牛奶的理化性质及初步处理

• １.乳脂肪 • 牛乳的脂肪以微细的球状成乳浊液分散在乳中, 乳脂肪中的脂肪酸含
量较其他食用脂肪多, 而且短链饱和脂肪酸所占比例高, 这是乳脂肪的 特点。
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９.２ 牛乳的营养价值
• 乳脂肪以中性脂肪形态存在于乳中, 其中溶有磷脂、固醇、色素及脂 溶性维生素等。
• 乳脂肪的溶点低于人的体温, 而且是处于乳化状态, 故非常容易消化吸 收。溶于乳脂肪中的磷脂主要有卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂三种, 磷 脂对动物机体的生理功能有重要意义, 在脂肪代谢方面起着重要作用 。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• ９.１.２ 牛乳的化学成分
• 牛乳的化学成分很复杂, 它是一种具有胶体特性的生物化学的液体, 是 多种成分的混合物。 在牛乳中至少有１００ 多种化学成分, 但主要是 由水分、蛋白质、脂肪、乳糖、无机盐类、磷脂、维生素、酶、免疫 体、色素、气体以及其他微量成分所组成。
• 牛乳的物理特性包括乳的色泽、气味、比重、黏度、冰点、比热、表 面张力、折射率、导电率以及乳的反应等许多内容。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• １.牛乳的色泽 • 正常的牛乳是一种白色或稍带黄色的不透明液体。 乳白色是由于牛
乳中脂肪球、酪蛋白酸钙、磷酸钙等对光的反射和折射所产生。味与气味 • 由于牛乳中存在有挥发性物质, 所以牛乳带有特殊的香味, 特别是加热 后香味更浓, 冷却后则减弱。 牛乳很容易吸收外界的各种气味。 如挤 出的鲜奶在牛舍中放置时间过久, 即带有饲料味或牛粪味; 与鱼虾放 在一起, 则带有鱼腥味; 贮存牛乳的容器不良时, 则产生金属味; 长期 贮存的乳, 有时产生腥臭等不良气味。
• 不同种类的牛乳其各种成分含量差异较大。我们通常所说的牛乳是指 “常乳”, 即正常的牛乳, 其各种成分的含量大致是稳定的, 但当受到 各种因素影响时, 其含量在一定范围内有所变动。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 牛乳中各种成分含量的变动, 是由于乳牛的品种、泌乳期、健康状况、 饲料、饲养条件以及挤奶情况等因素的变化而不同。
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９.２ 牛乳的营养价值
• 牛乳具有幼畜生长发育所必需的全部营养成分, 是一种营养全面的食 品。 计算牛乳的营养价值, 常用于物质中营养成分的含量表示。 所谓 干物质是将牛乳干燥到恒重时所得的残余物。 常乳中干物质含量平 均为１２.５％, 除了随水蒸汽挥发的物质外, 干物质中含有乳的全部 营养成分, 主要有乳脂肪、蛋白质、乳糖、酶、维生素、无机成分等 。
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９.２ 牛乳的营养价值
• 维生素Ｄ 对热的抵抗力很稳定, 在通常的杀菌处理情况下不致被破坏。 维生素在牛乳中含量为２ ~３ｍｇ/ Ｌ, 其含量与饲料有关, 饲喂青饲 料多, 其含量则高。 维生素对热很稳定, 并能防止维生素Ａ 和脂肪的 氧化。乳中的水溶性维生素, 在反刍动物特别是牛的胃肠中能够合成, 因此对乳牛的饲料可以不考虑这些维生素; 人类不能合成, 必须从食 物中摄取, 所以食物中必须含有足够的这些维生素。
• 初乳是指母牛产犊后头７ 天所产的牛乳, 它是一种黄色而浓稠的乳汁, 有特殊的气味。 干物质含量较高, 尤其是蛋白质和盐类含量较高。 初 乳加热时凝固,不能作加工原料。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 常乳是指母牛产犊一周以后到干奶前所产的奶。 它的颜色一般为白 色或微带黄色, 带有特殊的香味, 其成分及性质基本稳定, 是乳制品的 加工原料。
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９.２ 牛乳的营养价值
• ４.乳中的酶 • 乳中存在有多种酶, 乳中酶的来源有两种情况, 一是由乳腺所分泌, 二
是落入乳中的微生物繁殖所产生的。 牛乳中含有过氧化物酶、还原 酶、乳糖酶等。 酶对乳的消化吸收有一定的作用。 • ５.乳中的维生素 • 乳中含有对人体营养所必需的各种维生素。 其中脂溶性维生素Ａ、 维生素Ｄ、维生素Ｅ 在动物机体中不能合成。 因此, 牛乳中维生素Ａ 含量主要决定于饲料中胡萝卜素的含量, 饲料中胡萝卜素含量越多则 乳中维生素Ａ 含量高。 维生素Ｄ 在化学上与甾醇有密切关系, 甾醇 在紫外线照射的作用下, 可以转变生素Ｄ。
第９ 章 牛奶的理化性质及初步处理
• ９.１ • ９.２ • ９.３ • ９.４ • ９.５
牛乳的成分及物理特性 牛乳的营养价值 牛乳的检验和初步处理 牛乳的污染及防止措施 牛乳及乳制品的贮存和运输
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• ９.１.１ 牛乳的成分
• 牛乳是牛分娩后从乳腺分泌的一种白色或稍带微黄色的不透明液体。 牛乳是由多种物质组成的混合物, 含有幼儿生长所需的各种营养成分 。 在整个泌乳期中, 乳的成分发生变化, 通常按这种变化情况将乳分 为“初乳” “常乳” 和“末乳” 三种。 由于受外界因素影响使乳产 生特殊变化, 称为“异常乳”。
• ２.乳蛋白质 • 牛乳中含有３ 种主要蛋白质, 即酪蛋白、清白蛋白、球蛋白, 其中酪
蛋白的含量最多, 约占总蛋白量的８３％, 乳白蛋白占１３％ 左右, 而 乳球蛋白和少量的脂肪球膜蛋白约占４％左右。
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９.２ 牛乳的营养价值
• 乳蛋白质含有人体营养所必需的各种氨基酸, 是一种全价的蛋白质, 而 且人体对乳蛋白质极易消化吸收。 特别是乳白蛋白在生理上有重要 意义, 乳球蛋白与乳的免疫性有关, 也就是具有抗原的作用, 所以也称 免疫性球蛋白。
• 末乳是母牛停止泌乳前一周内所产的乳。 末乳中的各种成分含量除 脂肪外,其他成分的含量均比常乳高。 由于乳中解脂酶增多, 所以带有 油脂氧化味, 味苦微咸, 不适合做乳制品加工原料。
• 所谓异常乳, 即其性质与常乳不同, 不适应于饮用和不能用于生产乳制 品。异常乳不仅种类很多, 而且变化也很复杂。 但无论哪一种异常乳, 都不能作为生产优质产品的原料。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 其次是受牛乳含脂率的影响, 含脂率高则其表面张力降低。 研究牛乳 的表面张力目的是为了鉴别牛乳中是否混有其他添加物, 探究泡沫或 乳浊液的形成性能、微生物的发育以及热处理、均质和风味对表面张 力的影响等。 但由于牛乳表面张力的重现性比较差, 因此在生产上未 能普遍应用。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 正常牛乳在１５℃时, 比重为１.０２８ ~１.０３４, 平均为１.０３２ 。 牛乳的比重会由于加水而降低; 反之, 会因加脱脂乳或分离脂肪而 增高。 乳的比重也随温度而变化, 温度每变化１℃, 乳的比重相差０. ０００２。 牛乳在挤乳后１ 小时之间比重最低, 其后逐渐上升, 最后 大约可升高０.００１ 左右。 这是由于乳中一部分的气体排出和一部 分液体脂肪变为凝固状态以及乳中蛋白质的水合作用的变化所造成。 牛乳的比重, 通常用牛乳比重计来测定, 测定范围为１.０１５ ~１.０ ４５。 在比重计上有１５ ~４５ 的刻度。
• ５.牛乳的比热、冰点和沸点
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 将牛乳温度升高１℃所吸收的热量与同重量的水温度升高１℃所吸收 的热量之比, 称为牛乳的比热, 单位为焦。 牛乳的比热约为０.９３。 牛乳的比热与其中所含的脂肪及比重有关, 同时也受温度的影响。 在 ０℃时为０.９２、１５℃时为０.９３８、４０℃时为０.９３０、６ ０℃时为０.９１８, 在０ ~６０℃范围内以１５℃时比热最大。牛乳 的冰点在－ ０.５２５℃ ~ － ０.５６５℃ 之间, 平均为－ ０.５４０ ℃。 牛乳的冰点的变动范围较窄, 促使牛乳冰点降低, 主要是由于牛 乳中存有乳糖和可溶性盐类, 脂肪对冰点无关, 蛋白质也无太大影响。 正常乳由于乳糖及盐类的含量变化较少, 因此冰点也很稳定。
• ３.乳糖 • 乳糖是哺乳动物乳腺特有的产物, 在自然界中乳糖仅存在于乳中, 在动
物其他器官中不存在。 乳糖是一种双糖, 水解后生成葡萄糖和半乳糖 。 牛乳中含乳糖为４.７％ ~５.７％, 占乳中干物质总量的４０％ 左 右。 乳糖的甜味约为蔗糖甜度的１/６ 左右, 它对幼儿的智力和人体 对钙及其他物质的吸收有很大作用。
• 在乳品加工方面, 过去认为最重要的是脂肪, 因此在收购牛乳时也往往 用脂肪作标准, 同时一些乳制品的质量标准也往往突出脂肪的含量。 但牛乳的营养价值和质量的好坏, 主要取决于干物质, 所以有些国家在 收购牛乳时也用干物质或无脂干物质作为质量标准。 表９ －１ 列举 出几个国家原料乳的组成。
• ９.１.３ 牛乳的物理特性
• ４.密度和比重 • 密度是指在一定温度下, 单位容积牛乳的质量。 乳的密度是指在２０
℃ 时的质量与同容积水在４℃时的质量比。 正常乳的密度平均为１. ０３０。 • 比重是指某物质的重量与同温度同体积水的重量之比, 实际上牛乳比 重计以１５℃为标准, 即在１５℃时, 一定容积的牛乳的重量与同容积 同温度水的重量之比。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 牛乳在日光下曝晒时, 则带有油酸味。 此外, 饲料对牛乳的气味也有 明显的影响, 所以应注意牛乳的存贮环境等因素的影响。
• 新鲜牛乳稍带甜味, 这是由于含有乳糖的缘故。 乳中除甜味外, 还有 咸味,常乳中的咸味是由于所含氯离子所致, 由于乳糖、蛋白质、脂肪 的调和作用, 咸味很淡, 不易察觉。 而异常乳, 如乳房炎乳, 则咸味明 显。
• ３.ｐＨ 和酸度 • 正常的新鲜乳ｐＨ 值为６.５ ~６.７, 牛乳的ｐＨ 值超过６.７ 者, 可
以认为是乳房炎乳, 低于６.５ 者, 可认为含有初乳或牛乳已有细菌繁 殖而产酸, 使酸度增高。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 正常牛乳的酸度为１６ ~１８°Ｔ (乳酸率为０.１５％ ~０.１７％) 。 牛乳的酸度是牛乳质量的一项重要指标, 奶牛场、收奶站和乳品加 工厂每天都要测定牛乳的酸度, 以识别该牛乳是否新鲜。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 如牛乳中加入水时, 冰点即发生变化, 因此, 可以根据冰点的变化来检 查大致的加水量, 计算公式为:
• 按照这种方法可以检查出３％ 以上的加水量。 测定牛乳的冰点, 通常 使用“霍尔伐特” 式冰点测定器, 酸败的牛乳其冰点降低, 故测定冰 点的牛乳其酸度必须在２０°Ｔ 以内。
• 牛乳的沸点在１.０１ ×１０５Ｐａ 压力下为１００.５５℃左右, 沸 点受固体物质含量的影响, 当把牛乳浓缩一倍时, 其沸点上升０.５℃ 。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• ６.黏度和表面张力 • 牛乳的黏度在２０℃时为１.５ ~２.０ 厘泊, 温度升高黏度降低。 在
一般正常的牛乳成分范围内, 非脂乳固体含量一定时, 随着含脂率的增 高, 该牛乳的黏度也增高; 当含脂率一定时, 随着非脂乳固体含量的增 加, 该牛乳的黏度也增高。 初乳、末乳的黏度都比正常乳高。 • 牛乳的表面张力在２０℃时为４０ ×１０ －５ ~６０ ×１０ －５Ｎ / ｃｍ２, 比水低, 因为牛乳中溶解的盐类及糖类并不显示表面活性, 因此表面张力比水低。 牛乳的表面张力首先是随温度的变动而变动, 温度升高则其表面张力降低。
• 牛乳中的乳糖和一部分可溶性盐类以溶解状态存在, 蛋白质则与不溶 性盐类形成胶体悬浮液, 脂肪形成乳浊液状态存在于牛乳中。 所以说, 牛乳是由这三种体系构成的一种均匀稳定的悬浮状态和乳浊状态的胶 体性液体。
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９.１ 牛乳的成分及物理特性
• 也可以说, 牛乳是一种复杂的分散系。 在分散媒介中, 脂肪、蛋白质 、乳糖、无机盐等分别以不同的溶液状态, 分散在水中。 乳糖及盐类 即使以超显微镜也不能看到, 同时也不能用过滤、静置、离心分离等 方法分离出来, 蛋白质也不能简单地用过滤或离心分离法把它分离出 来, 而可以用超离心法(每分钟２ 万转以上) 分离, 而脂肪可用静置及 离心分离等方法分离出来。