乳品化学第二章乳的物理化学性质讲稿.ppt
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1、乳品化学第二章乳的物理化学性质第一页,讲稿共九十七页哦二、乳的分散体系二、乳的分散体系(一)乳胶体(一)乳胶体u酪蛋白:酪蛋白:515nm;u白蛋白:白蛋白:1.55nm;u球蛋白:球蛋白:23nm 均在均在1500nm之间,故属胶体分散体系。之间,故属胶体分散体系。u分散质:乳蛋白质胶体磷酸钙盐分散质:乳蛋白质胶体磷酸钙盐u分散剂:水分散剂:水2022/9/252第二页,讲稿共九十七页哦二、乳的分散体系二、乳的分散体系(二)乳浊液(二)乳浊液由于乳脂肪球的平均直径为由于乳脂肪球的平均直径为30005000nm,在,在500105nm 之间,故属乳浊液。之间,故属乳浊液。分散质:乳脂肪分散质:
2、乳脂肪分散剂:非脂乳成分分散剂:非脂乳成分2022/9/253第三页,讲稿共九十七页哦二、乳的分散体系二、乳的分散体系(三)乳的真溶液(三)乳的真溶液由于乳糖和盐类的粒子直径小于由于乳糖和盐类的粒子直径小于1nm,故属真溶液。,故属真溶液。分散质分散质:乳糖、盐类(部分磷酸盐、无机盐类、柠檬酸盐):乳糖、盐类(部分磷酸盐、无机盐类、柠檬酸盐)分散剂分散剂:水:水2022/9/254第四页,讲稿共九十七页哦牛乳的复合胶体体系乳糖,无机盐酪蛋白脂肪真溶液胶体悬浮液乳浊液各成分的分散状态二、乳的分散体系第五页,讲稿共九十七页哦表表2.2 牛乳的物理性状牛乳的物理性状 成份成份平均含量(平均含量(%)
3、油油/水型乳浊液水型乳浊液胶体溶液胶体溶液真溶液真溶液水分水分8787脂肪脂肪4.04.0乳糖乳糖3.53.5蛋白质蛋白质4.74.7灰分灰分0.80.8第六页,讲稿共九十七页哦结结 论论 乳是一种复杂的分散体系,有以蛋白质为主乳是一种复杂的分散体系,有以蛋白质为主构成的乳胶体,有以乳脂肪为主构成的乳浊液,构成的乳胶体,有以乳脂肪为主构成的乳浊液,有以乳糖为主构成的真溶液,以及种种过度分散有以乳糖为主构成的真溶液,以及种种过度分散体系,各种分散体系相互制约、相互影响,从而体系,各种分散体系相互制约、相互影响,从而形成总的分散系统。形成总的分散系统。2022/9/257第七页,讲稿共九十七页哦第
4、二节第二节 乳汁的性质乳汁的性质第八页,讲稿共九十七页哦一、乳汁组成及含量一、乳汁组成及含量牛乳两大成分:水分、乳干物质乳干物质又分为两大成分:脂质和无脂干物质;第九页,讲稿共九十七页哦表表2.1 牛乳主要化学成分及含量牛乳主要化学成分及含量成份成份水分水分总乳固总乳固体体脂肪脂肪蛋白质蛋白质乳糖乳糖无机盐无机盐变化范围变化范围(%)85.5-85.5-89.589.510.5-10.5-14.514.52.5-2.5-6.06.02.9-2.9-5.05.03.6-3.6-5.55.50.6-0.6-0.90.9平均值平均值(%)87.587.513.013.04.04.03.43.44.8
5、4.80.80.8第十页,讲稿共九十七页哦二、乳的胶体性质二、乳的胶体性质1.真溶液:真溶液:2.高分子溶液:高分子溶液:3.胶体悬浮液:胶体悬浮液:4.乳浊液:乳浊液:酪蛋白在乳中形成酪蛋白在乳中形成酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙磷酸钙复合体胶粒。复合体胶粒。胶粒直径约为胶粒直径约为30800nm。乳脂肪以脂肪球的乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中,形式分散于乳中,形成乳浊液。形成乳浊液。直径约为直径约为10010000 nm。乳白蛋白及乳球蛋乳白蛋白及乳球蛋白呈大分子态分散于白呈大分子态分散于乳中,形成典型的高乳中,形成典型的高分子溶液。分子溶液。其微粒直径约为其微粒直径约为1550 nm。乳糖、
6、水溶性盐类、乳糖、水溶性盐类、水溶性维生素等呈分水溶性维生素等呈分子或离子态分散于乳子或离子态分散于乳中,形成真溶液。中,形成真溶液。其微粒其微粒1 nm。第十一页,讲稿共九十七页哦 三、乳的物理性质三、乳的物理性质v(一)乳的光学性质(一)乳的光学性质v(二)乳的热学性质(二)乳的热学性质v(三)乳的电学性质(三)乳的电学性质v(四)乳的滋味与气味(四)乳的滋味与气味v(五)(五)乳的密度与比重乳的密度与比重 v(六)(六)乳的酸度与乳的酸度与pH值值 v(七)乳的粘度与表面张力(七)乳的粘度与表面张力乳的色泽是由于乳的色泽是由于乳中酪蛋白胶粒乳中酪蛋白胶粒及脂肪球对光的及脂肪球对光的不规则
7、反射的结不规则反射的结果果 正常乳的粘度为正常乳的粘度为0.00150.002 Pas。牛乳表面张力在。牛乳表面张力在20时为时为0.040.06N/cm(牛顿(牛顿/厘米)。厘米)。第十二页,讲稿共九十七页哦第三节第三节 乳中各成分的乳中各成分的性质性质第十三页,讲稿共九十七页哦一、水分一、水分v在乳中约占在乳中约占87%89%。v分为分为自由水、结合水、膨胀水自由水、结合水、膨胀水和和结晶水结晶水。v自由水自由水乳中主要水分,具有常水的性质乳中主要水分,具有常水的性质 沸点沸点-冰点冰点-溶解特性溶解特性.结合水、膨胀水、结晶水在乳中具有特别的性质和作用。结合水、膨胀水、结晶水在乳中具有特
8、别的性质和作用。第十四页,讲稿共九十七页哦一、水分一、水分(一)结合水(一)结合水(二)膨胀水(二)膨胀水(三)结晶水(三)结晶水结合水约占2%-3%,与蛋白质或与乳糖及某些盐类结合存在。无溶解特性。不具有常水的冰点、沸点难以蒸发和结冰。膨胀水存在于凝胶粒结构的亲水性胶体内。结晶水存在于结晶性化合物中。第十五页,讲稿共九十七页哦二、气体二、气体v生乳中含有一定量气体生乳中含有一定量气体v主要:二氧化碳、氧、氮等主要:二氧化碳、氧、氮等v细菌繁殖产生如氢气、甲烷等细菌繁殖产生如氢气、甲烷等v刚挤出的牛乳含气量较高刚挤出的牛乳含气量较高v其中以其中以CO2为最多,氮次之,氧最少为最多,氮次之,氧最
9、少v检测原料乳时,不能用刚挤出的乳检测其检测原料乳时,不能用刚挤出的乳检测其密度密度和和酸度酸度。第十六页,讲稿共九十七页哦三、乳干物质三、乳干物质v概念:概念:将乳干燥到恒重时所得到的残余物。将乳干燥到恒重时所得到的残余物。v含量:含量:常乳中含量常乳中含量11%13%。第十七页,讲稿共九十七页哦四、乳脂肪四、乳脂肪(fat)v有有97%-99%的成分是乳脂肪。的成分是乳脂肪。v约约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪酸、脂溶性维生素等。酸、脂溶性维生素等。v是中性脂肪,牛乳中含量平均为是中性脂肪,牛乳中含量平均为3.5%-4.5%。乳脂肪是由一个分子的甘油和三个分子
10、相乳脂肪是由一个分子的甘油和三个分子相同或不同的脂肪酸所组成,形成同或不同的脂肪酸所组成,形成甘油三酸甘油三酸酯酯的混合物。的混合物。是牛乳的主要成分之一是牛乳的主要成分之一 第十八页,讲稿共九十七页哦四、乳脂肪四、乳脂肪(fat)v(一)乳脂肪球及脂肪球膜(一)乳脂肪球及脂肪球膜 1、脂肪球、脂肪球 呈分散状态于乳中;呈分散状态于乳中;水包油型的乳浊液;水包油型的乳浊液;表面被有脂肪球膜,使脂肪在乳中保持稳定的乳浊液表面被有脂肪球膜,使脂肪在乳中保持稳定的乳浊液状态。状态。直径在直径在0.122m范围,平均为范围,平均为3m。2、乳脂肪球膜:、乳脂肪球膜:510nm厚。厚。由蛋白质、磷脂、高
11、熔点甘油三酸酯、甾醇、维生素、由蛋白质、磷脂、高熔点甘油三酸酯、甾醇、维生素、金属离子、酶类及结合水等复杂的化合物所构成。金属离子、酶类及结合水等复杂的化合物所构成。其中起主导作用的是其中起主导作用的是卵磷脂卵磷脂蛋白质络合物。蛋白质络合物。第十九页,讲稿共九十七页哦第二十页,讲稿共九十七页哦乳脂肪的组份乳脂肪的组份第二十一页,讲稿共九十七页哦(二)乳脂肪的脂肪酸组成和含量(二)乳脂肪的脂肪酸组成和含量脂肪酸组成受饲料、营养、环境等因脂肪酸组成受饲料、营养、环境等因素的影响而变动,尤其是饲料。素的影响而变动,尤其是饲料。组成特点:组成特点:低级短链脂肪酸含量高(低级短链脂肪酸含量高(14%,其
12、它油,其它油1%)水溶性、挥发性脂肪酸含量很高(水溶性、挥发性脂肪酸含量很高(8%)。)。这类乳脂风味良好、易于消化。这类乳脂风味良好、易于消化。第二十二页,讲稿共九十七页哦(三)乳脂肪的特性(三)乳脂肪的特性 1一般特性一般特性(1)乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体,是高乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体,是高档食品的原料。档食品的原料。(2)易受光、空气中的氧、热、金属铜、铁作易受光、空气中的氧、热、金属铜、铁作用而氧化,从而产生脂肪氧化味。用而氧化,从而产生脂肪氧化味。(3)易在解脂酶及微生物作用下而产生水解,使酸易在解脂酶及微生物作用下而产生水解,使酸度升高。度升高。由于含有酪酸(丁酸)
13、,故轻度水解也能由于含有酪酸(丁酸),故轻度水解也能产生特别的刺激性气味产生特别的刺激性气味脂肪分解味。脂肪分解味。(4)易吸收周围环境中的其它气味,如饲料味、易吸收周围环境中的其它气味,如饲料味、牛舍味、柴油味及香脂味等等;牛舍味、柴油味及香脂味等等;(5)在)在5以下呈固态,以下呈固态,11以下呈半固态。以下呈半固态。第二十三页,讲稿共九十七页哦乳脂肪的物理常数表乳脂肪的物理常数表第二十四页,讲稿共九十七页哦溶解性挥发脂肪酸值溶解性挥发脂肪酸值指中和从指中和从5g脂肪中蒸馏出脂肪中蒸馏出来的溶解性挥发脂肪酸时所消耗的来的溶解性挥发脂肪酸时所消耗的0.1mol/L KOH的毫升的毫升数。数。
14、皂化价皂化价指每皂化指每皂化1g脂肪酸所消耗的脂肪酸所消耗的NaOH的毫克数。的毫克数。碘价碘价指在指在100g脂肪中,使其不饱和脂肪酸变成饱和脂脂肪中,使其不饱和脂肪酸变成饱和脂肪酸所需的碘的毫克数。肪酸所需的碘的毫克数。(三)乳脂肪的特性(三)乳脂肪的特性 乳脂肪的理化常数乳脂肪的理化常数第二十五页,讲稿共九十七页哦波伦斯克值波伦斯克值指中和指中和5g脂肪中挥发出的不溶于水的脂肪中挥发出的不溶于水的挥发性脂肪酸所需挥发性脂肪酸所需0.1mol/L KOH的毫升数。的毫升数。归纳理化特点为:归纳理化特点为:水溶性脂肪酸值高;水溶性脂肪酸值高;碘价低;碘价低;挥发性脂肪酸多;挥发性脂肪酸多;不
15、饱和脂肪酸比植物脂肪少;不饱和脂肪酸比植物脂肪少;皂化价比一般脂肪高。皂化价比一般脂肪高。碘价越高脂肪碘价越高脂肪越软!越软!第二十六页,讲稿共九十七页哦(四)磷脂(四)磷脂v主要是卵磷脂、脑磷脂与神经鞘磷脂主要是卵磷脂、脑磷脂与神经鞘磷脂v比例为比例为48:37:15。(五)甾醇(五)甾醇v乳脂肪中甾醇的最主要部分是胆固醇。乳脂肪中甾醇的最主要部分是胆固醇。v含量很低(每含量很低(每100ml牛乳中约含牛乳中约含717mg););v主要结合在脂肪球膜上。主要结合在脂肪球膜上。第二十七页,讲稿共九十七页哦五、乳糖五、乳糖(一)乳糖概述(一)乳糖概述v乳糖乳糖C12H22O11v乳腺分泌的特有的
16、化合物;乳腺分泌的特有的化合物;v牛乳中约含牛乳中约含4.5%。v乳糖有乳糖有乳糖和乳糖和乳糖两种异构体。乳糖两种异构体。乳糖很易与一分子结晶水结合乳糖很易与一分子结晶水结合乳糖水合物,乳糖水合物,所以乳糖实际上共有三种形态。所以乳糖实际上共有三种形态。第二十八页,讲稿共九十七页哦 乳糖在乳中全部呈溶解状态。乳糖在乳中全部呈溶解状态。乳糖为乳糖为D葡萄糖与葡萄糖与D半乳糖以半乳糖以1,4键结合的双键结合的双糖,又称为糖,又称为1,4半乳糖苷葡萄糖半乳糖苷葡萄糖。第二十九页,讲稿共九十七页哦(二)(二)乳糖的结构乳糖的结构1.乳糖水合物乳糖水合物通常含有通常含有1分子结晶水,其亦有无水分子结晶水
17、,其亦有无水物。物。在在93.5以下的水溶液中结晶而成的。以下的水溶液中结晶而成的。市售乳糖一般为市售乳糖一般为乳糖水合物。乳糖水合物。第三十页,讲稿共九十七页哦(二)(二)乳糖的结构乳糖的结构.乳糖无水物乳糖无水物 在真空中缓慢加热到在真空中缓慢加热到100或在或在120125迅速加迅速加热,失去结晶水而形成。热,失去结晶水而形成。在干燥状态下稳定;在干燥状态下稳定;在有水分存在时,易吸水而成为在有水分存在时,易吸水而成为乳糖水合物。乳糖水合物。第三十一页,讲稿共九十七页哦(二)(二)乳糖的结构乳糖的结构乳糖乳糖以无水物形式存在;以无水物形式存在;在在93.5以上的水溶液中结晶而成。以上的水
18、溶液中结晶而成。比比乳糖易溶于水,且较甜。乳糖易溶于水,且较甜。第三十二页,讲稿共九十七页哦(三)乳糖溶解度(三)乳糖溶解度、最初溶解度:、最初溶解度:乳糖投入水中,即刻溶解的那部分乳糖投入水中,即刻溶解的那部分达到饱和状态时,为达到饱和状态时,为乳糖的溶解度。乳糖的溶解度。、最终溶解度:、最终溶解度:将将乳糖溶液继续振荡,乳糖溶液继续振荡,乳糖可转乳糖可转变为变为乳糖,最后达到的饱和点,即乳糖,最后达到的饱和点,即乳糖与乳糖与乳糖乳糖平衡时的溶解度。平衡时的溶解度。、过饱和溶解度:、过饱和溶解度:继续将饱和乳糖溶液于饱和温继续将饱和乳糖溶液于饱和温度以下冷却时,可成为过饱和溶液,此时如果冷却
19、操度以下冷却时,可成为过饱和溶液,此时如果冷却操作比较缓慢,则结晶不会析出,而形成过饱和状态。作比较缓慢,则结晶不会析出,而形成过饱和状态。乳糖的溶解度随温乳糖的溶解度随温度的升高而增高。度的升高而增高。第三十三页,讲稿共九十七页哦乳糖不适症:乳糖不适症:乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解后乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解后才能被吸收。才能被吸收。年龄增长,消化道内缺乏乳糖酶,不能年龄增长,消化道内缺乏乳糖酶,不能分解和吸收乳糖,饮用牛乳后分解和吸收乳糖,饮用牛乳后出现呕吐、腹胀、出现呕吐、腹胀、腹泻腹泻等不适应症。等不适应症。第三十四页,讲稿共九十七页哦消除乳糖不适症的方法:消除乳糖不适症
20、的方法:在乳品加工中利用乳糖酶,将乳糖分解为在乳品加工中利用乳糖酶,将乳糖分解为葡葡萄糖和半乳糖萄糖和半乳糖;利用乳酸菌将乳糖转化成利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸乳酸,还可提高乳糖,还可提高乳糖的消化吸收率,改善制品口味。的消化吸收率,改善制品口味。第三十五页,讲稿共九十七页哦六、乳蛋白质六、乳蛋白质包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白;球膜蛋白;乳清蛋白:包括乳清蛋白:包括乳白蛋白乳白蛋白、乳球乳球蛋白蛋白及对及对热稳定的小分子蛋白热稳定的小分子蛋白和和胨胨。第三十六页,讲稿共九十七页哦(一)酪蛋白(一)酪蛋白 v将脱脂乳加酸处理,在20下调节其pH至4.6时,沉
21、淀的一类蛋白质。1.酪蛋白的组成酪蛋白的组成 含磷蛋白质为主体;含磷蛋白质为主体;几种蛋白质的复合体(几种蛋白质的复合体(,酪蛋白分为钙不溶性和钙可溶性两部分;酪蛋白分为钙不溶性和钙可溶性两部分;含大约含大约1.2%的钙和少量的镁。的钙和少量的镁。第三十七页,讲稿共九十七页哦2.酪蛋白的性质酪蛋白的性质 v以酪蛋白胶束状态而存在;v再与磷酸钙形成复合体,称作“酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体”。v酪蛋白胶束酪蛋白胶束亚酪蛋白胶束混合构成:直径约亚酪蛋白胶束混合构成:直径约10-15nm(1nm=10-9m),),v不同的酪蛋白胶束所含有的不同的酪蛋白胶束所含有的s 酪蛋白、酪蛋白、-酪蛋酪蛋白和白和-
22、酪蛋白也不是均匀一致的。酪蛋白也不是均匀一致的。第三十八页,讲稿共九十七页哦.酪蛋白与酸碱的反应酪蛋白与酸碱的反应 酪蛋白属于两性电解质,它酪蛋白属于两性电解质,它在溶液中既具有酸性也具有碱在溶液中既具有酸性也具有碱性,即它能形成两性离子。性,即它能形成两性离子。NH 3+RCOO第三十九页,讲稿共九十七页哦v当酪蛋白在当酪蛋白在弱酸介质中与甲弱酸介质中与甲醛反应时,则形醛反应时,则形成亚甲基桥,可成亚甲基桥,可将两个分子的酪将两个分子的酪蛋白联结起来。蛋白联结起来。4.酪蛋白与醛反应酪蛋白与醛反应5.酪蛋白与糖反应酪蛋白与糖反应v醛糖、葡萄糖、醛糖、葡萄糖、转化糖等与酪蛋白转化糖等与酪蛋白作
23、用后变成作用后变成氨基糖氨基糖而产生芳香味、黑而产生芳香味、黑色素等。色素等。如面包具如面包具有的黑色素。有的黑色素。第四十页,讲稿共九十七页哦 6.酪蛋白的酸凝固酪蛋白的酸凝固 牛乳中加酸后牛乳中加酸后pH达达5.2时,时,磷酸钙磷酸钙先行分离,酪蛋先行分离,酪蛋白开始沉淀,继续加酸使白开始沉淀,继续加酸使pH达到达到4.6时,时,钙钙又从酪蛋白又从酪蛋白钙中分离,游离的酪蛋白完全沉淀。钙中分离,游离的酪蛋白完全沉淀。在酸凝固时,酸只和酪蛋白酸钙磷酸钙作用。所以除了在酸凝固时,酸只和酪蛋白酸钙磷酸钙作用。所以除了酪蛋白外,对白蛋白、球蛋白都不起作用。酪蛋白外,对白蛋白、球蛋白都不起作用。第四
24、十一页,讲稿共九十七页哦7.酪蛋白的皱胃酶凝固酪蛋白的皱胃酶凝固v皱胃酶定义与作用皱胃酶定义与作用 v皱胃酶的来源皱胃酶的来源 v皱胃酶与胃蛋白酶的关系皱胃酶与胃蛋白酶的关系v皱胃酶的凝乳原理皱胃酶的凝乳原理v凝固两个过程凝固两个过程 皱胃酶与酪蛋白皱胃酶与酪蛋白的专一性结合使的专一性结合使牛乳凝固牛乳凝固 第四十二页,讲稿共九十七页哦8.酪蛋白的钙凝固酪蛋白的钙凝固 v原理原理:酪蛋白酸钙磷酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙复合体在乳稳定,复合体在乳稳定,其钙和磷呈平衡状态存在。其钙和磷呈平衡状态存在。向乳中加入氯化钙时,则能破坏平衡向乳中加入氯化钙时,则能破坏平衡状态,如果再加热,可使酪蛋白发生凝固状态
25、,如果再加热,可使酪蛋白发生凝固现象。现象。第四十七页,讲稿共九十七页哦1、概念、概念:原料乳中去除酪蛋白之后,留在乳清中的蛋白质。约占乳蛋白质的18%-20%。2、分类:、分类:分为对热稳定和对热不稳定两大部分。用电泳法分析又可分离成8种蛋白。(二)乳清蛋白(二)乳清蛋白第四十八页,讲稿共九十七页哦3、特点、特点 属全价蛋白质,富含硫,含硫量为酪蛋白的2.5倍。加热时易暴露SH、SS,易产生 H2S,形成蒸煮味。不被凝乳酶或酸凝固,被钙凝固;初乳中含量高达10%-12%,常乳中仅有0.5%。(二)乳清蛋白(二)乳清蛋白第四十九页,讲稿共九十七页哦4.对热不稳定的乳清蛋白对热不稳定的乳清蛋白当
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- 乳品 化学 第二 物理化学 性质 讲稿
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