乳品化学基础知识

乳品化学基础知识第1页，课件共53页，创作于2023年2月乳制品纯牛奶puremilk酸奶yoghurt奶粉milkpowder冰淇淋icecream乳饮料milkybeverage奶酪

cheese奶茶milktea牛奶干吃片奶油butter第2页，课件共53页，创作于2023年2月一、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。第3页，课件共53页，创作于2023年2月

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。第4页，课件共53页，创作于2023年2月第5页，课件共53页，创作于2023年2月

乳的成分与性质第6页，课件共53页，创作于2023年2月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7页，课件共53页，创作于2023年2月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（SNF9%）灰分(0.8%)

（S13%）脂肪（F4%）第8页，课件共53页，创作于2023年2月二、牛乳的化学性质（一）水分：87~89%，溶剂1、结合水(boundwater)(2-3%)：蛋白质的亲水基

H2O乳糖盐2、游离水(freemoisture)：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(crystallinewater)：存在于结晶性化合物中，如奶粉、炼乳中的乳糖结晶（C12H22O11•H2O）。

氢键第9页，课件共53页，创作于2023年2月（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(milkfat)

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。第10页，课件共53页，创作于2023年2月

1、乳脂肪的结构及存在状态

第11页，课件共53页，创作于2023年2月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

第12页，课件共53页，创作于2023年2月第13页，课件共53页，创作于2023年2月2、

乳脂肪的化学组成CH2OHR1COOHCH2OCOR1CHOH+R2COOHCHOCOR2+3H2OCH2OHR3COOHCH2OCOR3

甘油脂肪酸甘油三酸脂

(丙三醇）第14页，课件共53页，创作于2023年2月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

第15页，课件共53页，创作于2023年2月油脂熔点和消化率的关系熔点（meltingpoint)

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第16页，课件共53页，创作于2023年2月（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(skimprotein)。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。第17页，课件共53页，创作于2023年2月酪蛋白(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）第18页，课件共53页，创作于2023年2月酪蛋白(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酪蛋白钙第19页，课件共53页，创作于2023年2月2、乳清蛋白(skimprotein)：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）。第20页，课件共53页，创作于2023年2月（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乳糖无水物第21页，课件共53页，创作于2023年2月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。第22页，课件共53页，创作于2023年2月乳糖不适应症（lactoseintolerance)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”。第23页，课件共53页，创作于2023年2月（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。第24页，课件共53页，创作于2023年2月牛乳中主要无机成分的含量（ml/100g）项目钾钠钙镁磷硫氯牛乳羊乳人乳1581356654561910910835141349796265--9910547第25页，课件共53页，创作于2023年2月（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第26页，课件共53页，创作于2023年2月（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℃。第27页，课件共53页，创作于2023年2月还原酶(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(reductasetest)：还原酶能使亚甲基蓝还原为无色。

第28页，课件共53页，创作于2023年2月时间微生物数量(cfu/ml)原料奶质量大于5.5hr小于50万良好2~2.5hr50~400万合格小于2hr400万以上劣第29页，课件共53页，创作于2023年2月（九）其他成分1、有机酸(organicacid)：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,N23、细胞成分(cellcomponent)：白血球及乳房分泌组织的上皮细胞，少量的红血球。第30页，课件共53页，创作于2023年2月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、导电率等内容第31页，课件共53页，创作于2023年2月一、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

第32页，课件共53页，创作于2023年2月+二、热学性质拉乌尔定律：冰点下降，沸点上升1、冰点（freezingpoint)：平均-0.525~-0.565℃掺水量W（%）=×100T—正常乳的冰点；

Tˊ—被检乳的冰点。2、沸点(boilingpoint)：1atm下，100.55℃T-TˊT第33页，课件共53页，创作于2023年2月三、气味(smell)与滋味(gustation)：

1、气味：特殊的乳香味。异常味(abnormalsmell)：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）。第34页，课件共53页，创作于2023年2月四、酸度(acidity)1、正常牛乳的酸度：16~18°T（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

第35页，课件共53页，创作于2023年2月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0.1NNaOH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（ºT）。

第36页，课件共53页，创作于2023年2月滴定酸度的两种表示方法

吉尔涅尔度（ºT）：1ºT的含义是中和100ml牛乳所需要消耗的0.1NNaOH标准溶液的毫升数。乳酸（%）=

乳酸（%）=ºT×0.0090.1NNaOH溶液的毫升数×0.009测定乳样的重量（g)×100第37页，课件共53页，创作于2023年2月

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（ºT

）凝固条件

18

煮沸时不凝固

20

煮沸时不凝固

26

煮沸时能凝固

28

煮沸时凝固

30

加热至77℃时凝固

40

加热至63℃时凝固

50

加热至40℃时凝固

60

22℃时自行凝固

65

16℃时自行凝固第38页，课件共53页，创作于2023年2月5、牛乳的缓冲作用(buffereffect)PH牛乳中对缓冲作用影响最大的成分为磷酸盐，其次为蛋白质，再次为柠檬酸盐和碳酸盐。第39页，课件共53页，创作于2023年2月五、比重和密度比重(specificgravity)：15℃时，牛乳的重量与同容积同温度水的重量比。

D15℃/15℃=1.032密度(density)：20℃，牛乳的质量与同容积水在4℃时的质量之比。

D20℃/4℃=1.030掺水导致密度下降密度随温度变化而变化第40页，课件共53页，创作于2023年2月不同含脂率牛乳的密度-温度曲线第41页，课件共53页，创作于2023年2月六、粘度(viscosity)粘度概念：普通液体里分子间的内部摩擦在剪切应力的作用下发生剪切速度，这一速度与其剪切应力呈比例关系，其比例常数称为粘度系数（粘度）。

K=F—剪切应力

v—剪切速度Fv(Pa•s)第42页，课件共53页，创作于2023年2月温度（℃）

粘度（Pa•s）全脂乳脱脂乳00.0034450.003050.00396100.002640.00247150.002310.00210200.001990.00179250.001700.00154300.001490.00133400.001200.00104温度对牛乳粘度的影响第43页，课件共53页，创作于2023年2月粘度的意义：浓缩乳、甜炼乳、淡炼乳、乳粉。七、表面张力概念：使液体表面分子维持聚集的力量称为表面张力。第44页，课件共53页，创作于2023年2月八、牛乳的比热将牛乳的温度升高1℃所吸收的热量，与同重量的水温度升高1℃所吸收的热量之比，称为牛乳的比热。0.93卡/g.℃。九、导电率：25℃时，0.004~0.005（S)

名称导电率（平均数）牛乳143.80×10-4

牛乳248.70×10-4

山羊乳149.00×10-4

山羊乳267.10×10-4

绵羊乳50.40×10-4

第45页，课件共53页，创作于2023年2月第三节异常乳一、异常乳的概念二、异常乳的分类三、几种常见的异常乳第46页，课件共53页，创作于2023年2月一、异常乳的概念异常乳（abnormalmilk）是指性质不同于正常乳的乳。也就是在乳牛的泌乳过程中，由于乳牛本身生理、病理的原因以及其它因素(包括人为的因素）造成牛乳的成分和性质发生变化的乳。第47页，课件共53页，创作于2023年2月二、异常乳的分类生理异常乳：如初乳、