《乳的成分和性质》PPT课件.ppt

第一章第一章 原料乳的成分与性质原料乳的成分与性质 第一节第一节 原料乳的组成与影响因素原料乳的组成与影响因素乳：雌性乳：雌性哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色带有甜味的物质。“白色血液”n乳的主要成分及比例%（以乳牛为例）：n水分 总固形物 蛋白质 脂肪 乳糖 灰分 87.2 12.8 3.5 3.7 4.9 0.2 水分：水分：87-89%n乳的总固形物（total solid，TS）:将乳干燥到恒重时所得到的物质。n又称为乳干物质又称为乳干物质、全乳固体n包括脂肪（fat，F）和非脂乳固体（solid of non-fat，SNF）。n常乳中干物质含量为11%13%，含有乳的全部成分。乳脂肪在乳中的变化比较大，因此在实际工作中常用（非脂乳固体）无脂干物质无脂干物质作为指标。二、影响牛乳成分的因素二、影响牛乳成分的因素n品种品种：品种是经过人类长期选择培育而形成，乳牛中黑白花牛的乳最稀薄，更塞牛、娟珊牛的乳脂率最高。水牛、牦牛乳干物质含量比其它品种要高个体与体型个体与体型n同一品种的不同个体，即使在同样环境条件下，产乳量及其乳的成分、性质有很大差异。n同一品种同一年龄的乳用牛，通常体型大，产乳量较高。n乳脂率变动范围，黑白花奶牛为2.6%6，娟栅牛为3.3%8.4%；n而产乳量变动则更大，由2000kg12 000kg。年龄与胎次年龄与胎次n产乳量随机体生长发育逐渐增加，以后随机体的逐渐衰老而下降。n2-7胎泌乳量渐增，第7胎次时达到高峰，而含脂率和非脂乳固体在初产期最高。n乳牛的年龄、胎次不同，乳牛产乳性能也不同，所以，年龄鉴定具有重要意义。n奶牛的怀孕期平均280d，255-305d泌乳期泌乳期：300d/y左右，成年母牛按泌乳阶段分群成年母牛按泌乳阶段分群泌乳阶段泌乳阶段时期时期说明说明干乳期干乳期60d60d停奶日停奶日-分娩日分娩日对奶牛产后及乳房健康至关重要对奶牛产后及乳房健康至关重要围产后期围产后期15d15d分娩日分娩日-产后第产后第15d15d奶牛健康及产奶量的关键饲养期奶牛健康及产奶量的关键饲养期泌乳盛期泌乳盛期110d110d分娩后第分娩后第16d-16d-第第120d120d占全泌乳期产奶量的占全泌乳期产奶量的45-5045-50泌乳中期泌乳中期90d90d分娩后第分娩后第121d-121d-第第210d210d占全泌乳期产奶量的占全泌乳期产奶量的3030左右左右泌乳后期泌乳后期90d90d分娩后第分娩后第211d-211d-停奶前停奶前1 1天天占全泌乳期产奶量的占全泌乳期产奶量的20-2520-25n初乳初乳：乳牛分娩1周内所产乳。含有胡萝卜素，故色黄、浓厚、富粘性；干物质含量高，免疫球蛋白含量高。维生素含量高；热稳定性差，有异臭、味苦。n常乳常乳：产犊后7d到干乳期之前所产乳n末乳末乳：干乳前一周所产乳饲养管理饲养管理n饲料中饲料中蛋白质含量不足时蛋白质含量不足时，引起挤乳量下降、导致乳，引起挤乳量下降、导致乳中蛋白质含量降低。饲料对乳脂及其性质有显著影响。中蛋白质含量降低。饲料对乳脂及其性质有显著影响。n饲料中饲料中维生素含量不足时维生素含量不足时，使产乳量降低、维生素含，使产乳量降低、维生素含量减少。量减少。n饲料中饲料中无机物不足时，无机物不足时，产乳量减少，而且消耗体内贮产乳量减少，而且消耗体内贮存的无机盐。存的无机盐。挤乳技术挤乳技术 挤乳技术包括挤乳次数、挤乳时间、挤乳顺序、乳房按摩等。n（1）母牛通常每天挤乳2次，若每天挤乳3次，则产乳量增加1025。n（2）大多数牛的挤乳时间56min可得到最大的泌乳量。n（3）挤乳顺序以交叉挤乳效果较好，即先同时挤右侧前乳头和左侧后乳头，然后再挤左侧前乳头和右侧后乳头，交替进行。（4）乳房按摩是提高乳牛产乳能力，保证乳房正常泌乳的重要环节。n 挤乳前按摩乳房，对提高产乳量和乳脂率是十分必要的。n挤乳前用热水擦洗并按摩乳房，能引起血管反射性扩张，进入乳房的血流量加大，促进乳脂的合成；同时，可使乳房迅速膨胀，内压增高，产生排乳。疾病与药物疾病与药物n乳牛的健康状况对乳的产量和成分均有影响，如乳糖含量减乳牛的健康状况对乳的产量和成分均有影响，如乳糖含量减少，氯化物和灰分增加。少，氯化物和灰分增加。n乳牛患有乳房炎时，除产量明显下降外，乳中乳清蛋白、免乳牛患有乳房炎时，除产量明显下降外，乳中乳清蛋白、免疫球蛋白、钠、氯增加，酪蛋白、乳糖、乳白蛋白、磷减少，疫球蛋白、钠、氯增加，酪蛋白、乳糖、乳白蛋白、磷减少，pH值升高。值升高。n这些异常变化是由于侵入乳房的细菌引起的乳腺细胞的通透这些异常变化是由于侵入乳房的细菌引起的乳腺细胞的通透性增加，影响乳汁的正常生成所致。性增加，影响乳汁的正常生成所致。n杀菌剂、抗菌素在内的许多用于治疗牛病的药物都可能进入杀菌剂、抗菌素在内的许多用于治疗牛病的药物都可能进入乳中而改变乳的正常组成。乳中而改变乳的正常组成。环境因素环境因素n乳牛最适宜的温度为10-15 n当气温升高，母牛为减少体热产生，乳量与饲料消耗量自动减少。因而，产乳量下降，尤其是高产牛或泌乳高峰期乳牛下降幅度更大。n噪音、日照、空气污染第二节第二节 乳成分的化学性质乳成分的化学性质鲜乳是一种复杂的具有胶体特性的液体。鲜乳是一种复杂的具有胶体特性的液体。真溶液真溶液：乳糖、水溶性盐类、水溶性维生素呈溶解状态高分子溶液：高分子溶液：乳白蛋白、乳球蛋白呈大分子态胶体悬浮液：胶体悬浮液：酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体乳浊液：乳浊液：乳脂肪以脂肪球存在一、水分n一般牛乳中的水分含量为一般牛乳中的水分含量为87%89%可作为分散介可作为分散介质，使乳汁得以形成均匀而稳定的流体；质，使乳汁得以形成均匀而稳定的流体；n牛乳中的水分可分为游离水、结合水和结晶水。牛乳中的水分可分为游离水、结合水和结晶水。游离水是乳中各种组分的分散介质；游离水是乳中各种组分的分散介质；结合水是以结合乳中蛋白质、乳糖以及某些盐类的形式存结合水是以结合乳中蛋白质、乳糖以及某些盐类的形式存在，没有溶解其他物质的作用；在，没有溶解其他物质的作用；结晶水是作为分子组成成分，按一定数量比例与乳中物质结晶水是作为分子组成成分，按一定数量比例与乳中物质结合的水，是三种水分存在形式中最稳定的。结合的水，是三种水分存在形式中最稳定的。n乳蛋白（乳蛋白（Milk ProteinMilk Protein）是乳中主要的含氮物。牛乳的）是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中含氮化合物中95%95%为乳蛋白质为乳蛋白质,5%,5%为非蛋白态含氮化合物为非蛋白态含氮化合物,蛋白质在牛乳中的含量为蛋白质在牛乳中的含量为3.43.4。酪蛋白酪蛋白casein占蛋白总量占蛋白总量80-82%脂肪球膜蛋白脂肪球膜蛋白 加工奶油时存在于酪乳中，加工奶油时存在于酪乳中，富含卵磷脂富含卵磷脂乳白蛋白乳白蛋白月示、胨月示、胨 6%-乳白蛋白乳白蛋白5%血清白蛋白血清白蛋白1%乳球蛋白乳球蛋白-乳球蛋白乳球蛋白10%IgG1 1 IgG2 2 IgGM M IgGA A免疫球蛋白免疫球蛋白S-酪蛋白酪蛋白-酪蛋白酪蛋白-酪蛋白酪蛋白 25%-酪蛋白酪蛋白 10%10%几乎不含磷几乎不含磷 不能被皱胃酶凝固不能被皱胃酶凝固（磷蛋白，占总酪蛋白（磷蛋白，占总酪蛋白40%，钙不溶钙不溶）（占总酪蛋白（占总酪蛋白15%，钙可溶，皱胃酶凝乳钙可溶，皱胃酶凝乳）热热不不稳稳定定热稳定热稳定 蛋白质蛋白质乳清蛋白乳清蛋白占占18-20%二、乳蛋白质二、乳蛋白质(Milk Protein)2.2.乳清蛋白乳清蛋白 滤液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮沸,pH4.6乳清蛋白沉淀乳清蛋白沉淀(占乳清蛋白的占乳清蛋白的8181)pH7,饱和MgSO4盐析乳白蛋白乳白蛋白(占乳清蛋白的占乳清蛋白的6868)溶解析出乳球蛋白乳球蛋白(占乳清蛋占乳清蛋白的白的1313)：真球蛋白（真球蛋白（免疫球免疫球蛋白蛋白）、假球蛋白）、假球蛋白1.-1.-乳白蛋白乳白蛋白 占乳清蛋白的占乳清蛋白的19.7%19.7%2.-2.-乳球蛋白乳球蛋白 43.6%43.6%3.3.血清白蛋白血清白蛋白 4.7%4.7%月示、胨 19%1)-1)-乳白蛋白乳白蛋白:制造小儿麻痹滤性病毒培养基的必需原料。制造小儿麻痹滤性病毒培养基的必需原料。特特点点:所所含含必必需需氨氨基基酸酸较较酪酪蛋蛋白白少少，但但可可起起到到蛋蛋白白补补偿偿作作用用，故乳蛋白是全价蛋白。故乳蛋白是全价蛋白。性性质质：呈呈直直径径1.5-5um1.5-5um的的微微粒粒分分散散于于乳乳中中,对对酪酪蛋蛋白白起起保保护护作作用用,常常温温下下不不能能用用酸酸凝凝固固,弱弱酸酸加加温温可可以以。等等电电点点为为4.1-4.84.1-4.8，分分子子量量为为1510015100。与与酪酪蛋蛋白白的的主主要要区区别别是是不不含含P,P,而而含含大大量量为为S,S,故故不不能能被被皱皱胃胃酶酶凝凝固。固。2)-2)-乳乳球球蛋蛋白白:分分子子量量为为35 35 500500，皱皱胃胃酶酶不不能能使使其其凝凝固固，常常乳中仅乳中仅0.2-0.4%0.2-0.4%，初乳中多。，初乳中多。3)3)真真性性球球蛋蛋白白:与与免免疫疫性性有有关关，具具抗抗原原作作用用，故故常常称称为为免免疫疫性性球球蛋蛋白白，占占乳乳清清的的5-10%5-10%，占占初初乳乳蛋蛋白白质质的的50-60%50-60%，病病牛牛乳乳中中多，故可用以判断家畜的健康状态。多，故可用以判断家畜的健康状态。3、免疫球蛋白（、免疫球蛋白（Ig）Ig是因外源大分子抗原刺激而产生的一种抗体，以单体或多聚体形式存在，在牛乳中有4中，即IgA、IgG1、IgG2、IgM，其中IgG1是主要的免疫球蛋白，还有少量IgA 和IgG2p抗菌和调整病原微生物类群；抗菌和调整病原微生物类群；p刺激和加强肠道中铁的吸收；刺激和加强肠道中铁的吸收；p参与机体免疫系统功能，调节骨髓细胞生成，减轻炎症；参与机体免疫系统功能，调节骨髓细胞生成，减轻炎症；p刺激溶菌酶活性再生；刺激溶菌酶活性再生；p抗病毒；抗病毒；p可以淬灭自由基，避免潜在的过氧化；可以淬灭自由基，避免潜在的过氧化；p刺激双歧杆菌生长。刺激双歧杆菌生长。4、乳铁蛋白（、乳铁蛋白（lactoferrin，lf)1.酪蛋白酪蛋白n20时，调节脱脂乳的时，调节脱脂乳的pH值至值至4.6，沉淀的一类蛋，沉淀的一类蛋白质。占乳蛋白总量的白质。占乳蛋白总量的80%。n酪蛋白不是单一的蛋白质，而是酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由由-（50%）、-和和-酪蛋白组成酪蛋白组成，为含磷蛋白。含磷量不同。，为含磷蛋白。含磷量不同。n-酪蛋白含磷多，故又称磷蛋白。含磷量对皱胃酶酪蛋白含磷多，故又称磷蛋白。含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。的凝乳作用影响很大。1.酪蛋白：酪蛋白：pH4.6H4.6沉淀的沉淀的蛋白质，占乳蛋白质，占乳蛋白的蛋白的82%,82%,纯纯净的酪蛋白为净的酪蛋白为不溶于水的白不溶于水的白色物质，但可色物质，但可溶于酸碱液中溶于酸碱液中（即两性）形（即两性）形成可溶性盐。成可溶性盐。酪蛋白胶束模拟图酪蛋白胶束模拟图存在方式：存在方式：与钙结合使微粒结与钙结合使微粒结构稳定构稳定,形成酪蛋白形成酪蛋白酸钙再与胶体状的酸钙再与胶体状的CaCa3 3(PO(PO4 4)2 2结合形成结合形成酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙（95.2%95.2%）-磷酸钙磷酸钙（4.8%4.8%）复合体）复合体形形式存在。式存在。与糖的反应与糖的反应:氨基糖氨基糖 芳香味芳香味常见于奶粉，乳蛋白粉、炼乳等常见于奶粉，乳蛋白粉、炼乳等为防止此反应，应尽量除去水分，只留结合水，并隔绝空气。为防止此反应，应尽量除去水分，只留结合水，并隔绝空气。与醛的反应与醛的反应弱酸介质弱酸介质:2R-NH:2R-NH2 2+HCHOR-NH+HCHOR-NH-CH-CH2 2-NH-R+HNH-R+H2 2O O碱性介质碱性介质:R-NH:R-NH2 2+HCHO+HCHOR-N=CHR-N=CH2 2+H+H2 2O O应用于塑料工业应用于塑料工业,人造纤维的生产人造纤维的生产与酸碱反应与酸碱反应 NHNH3 3R RCOOCOO 两性两性新鲜的牛奶新鲜的牛奶pH6.6pH6.6左右左右，酪蛋白具有酸的作用，酪蛋白具有酸的作用与牛奶中的钙结合，形成酪蛋白钙的形式，与牛奶中的钙结合，形成酪蛋白钙的形式，存在于乳中。存在于乳中。亚甲基桥亚甲基桥亚甲基衍生物亚甲基衍生物NHNH3 3R RCOOCOO 两性两性酸凝固酸凝固复合体复合体 Ca3(PO4)2+酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙酸酸Ca+酪蛋白酪蛋白乳糖乳糖 乳酸乳酸 游离酪蛋白游离酪蛋白+乳酸钙乳酸钙乳乳酸酸能能使使酪酪蛋蛋白白形形成成硬硬的的凝凝块块，稀稀乳乳酸酸及及其其盐盐不不溶溶解解酪酪蛋蛋白白,故适于沉淀酪蛋白。故适于沉淀酪蛋白。pH5.2pH4.6乳酸菌乳酸菌复合体复合体酶作用酶作用 用于制作干酪用于制作干酪复合体复合体+皱胃酶皱胃酶付酪蛋白钙付酪蛋白钙+乳清蛋白乳清蛋白+皱胃酶皱胃酶（不能除去其中（不能除去其中CaCa+）应用于干酪应用于干酪,酸乳制品酸乳制品,工业用干酪素和食用干酪素。工业用干酪素和食用干酪素。酪蛋白的钙凝固酪蛋白的钙凝固Ca,PCa,P含量直接影响酪蛋白微粒大小含量直接影响酪蛋白微粒大小,大颗粒含大颗粒含Ca.PCa.P较多。较多。乳乳中中CaCa、P,P,故故复复合合体体稳稳定定,当当加加入入CaClCaCl2 2破破坏坏了了平平衡衡,加加热热即即凝凝固固,温度越高温度越高,则则CaClCaCl2 2量愈少量愈少,且乳清蛋白也凝固。且乳清蛋白也凝固。优优点点：钙钙凝凝蛋蛋白白利利用用率率高高。当当T=95,T=95,每每升升乳乳加加1-1.25gCaCl1-1.25gCaCl2 2，则则97%97%的的乳乳蛋蛋白白可可被被利利用用(低低分分子子蛋蛋白白质质,乳乳清清蛋蛋白白均均被被利利用用）蛋蛋白质的利用率比酸凝固法高白质的利用率比酸凝固法高5%5%，比皱胃酶高，比皱胃酶高10%10%以上。以上。三种途径可以得到酪蛋白沉淀凝块：三种途径可以得到酪蛋白沉淀凝块：酸凝固、酶凝固和钙凝固。酸凝固、酶凝固和钙凝固。n酪蛋白是一种两性电解质，分子中含有的酸性氨基酸远多于碱性氨基酸，故具有明显的酸性。n应用：应用：在制造干酪时，有些乳常发生软凝块或不凝固现象，就是由于蛋白质中含磷量过少的缘故。(1)酪蛋白的存在形式酪蛋白的存在形式n乳中的酪蛋白与钙结合生成酪蛋白酸钙，再与胶体状的磷酸钙结合形成酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体磷酸钙复合体以胶体悬浮液胶体悬浮液的状态存在于牛乳中。酪蛋白胶粒中还含有镁等物质。n其胶体微粒直径在30300nm，多数80120nm。(2)酪蛋白的性酪蛋白的性质质n酪蛋白的酸沉淀酪蛋白的酸沉淀 当脱脂乳的pH值降低时，酪蛋白胶粒中的钙与磷酸盐就逐渐游离出来。酪蛋白的酸凝固过程：酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙CaCa3 3(PO(PO4 4)2 2 2HCl2HCl酪蛋白酪蛋白2CaHPO2CaHPO4 4CaClCaCl2 2n加酸程度不同，酪蛋白酸钙复合体中钙被酸取代的情况也有差异。n乳中酪蛋白在pH5.25.3时Ca3(PO4)2先行分离就发生沉淀，这种酪蛋白沉淀中含有钙；继续加酸而使pH值达到4.6时，Ca2+又从酪蛋白钙中分离，游离的酪蛋白完全沉淀。n工业上一般用盐酸使酪蛋白沉淀。n如果由于乳中的微生物作用，使乳中的乳糖分解为乳酸，从而使pH值降至酪蛋白的等电点时，同样会发生酪蛋白的酸沉淀。酪蛋白的凝乳酶酪蛋白的凝乳酶（皱胃酶）凝固凝固 n凝乳酶的作用，酪蛋白发生凝固。n应用：工业上生产干酪。n酪 蛋 白 在 凝 乳 酶 的 作 用 下 变 为 副 酪 蛋 白(Paracasin)，在钙离子存在下形成不溶性的凝块，这种凝块叫作副酪蛋白钙，其过程如下：酪蛋白酸钙凝乳酶副酪蛋白钙+糖肽凝乳酶n盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响 n 乳中的酪酪蛋蛋白白酸酸钙钙-磷磷酸酸钙钙胶胶粒粒容易在氯氯化化钠钠或或硫硫酸酸铵铵等盐类饱和溶液或半饱和溶液中形成沉淀，这种沉淀是由于电荷的抵消与胶粒脱水而产生。n钙钙离离子子与与镁镁离离子子的的浓浓度度影影响响着着胶胶粒粒的的稳稳定定性性：酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒，对于其体系内二价的阳离子含量的变化很敏感。钙或镁离子能与酪蛋白结合，而使粒子形成凝集作用。n钙和磷的含量直接影响酪蛋白微粒的大小，钙和磷的含量直接影响酪蛋白微粒的大小，大的微粒要比小的微粒含有较多量的钙和磷。n由于乳汁中的钙和磷呈平衡状态存在，所以鲜鲜乳乳中中酪酪蛋蛋白白微微粒粒具具有有一一定定的的稳稳定定性性。当向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态，因此在加热时使酪蛋白发生凝固现象。n试验证明，在90时加入0.12%0.15%的CaCl2即可使乳凝固。酪蛋白与糖的反应酪蛋白与糖的反应 具有还原性羰基的糖可与酪蛋白作用变成氨基糖而产生芳香味及其色素芳香味及其色素。n应应用用：乳品（如乳粉、乳蛋白粉和其他乳制品）在长期贮存中，由于乳糖与酪蛋白发生反应产生颜色、风味及营养价值的改变。n工业用干酪素由于洗涤不干净，贮存条件不佳，同样也能发生这种变化。n炼乳罐头也同样有这种反应过程，特别是含转化糖多时变化更明显。n由于酪蛋白与乳糖的反应，发现产品变暗并失去有价值的氨基酸，如：赖氨酸失去17%；组氨酸失去17%；精氨酸失去10%。营养价值也有很大损失。n指20，pH4.6沉淀酪蛋白后乳清中所有蛋白质n溶解分散在乳清中，乳中呈典型的高分子溶液状态，占乳蛋白质的1820%，n是干酪、干酪素生产过程中余下的廉价的副产品n可分为热稳定和热不稳定的乳清蛋白两部分。2.乳清蛋白乳清蛋白滤液(乳清蛋白)乳蛋白PH4.6沉淀(酪蛋白）煮沸,pH4.6乳清蛋白沉淀乳清蛋白沉淀(占乳清蛋白的占乳清蛋白的8181)pH7,饱和MgSO4盐析乳白蛋白乳白蛋白(占乳清蛋白的占乳清蛋白的6868)溶解析出乳球蛋白乳球蛋白(占乳清蛋占乳清蛋白的白的1313)：真球蛋白（真球蛋白（免疫球免疫球蛋白蛋白）、假球蛋白）、假球蛋白1.-1.-乳白蛋白乳白蛋白 占乳清蛋白的占乳清蛋白的19.7%19.7%2.-2.-乳球蛋白乳球蛋白 43.6%43.6%3.3.血清白蛋白血清白蛋白 4.7%4.7%月示、胨 19%（1）热热不不稳稳定的乳清蛋白定的乳清蛋白质质n调节乳清调节乳清pH4.64.7时，煮沸时，煮沸20min，发，发生沉淀的一类蛋白质。生沉淀的一类蛋白质。n约占乳清蛋白的约占乳清蛋白的81%。n包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。乳白蛋白乳白蛋白n乳清中，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，呈溶溶解状解状态态而不析出而不析出的蛋白质。n占乳清蛋白68%。n又包括-乳白蛋白（约占乳清蛋白的19.7%）、-乳球蛋白（约占乳清蛋白的43.6%）和血清白蛋白（约占乳清蛋白的4.7%）。不含磷，富含硫，初乳中高达10-12%.乳球蛋白乳球蛋白n乳清中，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，能析出而不呈溶解状态析出而不呈溶解状态的蛋白质。n约占乳清蛋白的13%。n具有抗原作用，故又称为免免疫疫球球蛋蛋白白。初乳中的免疫球蛋白含量比常乳高。（2）热稳定的乳清蛋白）热稳定的乳清蛋白n调节乳清pH4.64.7时，煮沸20min，不沉淀不沉淀的蛋白质。n包括蛋白脲和蛋白胨，约占乳清蛋白的19%。n以及脂肪球膜蛋白质，含有脂蛋白、碱性磷酸酶和黄嘌呤氧化酶等。加热有蒸煮味n奶油在贮藏时风味变劣的原因之一：脂肪球膜蛋白的卵磷脂受细菌性酶的作用而分解（3）乳清蛋白）乳清蛋白产产品的性品的性质质及及应应用用n食品配料n干酪生产n饲料生产n营养添加剂三、乳脂质：乳中能量与营养三、乳脂质：乳中能量与营养n脂肪脂肪（97%99%）、少量磷脂磷脂（1%，包括卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂）、微量甾醇和游离脂肪酸。n磷脂磷脂（60%在脂肪球膜）：卵磷脂为极性分子，疏疏水基水基朝向脂肪球的中心，与甘油三酯形成膜内层；亲水基亲水基向外朝向乳浆，与强大亲水基的蛋白质，构成了膜的外层。应用：婴儿脑发育、生产速溶奶粉乳脂肪乳脂肪 含含量量一一般般为为3%5%。不不溶溶于于水水，呈呈脂脂肪肪球球形形式分散于乳中，形成乳浊液。式分散于乳中，形成乳浊液。n作作用用：对对牛牛乳乳的的营营养养价价值值、风风味味、物物理理性性质质和和经经济济价值起重要的作用。价值起重要的作用。1.1.脂肪球及脂肪球膜脂肪球及脂肪球膜n脂肪球是乳中最大的颗粒，同时也脂肪球是乳中最大的颗粒，同时也是最轻的颗粒。其直径为是最轻的颗粒。其直径为0.1-20um0.1-20um，平均直径是，平均直径是3-4um3-4um，1mL1mL全乳中有全乳中有20-4020-40亿个脂肪球。亿个脂肪球。n脂肪球平均直径与乳中脂肪含量有脂肪球平均直径与乳中脂肪含量有关，脂肪含量越高，脂肪球直径越关，脂肪含量越高，脂肪球直径越大。大。n乳脂肪比重乳脂肪比重0.930.93；乳；乳d d15151515=1.032=1.032n乳脂是由漂浮在乳中的大小不同乳脂是由漂浮在乳中的大小不同的粒子构成的众多小球即脂肪球。的粒子构成的众多小球即脂肪球。n在电子显微镜下观察到的乳脂肪球在电子显微镜下观察到的乳脂肪球为圆球形或椭圆球形，表面被一层为圆球形或椭圆球形，表面被一层5-10 nm5-10 nm厚的膜所覆盖，称为脂肪厚的膜所覆盖，称为脂肪球膜。球膜。n膜组成：蛋白质和磷脂构成，可以膜组成：蛋白质和磷脂构成，可以保护脂肪球免受乳中酶的破坏。而保护脂肪球免受乳中酶的破坏。而且由于脂肪球含有磷脂与蛋白质形且由于脂肪球含有磷脂与蛋白质形成的脂蛋白络合物，使脂肪球能稳成的脂蛋白络合物，使脂肪球能稳定地存在于乳中。定地存在于乳中。n在机械搅拌或化学物质作用下，脂在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜遭到破坏后，乳脂肪球才会肪球膜遭到破坏后，乳脂肪球才会互相聚结在一起。利用这一原理生互相聚结在一起。利用这一原理生产奶油，并可测定乳的含脂率。产奶油，并可测定乳的含脂率。n巴布科克法，盖勃法巴布科克法，盖勃法 p326p326脂脂肪肪球球膜膜的的结结构构图图乳中脂类物质的平均含量乳中脂类物质的平均含量 脂类脂类质量分数（质量分数（%）甘油三酯甘油三酯97979898甘油二酯甘油二酯0.30.30.60.6甘油单酯甘油单酯0.020.020.040.04游离脂肪酸游离脂肪酸0.10.10.40.4游离固醇游离固醇0.20.20.40.4固醇脂固醇脂微微 量量磷酸脂磷酸脂0.20.21.01.0碳水化合物碳水化合物微微 量量乳脂肪乳脂肪=1分子甘油分子甘油+3分子脂肪酸分子脂肪酸n水溶性挥发性脂肪酸水溶性挥发性脂肪酸：丁酸、己酸、辛酸、癸酸等n非水溶性挥发性脂肪酸非水溶性挥发性脂肪酸：十二烷酸、月桂酸等n非非水水溶溶性性不不挥挥发发脂脂肪肪酸酸：十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸和十八烯酸（如油酸，18碳和一个双键）。n乳脂肪不饱和脂肪酸主要为油酸(占70%)，故乳脂肪熔点低n室温液态；11半固态；5固态n乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境、季节乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境、季节等因素的影响。等因素的影响。n夏季放牧乳脂肪不饱和脂肪酸含量升高。夏季放牧乳脂肪不饱和脂肪酸含量升高。n冬季舍饲期不饱和脂肪酸含量降低。冬季舍饲期不饱和脂肪酸含量降低。n所以夏季加工的奶油其熔点比较低。所以夏季加工的奶油其熔点比较低。四、乳糖四、乳糖 n牛乳中主要的碳水化合物（占99.8%）n哺乳动物乳汁中特有的糖类n牛乳中约含有乳糖4.4%5.2%，全部呈溶解状态。n又称为1,4-半乳糖苷葡萄糖：半乳糖苷葡萄糖：乳糖为D-葡萄糖与D-半乳糖以-1,4键结合的双糖n属还原糖：还原糖：其分子中有羰基。1.化学结构 课本p134(三)乳糖酵母酵母细菌细菌同时进行同时进行也可单独也可单独进行进行各种酸各种酸+其它其它乳糖乳糖乳糖酶乳糖酶单糖单糖微生物微生物酒精酒精-牛乳酒、马乳酒牛乳酒、马乳酒乳酸乳酸+丁酸丁酸+丙酸丙酸+二氧化碳二氧化碳 乳糖甜度是蔗糖的乳糖甜度是蔗糖的1/51/51/61/6，水解后，甜度提高（半乳，水解后，甜度提高（半乳糖是蔗糖甜度的糖是蔗糖甜度的0.630.63倍，葡倍，葡萄糖是蔗糖甜度的萄糖是蔗糖甜度的0.720.72倍）倍）2.性质性质1)1)-乳糖水合物乳糖水合物:即普通乳糖即普通乳糖,93时结晶出来的时结晶出来的 乳糖，常温时最稳定乳糖，常温时最稳定2)-乳糖无水物乳糖无水物:将将-乳糖水合物以乳糖水合物以120-130加加 热失去结晶水时的乳糖热失去结晶水时的乳糖3)-乳糖乳糖:在在 93时从时从-乳糖水合物结晶出来的乳乳糖水合物结晶出来的乳 糖，甜度、溶解度高于糖，甜度、溶解度高于-乳糖水合物乳糖水合物 :=1:1.65 溶解度溶解度,乳糖水溶液温度为乳糖水溶液温度为20 时，两者呈平衡状态时，两者呈平衡状态 乳糖为乳糖为37.3%37.3%，乳糖为乳糖为62.7%62.7%，变为平衡乳糖。，变为平衡乳糖。3.存在形式存在形式1 1）初初溶溶解解度度：将将乳乳糖糖投投入入水水后后,有有一一定定量量立立即即溶溶解解此此时时的的溶溶解解度度即即-含水乳糖的溶解度，又称初期溶解度。含水乳糖的溶解度，又称初期溶解度。2 2）最最终终溶溶解解度度:经经过过初初期期溶溶解解后后乳乳糖糖的的溶溶解解量量增增加加，最最后后达达到到该该温温度度下下的的饱饱和和点点,即即最最初初溶溶解解的的-乳乳糖糖逐逐渐渐转转变变为为-乳乳糖糖，终终期期溶溶解解度度时两者达到平衡。当时两者达到平衡。当Temp.25Temp.25时时,几乎测不出初溶解度。几乎测不出初溶解度。3 3）饱饱和和溶溶解解度度：将将某某一一温温度度下下的的饱饱和和溶溶液液冷冷却却到到一一定定温温度度以以下下乳乳糖糖结晶，这种状态称为该温度下的饱和溶解度。结晶，这种状态称为该温度下的饱和溶解度。4 4）超超溶溶解解度度：将将上上述述饱饱和和溶溶液液继继续续冷冷却却,则则生生成成过过饱饱和和液液(亚亚稳稳态态)，但并未立即析出结晶时的溶解度。但并未立即析出结晶时的溶解度。乳乳糖糖强强制制结结晶晶:在在亚亚稳稳定定状状态态时时，添添加加晶晶种种，促促使使乳乳糖糖形形成成微微细细结结晶晶的过程。的过程。乳糖变旋光乳糖 4.溶解度溶解度乳糖的溶解度曲线4.溶解度1.1.人和哺乳动物从母乳中消耗的第一种碳水化合物人和哺乳动物从母乳中消耗的第一种碳水化合物2.2.提高钙、镁、磷及微量元素的吸收，改进骨骼和牙齿提高钙、镁、磷及微量元素的吸收，改进骨骼和牙齿 的矿化作用的矿化作用3.3.阻止嗜碱性细菌的生长，有助于肠的蠕动阻止嗜碱性细菌的生长，有助于肠的蠕动4.4.促进智力发育促进智力发育是脑和神经的糖脂质的一种成分是脑和神经的糖脂质的一种成分5.乳糖的功能乳糖的功能乳乳糖糖不不耐耐症症：由由于于有有些些人人体体内内的的乳乳糖糖酶酶活活性性降降低低或或缺缺乏乏乳乳糖糖酶酶，当当饮饮用用乳乳及及乳乳制制品品时时，其其中中的的乳乳糖糖不不被被消消化吸收化吸收,从而发生腹泻症状。从而发生腹泻症状。原原因因：乳乳糖糖在在肠肠道道不不被被分分解解直直接接入入大大肠肠后后，使使大大肠肠渗渗透透压压高高，导导致致水水进进入入肠肠道道管管腔腔，使使得得大大肠肠中中细细菌菌繁繁殖殖,产产生生乳乳酸酸、丙丙酸酸、丁丁酸酸和和二二氧氧化化碳碳等等，导导致致pHpH下下降降,当当pH6.5pH6.5时时，同同时时产产生生一一些些气气体体如如甲甲烷烷、氢氢气气等等，剌激大肠引起肠鸣、腹胀、腹痛症。剌激大肠引起肠鸣、腹胀、腹痛症。n乳中糖类的99.8%以上是乳糖，还有极少量的葡萄糖、果糖、半乳糖等。乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳中含有约4.7%的乳糖。乳糖的甜味比蔗糖弱，其甜度约为蔗糖的六分之一左右。五、乳中的盐类五、乳中的盐类n亦称为乳中灰分、矿物质、无机盐灰分、矿物质、无机盐n指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素n主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等。此外还有20种微量元素。n通常牛乳中无机物的含量为0.7%0.8%。随泌乳期及个体健康状态等因素而异。n牛乳中的牛乳中的矿质矿质元素的含量（元素的含量（mg/100mg牛乳）牛乳）项目 钾 钠 钙镁磷硫氯含量 138 58125149630104n乳中的矿物质多以无机盐或有机盐形式存在n以磷酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多以磷酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多。n钠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。n而钙、镁钙、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。n磷磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。n应用：应用：牛乳中的盐类对乳品加工，特别是对热稳定性起着重要作用。n牛乳中钙、镁与磷酸、柠檬酸之间的平衡，牛乳中钙、镁与磷酸、柠檬酸之间的平衡，对于牛乳的稳定性具有非常重要的意义。n当受季节、饲料、生理或病理等影响当受季节、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n生产炼乳时常常利用这种生产炼乳时常常利用这种特性。n乳与乳制品的营养价值，与矿物质有关。n牛牛乳乳中中的的钙钙的的含含量量较较人人乳乳多多34倍倍，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。n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。n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。六、乳中的酶类六、乳中的酶类种类种类：脂酶、磷酸酶、蛋白酶、过氧化物酶、乳糖酶、过氧化氢酶、还原酶来源来源：固有酶+微生物的代谢产物脂酶脂酶n分子量7000-8000，最适PH为9.09.2，适温37。钝化温度80-85，与脂酶来源、种类、环境、冷却等条件有关。n源于微生物的脂酶耐热性高，已钝化的酶有恢复活力的可能。n应用：应用：乳脂肪在脂酶的作用下水解为脂肪酸，使牛乳有酸败气味，这是奶油生产上常见的缺陷。n为抑制脂酶的活性，奶油生产中，80-95短时或UHT处理。磷酸酶磷酸酶（Phosphatase）n酸性磷酸酶酸性磷酸酶：存在于乳清中；最适pH值为4.5，比较耐热，巴氏杀菌一般不能使之灭活。88,30min或100/1min才使之灭活。n碱性磷酸酶碱性磷酸酶：吸附于脂肪球膜处，最适pH值9.0-10.5，63/30min或72/1530s可以灭活。n应用应用1：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。n应用应用2：高温处理后的巴氏杀菌乳要：高温处理后的巴氏杀菌乳要4冷藏冷藏蛋白（水解）酶蛋白（水解）酶n来自乳本身和污染的微生物n多为细菌性酶，使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸。n由乳酸菌形成的蛋白酶在干酪生产中具有重要意义乳酸菌形成的蛋白酶在干酪生产中具有重要意义n主要有：血纤维蛋白溶酶（最适pH8.0）和组织蛋白酶D（最适pH4.0）。过氧化物酶：过氧化物酶：是最早从乳中发现的酶，使乳中的多元酚、芳是最早从乳中发现的酶，使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。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，其数量与细过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分，其数量与细 菌菌无关，是乳中固有的酶。无关，是乳中固有的酶。作用的最适温度为作用的最适温度为25，最适，最适pH值是值是6.8,钝化：钝化：76/20min、7778/5min、85/10s。应用：通过测定过氧化物酶的活性可以判断牛乳是否经过热应用：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处理或判断热处理的程度但经过但经过85/10s处理后的牛乳处理后的牛乳,若在若在20贮藏贮藏24h或或37贮藏贮藏4h，会发现已钝化的过氧化物酶重新复活的现象，会发现已钝化的过氧化物酶重新复活的现象过氧化氢酶：过氧化氢酶：主要来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房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。炎乳中含量较多。测定过氧化氢酶可判定牛乳是否为乳房炎测定过氧化氢酶可判定牛乳是否为乳房炎乳或其它异常乳。乳或其它异常乳。最适最适pH7.0pH7.0，温度，温度37.37.钝化：钝化：65/30min 9565/30min 95钝化；钝化；75,20min10075,20min100。乳糖酶乳糖酶:水解乳糖为半乳糖和葡萄糖水解乳糖为半乳糖和葡萄糖还原酶：还原酶：挤乳后进入乳中的微生物的代谢产物。还原酶挤乳后进入乳中的微生物的代谢产物。还原酶（ReductaseReductase）能使甲基蓝还原为无色。）能使甲基蓝还原为无色。乳中还原酶的量与乳中还原酶的量与微生物的污染程度成正相关微生物的污染程度成正相关还原酶试验：通过测定还原酶的活力来判断乳的新鲜程度还原酶试验：通过测定还原酶的活力来判断乳的新鲜程度七、乳中的维生素七、乳中的维生素n牛乳含有几乎所有已知的维生素。n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。n部分来自饲料中的维生素，如维生素E；部分由乳牛自身合成，如B族维生素。八、乳中的其他成分八、乳中的其他成分n有机酸：有机酸：主要是柠檬酸，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。n乳中柠檬酸含量0.07%0.40%，平均0.18%，n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（柠檬酸钙）。n柠檬酸对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中的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。稳定性均起重要作用。n柠檬酸还是乳制品芳香成分丁二酮的前体。n气体：气体：主要为二氧化碳、氧气二氧化碳、氧气 和氮气和氮气等，约占鲜牛乳的5%7%（v/v），其中二氧化碳最多，氧最少。n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。n牛乳中的氧会导致维生素的氧化和脂肪的变质 应用应用1：牛乳尽量在密闭的容器内输送牛乳尽量在密闭的容器内输送 应用应用2：避免在敞口的容器中加热。避免在敞口的容器中加热。n细胞成分：细胞成分：乳中所含的细胞成分主要是白血球白血球和一些乳房分泌组织的上皮细胞上皮细胞，少量红血球。红血球。n一般正常乳中细胞数不超过5105个/ml。n牛乳中的细胞含量是衡量乳房健康状况及牛乳衡量乳房健康状况及牛乳卫生质量卫生质量的标志之一第三节第三节 牛乳的物理性质牛乳的物理性质 乳的物理性质是鉴定乳质的重要依据。乳的物理性质是鉴定乳质的重要依据。n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，无论在可见光、红外区、还是紫外区均可产生吸收、散射或激发产生荧光。n新鲜牛乳一般呈乳白色或稍呈淡黄色乳白色或稍呈淡黄色。n乳白色：乳中酪蛋白酸钙磷酸钙胶粒、脂肪球等微粒对光的反射、折射。n黄色：乳中脂溶性胡萝卜素、叶黄素、核黄素n为什么稀奶油略带黄色？为什么稀奶油略带黄色？乳乳的的色色泽泽乳的滋味与气味乳的滋味与气味n新鲜纯净的乳奶香味（特色）奶香味（特色）、稍带甜味稍带甜味（含乳糖）。n奶香味奶香味随温度的高低而异，乳经加热后香味强烈，冷却后减弱。与乳中挥发性脂肪酸及羰基化合物如醛类、丙酮、甲硫醚有关n因其中含有氯离子，所以稍带咸味稍带咸味。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。n乳中的苦味苦味来自Mg2+、Ca2+，而酸味酸味是由柠檬酸及磷酸所产生。正正常常风风味味异常风味异常风味 P14-15 （第四节（第四节 异常乳讲）异常乳讲）n生理异常味生理异常味n脂肪分解味脂肪分解味n氧化味氧化味n日光味日光味n蒸煮味蒸煮味n苦味苦味n酸败味酸败味一、牛乳的密度与相对密度一、牛乳的密度与相对密度n乳的密度：一定温度下单位体积的质量。n乳的相对密度：其一，其一，15时，一定容积牛乳的质量与同容积、同温度水的质量之比d1515。正常牛乳的相