乳品化学基础知识-1教材.ppt

乳品基础知识 质量技术部 王芸 2010-02-08 乳制品 纯牛奶pure milk 酸奶 yoghurt 奶粉milk powder 冰淇淋ice cream 乳饮料milky beverage 奶酪 cheese 奶茶milk tea 牛奶干吃片 奶油 butter 一、乳的概念及营养学特点 • 概念：哺乳动物从乳腺分泌出来的白色 或稍带黄色的、具有生理作用与胶体特 性的液体它含有幼小机体生长发育所 需要的全部营养成分，是哺乳动物降生 后最易消化吸收的完全食物 1Kg牛奶 = 8个鸡蛋 = 100g牛肉 （提供的能量） 1头奶牛（按6.5t奶/年）蛋白质=1360kg大 米=1260kg玉米=292kg大豆 乳的成分与性质 第一节 乳的组成与化学性质 第二节 乳的物理性质 第三节 异常乳 第一节 乳的组成与化学性质 一、牛乳的组成 水分（87%） 蛋白质(3.4%) 牛乳 非脂乳固体 乳糖(4.8%) 乳固体 （SNF 9%） 灰分(0.8%) （S 13%） 脂肪 （F 4%） 二、牛乳的化学性质 （一）水分：87~89%，溶剂 1、结合水(bound water)(2-3%) ： 蛋白质的亲水基 H2O 乳糖 盐 2、游离水(free moisture)： 占绝大部分（90%左 右），乳汁的分散媒，与很多的理化过程及生 物学过程有关。

3、结晶水(crystalline water)： 存在于结晶性化 合物中，如奶粉、炼乳中的乳糖结晶（ C12H22O11•H2O） 氢键 （二）干物质（solid） 将牛乳干燥到恒重时所得到的残渣 乳固体11—13% （三）乳脂肪(milk fat) 鲜乳中3%—5%，平均4.0%，乳脂肪 不仅和乳风味有关，而且还是稀奶油、 奶油、全脂奶粉、干酪的主要成分 1、乳脂肪的结构及存在状态 Stokes公式 v = v: 脂肪球上浮速度 g: 重力加速度 ρb: 脱脂乳密度 ρa: 脂肪球密度 η: 脱脂乳黏度 2gr2（ρb—ρa） 9η 2、 乳脂肪的化学组成 CH2OH R1COOH CH2OCOR1 CHOH + R2COOH CHOCOR2 +3H2O CH2OH R3COOH CH2OCOR3 甘油 脂肪酸 甘油三酸脂 (丙三醇） 3、 乳脂肪的理化常数 比重（15℃） 0.935~0.943 熔点 28~38℃ 皂化值 218~235 碘值 21~36 酸值 0.4~3.5 折射率（nD25) 1.459~1.462 油脂熔点和消化率的关系 熔点（melting point) 消化率（digestibility%） 乳脂肪 28~38℃ 98 猪油 36~50℃ 94 牛油 42~50℃ 89 羊油 44~55℃ 81 大豆油 -8~18℃ 97.5 花生油 0~3℃ 98.3 （四）乳蛋白质: 牛乳中最有价值的成分 ， 3.0~3.5%,平均3.4%。

包括酪蛋白(casein) 和乳清蛋白(skim protein) 1、酪蛋白(casein) ：20 ℃ 时，生脱脂乳 用酸调节PH至4.6时沉淀的一类蛋白质 占总乳蛋白的83% 酪蛋白不是单一的蛋白质，而是和钙 、磷组合在一起的复合蛋白质 酪蛋白(casein)结构 酪蛋白 钙 复合体胶粒大体上呈球形，直径在 10~300nm，一般40~160nm占大多数 酪蛋白酸钙 磷酸钙 酪蛋白酸钙 磷酸钙 （复合体） 酪蛋白(casein)的性质 •酸凝固 酪蛋白酸钙 — 磷酸钙 •凝乳酶凝固 酪蛋白酸钙+皱胃酶 副酪蛋白钙 +乳清蛋白+皱胃酶 •钙凝固 PH5.2 磷酸钙 酪蛋白酸钙 PH4.6 酪蛋白 钙 2、乳清蛋白(skim protein)：占18%左右 • 乳清：用酸使脱脂乳中的酪蛋白沉淀后， 将沉淀分离出去，剩余的液体就是乳清 • 乳清蛋白：乳清中存在的蛋白质称为乳清 蛋白 乳清蛋白分为热稳定性蛋白（乳白蛋 白、乳球蛋白）和热不稳定性蛋白（胨等 ） （五）乳糖(lactose)：乳中特有的糖， 4.8%，甜度为蔗糖的1/6。

1、结构 ：C12H22O11，双糖 D-葡萄糖+D-半乳糖 乳糖 2、分类 乳糖 α 乳糖 β 乳糖 α 乳糖水合物 α 乳糖无水物 3、乳糖不适应症 4、作用： • 乳糖水解后的半乳糖是形成脑神经中重 要成分的主要来源，婴儿发育旺盛时期 乳糖有重要作用 • 乳糖与钙的代谢有密切关系，增加钙的 吸收 • 工业生产中，与牛乳酒、马乳酒、酸乳 制品的发酵有关 乳糖不适应症（lactose intolerance) 乳糖是一种双糖，必需在乳糖酶的 作用下才能被消化和吸收但是，一部 分人（特别是有色人种）随着年龄增长 ，体内不再分泌乳糖酶或分泌不足，不 能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后会出现 呕吐、腹胀、腹泻等症状，称为“乳糖不 适应症” （六）乳中无机物（矿物质mineral）：含 量0.8%左右 盐类：乳中矿物质大部分与有机酸和无机 物酸结合成可溶性盐存在磷酸盐、酪酸 盐、柠檬酸盐 灰分：先将牛乳蒸发干燥，然后灼烧成灰 分 意义：钙吸收好，对乳的平衡（稳定性） 有影响牛乳中的铁比人乳中少，婴儿乳 粉应强化 牛乳中主要无机成分的含量（ml/100g） 项项目 钾钾钠钠钙钙镁镁磷硫氯氯 牛乳 羊乳 人乳 158 135 66 54 56 19 109 108 35 14 13 4 97 96 26 5 - - 99 105 47 （七）乳中维生素（vitamin) 按照维生素的概念，现被列为维生素 的物质约为30余种，其中认为对维持人体 健康和促进发育至关重要的有20余种，牛 乳中几乎含有所有的维生素，其中维B族 含量丰富，维D不高，婴儿奶粉应强化。

分为水溶性和脂溶性两大类 对热有热稳定性和热不稳定性 （八）乳中的酶(enzyme)：18种有两个 来源，一是来自乳腺，二是微生物的代 谢产物分为水解酶类和氧化还原酶类 有解脂酶、还原酶、乳糖酶、蛋白酶、 过氧化物酶等 • 解脂酶（lipase)：微生物的代谢产物能 使乳脂肪分解产生游离脂肪酸最适宜 的作用条件；PH9.0~9.2，温度37 ℃，钝 化温度80~85 ℃ • 还原酶(reductase)：微生物的代谢产物 最适宜的作用条件是PH5.5~5.8，温度 40~50 ℃69~70 ℃下加热30min或75 ℃ 下加热5min被完全破坏 • 亚甲基蓝还原实验(reductase test)：还原 酶能使亚甲基蓝还原为无色 时间时间 微生物数量 (cfu/ml) 原料奶质质量 大于5.5hr小于50万 良好 2~2.5hr50~400万 合格 小于2hr400万以上 劣 （九）其他成分 1、有机酸(organic acid)：主要为柠檬酸， 还有微量的乳酸、丙酮酸与马尿酸 2、气体(gas)：CO2 , O2 , N2 3、细胞成分(cell component)：白血球及乳 房分泌组织的上皮细胞，少量的红血球 。

第二节 乳的物理性质 包括乳的色泽、风味、比重、酸度、 黏度、冰点、沸点、比热、表面张力、 折射率、导电率等内容 一、牛乳的色泽 白色 黄色：脂溶性的胡萝卜素、叶黄素 荧光性黄绿色：水溶性核黄素（维生素B2 ） 脂肪球 酪蛋白酸钙磷酸钙复合体 + 二、热学性质 拉乌尔定律：冰点下降，沸点上升 1、冰点（freezing point)：平均 -0.525~ -0.565 ℃ 掺水量W（%）= 100 T — 正常乳的冰点； Tˊ— 被检乳的冰点 2、沸点(boiling point)：1atm下，100.55 ℃ T- Tˊ T 三、气味(smell)与滋味(gustation)： 1、气味：特殊的乳香味 异常味(abnormal smell)：牛粪味、鱼腥 味、葱姜味、金属味、蒸煮味等 2、滋味：稍带甜味（乳糖），咸味（clˉ ）， 苦味（Mg2+ 、 Ca2+），酸味（柠檬 酸等） 四、酸度(acidity) 1、正常牛乳的酸度：16~18T（乳酸度为 0.15%~0.17%）。

2、酸度的来源： 固有酸度（自然酸度） 总酸度 发酵酸度 3、酸度测定的方法： 用酸碱滴定方法测定，测定结果有两 种形式来表达具体测定方法： 取10ml牛乳，以酚酞为指示剂，用 0.1N NaOH标准溶液进行滴定，滴至溶 液颜色呈淡红色，并在半分钟内不褪色 为止读取消耗NaOH标准溶液的毫升数 将此数乘以十即为此酸奶的吉尔涅尔 酸度（T） 滴定酸度的两种表示方法 • 吉尔涅尔度（T）：1T的含义是中和 100ml牛乳所需要消耗的0.1N NaOH标准 溶液的毫升数 • 乳酸（%）= 乳酸（%） = T 0.009 0.1N NaOH溶液的毫升数 0.009 测定乳样的重量（g) 100 4、考察牛乳酸度的意义： 乳的酸度与乳的凝固温度 乳的酸度（ T ） 凝固条件 18 煮沸时不凝固 20 煮沸时不凝固 26 。