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1、第四节 乳的化学性质v（一）水分和气体（一）水分和气体v（二）乳脂肪（二）乳脂肪v（三）乳糖（三）乳糖v（四）乳蛋白质（四）乳蛋白质v（五）乳中的无机盐（五）乳中的无机盐v（六）乳中的维生素（六）乳中的维生素v（七）乳中的酶类（七）乳中的酶类v（八）乳中的有机酸（八）乳中的有机酸1（四）乳蛋白质（四）乳蛋白质（milk protein)milk protein)v乳蛋白是牛乳中的主要成分，也是乳中最有营养价值的成分，主要可分为酪蛋白(casein)和乳清蛋白(whey protein)。v乳蛋白的获得：在20时，将脱脂牛乳的pH值调至4.6时，沉淀析出的蛋白质为酪蛋白，而留在乳清中的那部分蛋白
2、质则称为乳清蛋白，二者的性质有很大的区别。 牛乳 脱脂乳 稀奶油 脱脂乳 酪蛋白 + 乳清HCl离心24.2 酪蛋白（casein)v酪蛋白是由s - 、- 、- 及-酪蛋白组成的，是以含磷蛋白质为主体的几种蛋白质的复合体。 s 酪蛋白含有丰富的磷，其易被皱胃酶凝固，可分为钙溶性和钙不溶性两种， s1-酪蛋白为钙不溶性，约占酪蛋白的40%，其余的被分为s2、s3 、 s4 、 s5 等。酪蛋白结构的基本情况酪蛋白种类含量（）分子量AA残基数磷酸基含量s1-酪蛋白3941236001998s2-酪蛋白8112515020711-酪蛋白2535 240002095-酪蛋白81519001691-酪
3、蛋白37_04.2.1 酪蛋白的分类3v4.2.2.1 酪蛋白存在形式：酪蛋白为含磷蛋白质。乳中的酪蛋白与胶体磷酸钙结合形成酪蛋白酸钙磷酸钙复合体，呈直径为20200nm的细微粒子（酪蛋白胶束形式）均匀分散于乳中。4.2.2 酪蛋白性质酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙磷酸钙复合体中的亚胶束复合体中的亚胶束结合水核4v4.2.2.2 酪蛋白的化学性质：v酸凝固酸凝固：酪蛋白微粒子对pH值的变化很敏感， pH值降低时，微粒子中的钙离子、磷酸根游离，当pH值降至4.6时，酪蛋白凝固。 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙磷酸钙+2HCl +2HCl 酪蛋白酪蛋白+2CaHPO+2CaHPO4 4+ CaCl+ Ca
4、Cl2 2v酶凝固酶凝固：牛乳在凝乳酶、木瓜蛋白酶、姜蛋白酶等酶作用下会发生凝固。 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙磷酸钙 副酪蛋白副酪蛋白 v盐、离子盐、离子对酪蛋白稳定性的影响：氯化钠、硫酸铵等盐的饱和溶液可使酪蛋白沉淀；高浓度的钙、镁离子能够使酪蛋白胶粒子凝聚导致酪蛋白沉淀。皱胃酶4.2.2 酪蛋白性质5v4.3.1 乳清蛋白是指将脱脂乳 pH调至4.6时酪蛋白沉淀后留在乳清中的那部分蛋白质。约占乳蛋白的1424 %，可分为对热稳定和对热不稳定乳清蛋白。v4.3.2 乳清蛋白是不含磷蛋白，多为球状蛋白，对热敏感。将乳清加热时，乳清蛋白的沉淀顺序依次为：免疫球蛋白、-乳球蛋白、血清白蛋白、-乳白
5、蛋白。4.3 乳清蛋白（whey protein)64.3.3乳清蛋白的性质v4.3.3.1 热稳定乳清蛋白热稳定乳清蛋白：将乳清蛋白煮沸20min，pH 为 4.64.7时，仍不沉淀的蛋白质为对热稳定的乳清蛋白，主要是多肽类物质，约占乳清蛋白的 19。v4.3.3.2 热不稳定乳清蛋白热不稳定乳清蛋白：乳清蛋白煮沸20min，pH为4.64.7时，所沉淀的蛋白质，约占乳清蛋白的81%。包括：乳白蛋白、乳球蛋白。7v：乳白蛋白中性乳清加饱和硫酸铵盐析时呈溶解状态的乳清蛋白质，可分为-乳白蛋白、血清白蛋白和 -乳球蛋白三种。特点：特点：含硫量高（酪蛋白的2.5倍），不含磷，加热后暴露-SH ，易
6、产生HS，出现蒸煮味。v：乳球蛋白可分为真球蛋白和假球蛋白，与免疫性有关，具有抗原性，也称免疫球蛋白。8（五）乳中的无机盐（五）乳中的无机盐 v5.1 主要无机盐有P、Ca、Mg、Cl、Fe、Na、K等，为量元素有I、Cu、Mn、Si、Al、F、Br、Zn、Co、Pb等。这些无机盐大部分以离子形式存在，部分与蛋白质结合或吸附在脂肪球膜上。v5.2 乳中的无机盐的意义：乳中的钙、磷是自然界中最容易被人体吸收的；乳中的某些金属，尤其是铜和铁，是引起乳与乳制品在贮藏过程发生异常气味主要来源。 项目项目钾钾钠钠钙钙镁镁磷磷硫硫氯氯牛乳牛乳158541091491599100ml100ml牛乳中的主要无
7、机成分的含量牛乳中的主要无机成分的含量(mg) (mg) 9（六）牛乳中的维生素（六）牛乳中的维生素v6.1 牛乳中含有几乎所有已知的维生素，维生素B2的含量特别丰富，而维生素D的含量较少。v6.2 加热处理对维生素有一定的破坏作用，特别是水溶性维生素。 v6.3 在发酵乳制品中，由于微生物的生物合成作用，使发酵乳制品的维生素含量更为丰富，特别是族维生素。v6.4 维生素B1及VC 等在日光照射下受破坏，因此牛乳及乳制品应用避光容器包装，以减少光照射引起的损失。此外，铜、铁、锌等容器也会破坏 VC，乳品加工器具及设备应尽量采用不锈钢。 10（七）牛乳中的酶（七）牛乳中的酶7.1 7.1 酶的来
8、源酶的来源 v牛乳中含有约50多种酶，酶的来源包括：v1、由乳腺细胞分泌产生（固有酶）；v2、来自血液中血细胞的崩解（固有酶）；v3、来自乳中微生物的代谢及崩解（外来酶）。v可根据乳中各种酶的存在来检测和判断乳的性质。117.2 7.2 乳中的酶类乳中的酶类v1.1.水解酶类水解酶类A. 脂酶B. 磷酸酶 C. 蛋白酶v2.2.氧化还原酶类氧化还原酶类A. 过氧化氢酶 B. 过氧化物酶 12牛乳中的脂酶至少有两种，一是只附在脂肪球膜间的膜脂酶，常乳中不常见；末乳、乳房炎乳及其他一些生理异常乳中常见。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)。脂酶的存在，对乳脂
9、肪的氧化分解起很大的作用，容易导致牛乳出现脂肪氧化味。A. A. 脂酶脂酶1. 1. 水解酶类水解酶类13B. B. 磷酸酶磷酸酶磷酸酶属牛乳中的固有酶，能够将磷酸酯分解成磷酸和相应的醇。向乳中加入磷酸酯，再加入能与游离醇发生显色反应的试剂，可以测定乳中是否有磷酸酶的存在，磷酸酶的存在，说明牛乳未杀菌或杀菌不充分。 磷酸酯 磷酸 醇可以采用63、30min或71-75、15-30s加热使磷酸酶钝化，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。 磷酸酶14C. C. 蛋白酶蛋白酶牛乳中的蛋白酶主要来自微生物，多为细菌性蛋白酶，可使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸。
10、 乳蛋白 蛋白胨 多肽 氨基酸由在干酪加工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。乳酸菌蛋白酶152. 2. 氧化还原酶类氧化还原酶类A. A. 过氧化氢酶过氧化氢酶牛乳中的过氧化氢酶主要来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多。过氧化氢酶把过氧化氢分解成水和游离氧。通过测量乳中游离氧的量就可以反映乳中过氧化氢酶的含量，也能了解牛奶是否来自健康动物乳房。来自患病乳房的乳中过氧化氢酶含量较高，而来自健康乳房的鲜乳只含极少量的过氧化氢酶。多种细菌可产生这种
11、酶，而过氧化氢酶经过普通的高温短时间巴氏消毒法（7072，1530秒）可以被破坏。16B. B. 过氧化物酶过氧化物酶过氧化物酶是乳中固有酶。过氧化物酶是最早从乳中发现的酶，它能促使乳中的多元酚、芳香胺及化合物的氧化。过氧化物酶钝化温度和时间大约为76、20min，7778、5min，85、10s。通过测定乳中过氧化物酶的活性，可以判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度。这项试验叫Storch氏过氧化物酶试验。17（八）乳中的有机酸（八）乳中的有机酸乳中的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。乳中柠檬酸的含量为0.07%0.40%，平均为0.18%，
12、以柠檬酸盐的状态存在。柠檬酸盐除了以酪蛋白结合形成酪蛋白胶粒外，柠檬酸盐还以分子、离子的状态存在，主要为柠檬酸钙。柠檬酸对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中对乳的稳定性起重要作用。柠檬酸是乳制品芳香成分丁二酮的前体物质。18第五节 乳的物理性质一、乳的色泽一、乳的色泽二、乳的滋味与气味二、乳的滋味与气味三、乳的酸度三、乳的酸度四、乳的比重和相对密度四、乳的比重和相对密度五、热学性质五、热学性质19一、乳的色泽v新鲜牛乳呈白色或略带微白色或略带微黄色黄色。白色是由脂肪球、酪蛋白脂肪球、酪蛋白酸钙酸钙磷酸钙微粒子磷酸钙微粒子对光不规则的反射和折射所产生的。白色以外的颜色是由核黄核黄素、叶黄素和胡萝
13、卜素素、叶黄素和胡萝卜素等有色物质所形成的。正常牛乳的色泽20影响牛乳色泽的因素v胡萝卜素主要来源于青饲料中，是牛乳带有徽黄色的原因，其分布于奶油。冬季饲料中的胡萝卜素含量低，所以奶油的黄色也较浅。牛乳中胡萝卜素含量的多寡与牛的品种有很大关系。v核黄素核黄素是一种水溶性的色素，呈黄绿色，也称为维生素B2 ，分布于乳清中乳清中 。 21二、乳的滋味、气味v乳的滋气味：乳的滋气味：新鲜牛乳带有轻微的甜味、微咸味，以及特殊的乳香味。v甜味甜味：乳糖是甜味的来源。v咸味、苦味咸味、苦味：正常乳因乳糖、脂肪及蛋白质等的掩蔽作用而不易感觉，乳房炎乳中的Cl-含量明显高于常乳，咸味较为突出；Ca2+、Mg2
14、+离子含量过高使乳带有苦味。v特殊的滋味：特殊的滋味：来自乳中适量的甲硫醚、丙酮、醛类及微量的游离脂肪酸。22v特殊的乳香味特殊的乳香味：来自乳中的挥发性脂肪酸及其他挥发性物质。加热使香味加强。v吸收异味的特性吸收异味的特性：牛乳中常出现新鲜乳以外的其他异味，主要有牛粪味、饲料味、油酸味、金属味、酸味等。乳的气味易受外界因素影响，加工、贮存过程必须注意周围环境以及各种因素对乳风味的影响。23三、乳的酸度v正常的新鲜牛乳呈微酸性pH值介于6.5 6.7之间滴定酸度1618 T乳酸度0.15-0.17酸败乳、初乳的pH值6.5乳房炎乳、低酸度乳pH值6.724v乳的酸度乳的酸度：指乳的自然酸度与发
15、酵酸度的总和。自然酸度自然酸度：是由牛乳中的酸性物质（蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐、CO2等）造成牛乳的酸度，又称为固有酸度；发酵酸度发酵酸度：由乳中微生物发酵产生乳酸，导致乳的酸度增加，这部分来自于微生物发酵产生的酸度称为牛乳的发酵酸度（或发生酸度）。v固有酸度中来源于CO2占0.01%0.02%(23T)，乳蛋白占0.05%0.08%(34T)，柠檬酸盐占0.01%和磷酸盐0.06%0.08%部分(1012T)。25牛乳酸度的测定和表示方法v通常采用滴定酸度表示。常用表示方法为：吉尔涅尔度（即T度：T）和乳酸度（即乳酸%）。v滴滴定定方方法法：取10ml乳样于三角瓶内，用20ml蒸馏水稀释，混
16、匀后，加入0.5%酚酞3-5滴，摇匀，用0.1mol/L的 NaOH 标准溶液滴定，边摇边滴，直至出现的微红色在一分钟内不退色为止，所耗 0.1mol/L的NaOH标准溶液的 ml数乘于 10，即为中和100ml牛乳所耗NaOH标准溶液的ml数，消耗 1ml为1 T 。v T度：T10P v 或 T10P(NaOH浓度10) (直接带入NaOH当量浓度) v乳酸% 100% 乳酸分子量90，1mL 0.1mol/L的溶液中含有0.009克。所用NaOH的mL数0.009供试牛乳重量（mL数比重）26四、乳的比重与相对密度四、乳的比重与相对密度 v比重比重：是指某物质的重量与同温度、同体积的水重
17、量的比值。v牛乳的比重牛乳的比重：是指在 15 时，一定容积牛乳的重量与同体积同温度水的重量之比，表示为：D 15/15。正常牛乳的比重为 1.030 - 1.034。 v密度密度：是指一定温度下，单位容积的质量。乳稠计乳稠计牛乳的相对密度牛乳的相对密度：是指牛乳在 20时的质量与同体积水在 4时的质量之比，表示为： D 20/4。正常牛乳为 1.028-1.032。乳比重乳相对密度0.00227五、乳的热学性质五、乳的热学性质乳的热学性质包括：冰点、沸点和比热 冰点v牛 乳 的 冰 点 一 般 为 -0.525 -0.565， 平 均 为 -0.540。可根据冰点变动用下列公式来推算掺水量可
18、根据冰点变动用下列公式来推算掺水量：X=(T-T1)T100v式中 X：掺水量(%)； T：正常乳的冰点()； T1：被检乳样的冰点()。 沸点v牛乳的沸点在101.33kPa（1个大气压）下为100.55，乳的沸点受其固形物的含量影响。v浓缩到原体积一半时，沸点上升到101.05。28第六节第六节 乳中的微生物乳中的微生物v乳在分泌之前，一般可认为是无菌的，乳中的微生物主要来源于乳中的微生物主要来源于挤乳和储存等外部因素的污染外部因素的污染，然后在乳中大量繁殖。乳是微生物良好的培养基。v乳中的微生物可以引起牛乳的风味、色风味、色泽、形态泽、形态发生变化。29一、乳中微生物的来源一、乳中微生物
19、的来源v1挤乳时污染挤乳时污染：牛体、饲料、空气、挤乳机械设备等，都是牛乳中微生物的污染源，良好的挤乳卫生条件是减少微生物污染的保证。v2挤乳后污染挤乳后污染：牛乳挤出后，在运输、冷却、过滤、容器转换等过程中，均可能有微生物的污染。为避免微生物的迅速繁殖，牛乳挤出后应尽快将其冷却。30二、乳中微生物的种类二、乳中微生物的种类v第第一一类类：病病原原微微生生物物。不一定改变或损害牛乳或乳制品的性质，但对人体健康有害。主要有溶血性链球菌、布鲁氏杆菌、沙门氏菌等，可通过乳传播给人，造成疾病。v第第二二类类：有有害害微微生生物物。可使乳或乳制品腐败变质。如低温细菌、蛋白溶解菌、脂肪分解菌、产酸菌、大肠杆菌等。v第第三三类类：有有益益微微生生物物。利用这类微生物发酵，可使牛乳发生一些有益变化，生产出特特有有的的发发酵酵乳乳制制品品。如乳酸菌用于干酪、酸奶、乳清饮料等生产；酵母利用于牛奶酒、马奶酒生产。v牛乳中的微生物有细菌、酵母、和霉菌，其中以细菌（乳酸菌）在牛乳贮藏与加工中的意义为最重要。31
