及性質(zhì)第1頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

乳蛋白占全乳蛋白(%)來源酪蛋白(80%)

α-酪蛋白

β-酪蛋白

γ-酪蛋白56204新合成新合成新合成乳清蛋白(18-20%)β-乳球蛋白

α-乳清蛋白血(乳)清蛋白免疫球蛋白1031～24～5新合成新合成從血中來從血中來(二)新物質(zhì)的合成1.蛋白質(zhì)的合成：大部分乳蛋白是在乳腺上皮細(xì)胞中由氨基酸合成而來的。第2頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

乳脂中的脂肪酸可直接來自血液，或在腺泡上皮細(xì)胞由乙酸、β-羥丁酸和葡萄糖合成。

（1）脂肪酸的合成

:幾乎所有的十四碳(豆蔻酸)以下的脂肪酸和部分十六碳酸(軟脂酸)是由乙酸合成的，少量的由β-羥丁酸合成。（2）來自血液的脂肪酸：部分十六碳酸和全部更長碳鏈的脂肪酸來自血液。2.乳脂肪的合成第3頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（3）脂肪球的形成:脂肪酸的酯化作用發(fā)生在乳腺細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。在這個(gè)位置上脂類聚集形成乳脂小球。當(dāng)脂肪小球成長并移向細(xì)胞的頂端部位時(shí)，就被一層薄膜所包圍而形成脂肪球。第4頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三3.乳糖的合成

乳糖是在乳腺細(xì)胞中合成的,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖結(jié)合而成。所以乳糖最重要的前體是血液中的葡萄糖。乙酸也可以形成乳糖。4.免疫球蛋白的形成乳中免疫球蛋白來源于血液，由腺泡上皮選擇地轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)乳中。5.無機(jī)成分的形成乳中無機(jī)成分來自血液。第5頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三典型粒子粒子大小乳中分散形式

脂肪球0.1～20μm

乳濁液

酪蛋白顆粒10～300nm

膠體懸浮液

乳清蛋白1.5～5nm

膠體溶液

乳糖，鹽類1nm以下

真溶液二、乳中各成分的存在形式

乳中含有多種成份，其中水是分散劑，其它各種成份如脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、無機(jī)鹽等呈分散質(zhì)分散在水中，形成一種復(fù)雜的具有膠體特性的生物學(xué)液體分散體系。第6頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三牛乳的復(fù)合膠體體系乳糖,無機(jī)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)第7頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三品種黑白花黑白花黑白花愛爾夏娟姍牛國家以色列美國日本美國美國產(chǎn)乳量10,7008,0846,6465,5034,619三、影響產(chǎn)乳量和乳成分的因素1.品種表1不同乳牛品種的年平均產(chǎn)乳量單位：(kg）

第8頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳牛品種干物質(zhì)脂肪蛋白質(zhì)乳糖灰分黑白花乳牛短角牛西門達(dá)爾牛更姍牛娟姍牛水牛牦牛12.5012.5712.8214.8714.6918.5918.403.553.633.795.195.197.477.803.433.323.344.023.867.105.004.864.894.814.914.944.155.000.680.730.710.740.700.84—表2不同品種乳牛的平均組成單位：（%）第9頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三2.泌乳期產(chǎn)乳量在泌乳第1～2月呈上升趨勢，3～4月進(jìn)入平穩(wěn)期，干乳期前15d開始下降。乳干物質(zhì)在泌乳開始時(shí)含量最高，以后逐日下降，至1～2月后開始平穩(wěn)。第10頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三3.年齡隨著胎次的增加泌乳量逐漸增加，一般第5胎次時(shí)達(dá)到高峰，而干物質(zhì)在初產(chǎn)期最高，以后逐漸下降。4.飼養(yǎng)管理飼料營養(yǎng)不足時(shí)，引起產(chǎn)乳量下降，乳中相應(yīng)的成分含量降低。干草可以提高乳脂率。

5.擠乳操作通常每天擠乳2次，若擠乳3次，則產(chǎn)乳量增加10%～25%；早晨擠的乳稀，晚上擠的乳稠。第11頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三一、乳脂肪

乳脂肪(MilkFat)是牛乳的主要成分之一，對牛乳風(fēng)味起重要的作用，在乳中的含量一般為3%～5%。乳脂肪不溶于水，呈微細(xì)球狀分散于乳中，形成乳濁液。第二節(jié)、乳的化學(xué)成分及其性質(zhì)第12頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三1.脂肪球的構(gòu)造乳中脂肪是以微小脂肪球的狀態(tài)分散于乳中。呈一種水包油型的乳濁液。脂肪球的直徑在0.1～20μm范圍，平均為3μm。每一個(gè)脂肪球外包有一層薄膜，厚度約5～10nm。脂肪球膜由蛋白質(zhì)、磷脂、甘油三酸酯、甾醇、維生素、金屬離子、酶類及結(jié)合水等復(fù)雜的化合物所構(gòu)成，其中起主導(dǎo)作用的是卵磷脂—蛋白質(zhì)絡(luò)合物。第13頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

脂肪球膜的作用主要是防止脂肪球相互聚結(jié)及脂肪酶的水解。第14頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三脂肪球粒對乳制品加工的影響：●脂肪球的直徑越大，上浮的速度就越快，容易分離出稀奶油?！癞?dāng)脂肪球的直徑接近1μm時(shí)，脂肪球基本不上浮。所以，均質(zhì)處理，可得不分層的穩(wěn)定產(chǎn)品?！裨跈C(jī)械攪拌或化學(xué)物質(zhì)作用下，脂肪球膜被破壞后，脂肪球才會(huì)互相聚結(jié)在一起。因此，可以利用這一原理生產(chǎn)奶油和測定乳中的含脂率。第15頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

磷脂是極性分子，其疏水基朝脂肪球中心，與甘油酸酯結(jié)合形成膜的內(nèi)層；其親水基向外朝向乳漿，連著親水基的蛋白質(zhì)，構(gòu)成膜的外層，由于脂肪球含有磷脂與蛋白質(zhì)形成的脂蛋白絡(luò)合物，使脂肪球能穩(wěn)定地存在于乳中。磷脂高熔點(diǎn)甘油三酯

膽固醇維生素A第16頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三脂類含量（%）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磷酸脂0.2～1.0碳水化合物微量乳脂肪的組成2脂肪的化學(xué)組成第17頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

甘油酸三酯第18頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳中的脂肪酸可分為三類1.水溶性揮發(fā)性脂肪酸：

例如丁酸、乙酸、辛酸和癸酸等2.非水溶性揮發(fā)性脂肪酸：例如十二碳酸3.非水溶性不揮發(fā)脂肪酸：例如十四碳酸，二十碳酸，十八碳烯酸和十八碳二烯酸等第19頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

●乳中含量豐富的脂肪酸是棕櫚酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和油酸。在室溫下，油酸以外的三種脂肪酸是固態(tài)。第20頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三固體，帶有不同熔點(diǎn)的結(jié)晶脂肪液體脂肪乳脂肪的剖視圖第21頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳脂肪的特點(diǎn)1.乳脂肪中短鏈低級揮發(fā)性脂肪酸含量達(dá)14%左右，其中水溶性揮發(fā)脂肪酸含量高達(dá)8%（如丁酸、己酸、辛酸等），其它動(dòng)植物油中低于1%。因此，乳脂肪具有特殊的香味和柔軟的質(zhì)地。2.易受光、空氣、熱、金屬作用而氧化，從而產(chǎn)生脂肪氧化味。3.在解脂酶及微生物作用下易產(chǎn)生水解，產(chǎn)生特別的刺激性氣味（丁酸）。4.吸收周圍環(huán)境中的其它氣味（飼料味、牛舍味）5.乳脂肪在5℃以下呈固態(tài)，11℃以下呈半固態(tài)第22頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三二、乳蛋白質(zhì)(MilkProtein)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(zhì),5%為非蛋白態(tài)含氮化合物,蛋白質(zhì)在牛乳中的含量為3.0%～3.5％。αs－酪蛋白

γ

－酪蛋白α－酪蛋白β－酪蛋白

κ

－酪蛋白酪蛋白乳蛋白質(zhì)乳清蛋白脂肪球膜蛋白乳白蛋白眎、胨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（80%）（20%）1.乳蛋白的分類第23頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳中主要蛋白質(zhì)的分布第24頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三牛乳中主要蛋白質(zhì)的含量第25頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（１）酪蛋白

乳中在PH4.6時(shí)沉淀的蛋白質(zhì)，占乳蛋白的80%,酪蛋白為不溶于水的白色物質(zhì)，但可溶于酸堿液中（即兩性）形成可溶性鹽。２.乳中主要蛋白質(zhì)的一般性質(zhì)

第26頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三A.酪蛋白的存在形式※

在牛乳中，95％的酪蛋白是以近似于球狀的顆粒存在的，即酪蛋白膠粒（caseinicelle）?！?/p>

酪蛋白膠粒是由亞酪蛋白膠?；旌蠘?gòu)成，亞酪蛋白膠粒直徑約10-15nm。亞酪蛋白膠粒之間再與膠體狀的磷酸鈣結(jié)合形成酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體以膠體懸浮液的狀態(tài)存在于牛乳中，其膠體微粒直徑在10～300nm之間變化，一般大多數(shù)為40～160nm。每個(gè)膠粒平均由104個(gè)酪蛋白分子組成。第27頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三※酪蛋白膠粒中94%為蛋白質(zhì)，6%為膠體磷酸鈣（包括鈣、鎂、磷酸和檸檬酸）?！诶业鞍啄z粒中各種蛋白比例：αs1-CN:αs2-CN:β-CN:κ-CN=3:0.8:3:1?！业鞍啄z粒是由許多亞膠粒（sub－micelle）構(gòu)成的；

※亞膠粒有二類組成：一類為不含κ-CN的亞膠粒，集中于膠粒內(nèi)部，另一類為富含κ-CN的亞膠粒，聚集于膠粒的表面。B.酪蛋白膠粒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第28頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三酪蛋白膠粒的結(jié)構(gòu)圖第29頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三※膠粒表面多為κ-CN層（也有一些其它-CN）。αs1-CN、αs2-CN、β-CN形成的鈣鹽幾乎不溶于水，而κ-CN易溶于水?！?/p>

κ-CN碳端的親水部分含有碳水化合物基團(tuán)從復(fù)合膠束中伸出，形成一個(gè)5～10mm厚的毛發(fā)樣層。毛發(fā)層通過電荷排斥及空間位阻作用對膠粒起著穩(wěn)定作用，防止膠粒間碰撞后凝集在一起。※當(dāng)除去毛發(fā)層后（凝乳酶處理）或毛發(fā)層塌陷后（如乙醇處理），膠粒的穩(wěn)定性被破壞，進(jìn)而發(fā)生凝固或沉淀第30頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三C.酪蛋白的性質(zhì)※乳中的酪蛋白是以膠體懸浮液的形式存,其穩(wěn)定性依賴于:粒子直徑小帶電荷(電荷層)

與水分子之間具有親和能力(水化層)※常乳的pH6.6，蛋白質(zhì)分子顯示凈負(fù)電荷。同性電荷的排斥作用使得蛋白質(zhì)分子保持獨(dú)立?！绻尤際+,H+被蛋白質(zhì)分子吸附。當(dāng)達(dá)到使正、負(fù)電荷量相等，蛋白質(zhì)分子一端的正電荷與相鄰分子的負(fù)電荷相結(jié)合，形成大的蛋白質(zhì)。隨后蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來。此時(shí)的pH

值稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)第31頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三pH=6.6條件下的蛋白質(zhì)分子所帶凈電荷為負(fù)pH值為4.6時(shí)，是酪蛋白質(zhì)分子的等電點(diǎn)第32頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三①酪蛋白的酸凝固

酪蛋白膠粒對pH值的變化很敏感。pH值降低時(shí)，酪蛋白膠粒中的鈣與磷酸鹽就逐漸游離出來。當(dāng)pH值達(dá)CN電點(diǎn)4.6時(shí)，酪蛋白沉淀。酸凝固過程如下：酪蛋白酸鈣[Ca3(PO4)2]＋2HCl→酪蛋白↓＋2CaHPO4＋CaCl2當(dāng)pH5.2～5.3時(shí)Ca3(PO4)2分離,游離態(tài)Ca2＋增多,進(jìn)入膠粒內(nèi)部，酪蛋白發(fā)生沉淀；繼續(xù)加酸，pH值達(dá)到4.6時(shí)，Ca2+又從酪蛋白中分離，酪蛋白完全沉淀。第33頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三②酪蛋白的凝乳酶凝固※

凝乳酶→CN膠束表面κ-CN的親水鏈端被剪斷→

酪蛋白膠束失去其可溶性→聚集成酪蛋白凝塊※正常的酪蛋白膠束中帶有過剩的負(fù)電荷，因而它們彼此排斥。如果親水部分被去掉，水分子會(huì)離開酪蛋白膠束，膠束相互吸引，使酪蛋白膠束結(jié)構(gòu)塌癟形成致密的凝塊。※CN在凝乳酶的作用下變?yōu)楦崩业鞍祝≒aracasin)，其凝固過程如下：酪蛋白酸鈣＋皺胃酶→副酪蛋白鈣↓+糖巨肽＋皺胃酶第34頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三③酪蛋白的醇凝固●

當(dāng)乳中酸度高時(shí)(或離子不平衡時(shí)),酒精可以使酪蛋白質(zhì)膠粒脫水而失去穩(wěn)定性?！袢槠窂S檢驗(yàn)原料乳時(shí)，一般用68%或72%的酒精（羊乳最好采用加熱試驗(yàn)，不宜用酒精試驗(yàn)）與等量乳混合，凡產(chǎn)生絮狀凝塊的乳稱為酒精陽性乳。第35頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三④酪蛋白的鈣凝固※酪蛋白酸鈣-磷酸鈣膠粒，對于其體系內(nèi)二價(jià)的陽離子含量的變化很敏感。鈣或鎂離子能與酪蛋白結(jié)合，而使粒子形成凝集作用第36頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（2）乳清蛋白概念：在pH4.6時(shí)，乳中可溶的蛋白質(zhì)為乳清蛋白。約占乳蛋白質(zhì)的18%-20%?？煞譃闊岱€(wěn)定和熱不穩(wěn)定的乳清蛋白兩部分①熱不穩(wěn)定的乳清蛋白質(zhì)

※調(diào)節(jié)乳清pH4.6～4.7時(shí)，煮沸20min，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%。熱不穩(wěn)定乳清蛋白質(zhì)包括乳白蛋白和乳球蛋白兩類。第37頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三A.乳白蛋白指乳清中加飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂鹽析時(shí)，呈溶解狀態(tài)而不析出的蛋白質(zhì)，屬于乳白蛋白。乳白蛋白約占乳清蛋白的68%。乳白蛋白又包括：

α-乳白蛋白(α-La，約占乳清蛋白的19.7%）

β-乳球蛋白(β-Lg，約占乳清蛋白的43.6%）血清白蛋白（約占乳清蛋白的4.7%）?！榘椎鞍赘缓?，不含磷，加熱時(shí)易暴露出–SH、–S–S–鍵，甚至產(chǎn)生H2S，使乳出現(xiàn)蒸煮味。※乳白蛋白不被凝乳酶或酸凝固，屬全價(jià)蛋白質(zhì)，在初乳中含量高達(dá)10%-12%，而常乳中僅有0.5%第38頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三B.乳球蛋白※約占乳清蛋白的13%。乳球蛋白具有抗原作用，故又稱為免疫球蛋白。※初乳中的免疫球蛋白含量比常乳高。

②熱穩(wěn)定的乳清蛋白這類蛋白包括蛋白眎和蛋白胨，約占乳清蛋白的19%。第39頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三酪蛋白與乳清蛋白的性質(zhì)主要區(qū)別是：◎在pH4.6時(shí)，酪蛋白沉淀而乳清蛋白不沉淀，這一特性是分離酪蛋白與乳清蛋白的基礎(chǔ)?！蛟贑a2+存在下，凝乳酶可水解酪蛋白并使其凝固，而乳清蛋白不凝固?！蚶业鞍自诟邷叵潞芊€(wěn)定，而乳清蛋白熱穩(wěn)定性差。在pH6.7時(shí)，酪蛋白耐100℃加熱24h；而乳清蛋白在90℃、10min熱處理即可使之全部變性。◎酪蛋白中含有磷酸基團(tuán)，平均含磷0.85%；而乳清蛋白不含磷。第40頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◎酪蛋白的硫含量低(0.8%)；而乳清蛋白含有比較豐富的硫(1.7%)，含硫氨基酸與乳的蒸煮味有關(guān)?！颉罢糁笪丁笔怯捎讦?乳球蛋白和其它一些含硫蛋白質(zhì)受熱釋放出一些含硫化合物造成的?！蚶业鞍變H在乳腺中合成；在乳清蛋白中，α-La和β-Lg是在乳腺中合成，而其他蛋白質(zhì)由血液轉(zhuǎn)移來◎乳清蛋白以分子狀態(tài)分散在溶液中，有較簡單的四級結(jié)構(gòu)；而酪蛋白具有十分復(fù)雜的四級結(jié)構(gòu)，在乳中以較大的酪蛋白膠粒形式存在酪蛋白與乳清蛋白的性質(zhì)主要區(qū)別是：第41頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（3）脂肪球膜蛋白◎吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)叫脂肪球膜蛋白，與磷脂質(zhì)構(gòu)成脂肪球膜。一般1分子磷脂質(zhì)約和2分子蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。脂肪球膜蛋白特點(diǎn)：◎?qū)彷^敏感，且含有大量的硫，牛乳在70℃～75℃瞬間加熱，則–SH基就會(huì)游離出來，產(chǎn)生蒸煮味?！蛞资芗?xì)菌性酶的作用而分解，是奶油貯存過程中風(fēng)味變壞的原因之一。第42頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三(4)非蛋白含氮物牛乳的含氮物中，除蛋白質(zhì)外，還有非蛋白態(tài)的氮化物，約占總氮的5%。其中包括氨基酸、尿素、尿酸、肌苷酸（Creatinine)和葉綠素等。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。第43頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三三、乳糖1.乳糖的結(jié)構(gòu)乳糖是哺乳動(dòng)物乳汁中特有的糖類。牛乳中約含乳糖4.2%～5.0%。α–乳糖β–乳糖乳糖α–乳糖水合物兩種異構(gòu)體第44頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三A.α–乳糖α–乳糖易吸水，通常以含有1分子結(jié)晶水而成為α–乳糖水合物。α–乳糖水合物是在93.5℃以下的水溶液中結(jié)晶而成的。市售乳糖一般為α–乳糖水合物。B.β–乳糖β–乳糖是以無水物形式存在，是在93.5℃以上的水溶液中結(jié)晶而成的。β–乳糖比α–乳糖易溶于水，且較甜。第45頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳糖為D–葡萄糖與D–半乳糖以β–1，4鍵結(jié)合的雙糖，因其分子中有羰基，屬還原糖。第46頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三2.乳糖溶解度◎乳糖在乳中全部呈溶解狀態(tài)。常見糖中乳糖的可溶性最低，25℃下水中溶解度僅達(dá)17.8%?！蜃畛跞芙舛龋簩⑷樘峭度胨校纯逃胁糠秩樘侨芙?，達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，就是α–乳糖的溶解度。◎最終溶解度：將飽和乳糖溶解液振蕩或攪拌，α-乳糖可轉(zhuǎn)變?yōu)棣?乳糖，再加入乳糖，仍可溶解，而最后達(dá)到的飽和點(diǎn)就是乳糖的最終溶解度，是α-乳糖與β-乳糖平衡時(shí)的溶解度?！蛉樘堑娜芙舛入S溫度的升高而增高。第47頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三3.乳糖不適應(yīng)癥☆由于人體小腸黏膜上皮細(xì)胞中乳糖酶（beta-galactosidase）缺乏，乳中的乳糖不能在小腸內(nèi)被消化吸收而直接進(jìn)入結(jié)腸,一部分被腸道內(nèi)細(xì)菌分解產(chǎn)生乳酸、甲酸、二氧化碳、甲烷等,大部分乳糖會(huì)使腸道的滲透壓提高，導(dǎo)致腸道中水分增加,引起嘔吐、腹脹、腹瀉等不適應(yīng)癥。亞非人為75％以上，歐美白人為5%～30％

☆消除乳糖不適癥的方法：①在乳品加工中利用乳糖酶，將乳中的乳糖分解為葡萄糖和半乳糖；②利用乳酸菌將乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸而且可提高乳糖的消化吸收率，改善制品口味。

第48頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三在酶作用下乳糖分解產(chǎn)生乳酸第49頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三

牛乳中的乳糖是一種還原性糖，加熱時(shí)易發(fā)生變化。如，100℃以上加熱時(shí)，乳糖與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)（美啦德），生成棕色，并變味、營養(yǎng)價(jià)值降低。特別是必需氨基酸之一的賴氨酸含量的降低。

乳糖也能發(fā)生異構(gòu)化作用，轉(zhuǎn)化為其它的糖類（果糖）。

異構(gòu)化反應(yīng)與美拉德反應(yīng)一般可伴隨發(fā)生第50頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第51頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三四.乳中的無機(jī)物◆牛乳中的無機(jī)物（InorganicSalts）亦稱為礦物質(zhì)，主要有鉀、鈉、鈣、鎂、硫、磷、氯等。此外還有一些微量元素。通常牛乳中含量為0.7%左右?！羧橹械V物質(zhì)大部分以磷酸鹽、酪酸鹽和檸檬酸鹽形式存在?！襞Ｈ橹袩o機(jī)物的含量隨泌乳期及個(gè)體健康狀態(tài)等因素而異。項(xiàng)目鉀鈉鈣鎂磷硫氯牛乳158541091491599牛乳中的主要無機(jī)成分的含量（mg/100mL牛乳）

第52頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三☆牛乳中的鹽類含量雖然很少，但對乳品加工，特別是對熱穩(wěn)定性起著重要作用?！钆Ｈ橹械柠}類平衡，特別是鈣、鎂等陽離子與磷酸、檸檬酸等陰離子之間的平衡，對于牛乳的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。☆當(dāng)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(shí)，往往是由于鈣、鎂離子過剩，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。第53頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三☆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。比如，鈣：牛乳中的鈣含量較人乳多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。☆但在加工上如缺乏鈣時(shí)，對乳的加工特性就會(huì)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10～90g/100ml，較人乳中少，故人工哺育幼兒時(shí)應(yīng)補(bǔ)充鐵第54頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三五.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?！襞Ｈ橹械木S生素，部分來自血液，如維生素E；有的要靠乳牛自身合成，如VB族?！襞Ｈ槭荲B2

、VB12重要的飲食來源;維生素C等熱穩(wěn)定性差，其它還可以。乳在加工中維生素往往會(huì)遭受一定程度的破壞而損失。第55頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三維生素含量（mg/L）成年人日需要量（mg）A0.2-21-2B10.41-2B21.72-4C5-2030-100D0.0020.01乳中維生素的含量及成人日需要量第56頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三六.乳中的酶類牛乳中酶類的來源有三個(gè)：

①乳腺分泌的；②擠乳后由于乳中微生物代謝生成；③由于乳腺的白細(xì)胞崩裂而生成。牛乳中的酶種類很多，但與乳品生產(chǎn)有密切關(guān)系的主要為水解酶類和氧化還原酶類。1.水解酶類

A.脂酶B.磷酸酶C.蛋白酶第57頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第58頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三A.脂酶◆牛乳中的脂酶有兩種，一種是脂肪球膜間的膜脂酶，在末乳、乳房炎乳等生理異常乳中常出現(xiàn)。另一種是與酪蛋白相結(jié)合的乳漿脂酶(PlasmaLipase)◆脂酶的分子量為7000～8000，最適溫度為37℃，最適pH9.0～9.2。鈍化溫度至少80～85℃?！羧橹驹谥傅淖饔孟滤猱a(chǎn)生游離脂肪酸，使牛乳帶上脂肪分解的酸敗味（AcidFlavor），這是奶油等生產(chǎn)上常見的缺陷。為了抑制脂酶的活性，在奶油生產(chǎn)中，常采用80～85℃的高溫處理。第59頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆另外，加工過程也能使脂酶增加其作用機(jī)會(huì)。例如，均質(zhì)處理可能破壞脂肪球膜而增加了脂酶與乳脂肪的接觸面，使乳脂肪更易水解。故均質(zhì)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行殺菌處理?！羝浯?，牛乳多次通過乳泵或在牛乳中通入空氣劇烈攪拌，同樣也會(huì)使脂酶的作用增加，導(dǎo)致牛乳風(fēng)味變劣。第60頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第61頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第62頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三B.磷酸酶◆磷酸酶可以把磷酸酯分解成磷酸和相應(yīng)的醇。

◆磷酸酶可以經(jīng)63℃、30min或71～75℃、15～30s加熱后可鈍化，故可以利用這種性質(zhì)來檢驗(yàn)低溫巴氏殺菌牛乳的殺菌效果。第63頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三C.蛋白酶◆牛乳中的蛋白酶分別來自乳本身和污染的微生物。乳中蛋白酶多為細(xì)菌性酶，細(xì)菌性的蛋白酶使蛋白質(zhì)水解后形成蛋白胨、多肽及游離氨基酸。其中由乳酸菌形成的蛋白酶，在干酪加工中具有非常重要的意義?！舻鞍酌冈?5～80℃的溫度下被破壞，在70℃以下時(shí)，可以穩(wěn)定地耐受長時(shí)間的加熱，在37～42℃時(shí)，這種酶在弱堿性環(huán)境中作用最大，中性及酸性環(huán)境中作用減弱。第64頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三2.氧化還原酶類A.過氧化氫酶B.過氧化物酶C.還原酶第65頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三A.過氧化氫酶◆牛乳中的過氧化氫酶主要來自白血球的細(xì)胞成分，特別在初乳和乳房炎乳中含量較多?！暨^氧化氫酶把過氧化氫分解成水和游離氧。通過測定乳中游離氧的量，可以了解牛奶是否來自健康動(dòng)物乳房?！艋疾∪榉康娜橹羞^氧化氫酶含量較高，而健康乳房的鮮乳中含量極少此酶。多種細(xì)菌可產(chǎn)生這種酶?！暨^氧化氫酶可通過巴氏消毒法去除（70～72℃，15～30秒）。第66頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三B.過氧化物酶◆過氧化物酶是最早從乳中發(fā)現(xiàn)的酶，它能促使過氧化氫分解產(chǎn)生活潑的新生態(tài)氧，從而使乳中的多元酚、芳香胺及化合物氧化。◆過氧化物酶是乳中固有酶，它可以把過氧化氫中的氧轉(zhuǎn)移給其它易氧化的物質(zhì)?！暨^氧化物酶鈍化溫度和時(shí)間為77～78℃、5min或85℃、10s?！敉ㄟ^測定過氧化物酶的活性，可以判斷牛乳的熱處理效果。第67頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三乳等級褪色時(shí)間(hr)1mL乳中微生物1級﹥5.550萬以下2級2-5.550-400萬3級2﹤400萬以上◆還原酶（Reductase）是擠乳后進(jìn)入乳中的微生物代謝產(chǎn)物，能使美藍(lán)還原為無色。

◆乳中還原酶的量與微生物的污染程度有關(guān)，因此可通過測定還原酶的活力來判斷乳的新鮮程度?！舴椒?20mL乳中加入1mL美藍(lán)溶液,40℃培養(yǎng)C.還原酶第68頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三1.有機(jī)酸2.氣體3.細(xì)胞成份七.乳中的其他成分第69頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆乳中的有機(jī)酸主要是檸檬酸等。除了酪蛋白膠粒中的檸檬酸鹽外，主要以檸檬酸鈣的狀態(tài)存在?！魴幟仕釋θ榈柠}類平衡及乳在加熱、冷凍過程中的穩(wěn)定性均起重要作用?！魴幟仕徇€是乳制品芳香成分丁二酮的前體?！羧橹袡幟仕岬暮繛?.07%～0.40%，平均0.18%。1.有機(jī)酸第70頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三2.氣體◆主要為二氧化碳、氧氣和氮?dú)獾?，約占鮮牛乳的5%～7%(V/V)，其中二氧化碳最多，氧最少?！粼跀D乳及貯存過程中，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。第71頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆乳中所含的細(xì)胞成分主要是白血球和一些乳房分泌組織的上皮細(xì)胞，也有少量紅血球?！襞Ｈ橹械募?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50萬個(gè)/ml3.

細(xì)胞成份第72頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)乳的物理性質(zhì)一、乳的色澤及光學(xué)性質(zhì)二、乳的熱學(xué)性質(zhì)三、乳的滋味與氣味四、乳的酸度與氫離子濃度五、乳的電學(xué)性質(zhì)六、乳的比重和密度七、乳的黏度與表面張力第73頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三☆新鮮正常的牛乳呈不透明的乳白色或淡黃色。☆乳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?！钊橹械闹苄院}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。一、乳的色澤及光學(xué)性質(zhì)第74頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三圖正常牛乳的色澤第75頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈠冰點(diǎn)㈡沸點(diǎn)㈢比熱二、乳的熱學(xué)性質(zhì)第76頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈠冰點(diǎn)☆牛乳的冰點(diǎn)一般為-0.53～-0.56℃，平均為-0.540℃。可根據(jù)冰點(diǎn)變動(dòng)用下列公式來推算摻水量：

X=[(T-T1)÷T]×100

式中X——摻水量(%)；

T——正常乳的冰點(diǎn)(℃)；

T1——被檢乳的冰點(diǎn)(℃)。第77頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆牛乳的沸點(diǎn)在101.33kPa（1個(gè)大氣壓）下為100.55℃，乳的沸點(diǎn)受其固形物的含量影響?！魸饪s到原體積一半時(shí)，沸點(diǎn)上升到101.05℃。

㈢比熱◆牛乳中主要成分的比熱為[kJ/(kg.k)]：乳蛋白2.09、乳脂肪2.09、乳糖1.25、鹽類2.93，由此乳成分之含量百分比計(jì)算得牛乳的比熱約為3.89kJ/(kg.k)。㈡沸點(diǎn)第78頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆乳中揮發(fā)性脂肪酸及其他揮發(fā)性物質(zhì)是牛乳滋味和氣味的主要構(gòu)成成分?！粝阄峨S溫度的高低而異，乳經(jīng)加熱后香味強(qiáng)烈，冷卻后減弱?！羧橹恤驶衔铮缫胰?、丙酮、甲醛等與牛乳風(fēng)味有關(guān)。還有二甲基硫醚、低級脂肪酸、硫化物、烴類等?！羧轭愐孜胀饨绲母鞣N氣味。若擠出的牛乳在牛舍中放置時(shí)間太久會(huì)帶有牛糞味或飼料味。三、乳的氣味與滋味第79頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆新鮮乳稍帶甜味，這是由于乳中含有乳糖。乳中除甜味外，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(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，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。第80頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三四、乳的酸度◆乳的酸度可分為自然酸度(或固有酸度)和發(fā)酵酸度。◆自然酸度是指來自乳中蛋白質(zhì)、檸檬酸鹽、磷酸鹽及二氧化碳等酸性物質(zhì)的酸度。新鮮乳的酸度為16～18oT（0.15～0.17%）?！舭l(fā)酵酸度源于乳中微生物的繁殖。兩者的總和即為乳的總酸度?！羧榈乃岫仁欠从撑Ｈ樾迈r度和熱穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。酸度高，則新鮮度低，熱穩(wěn)定性差。第81頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（2）乳酸度（%）：用乳酸含量來表示的酸度。計(jì)算公式：式中，V1為乳樣體積(ml)，V2為消耗0.1M氫氧化鈉的體積(ml)，d為牛乳相對密度。乳的酸度測定：可用pH、滴定酸度、乳酸度來表示。（1）pH值：指乳的活性酸度，即表示了牛乳中的氫離子濃度。在25℃下，新鮮牛乳pH通常為6.6～6.7。第82頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三（3）吉爾涅爾度（oT）：取牛乳10ml，加入20ml蒸餾水稀釋，再加入0.5ml0.5%酒精酚酞指示劑，然后用0.1mol/L氫氧化鈉溶液滴定，按消耗的氫氧化鈉溶液毫升數(shù)計(jì)算（乘以10即為中和100ml牛乳所消耗的0.1mol/L氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)）。每消耗1ml氫氧化鈉溶液，即為1oT

。此為我國標(biāo)準(zhǔn)方法，也是在乳品中最常用的酸度表示法。鮮奶的酸度為16～18oT第83頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三滴定酸度實(shí)驗(yàn)操作圖解第84頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三牛乳是一種緩沖溶液：◆牛乳因含多種物質(zhì)呈現(xiàn)弱酸性和弱堿性的緩沖液，在一定濃度下，加入酸液或堿液時(shí)，牛奶的pH值可以維持不變。◆比如，加入H+時(shí)，大部分的H+都與氨基酸一端氨基鍵合形成NH3+

從而幾乎對溶液pH值無影響，因?yàn)樽杂蒆+

的增加很少?！舢?dāng)向牛乳中加堿時(shí)，氨基酸鏈端的羧基上的H+

釋出，形成COO-，因此pH值幾乎不變動(dòng)。第85頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三非緩沖溶液：當(dāng)向酸液中加堿時(shí)，溶液的pH值立即升高牛乳中含有緩沖體系：當(dāng)牛乳中加堿時(shí)，乳的pH值改變緩慢第86頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三五、乳的比重和密度◆牛乳的比重(相對密度)為15℃時(shí)一定容積乳的重量與同容積同溫度水的重量之比。正常乳的比重平均為1.032◆牛乳密度指為20℃時(shí)牛乳的質(zhì)量與同容積水在4℃時(shí)的質(zhì)量之比。正常乳的密度平均為l.030◆比重受溫度影響，溫度每升高或降低l℃，實(shí)測值就減少或增加0.002。(10---25℃)第87頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三六、乳的黏度與表面張力◆

正常乳的黏度為0.00155～0.002Pa·s，牛乳的黏度隨溫度升高而降低。在乳的成分中，脂肪及蛋白質(zhì)對粘度的影響最顯著，初乳、末乳的粘度都比正常乳高?！襞Ｈ楸砻鎻埩υ?0℃時(shí)為0.04～0.06N/cm2。牛乳的表面張力隨溫度上升而降低，隨含脂率的減少而增大。第88頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三一、異常乳的概念和種類二、異常乳的產(chǎn)生原因和性質(zhì)第四節(jié)異常乳第89頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三一、異常乳的概念和種類㈠異常乳（abnormalmilk）的概念◆在泌乳期中，由于生理、病理或其他因素等的影響，乳的成分與性質(zhì)發(fā)生變化的乳稱為異常乳。一般情況下，異常乳是不宜用于生產(chǎn)。◆成分與性質(zhì)穩(wěn)定的乳稱為正常乳(normalmilk)。乳牛產(chǎn)犢7天以后擠出的乳，其性質(zhì)與成分基本穩(wěn)定，從這時(shí)開始一直持續(xù)到乳牛下一次產(chǎn)犢的泌乳期前所產(chǎn)的乳，就是正常乳。第90頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈡異常乳的種類第91頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈠生理異常乳㈡化學(xué)異常乳㈢微生物污染乳㈣病理異常乳二、異常乳的產(chǎn)生原因和性質(zhì)第92頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈠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(chǎn)的乳對皺胃酶幾乎不凝固，所以這種乳不能制造干酪?！舢?dāng)喂以充足的飼料，加強(qiáng)營養(yǎng)之后，牛乳即可恢復(fù)正常，對皺胃酶即可凝固。第93頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三2.初乳◆產(chǎn)犢后一周之內(nèi)所分泌的乳稱之為初乳，呈黃褐色、有異臭、苦味、粘度大。◆初乳中是乳清蛋白質(zhì)含量特別高，乳糖含量低，灰分含量高。初乳中含鐵量約為常乳的3～5倍，銅含量約為常乳的6倍。其過氧化氫酶和過氧化物酶的含量高。一個(gè)很明顯特點(diǎn)是其白蛋白和球蛋白含量很高，因而初乳加熱時(shí)易凝固。第94頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆初乳中含有多量的免疫球蛋白，也叫抗體。它對幼畜生長非常重要，可以保護(hù)幼畜免受感染。◆初乳中含有豐富的維生素，尤其富含VA、VD、尼克酰氨、VB，◆初乳對熱的穩(wěn)定性差，加熱時(shí)容易凝固?！衾贸跞榈拿庖呋钚晕镔|(zhì)生產(chǎn)的保健乳制品得到廣泛的應(yīng)用。主要生理功能為：直接抵抗腸道致病菌，改善胃腸功能；增強(qiáng)機(jī)體的系統(tǒng)免疫能力；調(diào)節(jié)機(jī)體生理狀態(tài)平衡，加速健康恢復(fù)過程等。第95頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三“海王牛初乳”富含活性免疫因子和生長因子，其中免疫球蛋白1gG的含量約為人初乳的50-100倍/特別強(qiáng)化了純天然雙岐因子，可以有效地改善孩子腸胃道中的生態(tài)環(huán)境，減少便秘；幫助孩子增加食欲和對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。（新西蘭）第96頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三第97頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三◆指干奶期前兩周內(nèi)所產(chǎn)的乳，也稱老乳。◆各成分除脂肪外，均較常乳高，有苦而微咸的味道?！艉付?，常有油脂氧化味。◆微生物數(shù)量比常乳高，細(xì)菌數(shù)達(dá)250萬cfu/mL◆因此不宜作為加工原料乳。3.末乳第98頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三㈡化學(xué)異常乳1.酒精陽性乳2.低成份乳3.混入異物乳4.風(fēng)味異常乳第99頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三1.酒精陽性乳☆乳品廠檢驗(yàn)原料乳時(shí)，一般先用68％或70％的酒精進(jìn)行檢驗(yàn)，凡產(chǎn)生絮狀凝塊的乳稱為酒精陽性乳?！罹凭栃匀橛邢铝袔追N：⑴高酸度酒精陽性乳⑵低酸度酒精陽性乳⑶冷凍乳第100頁，講稿共112頁，2023年5月2日，星期三⑴高酸度酒精陽性乳☆一般酸度偏高（20oT

以上）引起的酒精試驗(yàn)陽性乳，稱為高酸度酒精陽性乳。原因：擠乳后鮮乳的貯存溫度過高或鮮乳未經(jīng)冷卻而遠(yuǎn)距離運(yùn)送時(shí)，乳中微生物大量生長繁殖，產(chǎn)生乳酸和其他有機(jī)酸，導(dǎo)致牛奶酸度升高?！顢D乳衛(wèi)生差也會(huì)造成乳酸度升高。☆因此，要預(yù)防高酸度酒精陽性乳，必須注意擠乳時(shí)的衛(wèi)生和鮮乳的低溫貯藏