乳制品的成分、特性与加工

㈡ 乳蛋白质
酪蛋白
在温度20℃时调节脱脂乳的pH值至4．6时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋白(casein)，占乳蛋白总量的80％～82％。
αs-酪蛋白
β-酪蛋白
κ-酪蛋白
γ-酪蛋白组成
酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由αS，β，γ，和қ－酪蛋白组成，四种酪蛋白的区别就在于它们含磷量的多寡。α-酪蛋白含磷多，故又称磷蛋白。含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。γ-酪蛋白含磷量极少，因此，γ-酪蛋白几乎不被皱胃酶凝固。在制造干酪时，有些乳常发生软凝块或不凝固现象，就是由于蛋白质中含磷量过少的缘故，酪蛋白虽是一种两性电解质，但其分子中含有的酸性氨基酸远多于碱性氨基酸，因此具有明显的酸性。
α-乳白蛋白相当稳定，70℃时仅有6％变性；而β-乳球蛋白32％变性。α-乳白蛋白含有4条二硫键，通过二硫键与β-乳球蛋白结合。在乳制品加工过程中经常发生分子内或分子间的二硫键交换反应。β-乳球蛋白在加热过程中，60℃时引起Cys119与芳香族氨基酸反应，使天然的β-乳球蛋白二聚体解离。β-乳球蛋白与αs2-酪蛋白的二硫键的交换反应使β-乳球蛋白与酪蛋白结合。β-乳球蛋白还可以与қ一酪蛋白结合，这些分子之间的相互作用能够增加热稳定性，阻止β-乳球蛋白的聚集。
②酶促凝固。牛乳中的酪蛋白在皱胃酶等凝乳酶的作用下会发生凝固，工业上生产干酪就是利用此原理．酪蛋白在皱胃酶的作用下水解为副酪蛋白(paracasem)，后者在钙离子等二价阳离子存在下形成不wenku.baidu.com性的凝块，这种凝块叫做副酪蛋白钙。
⑧盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响。乳中的酪蛋白酸钙—磷酸钙胶粒容易在氨化钠或硫酸铵等盐类饱和溶液或半饱和溶液中形成沉淀，这种沉淀是由于电荷的抵消与胶粒脱水而产生。
乳脂肪在乳与乳制品中具有以下四个方面的重要作用，即营养价值、风味、物理性质和经济价值。
脂肪球膜 用电子显微镜观察脂肪球时，发现有5～10nm厚的膜覆盖着脂肪球。脂肪球膜的作用是可使脂肪球在乳中保持乳浊液的稳定性。这种膜乃是吸附于脂肪球与乳浆脱脂乳之界面间穿插排列的一群化合物，其中有蛋白质、磷脂、水不溶性高熔点甘油三酸酯、胆甾醇、维生素A、铜、铁和一些酶类(包括黄嘌呤氧化酶、醛缩酶、碱性磷酸酶等)。
酪蛋白酸钙—磷酸钙胶粒对其体系内二价阳高于含量的变化很敏感。钙或镁离子能与酪蛋白结合，使粒子发生凝集作用，故钙离子与镁离子的浓度影响着胶粒的稳定性。由于乳汁中的钙和磷呈平衡状态存在，所以鲜乳中酪蛋白微粒具有一定的稳定性。当向乳中加入氯化钙时，则能破坏这种平衡状态，在加热时酪蛋白发生凝固现象。试验证明，在90℃时加入0．12％～0．15％的CaCl2，即可使乳凝固。
酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体微胶粒大体上呈球形，据佩恩斯(Payens，1966)设想，胶粒内部由β-酪蛋白构成网状结构，在其上附着αs-酪蛋白，外面覆盖有κ-酪蛋白，并结合有胶体状的磷酸钙，见图1。
化学性质
①酸凝固．酪蛋白檄胶粒对pH值的变化很敏感。当脱脂乳的pH值降低时， 酪蛋白微胶粒中的钙与磷酸盐就逐渐游离出采。当pH值达到酪蛋白的等电点4．6时，就会形成酪蛋白凝固．干酪素生产就是依据这个原理。
2.9-5.0
3.6-5.5
0.6-0.9
平均值（%）
87.5
13.0
4.0
3.4
4.8
0.8
㈠ 乳脂肪
主要成分
图8.1 脂肪球膜的结构图
1-脂肪 2-结合水 3-蛋白质 4-乳浆
甘油三酯，约占乳脂肪的97%～98%
含有短链脂肪酸（4、6、8、10个碳）
乳脂肪球的直径通常为0.1~10µm，平均为3µm，其数量为每毫升中20～40亿个。脂肪球的大小随乳牛的的品种、泌乳期、饲料及健康状况而异。呈乳状液存在于乳中。
2. 乳清蛋白质
（1）对热不稳定的乳清蛋白
当乳清液煮沸20min，pH为4.6～4.7时，沉淀的蛋白质，约占乳清蛋白量的81％。
①乳白蛋白
②乳球蛋白
（2）对热稳定的乳清蛋白
乳清液在pH为4.6～4.7时煮沸20min，不沉淀的蛋白属于对热稳定的乳清蛋白。主要物质为脲和胨，约占乳清蛋白的19％。
①乳白蛋白
采用钙凝固时，乳蛋白质钓利用程度，一般要比酸凝固法高5％，比皱胃酶凝固法约高10％。
④酪蛋白与糖的反应。具有还原性羰基的糖可与酪蛋白作用变成氨基糖而产生芳香味及颜色。
蛋白质和乳糖的反应在乳品工业中的特殊意义在于：乳品(如乳粉、乳蛋白粉和其他乳制品)在长期储存中，由于乳糖与酪蛋白发生反应而产生颜色，风味及营养价值发生改变。工业用干酪素由于洗涤不干净，储存条件不佳，同样也能发生这种变化。
乳清在中性状态下，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，呈溶解状态而不析出的蛋白质属于乳白蛋白，约占乳清蛋白质的68％。
乳白蛋白又分为：
a.α-乳白蛋白 约占乳清蛋白质量的19.7％，等电点pH为5.1。
b.β-乳球蛋白 约占乳清蛋白质量的43.6％，等电点pH为5.2。
c.血清白蛋白 约占乳清蛋白质量的4.7％，等电点pH为4.9。
第三节 乳制品
一、乳的成分和特性
二、乳制品加工
人均年占有奶量
一、乳的成分和特性
乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。
水分、
脂肪、
蛋白质、
乳糖、
盐类以及
维生素、
酶类、气体等。
表8.1 牛乳主要化学成分及含量
成份
水分
总乳固体
脂肪
蛋白质
乳糖
无机盐
变化范围（%）
85.5-89.5
10.5-14.5
2.5-6.0
②乳清蛋白的胶凝性质在干酪加工中具有广泛的应用性，WPC60可用于重制干酪的配料中，以改善风味和保持良好的涂布性。
③WPC35一般作为脱脂乳粉的廉价代用品，用作饲料或用于冰淇淋等产品的加工中。
④全乳清加热90℃得到的变性部分称为乳白蛋白，它的主要用途足作为汤料、谷物和快餐食品的营养添加剂。
②乳球蛋白
乳清在中性状态下，加饱和硫酸钠或饱和硫酸镁盐析时，能析出不呈溶解状态的乳清蛋白质，其约占乳清蛋白质量的13％。
①乳清蛋白因其氨基酸含量平衡，所以是一种营养价值较高的食品配料。与其他蛋白相比，其赖氨酸含量较高，而且容易消化。WPC80(80％乳清蛋白浓缩物)可以用于软饮料、色拉调味料、低热量人造奶油、碎肉制品的加工，还可以用于婴儿配方奶粉、婴幼儿食品、老人食品、健康食品、特殊营养食品等的加工，起到提高营养价值、改善组织和风味等作用。