乳的成分及性质

第二节
乳中各成分的 性质
一、水分

在乳中约占87%～89%。 分为自由水、结合水、膨胀水和结晶水。

自由水（95%-97%）——乳中主要水分，
具有常水的性质 沸点-冰点-溶解特性…….
结合水、膨胀水、结晶水在乳中具有特别的性质和作用。
一、水分
（一）结合水 （二）膨胀水 （三）结晶水
结晶水存在于 结晶性化合物中。
的挥发性脂肪酸所需0.1mol/L KOH的毫升数。
碘价越高脂 归纳理化特点为： 肪越软！ ——水溶性脂肪酸值高；
——碘价低； ——挥发性脂肪酸多； ——不饱和脂肪酸比植物脂肪少；主要是 油酸，约占不饱和脂肪酸总量的70%左右。 ——皂化价比一般脂肪高。
（四）磷脂
主要是卵磷脂、脑磷脂与神经鞘磷脂 比例为48:37:15。
——由蛋白质、磷脂、高熔点甘油三酸酯、甾 醇、维生素、金属离子、酶类及结合水等复杂的化 四、乳脂肪(fat) 合物所构成。 ——其中起主导作用的是卵磷脂—蛋白质络合物。 （一）乳脂肪球及脂肪球膜 脂肪的相对密度是0.93，静置时上浮，速度与脂肪 1、脂肪球 球半径的平方成正比。 ——脂肪球膜具有保持乳浊液稳定的作用， 呈分散状态于乳中； —— ——水包油型的乳浊液； 即使脂肪球上浮分层，仍能保持着脂肪球的 ——表面被有脂肪球膜，使脂肪在乳中保持稳定 分散状态。在机械搅拌或化学物质作用下， 的乳浊液状态。 脂肪球膜被破坏后，脂肪球才会互相聚结在 ——直径在0.1～22µm范围，平均为3µm。 一起。因此，可以利用这一原理生产奶油和

四、乳脂质
——是牛乳的主要成分之一
有97%-99%的成分是乳脂肪。 约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪 乳脂肪是由一个分子的甘油和三个分 酸、脂溶性维生素等。 子相同或不同的脂肪酸所组成，形成 是中性脂肪，牛乳中含量平均为 甘油三酸酯的混合物。 3.5%4.5%。

2、乳脂肪球膜：5～10nm厚。
的黑色素。
5. 酪蛋白与糖反应
6. 酪蛋白的酸凝固
——牛乳中加酸后pH达5.2时，磷酸钙先行分离， 酪蛋白开始沉淀，继续加酸使pH达到4.6时，钙又 从酪蛋白钙中分离，游离的酪蛋白完全沉淀。
在酸凝固时，酸只和酪蛋白酸钙磷酸钙作用。所
以除了酪蛋白外，对白蛋白、球蛋白都不起作用。
7. 酪蛋白的皱胃酶凝固 皱胃酶定义与作用 皱胃酶的来源 皱胃酶与胃蛋白酶的关系 皱胃酶的凝乳原理 皱胃酶与酪蛋 凝固两个过程 白的专一性结 合使牛乳凝固
（二）乳糖的结构
２.α–乳糖无水物 ——在真空中缓慢加热到100℃或在120～ 125℃迅速加热，失去结晶水而形成。 ——在干燥状态下稳定； ——在有水分存在时，易吸水而成为α–乳糖水 合物。
（二）乳糖的结构
３．β–乳糖 ——以无水物形式存在； ——在93.5℃以上的水溶液中结晶而成。 ——比α–乳糖易溶于水，且较甜。



特点 ——属全价蛋白质，富含硫，含硫量为酪蛋白的2.5 倍。 ——加热时易暴露–SH、–S–S–，易产生 H2S ，形 成蒸煮味。 ——不被凝乳酶或酸凝固，被钙凝固； ——初乳中含量高达10%-12%，常乳中仅有0.5%。
（2）乳球蛋白
概念：乳清在中性状态下，用饱和硫酸铵或硫
酸镁盐析时能析出，而呈不溶解状态的蛋白。 含量：占乳清蛋白的13%。

（五）甾醇
乳脂肪中甾醇的最主要部分是胆固醇。 含量很低（每100ml牛乳中约含7～ 17mg）； 主要结合在脂肪球膜上。

五、乳糖
（一）乳糖概述
乳糖——C12H22O11 乳腺分泌的特有的化合物； 牛乳中约含4.5%。 乳糖有α–乳糖和β–乳糖两种异构体。 α–乳糖很易与一分子结晶水结合——α–乳糖水合
（一）酪蛋白

——将脱脂乳加酸处理，在20℃下调节其pH至4.6 时，沉淀的一类蛋白质。
1.酪蛋白的组成
——含磷蛋白质为主体；含磷多少分类；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。
——几种蛋白质的复合体（α–，β –，γ ——含大约1.2%的钙和少量的镁。
•结合水约占 2%-3%， 膨胀水存在于凝胶 与蛋白质或与乳糖及某 粒结构的亲水性胶 些盐类结合存在。 体内。 •无溶解特性。 •不具有常水的冰点、沸 点——难以蒸发和结冰。
二、气体（142）
生乳中含有一定量气体 主要：二氧化碳、氧、氮等 细菌繁殖产生如氢气、甲烷等 刚挤出的牛乳含气量较高（5.7%-8.6%）
清中的蛋白质。 ——约占乳蛋白质的18%-20%。
2、分类：
——分为对热稳定和对热不稳定两大部分。 ——用电泳法分析又可分离成8种蛋白。
4. 对热不稳定的乳清蛋白
——当将乳清煮沸20 min，pH为4.6-4.7时， 沉淀的蛋白质，约占乳清蛋白的81%。
（l）乳白蛋白 （68%） 概念：乳清在中性状态时，加入饱和硫酸 铵或饱和硫酸镁进行盐析时，仍呈溶解状 态而不析出的蛋白质。
分类：可分为真球蛋白和假球蛋白2种，它们
与乳的免疫性有关，具有抗原作用，所以也称 为免疫球蛋白。
2. 对热稳定的乳清蛋白 当将乳清煮沸20 min，pH4.6～4.7时，仍 溶解于乳中的乳清蛋白为热稳定性乳清蛋白。 它们主要是小分子蛋白和胨类，约占乳清蛋 白的19%。

膜蛋白，它们是吸附于脂肪球表面的蛋白 特点 ： 质与磷脂质，构成脂肪球膜； ——对热较为敏感，含有大量的硫，在 70℃～75℃ ——1分子磷脂质约与 2分子蛋白质结合 瞬间加热，则 –SH基裸露，产生蒸煮味。 在一起。 —— 其中的卵磷脂易在细菌性酶的作用下产生鱼
乳 的 成 分 及 性 质
第 三 章
第一节 乳汁的性质
一、乳汁组成及含量
牛乳两大成分：水分、乳干物质 乳干物质又分为两大成分：
——脂质和无脂干物质；
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二、乳的胶体性质
1.
真溶液： 乳脂肪以脂肪 •酪蛋白在乳中 乳白蛋白及乳 乳糖、水溶性盐 2. 高分子溶液： 形成酪蛋白酸 球的形式分散于 球蛋白呈大分子 类、水溶性维生 –磷酸钙复合 乳中，形成乳浊 态分散于乳中， 素等呈分子或离 3. 胶体悬浮液： 钙 液。 体胶粒。 形成典型的高分 子态分散于乳中， 4. 乳浊液： • 直径约为100～ 子溶液。 形成真溶液。 胶粒直径约为
其中以CO2为最多，氮次之，氧最少 检测原料乳时，不能用刚挤出的乳检测
其密度和酸度。
三、乳干物质
概念：将乳干燥到恒重时所得到的残余物。 含量：常乳中含量11%～13%。 乳中干物质的含量随乳成分的百分含量而变， 尤其是乳脂肪在乳中的变化比较大，因此在实 际工作中常用无脂干物质(SNF)作为指标。
（三）乳糖溶解度
１、最初溶解度：乳糖投入水中，即刻溶解的那部
分达到饱和状态时，为α–乳糖的溶解度。
２、最终溶解度：将α–乳糖溶液继续振荡，α–乳 乳糖的溶解度随温 糖可转变为β– 乳糖，最后达到的饱和点，即α–乳糖 度的升高而增高。 与β–乳糖平衡时的溶解度。 ３、过饱和溶解度：继续将饱和乳糖溶液于饱和温
8. 酪蛋白的钙凝固

原理： ——酪蛋白酸钙磷酸钙复合体在乳中稳定，其钙
和磷呈平衡状态存在。
——向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态， 如果再加热，可使酪蛋白发生凝固现象。 采用钙凝固时，乳蛋白质的利用程度，几乎要 比酸凝固法高5%，比皱胃酶凝固法约高10%以 上。
（二）乳清蛋白 1、概念：原料乳中去除酪蛋白之后，留在乳

３. 酪蛋白与酸碱的反应
酪蛋白属于两性电解质， NH 3+ —R—COO− 它在溶液中既具有酸性也具 有碱性，即它能形成两性离 子。一般显酸性。
4. 酪蛋白与醛反应

——当酪蛋白在 弱酸介质中与甲 醛反应时，则形 成亚甲基桥，可 将两个分子的酪 蛋白联结起来。

——醛糖、葡萄 糖、转化糖等与 酪蛋白作用后变 成氨基糖而产生 芳香味、黑色素 等。如面包具有
（三）乳脂肪的特性
２．乳脂肪的理化常数
①溶解性挥发脂肪酸值－指中和从5g脂肪中蒸馏
出来的溶解性挥发脂肪酸时所消耗的0.1mol/L KOH的毫升数。
②皂化价 指每皂化1g脂肪酸所消耗的NaOH的毫
克数。
③碘价 指在100g脂肪中，使其不饱和脂肪酸变成
饱和脂肪酸所需的碘的毫克数。
④波伦斯克值 指中和5g脂肪中挥发出的不溶于水
10000 nm。 30 ～800nm 其微粒≤ 1。 nm。 •其微粒直径约 为15～50 nm。
三、乳的物理性质
（一）乳的光学性质 （二）乳的热学性质 （三）乳的电学性质 （四）乳的滋味与气味 （五）乳的密度与比重 （六）乳的酸度与pH值 （七）乳的粘度与表面张力

正常乳的粘度为 0.0015～0.002 Pa· s。牛乳表面 张力在20℃时为 0.04～0.06N/cm （牛顿/厘米）。
（二）乳脂肪的脂肪酸组成和含量
——脂肪酸组成受饲料、营养、环境等 因素的影响而变动，尤其是饲料。
组成特点： ①低级短链脂肪酸含量高（14%，其它油1%） ②水溶性、挥发性脂肪酸含量很高（8%）。 ——这类乳脂风味良好、易于消化。
（三）乳脂肪的特性
1．一般特性
（ 3 ） 1 乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体， （ 2 ）易在解脂酶及微生物作用下而产生水 易受光、空气中的氧、热、金属铜、 （ 4 ） 易吸收周围环境中的其它气味，如饲 （5）在5℃以下呈固态， 解，使酸度升高。 是高档食品的原料。 铁作用而氧化，从而产生脂肪氧化味。 料味、牛舍味、柴油味及香脂味等等； 11℃以下呈半固态。 由于含有酪酸（丁酸），故轻度水解也 能产生特别的刺激性气味——脂肪分解味。
– ，Κ –
——α–酪蛋白分为钙不溶性和钙可溶性两部分；
2. 酪蛋白的性质 ——以酪蛋白胶束状态而存在；酪蛋白酸钙
-磷酸钙复合体的胶粒大体上呈球形，据佩恩斯设想， 胶体内部由β-酪蛋白的丝构成网状结构，在其上附着α酪蛋白，外面覆盖有κ-酪蛋白，并结合有胶体状的磷 酸钙。
——再与磷酸钙形成复合体，称作“酪 蛋白酸钙（95.2%）-磷酸钙(4.8%)复合 体”。 酪蛋白胶束——亚酪蛋白胶束混合构成： 直径约10-15nm（1nm=10-9m）。 不同的酪蛋白胶束所含有的α－酪蛋白、 β -酪蛋白和κ-酪蛋白也不是均匀一致。
度以下冷却时，可成为过饱和溶液，此时如果冷却 操作比较缓慢，则结晶不会析出，而形成过饱和状 态。
乳糖不适症：
＋乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解
后才能被吸收。
＋年龄增长，消化道内缺乏乳糖酶，不能
分解和吸收乳糖，饮用牛乳后出现呕吐、腹 胀、腹泻等不适应症。
消除乳糖不适症的方法：
①在乳品加工中利用乳糖酶，将乳糖分解为
腥味（三甲胺）而被破坏。 ——易受细菌性酶的作用而分解，是奶油风味变 坏的原因之一。
（三）脂肪球膜蛋白 ——牛乳中还有一些蛋白质称为脂肪球
（四）其它蛋白

乳中还含有数量 很少的其它蛋白 质和酶蛋白，在 分离酶时可按不 同部分将其分开。
牛乳中的含氮物中还 包括非蛋白态的氮化 物，约占总氮的5%。 其中有氨基酸、尿素、 尿酸、肌酐及叶绿素 等。
测定乳中的含脂率。
乳脂肪的组份

每毫升的牛乳中约有20～40亿个脂肪球。

脂肪球的大小对乳制品加工的意义在于：脂 肪球的直径越大，上浮的速度就越快，故大 脂肪球含量多的牛乳，容易分离出稀奶油。 当脂肪球的直径接近1μ m时，脂肪球基本不 上浮。所以，生产中可将牛乳进行均质处理， 得到长时间不分层的稳定产品。
葡萄糖和半乳糖；
②利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸，还可提高 乳糖的消化吸收率，改善制品口味。
六、乳蛋白质
牛乳中的蛋白质是乳中的主要含氮物质，含量约为 2.8%～3.8%，其中95%是乳蛋白质，5%为非蛋白 态氮。
——包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪 球膜蛋白； ——乳清蛋白：包括乳白蛋白、乳球蛋 白及对热稳定的小分子蛋白和胨。

物，所以乳糖实际上共有三种形态。
乳糖在乳中全部呈溶解状态。 乳糖为D–葡萄糖与D–半乳糖以β–1，4键结合 的双糖，又称为1，4–半乳糖苷葡萄糖。
（二）乳糖的结构
1.α–乳糖水合物 ——通常含有1分子结晶水，其亦有无水 物。 ——在93.5℃以下的水溶液中结晶而成的。 ——市售乳糖一般为α–乳糖水合物。