乳品加工技术 乳的化学组成及基本特性

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乳品加工技术2

蛋品加工技术3肉品加工技术1乳的化学组成及理化特性第二章乳与乳制品§1.1乳的组成及分散体系性一、乳的组成乳是哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。主要包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类以及维生素、酶类、气体等。一、乳的组成分散剂——水酶VitPro盐类乳糖脂肪牛乳主要化学成分及含量成份水分总乳固体脂肪蛋白质乳糖无机盐变化范围（%）85.5~89.510.5~14.52.5~6.02.9~5.03.6~5.50.6~0.9平均值（%）87.513.04.03.44.80.8二、乳的分散体系（一）乳浊液牛乳的脂肪呈液态的微小球状分散在乳中，球的直径平均3μm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。二、乳的分散体系（二）胶体溶液分散在牛乳中的酪蛋白颗粒，其粒子大小大部分为5～15nm，如白蛋白的粒子。乳球蛋白的粒子为2～3nm，这些蛋白质都以乳胶体状态分散。凡直径在0.1μm以下的脂肪球、一部分聚磷酸盐等也以胶体状态分散于乳中。二、乳的分散体系（三）真溶液乳糖、钾、钠、氯、柠檬酸盐和部分磷酸盐以分子或离子形式存在于乳中。三、牛乳加工处理后的名称离心或静置

全乳稀奶油脱脂乳搅拌奶油酪乳酸/凝乳酶凝块乳清干酪乳糖、无机成分、水溶性Vit加热乳白蛋白乳球蛋白§1.2乳的化学成分一、水分水分是乳中的主要组成部分，约占87%～89%。乳中水分又可分为自由水、结合水、膨胀水和结晶水，自由水是乳中主要水分，即一般的常水，具有常水的性质，而结合水、膨胀水和结晶水则不同，在乳中具有特别的性质和作用。二、气体生乳中含有一定量气体，其中主要为CO2，还有O2、N2等。细菌繁殖后，其它的气体如H2、CH4等也都在乳中产生。刚挤出的牛乳含气量较高，其中以二氧化碳为最多，氮次之，氧最少，所以乳品生产中的原料乳不能用刚挤出的乳检测其密度和酸度。三、乳干物质概念：将乳干燥到恒重时所得到的残余物。含量：正常乳中11%～13%。种类：乳蛋白乳脂质乳糖乳中矿物质乳中维生素乳中酶类（一）乳蛋白质

乳蛋白质约3%~3.5%，是乳中主要的（95%）含氮物质。包括约82%是酪蛋白，约16%的乳清蛋白，及少量脂肪球膜蛋白，乳清蛋白中有对热不稳定的乳白蛋白和乳球蛋白，还有对热稳定的小分子蛋白和胨。（一）乳蛋白质1、酪蛋白

概念：酪蛋白是指将脱脂乳加酸处理，在20℃下调节其pH至4.6时，沉淀（聚沉）的一类蛋白质。酪蛋白以胶束状态存在于乳中，是以含磷蛋白质为主体的几种蛋白质的复合体，故又称磷蛋白。（一）乳蛋白质1、酪蛋白

酪蛋白的性质（1）酪蛋白酸钙——磷酸钙复合体胶粒酪蛋白属结合Pro，是以酪蛋白胶束状态而存在（其中包含大约1.2%的钙和少量的镁），另外再与磷酸钙形成复合体，称作“酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体”。其形状大体上为球形。以胶体悬浮液的状态存在于牛乳中，其胶体微粒直径范围在10～300nm之间变化，一般40～160nm占大多数。（一）乳蛋白质1、酪蛋白（2）酪蛋白的酸沉淀当牛乳中加酸后pH达5.2时，磷酸钙先行分离，酪蛋白开始沉淀，继续加酸而使pH达到4.6时，钙又从酪蛋白钙中分离，游离的酪蛋白完全沉淀。在加酸凝固时，酸只和酪蛋白酸钙磷酸钙作用。所以除了酪蛋白外，白蛋白、球蛋白都不起作用。（一）乳蛋白质1、酪蛋白（3）酪蛋白的凝乳酶凝固牛乳中的酪蛋白在皱胃酶等凝乳酶的作用下会发生凝固，工业上生产干酪就是利用此原理。皱胃酶定义与作用皱胃酶的来源皱胃酶与胃蛋白酶的关系

皱胃酶与酪蛋白的专一性结合使牛乳凝固皱胃酶定义与作用

犊牛第四胃中所含的一种酶能使乳汁凝固，这种酶通常称为。皱胃酶有使乳汁从液体变为凝块，并发生收缩而排出乳清的作用。返回皱胃酶的来源

取自犊牛或羔羊的第四胃，在干酪制造中，即利用皱胃酶使乳汁凝固。目前所用的皱胃酶，大多为干燥粉末状。前苏联在活的犊牛或羔羊胃中，用瘘管方法取出皱胃酶制成液体或干燥粉末。近些年，国外发达国家采用发酵技术生产出液体凝乳酶，广泛应用于乳品工业方面。返回皱胃酶与胃蛋白酶的关系

它们是单独的两种物质，在幼畜体中是皱胃酶起作用；成年动物是胃蛋白酶起作用。皱胃酶中也存在有胃蛋白酶，但在干酪制造中，最合理的是用皱胃酶，因为胃蛋白酶能够使干酪发生不良的分解过程，有时并带有苦味。返回（一）乳蛋白质1、酪蛋白（4）盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响乳中的酪蛋白酸钙——磷酸钙胶粒容易在氯化钠或硫酸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。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，故钙离子与镁离子的浓度影响着胶粒的稳定性。（一）乳蛋白质2、乳清蛋白概念：原料乳中去除了在pH4.6等电点处沉淀的酪蛋白之外，留下的蛋白质。约占乳蛋白质的18%-20%。分类：对热稳定和对热不稳定两大部分。乳清蛋白用电泳法分析又可分离成8种蛋白。（一）乳蛋白质2、乳清蛋白（1）热稳定乳清蛋白：这类蛋白包括蛋白䏡和蛋白胨，约占乳清蛋白的19%。此外还有一些脂肪球膜蛋白质，是吸附于脂肪球表面的蛋白质与酶的混合物，其中含有脂蛋白、碱性磷酸酶和黄嘌呤氧化酶等。这些蛋白质可用洗涤方法将其分离出来。（一）乳蛋白质2、乳清蛋白（2）对热不稳定的乳清蛋白当将乳清煮沸20min，pH为4.6-4.7时，沉淀的蛋白质属于对热不稳定的乳清蛋白，约占乳清蛋白的81%，其中含有乳白蛋白和乳球蛋白两类。（一）乳蛋白质3、非蛋白质氮牛乳中的含氮物中除蛋白质外还有非蛋白态的氮化物，约占总氮的5%。其中包括氨基酸、尿素、尿酸、肌酐及叶绿素等。（二）乳脂肪

乳脂质中约有97%～99%的成分是乳脂肪，还含有约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪酸、脂溶性维生素等。乳脂肪是中性脂肪，在牛乳中的含量平均为3.5%～4.5%，是牛乳的主要成分之一。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，形成甘油三酸酯的混合物。（二）乳脂肪1、乳脂肪球及脂肪球膜乳中脂肪是以微小脂肪球的状态分散于乳中。呈一种水包油型的乳浊液。脂肪球表面被脂肪球膜包裹着，使脂肪在乳中保持稳定的乳浊液状态。脂肪球的直径在0.1～22µm范围，平均为3µm。每一个乳脂肪球外包有一层薄膜，厚度约5～10nm（1nm=10－9m）。脂肪球被膜完整包住。脂肪球膜由蛋白质、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，其中起主导作用的是卵磷脂—蛋白质络合物（二）乳脂肪2、乳脂肪的化学组成乳中脂肪成分复杂，甘油三酯是其主要成分，约占乳脂肪的97%～98%，它和极少量的甘油二酯和甘油单酯及游离脂肪酸共存于乳中。乳中的脂肪酸分为三类：（1）水溶性挥发性脂肪酸：如丁酸、乙酸等（2）非水溶性挥发性脂肪酸：如十二碳酸等（3）非水溶性不挥发性脂肪酸：如十四碳酸、二十碳酸、十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。（三）乳糖乳糖C12H22O11是一种从乳腺分泌的特有的化合物牛乳中约含4.5%。乳糖有α–乳糖和β–乳糖两种异构体，。α–乳糖很易与一分子结晶水结合，变为α–乳糖水合物，所以乳糖实际上共有三种形态。消除乳糖不适症的方法：①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；②利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸而且可提高乳糖的消化吸收率，改善制品口味。（四）乳中矿物质乳中的无机物主要有磷、钙、镁、氯、硫、铁、钠、钾等。此外还含有微量元素。这些无机物大部分构成盐类而存在，一部分与蛋白质结合或吸附在脂肪球膜上,乳中钙磷等盐类的构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响。（五）乳中维生素

牛乳中维生素的热稳定性不同，维生素A、维生素D、维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素B6等对热稳定，维生素C等热稳定性差。乳在加工中维生素往往会遭受一定程度的破坏而损失。来源：①乳腺分泌；②挤乳后由微生物代谢生成；③因白血球崩解生成。分类：①水解酶：包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等。②氧化还原酶：其中包括过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶及醛缩酶等。③还原酶：其中包括还原酶、氧化酶等。（六）乳中酶类（六）乳中酶类1、脂酶

——水解酶类概念：将脂肪分解为甘油及脂肪酸的酶。来源：乳腺进入的荧光性细菌及霉菌，后者是主要来源。分类：①吸附于脂肪球膜间的膜脂酶，它在末乳中含量高。在乳房炎乳等一些异常乳中也存在膜脂酶。②存在于脱脂乳中的、大部分与酪蛋白相结合的乳浆脂酶。（六）乳中酶类2、磷酸酶——水解酶类乳中的磷酸酶主要是碱性磷酸酶，也有一些酸性磷酸酶。碱性磷酸酶经62.8℃，30min或72℃，15s加热而被钝化，利用这种性质来检验低温巴氏杀菌乳杀菌是否彻底。这项试验很有效，即使在巴氏杀菌乳中混入0.5%的原料乳亦能被检出。这就是著名的磷酸酶试验。（六）乳中酶类3、过氧化氢酶——氧化还原酶类乳中的过氧化氢酶主要来自白血球的细胞成分，特别是在初乳和乳房炎乳中含量最多。所以，可将过氧化氢酶试验作为检验乳房炎乳的手段之一。过氧化氢酶经75℃，20min加热可全部钝化。