牛乳的成分及性质

稀奶油（含42％脂肪）
0.357
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❖ 热扩散率（α,m2/s）是热导率与体积比热容 之比。热扩散率是测定物质温度梯度中的热 耗损。乳在15～20℃的热扩散率约为 1.25×10-7m2/s。
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五、乳的光学性质
光线照射在乳上会发生光线的折射、散射、 吸收、反射及激发产生荧光等，在可见光 （380～760nm）、红外区（760nm～ 1mm）和紫外区（5～380nm）均可产生 吸收、散射或激发产生荧光。
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第一章 牛乳的成分及性质
第三节 乳中的微生物、异常乳
47
第三节 乳中的微生物、异常乳
一、 原料乳中微生物的来源
1. 内源性污染 2. 外源性污染
牛体、牛舍的污染、 挤乳用具及工作人员 的污染、贮藏运输过
程中的污染
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二、原料乳中的病原菌
1. 葡萄球菌 3. 沙门氏菌属 5. 李斯特菌 7. 芽孢杆菌属 9. 分支杆菌属
水溶性维生素
表1-2 乳中水相中主要物质
占乳的百分数 占乳的百分数
占乳的百分数
4.7％
0.7％
0.51％
0.20％
0.05％
0.12％
0.12％
0.7％
0.05％
0.01％
0.1％
0.2％
0.05％
0.14％
0.12％
若干％
5
尘埃 杂质
细菌
白细胞
卫生管理水平决定
6
❖ 总之，牛乳是多种成分的混合物，有很大 的多变性和易变性。
三、乳糖
乳糖
促进人体肠道内某 些乳酸菌的生成， 有利于钙以及其他
物质的吸收
葡萄糖
半乳糖
婴儿的智力发 育十分重要
四、乳中的盐类
牛乳中含无机盐0.7％～0.75％， 一般称为乳中的盐类、矿物质、无机盐 或灰分等等。
23
应用实例：
１、在收奶站收购原料乳时，一般常用 的检验方法是滴定酸度和酒精试验。
２、有的原乳，其滴定酸度合格而酒精 试验不合格(呈阳性)，这就是所谓“低酸 度酒精阳性乳”。
弱酸、凝乳酶
18
2. 乳清蛋白
乳清蛋白是干酪、干酪素制造过程中余下的廉价副产品， 占乳总蛋白量的18％～20％，具有营养价值。
乳白蛋白
对热不稳定的：81%
乳清蛋白
乳球蛋白：又称免疫球蛋白
对热稳定的：19%
(初乳，乳珍)
胶凝性质 改善干酪风味
保持涂布性
氨基酸含量平衡 食品配料
乳清蛋白 性质作用
90 ℃变性为 乳白蛋白
13
碘值
❖ 是指在100g脂肪中，使其不饱和脂肪酸变 成饱和脂肪酸所需的碘的质量(g)。
14
非水溶性挥发性脂肪酸值
❖ 是中和5g脂肪中挥发出的不溶于水的挥发 性脂肪酸所需0.1mol/L碱液的体积(mL)。
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乳脂肪的特点
❖ 水溶性脂肪酸值高 ❖ 碘值低 ❖ 挥发性脂肪酸多 ❖ 不饱和脂肪酸少 ❖ 低级脂肪酸多 ❖ 皂化值比一般脂肪高
因此生产上广泛地测定滴定酸度来间接掌握原料乳的新鲜度。
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四、乳的热学特性
❖ 乳的热学特性是与温度密切相关的物理特 性，是描述热量在乳中的传播规律，常用 于表达热学特性的物理参数有比热容、热 焓和热导率等。
❖ 根据乳品物料的热学特性，可进行科学的 工艺热交换设计。
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1 比热容
• 比热容是指使1kg物质温度升高1K 所需要的热量。
30℃，但在冷藏温度下仍可生长。
（1）嗜冷菌的种类 ①假单胞菌 ②其他嗜冷菌
（2）嗜冷菌胞外酶
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2. 耐热菌
其中αs1-酪蛋白 β-酪蛋白 қ－酪蛋白 其他酪蛋白
（2）灰分 钙 磷酸根
占乳的百分数 占脂肪球膜的百分数 占乳的百分数
3.8％
99.5％ 0.5％
49％
28％
14％
8％
若干
2.6％
93％
43％
27％
14％
9％
7％
2.7％
3.6％
4
水相 乳糖 乳清蛋白质 其中β-乳球蛋白 α-乳白蛋白 血清白蛋白 免疫球蛋白 其他 盐类 钙 镁 磷酸根 柠檬酸 钠 钾 氯
2. 测定方法
测定范围： 1.015---1.045 规格： 15℃/15℃乳稠计
20℃/4℃乳稠计 仪器：牛乳密度计（乳稠计）
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二、乳的依数性
1. 冰点 2. 沸点
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1 冰点
❖ 牛乳冰点为-0.550～0.512℃，平均为 0.522℃或-0.540℃。正常乳中由于乳糖及 盐类变化较少，因此冰点比较稳定。牛乳 中加水时，冰点即行变化。由于乳脂肪球、 酪蛋白和乳清蛋白分子粒子大或质量大， 对冰点无重要作用，而乳糖的作用最大。 乳糖、氯化物和其他盐类对乳的冰点降低 的贡献率分别为55％、25％和20％
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1. 乳脂肪的作用
乳脂肪在乳与乳制品中具有以下方面的重
要作用，即
能量来源，其发热量高
维生素A
维生素D
营养价值— 脂溶性维生素的含有者和传递者 维生素E
维生素K
必需脂肪酸，较其他动物性脂肪易于消化
风味—丰润圆熟的风味，无可替代。 物理价值—柔润滑腻而细致的组织状态 经济价值—乳脂肪较其他乳成分的价格高
❖ 这种易变性和多变性受乳牛品种、遗传等 因素的影响，而且同一品种的奶牛产的奶 也受饲料、饲养条件、季节、泌乳期以及 乳牛年龄和健康条件等的影响。
7
一、乳脂肪
如果将牛乳在容器中静置一段时 间之后则乳脂肪逐渐上浮，形成一 层脂肪层。这上浮的脂肪层为稀奶 油层，下面即为脱脂乳。
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。
7. 形成芽孢的革兰氏阳性杆菌
8. 乳酸菌
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五、原料乳中的有益微生物
1. 乳杆菌属 3. 链球菌属 5. 丙酸杆菌属 7. 微球菌属
2. 乳球菌属 4. 明串珠菌属 6. 双歧杆菌属
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六、原料乳中的真菌
1. 酵母菌 2. 霉菌
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七、原料乳中的嗜冷菌和耐热菌
1.
嗜冷菌
指那些能在低于7℃时可以生长繁殖的 细菌，虽然其理想生长温度为20 ～
30
过氧化物酶
脂酶
蛋白酶
还原酶
乳中常见酶
磷酸酶
过氧化氢酶
乳糖酶
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七、乳中的其他成分
乳中的 其他成分
有机酸
细胞成分
乳中气体
柠檬酸
乳酸
丙酮酸 马尿酸
白血球
上皮细胞 红血球
二氧化碳
氮气 氧气
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八、影响牛乳成分的因素
奶牛个体 因素
环境因素
管理因素
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第一章 牛乳的成分及性质
第二节 牛乳的物理性质
脂肪球乳状液
酪蛋白胶束
机械搅拌敏感
酶作用敏感
3
表1-1 乳中胶体相中主要物质
胶体相
脂肪 （1）脂肪球（直径0.1～10µ m） 其中三甘油酯
甘油二酸酯、脂肪酸、脂溶性维生素等 （2）脂肪球膜（厚度0.01µ m） 其中蛋白质（包括酶类）
磷脂 甘油酯 其他脂质 （3）脂溶性维生素 酪蛋白胶束（直径0.005～0.3µ m） （1）酪蛋白
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2. 沸点
❖ 牛乳的沸点在101.33kPa（1个大气压）下为 100.55℃，乳的沸点受其固形物含量影响， 因此，浓缩一倍时沸点上升0.5℃，即浓缩到 原来体积一半时，沸点约为101.05℃。
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三、酸度
1. 概念 刚挤出的新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然
酸度。若以乳酸百分率计，牛乳自然酸度为 0.15％ ～ 0.18％。
不
能
用
Ｐ
乳挤出后，微生物的作用使乳糖分解为乳酸。乳酸是一种
Ｈ
电离度小的弱酸，乳是一个缓冲体系。可使乳保持相对稳定的
反
活性氢离子浓度，所以在一定范围内，虽然产生了乳酸，但乳
应
的pH值并不相应地发生明显的变化。
乳
的
酸
度 ？
测定滴定酸度时，乳酸继续电离，由乳酸带来的活性的和 潜在的氢离子陆续与氢氧根离子发生中和反应，可见滴定酸度 可以反映出乳酸产生的程度。而pH则不呈现规律性的对应关系，
滴定酸度(°T吉尔涅尔度 )是以酚酞为指示剂， 中和100mL乳所消耗0.1mol/L氢氧化钠溶液的体积 (mL)。 2. 测定方法
滴定酸度常用于评估乳的新鲜度及监控发酵 乳中乳酸的生产量
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活性酸度（pH值）反映了乳中处于电离状态的所谓的活性氢
为 什 么
离子的浓度。测定滴定酸度时，氢氧根不仅和活性氢离子相 作用，同时也和潜在的，也就是在滴定过程中电离出来的氢 离子相作用。
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酒精试验
❖ 试剂 75%酒精配制：用无水乙醇，利用公式 V1=V2×75%
（V1为所加无水乙醇体积，V2为所配制浓度 75%酒精的体积，V2－V1为所加蒸馏水的体 积）
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酒精试验
❖ 操作方法 用吸管（或 2mL 取液器）取 2mL乳
样于干燥、干净平皿内，吸取等量酒精 加入皿内，边加边转动平皿，使酒精与 乳样充分混合。出现絮片的牛乳呈酒精 试验阳性乳（勿使局部酒精浓度过高而 发生凝聚）。
9
2. 乳脂肪的成分
脂肪
磷脂
乳
甾醇
脂
质
游离脂肪酸
10
3. 乳脂肪的理化性质
挥
发 脂 肪 酸
溶 解 性
皂 化 值
值
挥
碘 值
发 性 脂 肪 酸
非 水 溶 性
值
11
溶解性挥发脂肪酸值
❖ 是指中和从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碱液的体积 (mL)。
12
皂化值
❖ 是指每皂化1g脂肪酸所消耗的氢氧化钠的 质量(mg)。
第一章 牛乳的成分及性质
第一节 第二节 第三节
牛乳的化学成分 牛乳的物理性质 乳中的微生物、异常乳
1
第一节 牛乳的化学成分
鲜牛乳中含有大约87％的水
鲜牛乳组成
分，在水分中溶解着各种可溶性
盐类、碳水化合物、维生素和一
1
2
小部分蛋白质，同时在水中还分
别分散着两个胶体系统。
1 水分 2 其他成分
2
两个胶体系统
• 牛乳的比热容约为3.89kJ/(kg•K)。 • 脂肪含量越高，乳的比热容越小。
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2. 乳的热导率和热扩散率
表1-3 乳制品的热导率及与水的比较
液体类别
热导率/[W/（m•K）]
水
0.603
脱脂乳（0.1％含脂率）
0.568
全脂乳（3.9％含脂率）
0.548
全脂乳（2.9％含脂率）
0.559
作汤料、谷物、
快餐的添加剂
脱脂乳粉的 廉价代用品 饲料或冰淇淋生产
三、乳糖
乳糖是哺乳动物乳腺分泌的特有产物，在动物的其 他器官中不存在。乳糖属双糖，水解后生成葡萄糖 和果糖。生乳中乳糖含量约4.5％，占乳干物质的 38％～39％。 乳的甜味主要来自于乳糖，乳糖在乳中全部呈溶 解状态和其他糖类一样都是人体热能的来源。
34
一、密度和相对密度
1. 密度和相对密度的影响因素及变化
乳的密度
指一定温度下单位体积的质量
乳的相对密度
以15℃为标准，指在15℃时一定容积牛乳的 质量与同容积、同温度水的质量之比，正常 乳的比值平均为＝1.032。
是指乳在20℃时的质量与同容积水在4℃时 的质量之比。正常值平均为＝1.030
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2. 链球菌属 4. 大肠埃希氏菌 6. 布鲁氏菌属 8. 梭菌属
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三、原料乳中的病毒和噬菌体
1. 病毒 2.噬菌体 （1）乳链球菌噬菌体 （2）乳酪链球菌噬菌体 （3）嗜热链球菌噬菌体 （4）乳链球菌的噬菌体
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四、原料乳中的腐败微生物
1大肠菌群
2假单胞菌属
3黄杆菌属
4产碱杆菌属
5. 莫拉氏菌属 6. 腐败希瓦氏菌
3、正常牛乳的氯糖数不超过3，而有乳 房炎等疾病时其氯糖数可超过4以上，有 时甚至达15，因此根据氯糖数可推断出乳 是否为病牛乳。
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酒精试验
❖ 原理： (1)乳中酪蛋白胶粒带有负电荷，酪蛋白胶粒具有
亲水性，在胶粒周围形成了结合水层，所以，酪蛋 白在乳中以稳定的胶体状态存在；
(2)酒精具有脱水作用； (3)当乳的酸度增高时，酪蛋白胶粒带有的负电荷 被[H+]中和； (4)酪蛋白胶粒周围的结合水易被酒精脱去，中和 负电荷造成凝集。用一定浓度的酒精与等量牛乳混 合，根据蛋白质的凝聚，判定牛乳的酸度。
（如有特殊要求可以按要求配制浓度）酒精最好由专人配置, 可减小偏差。
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五、乳中维生素
维生素
脂溶性：维生素A、维生素D、维生素E、 维生素K
水溶性：维生素B1、维生素B2、维生素B6、 叶酸、维生素B12、维生素C等
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六、乳中的酶
主要为水解酶类和氧化还原酶类 两大类,其中最重要的是脂酶、氧化 还原酶、过氧化物酶、乳糖酶等
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二、乳蛋白质
牛乳中主要含有三种主要的蛋白质，占2.7％～3.7％
酪蛋白:含量最多，约占总蛋白量的83％ 乳白蛋白:占13％左右 乳球蛋白+少量的脂肪球膜蛋白:占4％
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1. 酪蛋白
由αS，β，γ，和қ－酪蛋白组 成，在蛋白酶作用下分解成
月示 、胨、氨基酸
新鲜牛乳：酪蛋白酸钙+磷酸三钙复合体
使其凝固
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酒精试验
❖ 检测酒精试验时需要注意以下方面： (1)取样（采样）要具有代表性； (2)样品中（检样）勿混入水分及其它离子，以免造成检验
误差； (3)注意乳样与酒精等体积混合； (4)所用吸管与平皿必须干燥、干净； (5)配制酒精时，所加的水必须是煮沸过的， 且水温保持
室温； (6)配制酒精时，酒精与水必须充分混匀。 备注：酒精实验使用浓度为 78%,75%,72%,70%，68%，