第二章乳的物理化学性质

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。
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
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
8. 酪蛋白的钙凝固

原理： ——酪蛋白酸钙磷酸钙复合体在乳稳定，
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。
（二）乳清蛋白 1、概念：原料乳中去除酪蛋白之后，留在乳
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。
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
——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。
（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。
10000 nm。 •其微粒≤1 nm。 •其微粒直径约 30～800nm。 为15～50 nm。
三、乳的物理性质
（一）乳的光学性质 乳的色泽是由于 乳中酪蛋白胶粒 （二）乳的热学性质 及脂肪球对光的 （三）乳的电学性质 正常乳的粘度为 不规则反射的结 0.0015～0.002 果 （四）乳的滋味与气味 Pa· s。牛乳表面 （五）乳的密度与比重 张力在20℃时为 （六）乳的酸度与pH值 0.04～0.06N/cm （七）乳的粘度与表面张力 （牛顿/厘米）。
乳脂肪的物理常数表
（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。
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
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。

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——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。
④波伦斯克值 指中和5g脂肪中挥发出的不溶于水
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； ——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。
分类： （一）脂酶
（四）过氧化物酶
——最早从乳中发现的酶，它能促使过氧化氢分 （五）还原酶 解产生活泼的新生态氧，使多元酚、芳香胺及某些 ——是微生物的代谢产物之一。 无机化合物氧化。 （六）蛋白酶 ——能促使甲基兰（美蓝）变为无色。 ——其钝化温度为70℃，150min；75℃，25min； ——存在于α–酪蛋白中，具有强的耐热性， ——乳中还原酶的量与微生物污染的程度成正比， 80℃，2.5s。 （七）乳糖酶 加热至80℃，10min时被钝化。蛋白酶作用的 因此，微生物检验中常用还原酶试验来判断乳的新 ——主要来自乳腺白血球的细胞成分。 ——分解成葡萄糖和半乳糖具有催化作用。 鲜程度，即所谓还原酶实验（如美蓝实验）。 最适pH为8.0，能使乳蛋白质凝固。 ——可通过测定过氧化物酶的活性来判断乳是否经 ——在pH5.0-7.5时反应较弱， 过热处理及热处理的程度。
白约占乳清蛋白的 43.60%，血清白蛋白约占乳清 蛋白的4.7%。
（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%，其中β–乳球蛋白约 占乳球蛋白的43.6%。 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。
（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。
四、乳脂肪(fat)
（一）乳脂肪球及脂肪球膜
1、脂肪球 2、乳脂肪球膜：5～10nm厚。
——呈分散状态于乳中； ——由蛋白质、磷脂、高熔点甘油三酸酯、甾 ——水包油型的乳浊液； 醇、维生素、金属离子、酶类及结合水等复杂的化 合物所构成。 ——表面被有脂肪球膜，使脂肪在乳中保持稳定 ——其中起主导作用的是卵磷脂—蛋白质络合物。 的乳浊液状态。
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%。
四、乳脂肪(fat)
——是牛乳的主要成分之一
乳脂肪是由一个分子的甘油和三个分 有97%-99%的成分是乳脂肪。 子相同或不同的脂肪酸所组成，形成 约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪
甘油三酸酯的混合物。 酸、脂溶性维生素等。 是中性脂肪，牛乳中含量平均为3.5%4.5%。

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。
1.酪蛋白的组成
——含磷蛋白质为主体；
——几种蛋白质的复合体（α–，β –，γ
– ，Κ –
——α–酪蛋白分为钙不溶性和钙可溶性两部分；
——含大约1.2%的钙和少量的镁。
2. 酪蛋白的性质


——以酪蛋白胶束状态而存在； ——再与磷酸钙形成复合体，称作“酪蛋白酸 钙-磷酸钙复合体”。 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αs －酪蛋白、β 酪蛋白和κ-酪蛋白也不是均匀一致的。
（二）乳清蛋白 3、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%。
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 概念：乳清在中性状态时，加人饱和硫酸 铵或饱和硫酸镁进行盐析时，仍呈溶解状 分类：α–乳白蛋白、β–乳球蛋白和血清白蛋白。 态而不析出的蛋白质。 含量：α–乳白蛋白约占乳清蛋白的19.7%，β–乳球蛋
（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
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
乳 的 物 理 化 学 性 质
第 二 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；
二、乳的胶体性质
1.
真溶液： •乳脂肪以脂肪 •乳糖、水溶性盐 •乳白蛋白及乳 •酪蛋白在乳中 球的形式分散于 类、水溶性维生 2. 高分子溶液：球蛋白呈大分子 形成酪蛋白酸 乳中，形成乳浊 素等呈分子或离 态分散于乳中， 3. 胶体悬浮液： 钙–磷酸钙复合 液。 子态分散于乳中， 形成典型的高分 体胶粒。 4. 乳浊液： •直径约为100～ 形成真溶液。 子溶液。 •胶粒直径约为

（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
——直径在0.1～22µm范围，平均为3µm。
乳脂肪的组份
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（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
•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
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
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
（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。
（五）非蛋白质氮
七、乳中酶类


①水解酶：包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、 概念：将脂肪分解为甘油及脂肪酸的酶。 （二）磷酸酶 半乳糖酶、溶菌酶等。 来源：乳腺进入和荧光性细菌及霉菌。 ——主要是碱性磷酸酶，少部分是酸性磷酸酶。 灭活：脂酶经80℃，20s （三）过氧化氢酶 ②氧化还原酶：其中包括过氧化氢酶、过氧化物酶、 分类：①吸附于脂肪球膜间的膜脂酶，它在末乳中 ——碱性磷酸酶经62.8℃，30min或 72℃，15s 黄嘌呤氧化酶及醛缩酶等。 加热可以完全钝化。 ——主要来自白血球的细胞成分，初乳和乳房炎乳 含量高。②存在于脱脂乳中的、大部分与酪蛋白相 加热而被钝化，利用这种性质来检验巴氏杀菌乳杀 ③还原酶：其中包括还原酶、氧化酶等。 中含量最多。 结合的乳浆脂酶。 菌是否彻底。 ——可将过氧化氢酶试验作为检验乳房炎乳的手段 来源：一是来自于乳腺，二是来源于微生物的代谢 ——即使在巴氏杀菌乳中混入0.5%的原料乳亦能 之一。 产物。 被检出。这就是著名的磷酸酶试验。 ——经75℃，20min加热可全部钝化。
1．一般特性
（3） 易在解脂酶及微生物作用下而产生水 （4） 易吸收周围环境中的其它气味，如饲 （1） 乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体， 解，使酸度升高。 （2） 易受光、空气中的氧、热、金属铜、 料味、牛舍味、柴油味及香脂味等等； 是高档食品的原料。 由于含有酪酸（丁酸），故轻度水解也 铁作用而氧化，从而产生脂肪氧化味。 能产生特别的刺激性气味——脂肪分解味。 （5）在5℃以下呈固态， 11℃以下呈半固态。