羊产品加工新技术05.羊乳的特性

羊乳的特性第一节 羊乳的营养及组成乳是哺乳动物分娩以后为哺育幼畜从乳腺中分泌出的一种白色和稍带黄色的不透明液体。它含有幼畜生长发育所需要的全部营养成分，是最适合消化吸收的全价食物。 一、羊乳的营养及化学组成 (一）羊乳的营养 羊乳的营养价值极高，在本草纲目中就有记载：“羊乳性甘温，能补寒冷虑乏，润心肺，治消瘦，疗虚劳，益精气，和小肠，利大肠，医小儿惊痫，干呕反胃。”“羊乳主治补五脏，命人肥白悦泽、益气、治瘦、悦皮肤、润毛发、点眼止泪。”小品方中记载：“治小儿口疮，口含羊乳徐徐咽下，数次即愈。”南 朝齐梁时期医学家陶宏景说：“牛羊乳实为补肾，故北方人食之多肥健。”“牛羊乳还有润肤祛斑的功效，经常用牛羊乳涂擦皮肤，可以使皮肤变得光泽滋润。”可见，羊乳的营养价值之高。 长期以来，人们发现，有的人饮用牛乳过敏，如改用山羊乳 后，就可以避免出现这种过敏症状。实践中还发现，长期饮用山羊乳的人皮肤白嫩，对健美有功效。 一般地说，山羊乳的营养价值与牛乳相比没有明显的差异。 山羊乳的主要特点为：干物质含量比牛乳高；脂肪球比较小，所 以对山羊乳进行离心分离时不易获得含脂率低于0.1%的脱脂乳；饮用后，在胃酸的作用下，形成的凝块与牛乳的相比较为细软，所以羊乳更易于消化吸收。山羊乳的蛋白总量与牛乳接近，但山羊乳可以提供更多的必需氨基酸，而且各种氨基酸之间的比例较平衡，所以更易被人体吸收利用。山羊乳还含有丰富的必需脂肪酸，以及丰富的钙、磷、锌、钾和氯，但维生素C、维生素B12、维生素B6和维生素B11的含量不能满足人体的需要。 (二）羊乳的化学组成 试验表明，羊乳中含有100种以上的化学成分，但主要是水、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类、维生素和酶类等。这些成分随奶山羊的品种、泌乳期、健康状况、饲养管理与放牧条件以及挤 乳情况等因素的不同而发生变化。山羊乳的主要成分见表5-1。 表5-1羊乳与其他动物乳及人乳的主要成分（%)比较 山羊乳中成分并不是都以真溶液的状态存在，其中乳糖和一 部分可溶性盐类形成真溶液，以分子和离子状态溶于水中，呈超微细粒状态，直径不到1纳米；蛋白质和不溶性盐类呈亚微细粒 子及次微胶粒状态存在于胶体悬浮液中，微粒直径约5300纳米；脂肪以脂肪球状态存在于乳浊液中，脂肪球直径约为2-4 微米。所以羊乳是由三种体系构成的一种均匀稳定的悬浮状态和 乳浊状态的复杂的胶体性液体。 1.羊乳中的水分水是羊乳中的重要成分之一，大致含量85.5%-87.5%,是羊乳中的分散介质，水在乳或乳制品中的存在状态有三种。 (1)游离水羊乳中的水绝大部分以游离状态存在，是乳的胶体体系的分散介质，乳的许多物理性质和生化反应都与游离水有关，在加工过程中最易被除去。 (2)结合水羊乳中有极少部分的水分是同蛋白质结合存在的，这部分水分在0时不冻结，也无溶解其他物质的特性。在乳粉生产中，这部分水不易除去，是乳粉这一干燥制品保持一定水分的原因。 (3)结晶水存在于乳糖结晶性化合物中。当生产乳粉、炼乳和乳糖等产品使乳糖结晶时，我们可以发现含结晶水的乳制品，即乳糖中含有一分子的结晶水（C12H22O11-H2O)。 2.羊乳中的蛋白质 山羊乳中的蛋白质含量为3.7%左右，其中3.1%左右为酪蛋白，0.6%左右为乳清蛋白，乳清蛋白由乳白蛋白和乳球蛋白组成。山羊乳中的蛋白质品质极高，与谷物蛋白质相比，山羊乳蛋白质生物学价值高达85%,谷物仅50%。山羊乳中的酪蛋白和白蛋白都是全价蛋白质，含有人体需要的8种必需氨基酸和畜体需要的10种必需氨基酸，其蛋白质消化率 达98%左右。据测定，山羊乳的游离氨基酸含量比牛乳高3%,在17种氨基酸中，除丙氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、酪氨酸外，其余13种氨基酸含量均比牛乳高。山羊乳中的蛋白质成分与牛 乳相比有明显差异，如山羊乳中缺乏as2-酪蛋白。有人认为，这是饮用山羊乳不会发生过敏反应的原因之一。 (1)酪蛋白新鲜的脱脂乳用酸调节其pH至4.6,在20时沉淀的蛋白质即为酪蛋白。酪蛋白约占乳蛋白质的82%84%。试验证明，酪蛋白并不是单一的蛋白质，根据电泳性质的 不同，可分为a酪蛋白（约占60%)、-酪蛋白（约占30%)、Y- 酪蛋白（约占10%)以及微量的x-酪蛋白。酪蛋白在乳中以酪蛋白酸钙和磷酸钙复合体的微粒状态存在。酪蛋白是干酪和干酪素这两类产品的主要成分。 (2)乳清蛋白乳清蛋白约占乳蛋白质的18%-20%,由下列各部分组成： 乳白蛋白乳清在中性状态下，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。它约占乳清蛋白质的68%。 乳球蛋白乳清在中性状态下，加饱和硫酸铵或硫酸镁盐析时，能析出而呈不溶解状态的乳清蛋白为乳球蛋白，它约占乳清蛋白的13%,乳球蛋白又分为真性乳球蛋白和假性乳球蛋白，这两种蛋白质与乳的免疫性有关，在羊的初乳中含量显著增多。 (3)对热稳定的蛋白质对热稳定的蛋白质为多肽类，约占乳清蛋白的19%。 3.羊乳中的脂肪 羊乳脂肪是乳中主要的成分之一，它在乳与乳制品中具有下列重要的作用： 脂肪发热量高，是良好的供能物质，1克脂肪大约产生37.6焦的热量。 乳脂肪是脂溶性维生素维生素A、维生素D、维生素E、维生素K的载体。 乳脂肪含有相当数量的必需脂肪酸。 羊乳脂肪较其他乳脂肪易于消化、吸收。 羊乳中的脂肪含量在整个泌乳期中变化较大。泌乳前期和后期脂肪含量高，而泌乳中期含量低，羊乳脂肪含量为3.7%左右。 (1)脂类的组成 山羊乳中的脂类可分为游离脂类和结合脂类。在总脂类中，游离脂类占97%99%,主要是甘油三酸酯；结合脂类占1%-3%,主要是中性糖脂和磷脂。 甘油三酸酯乳脂肪是各种脂肪酸的甘油三酸酯的混合物，许多人对山羊乳中的脂肪进行过研究，主要是研究脂肪酸的组成。山羊乳脂肪组成如表5-2所示。山羊乳中的C2-C10低级脂肪酸比牛乳高4-6倍，尤其是乙酸含量高达10.91%,是牛乳的10多倍。山羊乳中的低级脂肪酸含量高，对幼儿和幼畜生长发育有利，因为幼儿和幼畜的胃功能还不太完善，分解长链脂肪酸的能力差，山羊乳低级脂肪酸含量高，是羊乳消化率高的主要原因之一。说明奶山羊乳腺吸收低级脂肪酸的能力强，特别是乙酸可成为乳糖、乳脂合成的基本原料。山羊乳中低级脂肪酸高，可能与羊乳的膻味有关。因为低级脂肪酸呈游离状态，加热可散发出特殊的异味。必需脂肪酸常以亚油酸（C18:1)为代表，牛羊乳差异不明显。食物中的必需脂肪酸对人体细胞膜的结构与功能有影响，并与血浆脂蛋白中必需脂肪酸和胆固醇含量有关，与体脂肪、大脑及小脑中的必需脂肪酸呈正比关系。可见，必需脂肪酸在营养中具有重要意义。山羊乳中不饱和脂肪酸含量低于牛乳。不饱和脂肪酸熔点低，易挥发，且挥发程度与不饱和程度有关，不饱和键越多，熔点越低，越易挥发。这对乳制品的加工及乳制品的理化特性有影响，也可能是构成山羊乳风味的因素之一。山羊乳脂肪酸组成受饲养状况的影响较大。 磷脂 100毫升山羊乳中磷脂含量为3040毫克，相当于每克脂肪中含有8-10毫克。其中有40%的磷脂分布在脱脂乳中，其余的60%则在脂肪球膜上。乳中的磷脂主要有卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂，与乳的营养和乳脂肪的稳定性有关。羊乳用分离机分离稀奶油时，约有70%的磷脂转移到稀奶油中。稀奶油经过搅拌，制造奶油时，磷脂的大部分转移到酪乳中去。 舀醇山羊乳中舀醇类占乳脂质中不皂化物的大部分，几乎都是胆固醇，100毫克含量通常为3-15毫克。有人曾认为乳中含有胆固醇会引起动脉硬化，在国际乳品会议上有人就作过这方面的专题报告，他们认为胆固醇沉积在血管壁上会导致血管变硬，从而产生动脉硬化。经最近研究表明乳脂中还含有大量的饱和脂肪酸，可缓解胆固醇的副作用，因此认为喝奶和食用奶油对人有害处是没有根据和不正确的。 (2)脂肪球及脂肪球膜 山羊乳中的脂肪球直径要比牛乳和水牛乳中的脂肪球直径小，各种脂肪球平均分布的频率如表5-3所示，每毫升羊乳中含30亿50亿个脂肪球。 脂肪球膜是由乳腺分泌细胞的质膜在脂肪球分泌时结合而成，形成5-10纳米的膜包裹在脂肪球的表面。脂肪球膜由蛋白质、磷高熔点脂肪、舀醇、维生素、金属离子、酶及结合水等化合物构成（如图5-1所示）,其中起主导用的是卵磷脂一蛋白质络合物，它们有层次地定向排列在脂肪球与乳浆的界面上。膜的内层有磷脂层，它的疏水层朝向脂肪球的中心，并吸附着高熔点的脂肪，形成膜的内层，磷脂层还夹杂着舀醇和脂溶性维生素；乎都是胆固醇，100毫克含量通常为3-15毫克。有人曾认为乳中含有胆固醇会引起动脉硬化，在国际乳品会议上有人就作过这方面的专题报告，他们认为胆固醇沉积在血管壁上会导致血管变硬，从而产生动脉硬化。经最近研究表明乳脂中还含有大量的不饱和脂肪酸，可缓解胆固醇的副作用，因此认为喝奶和食用奶油对人有害处是没有根据和不正确的。 (2)脂肪球及脂肪球膜 山羊乳中的脂肪球直径要比牛乳和水牛乳中的脂肪球直径小，各种脂肪球平均分布的频率如表5-3所示，每毫升羊乳中含30亿50亿个脂肪球。 脂肪球膜是由乳腺分泌细胞的质膜在脂肪球分泌时结合而成，形成5-10纳米的膜包裹在脂肪球的表面。脂肪球膜由蛋白质、磷高熔点脂肪、舀醇、维生素、金属离子、酶及结合水等化合物构成（如图5-1所示）,其中起主导用的是卵磷脂一蛋白质络合物，它们有层次地定向排列在脂肪球与乳浆的界面上。膜的内层有磷脂层，它的疏水层朝向脂肪球的中心，并吸附着高熔点的脂肪，形成膜的内层，磷脂层还夹杂着舀醇和脂溶性维生素；磷脂的亲水基向外朝向乳浆，并联结着具有强大亲水基的蛋白质而构成外膜，其表面有大量的结合水，从而形成了向水相的过 渡。脂肪球膜具有保持乳浊液稳定的作用，但在机械搅拌或化学物质的作用下，脂肪球膜破坏，使脂肪球互相聚集，这是生产奶油和实验室测定乳脂率的基本原理。 山羊乳缺乏凝集素，其对溶剂化合物和加热的稳定性比牛乳小。所以，当饮用羊乳后，仅在胃内形成絮状凝块，这种结构细小松软，便于消化吸收，故山羊乳对婴儿、病人、老人和孕妇更为适合。 4.羊乳中的乳糖 乳糖是哺乳动物乳腺特有的产物，在动物的其他器官中不存在，是一种碳水化合物，山羊乳中含量为4.6%左右，是羊乳成分中最稳定的一种成分，它以溶液状态存在于羊乳中。乳糖属双糖，水解时生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。乳糖的甜度仅为蔗糖的1/61/5,但其甜度柔和。半乳糖能促进婴幼儿智力的发育，乳糖能促进肠道内乳酸菌的生长繁殖而产生乳酸，有利于婴儿对钙和其他无机盐的吸收，故在婴儿食品中添加乳糖具有特殊的意义。 (1)乳糖的三种存在形式 a-乳糖含水物是在93.5以下的乳糖溶液中结晶析出的乳糖，其性质较稳定，比旋光值&20=+89.4。 a-无水乳糖是由a-乳糖含水物加热至125或在真空状态下加热至65以上时，失去一分子结晶水后的产物。其性质最不稳定，吸收水分后在93.5以下又转变为a-乳糖含水物，比旋光值a3°+86。 B-乳糖是指在93.5以上的乳糖溶液中结晶析出的乳糖。一乳糖在常温下不稳定，稍有水分存在即部分转变为a-乳糖含水物，其比旋光值a30=+35.5。 (2)乳糖的溶解度 初溶解度当把乳糖投入一定温度的水中后即有一部分乳糖溶于水，这是乳糖的初溶解度，也就是a-乳糖含水物的溶解度。其受水温的影响较小。 终溶解度将上述具有初溶解度的溶液继续搅拌，并继续不断地添加乳糖，则仍可使其溶解，最后达到饱和状态，这就是 乳糖的终溶解度。它实际上是a-乳糖含水物和-乳糖两种溶度的总和。 实际上这两种溶解度有时难以区分，特别是当水温超过25时，几乎难以测出其初溶解度。故所谓终溶解度实质上是a-乳糖含水物的溶解度加上-乳糖的平衡溶解度，两者的比例随温度的变化而不同，在某一温度下两者的比例保持不变。见表5-5。 超溶解度将上述的乳糖饱和溶液冷却