乳的化学成分及其性质(ppt 50).ppt

乳的化学成分及其性质（三）乳糖（三）乳糖(Lactose)(Lactose)是哺乳动物乳汁中特有的糖类牛乳中约含有乳糖4.6%4.7%，全部呈溶解状态乳糖为D-葡萄糖与D-半乳糖以-1，4键结合的二糖，又称为1,4- 半乳糖苷葡萄糖因其分子中有羰基，属还原糖乳糖有-乳糖和-乳糖两种异构体乳糖很易与一分子结晶水结合，变为-乳糖水合物（-Lactose Monohydrate），所以乳糖实际上共有三种构型 甜炼乳中的乳糖大部分呈结晶状态，结晶的大小直接影响炼乳的口感，而结晶的大小可根据乳糖的溶解度与温度的关系加以控制乳糖及-乳糖在水中的溶解度也随温度而异乳糖溶解于水中时逐渐变成-型因为-型乳糖较-型乳糖易溶于水，所以乳糖最初溶解度并不稳定，而是逐渐增加，直至-型与-型平衡为止 乳中除了乳糖外还含有少量其他的碳水化合物例如在常乳中含有极少量的葡萄糖、半乳糖另外，还含有微量的果糖、低聚糖、巳糖胺 一部分人随着年龄增长，消化道内缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后会出现呕吐、腹胀、腹泻等不适应症，称其为乳糖不耐症在乳品加工中利用乳糖酶，将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；或利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸，可预防“乳糖不耐症”。

(四四) )乳中的无机物乳中的无机物牛乳中的无机物（Inorganic Salts）亦称为矿物质，是指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素，主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等此外还有一些微量元素通常牛乳中无机物的含量为0.35%1.21%，平均为0.7%左右牛乳中无机物的含量随泌乳期及个体健康状态等因素而异牛乳中主要无机物含量见表5-2表5-2 牛乳中的主要无机成分的含量（mg/100mL牛乳）项目 钾 钠 钙 镁磷硫氯牛乳 158 54 109 1491599乳中的矿物质大部分以无机盐或有机盐形式存在其中以磷酸盐、酪酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多钠的大部分是以氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐的离子状态存在而钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分呈胶体状态，另一部分呈溶解状态磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分牛乳中的盐类含量虽然很少，但对乳品加工，特别是对热稳定性起着重要作用牛乳中的盐类平衡，特别是钙、镁等阳离子与磷酸、柠檬酸等阴离子之间的平衡，对于牛乳的稳定性具有非常重要的意义当受季节、饲料、生理或病理等影响，牛乳发生不正常凝固时，往往是由于钙、镁离子过剩，盐类的平衡被打破的缘故此时，可向乳中添加磷酸及柠檬酸的钠盐，以维持盐类平衡，保持蛋白质的热稳定性。

生产炼乳时常常利用这种特性乳与乳制品的营养价值，在一定程度上受矿物质的影响以钙而言，由于牛乳中的钙的含量较人乳多34倍，因此牛乳在婴儿胃内所形成的蛋白凝块相对人乳比较坚硬，不易消化为了消除可溶性钙盐的不良影响，可采用离子交换的方法，将牛乳中的钙除去50%，从而使凝块变得很柔软，便于消化但在加工上如缺乏钙时，对乳的加工特性就会发生不良影响，尤其不利于干酪的制造牛乳中铁的含量为1090g/100ml，较人乳中少，故人工哺育幼儿时应补充铁五）乳中的维生素（五）乳中的维生素牛乳含有几乎所有已知的维生素牛乳中的维生素包括脂溶性维生素A、D、E、K和水溶性的维生素B1、B2、B6、B12、C等两大类牛乳中的维生素，部分来自饲料中的维生素，如维生素E；有的要靠乳牛自身合成，如B族维生素六）乳中的酶类（六）乳中的酶类牛乳中酶类的来源有三个：乳腺分泌；挤乳后由于微生物代谢生成；由于白血球崩坏而生成牛乳中的酶种类很多，但与乳品生产有密切关系的主要为水解酶类和氧化还原酶类1.1.水解酶类水解酶类脂酶 牛乳中的脂酶（Lipase）至少有两种，一 是 只 附 在 脂 肪 球 膜 间 的 膜 脂 酶（Membrane Lipase），它在常乳中不常见，而在末乳、乳房炎乳及其他一些生理异常乳中常出现。

另一种是存在于脱脂乳中与酪蛋白相结合的乳浆脂酶（Plasma Lipase）脂酶的分子量一般为70008000，最适作用温度为37，最适pH9.09.2钝化温度至少8085钝化温度与脂酶的来源有关来源于微生物的脂酶耐热性高，已经钝化的酶有恢复活力的可能乳脂肪在脂酶的作用下水解产生游离脂肪酸，从而使牛乳带上脂肪分解的酸败气味（Acid Flavor），这是乳制品，特别是奶油生产上常见的缺陷为了抑制脂酶的活性，在奶油生产中，一般采用不低于8085的高温或超高温处理另外，加工过程也能使脂酶增加其作用机会例如均质处理，由于破坏脂肪球膜而增加了脂酶与乳脂肪的接触面，使乳脂肪更易水解，故均质后应及时进行杀菌处理；其次，牛乳多次通过乳泵或在牛乳中通入空气剧烈搅拌，同样也会使脂酶的作用增加，导致牛乳风味变劣磷酸酶牛乳中的磷酸酶（Phosphatase）有两种：一种是酸性磷酸酶， 存在于乳清中；另一种为碱性磷酸酶，吸附于脂肪球膜处其中碱性磷酸酶的最适pH值为7.67.8，经63,30min或7175,1530s加热后可钝化， 故可以利用这种性质来检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全蛋白酶牛乳中的蛋白酶分别来自乳本身和污染的微生物。

乳中蛋白酶多为细菌性酶，细菌性的蛋白酶使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸其中由乳酸菌形成的蛋白酶在乳中，特别是在干酪中具有非常重要的意义蛋白酶在高于7580的温度中即被破坏在70以下时，可以稳定地耐受长时间的加热；在3742 时，这种酶在弱碱性环境中作用最大，中性及酸性环境中作用减弱2.2.氧化还原酶氧化还原酶主要包括过氧化氢酶、过氧化物酶和还原酶 过氧化氢酶 牛乳中的过氧化氢酶（Catalase）主要来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多所以，利用对过氧化氢酶的测定可判定牛乳是否为乳房炎乳或其它异常乳经65/30min加热，过氧化氢酶的95会钝化；经75,20min加热，则100钝化过氧化物酶过氧化物酶（Peroxidase）是最早从乳中发现的酶，它能促使过氧化氢分解产生活泼的新生态氧，从而使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分，其数量与细菌无关，是乳中固有的酶 过氧化物酶作用的最适温度为25，最适pH值是6.8,钝化温度和时间大约为76/20min、7778/5min、85/10s通过测定过氧化物酶的活性可以判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度。

但经过85/10s处理后的牛乳,若在20贮藏24h或37贮藏4h，会发现已钝化的过氧化物酶重新复活的现象还原酶上述几种酶是乳中固有的酶，而还原酶则是挤乳后进入乳中的微生物的代谢产物还原酶（Reductase）能使甲基蓝还原为无色 乳中的还原酶的量与微生物的污染程度成正相关，因此可通过测定还原酶的活力来判断乳的新鲜程度七）乳中的其他成分（七）乳中的其他成分除上述成分外，乳中尚有少量的有机酸、气体、色素、细胞成分、风味成分及激素等1.1.有机酸有机酸乳中的有机酸主要是柠檬酸等在酸败乳及发酵乳中，在乳酸菌的作用下，马尿酸可转化为苯甲酸 乳中柠檬酸的含量0.07%0.40%，平均为0.18%，以盐类状态存在 除了酪蛋白胶粒成分中的柠檬酸盐外，还存在有分子、离子状态的柠檬酸盐，主要为柠檬酸钙柠檬酸对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中的稳定性均起重要作用同时，柠檬酸还是乳制品芳香成分丁二酮的前体2.气体气体主要为二氧化碳、氧气 和氮气等，约占鲜牛乳的5%7%（v/v），其中二氧化碳最多，氧最少在挤乳及贮存过程中，二氧化碳由于逸出而减少，而氧、氮则因与大气接触而增多牛乳中氧的存在会导致维生素的氧化和脂肪的变质，所以牛乳在输送、贮存处理过程中应尽量在密闭的容器内进行。

3.3.细胞成分细胞成分乳中所含的细胞成分主要是白血球和一些乳房分泌组织的上皮细胞，也有少量红血球牛乳中的细胞含量的多少是衡量乳房健康状况及牛乳卫生质量的标志之一，一般正常乳中细胞数不超过50万个mL第二节第二节 乳中各成份的分散状态乳中各成份的分散状态乳中含有多种化学成份，其中水是分散剂，其它各种成份如脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等呈分散质分散在水中，形成一种复杂的具有胶体特性的生物学液体分散体系,见图5-3一、呈乳浊液与悬浮液状态分一、呈乳浊液与悬浮液状态分散在乳中的物质散在乳中的物质分散质粒子的直径在0.1m以上的液体可分乳浊液和悬浊液两种分散质是液体的则属于乳浊液牛乳的脂肪在常温下呈液态的微小球状分散在乳中，球的直径平径3m左右，可以在显微镜下明显地看到，所以牛乳中的脂肪球即为乳浊液的分散质如将牛乳或稀奶油进行低温冷藏，则最初是液态的脂肪球凝固成固体，即成为分散质为固态的悬浮液用稀奶油制造奶油时，需将稀奶油在510左右进行成熟，使稀奶油中的脂肪球从乳浊态变成悬浮态这在制造奶油时，是一项重要的操作过程二、呈乳胶态与悬浮态分散在二、呈乳胶态与悬浮态分散在乳中的物质乳中的物质粒子的直径自0.1m至1nm的称为胶态（Colloid）。

胶态的分散体系也称为胶体溶液（Colloidal Solution）胶体溶液中的分散质叫做胶体粒子，乳中属于胶态的有乳胶态和胶体悬浮态分散质是液体或者即使分散质是固体，但粒子周围包有液体皮膜都称为乳胶体分散在牛乳中的酪蛋白颗粒，其粒子大小大部分为515nm，乳白蛋白的粒子为1.55nm，乳球蛋白的粒子为23nm，这些蛋白质都以乳胶体状态分散此外，脂肪球中凡在0.1m以下的也称乳胶体，牛乳中二磷酸盐、三磷酸盐等磷酸盐的一部分，也以悬浮液胶体状态分散于乳中三、呈分子或离子状态（溶质）三、呈分子或离子状态（溶质）分散在乳中的物质分散在乳中的物质凡粒子直径在1nm以下，形成分子或离子状态存在的分散系称为真溶液牛乳中以分子或离子状态存在的溶质有磷酸盐的一部分和柠檬酸盐、乳糖及钾、钠、氯等第三节第三节 乳的物理性质乳的物理性质乳的物理性质对选择正确的工艺条件，鉴定乳的品质具有重要的意义下面分别简述牛乳的主要物理性质一、乳的色泽及光学性质一、乳的色泽及光学性质新鲜正常的牛乳呈不透明的乳白色或淡黄色乳白色是由于乳中的酪蛋白酸钙磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射所产生牛乳中的脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色。

而水溶性的核黄素使乳清呈萤光性黄绿色牛乳的折射率由于有溶质的存在而比水的折射率大，但在全乳脂肪球的不规则反射影响下，不易正确测定由脱脂乳测得的较准确，折射率为 =1.3441.348， 此值与乳固体的含量有比例关系，由此可判定牛乳是否掺水二、乳的滋味与气味二、乳的滋味与气味乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，这些物质是牛乳滋、气味的主要构成成分这种香味随温度的高低而异，乳经加热后香味强烈，冷却后减弱乳中羰基化合物，如乙醛、丙酮、甲醛等均与牛乳风味有关牛乳除了原有的香味之外很容易吸收外界的各种气味所以挤出的牛乳如在牛舍中放置时间太久会带有牛粪味或饲料味，贮存器不良时则产生金属味，消毒温度过高则产生焦糖味所以每一个处理过程都必须注意周围环境的清洁以及各种因素的影响新鲜纯净的乳稍带甜味，这是由于乳中含有乳糖乳中除甜味外，因其中含有氯离子，所以稍带咸味常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易觉察，但异常乳如乳房炎乳中氯的含量较高，故有浓厚的咸味乳中的苦味来自Mg2+、Ca2+，而酸味是由柠檬酸及磷酸所产生三、乳的酸度和氢离子浓度三、乳的酸度和氢离子浓度刚挤出的新鲜乳若以乳酸度计，酸度为0.150.18（1618 OT），固有酸度或自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等酸性物质所造成，其中来源于CO2占0.01%-0.02%（23 OT），乳蛋白占0.05%-0.08%（34 OT），柠檬酸盐占0.01%和磷酸盐0.06%0.08%部分（1012 OT）。

乳在微生物的作用下发生乳酸发酵，导致乳的酸度逐渐升高由于发酵产酸而升高的这部分酸度称为发酵酸度固有酸度和发。