乳的成分及性质.ppt

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,第三章,乳的成分及性质,第一节,乳汁的性质,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,；,二、乳的胶体性质,1.,真溶液：,2.,高分子溶液：,3.,胶体悬浮液：,4.,乳浊液：,酪蛋白在乳中形成酪蛋白酸钙,磷酸钙复合体胶粒。,胶粒直径约为,30,800nm,。,乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中，形成乳浊液。,直径约为,100,10000 nm,。,乳白蛋白及乳球蛋白呈大分子态分散于乳中，形成典型的高分子溶液。,其微粒直径约为,15,50 nm,。,乳糖、水溶性盐类、水溶性维生素等呈分子或离子态分散于乳中，形成真溶液。,其微粒,1 nm,。,三、乳的物理性质,（一）乳的光学性质,（二）乳的热学性质,（三）乳的电学性质,（四）乳的滋味与气味,（五）乳的密度与比重,（六）乳的酸度与,pH,值,（七）乳的粘度与表面张力,正常乳的粘度为,0.0015,0.002 Pas,。牛乳表面张力在,20,时为,0.04,0.06N/cm,（牛顿,/,厘米）。,第二节,乳中各成分的性质,一、水分,在乳中约占,87%,89%,。,分为,自由水、结合水、膨胀水,和,结晶水,。,自由水（,95%-97%,）,乳中主要水分，具有常水的性质,沸点,-,冰点,-,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。,一、水分,（一）结合水,（二）膨胀水,（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。,二、气体（,142,）,生乳中含有一定量气体,主要：二氧化碳、氧、氮等,细菌繁殖产生如氢气、甲烷等,刚挤出的牛乳含气量较高（,5.7%-8.6%,）,其中以,CO,2,为最多，氮次之，氧最少,检测原料乳时，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：,常乳中含量,11%,13%,。,乳中干物质的含量随乳成分的百分含量而变，尤其是乳脂肪在乳中的变化比较大，因此在实际工作中常用无脂干物质,(SNF),作为指标。,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。,四、乳脂质,有,97%-99%,的成分是乳脂肪。,约,1%,的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪酸、脂溶性维生素等。,是中性脂肪，牛乳中含量平均为,3.5%-4.5%,。,是牛乳的主要成分之一,四、乳脂肪,(fat),（一）乳脂肪球及脂肪球膜,1,、脂肪球,呈分散状态于乳中；,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状态。,直径在,0.1,22m,范围，平均为,3m,。,2,、乳脂肪球膜：,5,10nm,厚。,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。,脂肪的相对密度是,0.93,，静置时上浮，速度与脂肪球半径的平方成正比。,脂肪球膜具有保持乳浊液稳定的作用，即使脂肪球上浮分层，仍能保持着脂肪球的分散状态。在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜被破坏后，脂肪球才会互相聚结在一起。因此，可以利用这一原理生产奶油和测定乳中的含脂率。,乳脂肪的组份,每毫升的牛乳中约有,20,40,亿个脂肪球。,脂肪球的大小对乳制品加工的意义在于：脂肪球的直径越大，上浮的速度就越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易分离出稀奶油。当脂肪球的直径接近,1m,时，脂肪球基本不上浮。所以，生产中可将牛乳进行均质处理，得到长时间不分层的稳定产品。,（二）乳脂肪的脂肪酸组成和含量,脂肪酸组成受饲料、营养、环境等因素的影响而变动，尤其是饲料。,组成特点：,低级短链脂肪酸含量高（,14%,，其它油,1%,）,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。,（三）乳脂肪的特性,1,一般特性,（,1,）乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体，是高档食品的原料。,（,2,）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。,（,3,）易在解脂酶及微生物作用下而产生水解，使酸度升高。,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,脂肪分解味。,（,4,）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；,（,5,）在,5,以下呈固态，,11,以下呈半固态。,溶解性挥发脂肪酸值,指中和从,5g,脂肪中蒸馏出来的溶解性挥发脂肪酸时所消耗的,0.1mol/L KOH,的毫升数。,皂化价,指每皂化,1g,脂肪酸所消耗的,NaOH,的毫克数。,碘价,指在,100g,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。,（三）乳脂肪的特性,乳脂肪的理化常数,波伦斯克值,指中和,5g,脂肪中挥发出的不溶于水的挥发性脂肪酸所需,0.1mol/L KOH,的毫升数。,归纳理化特点为：,水溶性脂肪酸值高；,碘价低；,挥发性脂肪酸多；,不饱和脂肪酸比植物脂肪少；,主要是油酸，约占不饱和脂肪酸总量的,70%,左右。,皂化价比一般脂肪高。,碘价越高脂肪越软！,（四）磷脂,主要是卵磷脂、脑磷脂与神经鞘磷脂,比例为,48:37:15,。,（五）甾醇,乳脂肪中甾醇的最主要部分是胆固醇。,含量很低（每,100ml,牛乳中约含,7,17mg,）；,主要结合在脂肪球膜上。,五、乳糖,（一）乳糖概述,乳糖,C,12,H,22,O,11,乳腺分泌的特有的化合物；,牛乳中约含,4.5%,。,乳糖有,乳糖和,乳糖两种异构体。,乳糖很易与一分子结晶水结合,乳糖水合物，所以乳糖实际上共有三种形态。,乳糖在乳中全部呈溶解状态。,乳糖为,D,葡萄糖与,D,半乳糖以,1,，,4,键结合的双糖，又称为,1,，,4,半乳糖苷葡萄糖,。,（二）,乳糖的结构,1.,乳糖水合物,通常含有,1,分子结晶水，其亦有无水物。,在,93.5,以下的水溶液中结晶而成的。,市售乳糖一般为,乳糖水合物。,（二）,乳糖的结构,.,乳糖无水物,在真空中缓慢加热到,100,或在,120,125,迅速加热，失去结晶水而形成。,在干燥状态下稳定；,在有水分存在时，易吸水而成为,乳糖水合物。,（二）,乳糖的结构,乳糖,以无水物形式存在；,在,93.5,以上的水溶液中结晶而成。,比,乳糖易溶于水，且较甜。,（三）乳糖溶解度,、最初溶解度：,乳糖投入水中，即刻溶解的那部分达到饱和状态时，为,乳糖的溶解度。,、最终溶解度：,将,乳糖溶液继续振荡，,乳糖可转变为,乳糖，最后达到的饱和点，即,乳糖与,乳糖平衡时的溶解度。,、过饱和溶解度：,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，此时如果冷却操作比较缓慢，则结晶不会析出，而形成过饱和状态。,乳糖的溶解度随温度的升高而增高。,乳糖不适症：,乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解后才能被吸收。,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,出现呕吐、腹胀、腹泻,等不适应症。,消除乳糖不适症的方法：,在乳品加工中利用乳糖酶，将乳糖分解为,葡萄糖和半乳糖,；,利用乳酸菌将乳糖转化成,乳酸,，还可提高乳糖的消化吸收率，改善制品口味。,六、乳蛋白质,牛乳中的蛋白质是乳中的主要含氮物质，含量约为,2.8%,3.8%,，其中,95%,是乳蛋白质，,5%,为非蛋白态氮。,包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白；,乳清蛋白：包括,乳白蛋白,、,乳球蛋白,及对,热稳定的小分子蛋白,和,胨,。,（一）酪蛋白,将脱脂乳加酸处理，在,20,下调节其,pH,至,4.6,时，沉淀的一类蛋白质。,酪蛋白的组成,含磷蛋白质为主体；含磷多少分类；,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。,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；,含大约,1.2%,的钙和少量的镁。,2,.,酪蛋白的性质,以,酪蛋白胶束,状态而存在；,酪蛋白酸钙,-,磷酸钙复合体的胶粒大体上呈球形，据佩恩斯设想，胶体内部由,-,酪蛋白的丝构成网状结构，在其上附着,-,酪蛋白，外面覆盖有,-,酪蛋白，并结合有胶体状的磷酸钙。,再与磷酸钙形成复合体，称作,“,酪蛋白酸钙（,95.2%,）,-,磷酸钙,(4.8%),复合体,”,。,酪蛋白胶束,亚酪蛋白胶束混合构成：直径约,10,-15,nm,（,1nm=10,-9,m,）。,不同的酪蛋白胶束所含有的,酪蛋白、,-,酪蛋白和,-,酪蛋白也不是均匀一致。,.,酪蛋白与酸碱的反应,酪蛋白属于两性电解质，它在溶液中既具有酸性也具有碱性，即它能形成两性离子。一般显酸性。,NH 3+RCOO,当酪蛋白在弱酸介质中与甲醛反应时，则形成亚甲基桥，可将两个分子的酪蛋白联结起来。,4.,酪蛋白与醛反应,5.,酪蛋白与糖反应,醛糖、葡萄糖、转化糖等与酪蛋白作用后变成,氨基糖,而产生芳香味、黑色素等。,如面包具有的黑色素。,6.,酪蛋白的酸凝固,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。,7.,酪蛋白的皱胃酶凝固,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,皱胃酶的凝乳原理,凝固两个过程,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,皱胃酶：,犊牛第四胃中所含的一种酶能使乳汁凝固。,可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,来源,取自犊牛或羔羊的第四胃。,作用,在干酪制造中，利用皱胃酶使乳汁凝固。,近些年，国外采用,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,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。,在干酪制造中，要用皱胃酶；,胃蛋白酶会使干酪发生不良的分解过程，产品带有苦味。,返回,乳凝固的两个过程,酪蛋白在皱胃酶的作用下，形成副酪蛋白（,Para-casein,），此过程称为,酶性变化,；,产生的副酪蛋白在游离钙的存在下，在副酪蛋白分子间形成“钙桥”，使副酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体。此过程称为,非酶变化,。,返回,8.,酪蛋白的钙凝固,原理,：,酪蛋白酸钙磷酸钙,复合体在乳中稳定，其钙和磷呈平衡状态存在。,向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态，如果再加热，可使酪蛋白发生凝固现象。,采用钙凝固时，乳蛋白质的利用程度，几乎要比酸凝固法高,5%,，比皱胃酶凝固法约高,10%,以上。,1,、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,4.,对热不稳定的乳清蛋白,当将乳清煮沸,20 min,，,pH,为,4.6-4.7,时，沉淀的蛋白质，约占乳清蛋白的,81%,。,（,l,）乳白蛋白 （,68%,）,概念,：,乳清在中性状态时，加入饱和硫酸铵或饱和硫酸镁进行盐析时，仍呈溶解状态而不析出的蛋白质。,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%,。,（,2,）乳球蛋白,概念,：,乳清在中性状态下，用饱和硫酸铵或硫酸镁盐析时能析出，而呈不溶解状态的蛋白。,含量,：,占乳清蛋白的,13%,。,分类,：,可分为真球蛋白和假球蛋白,2,种，它们与乳的免疫性有关，具有抗原作用，所以也称为,免疫球蛋白,。,2.,对热稳定的乳清蛋白,当将乳清煮沸,20 min,，,pH4.6,4.7,时，仍溶解于乳中的乳清蛋白为热稳定性乳清蛋白。它们主要是小分子蛋白和胨类，约占乳清蛋白的,19%,。,（三）脂肪球膜蛋白,牛乳中还有一些蛋白质称为脂肪球膜蛋白，它们是吸附于脂肪球表面的蛋白质与磷脂质，构成脂肪球膜；,1,分子磷脂质约与,2,分子蛋白质结合在一起。,特点,：,对热较为敏感，含有大量的硫，在,70,75,瞬间加热，则,SH,基裸露，产生蒸煮味。,其中的,卵磷脂,易在细菌性酶的作用下产生鱼腥味（三甲胺）而被破坏。,易受细菌性酶的作用而分解，是奶油风味变坏的原因之一。,（四）其它蛋白,乳中还含有数量很少的其它蛋白质和酶蛋白，在分离酶时可按不同部分将其分开。,牛乳中的含氮物中还包括非蛋白态的氮化物，约占总氮的,5%,。其中有氨基酸、尿素、尿酸、肌酐及叶绿素等。,（五）非蛋白质氮,七、乳中酶类,分类,：,水解酶：包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等。,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。,还原酶：其中包括还原酶、氧化酶等。,来源,：,一是来自于乳腺，二是来源于微生物的代谢产物。,（一）脂酶,概念,：,将脂肪分解为甘油及脂肪酸的酶。,来源,：,乳腺进入和荧光性细菌及霉菌。,分类,：,吸附于脂肪球膜间的膜脂酶，它在末乳、,乳房炎乳及其他一些生理异常乳,中含量高。存在于脱脂乳中的、大部分与酪蛋白相结合的乳浆脂酶。,防治,：,为了抑制脂酶的活性，在奶油生产中，一般采用不低于,80,85,的高温或超高温处理。,灭活,：,脂酶经,80,，,20s,加热可以完全钝化。,（二）磷酸酶,主要是碱性磷酸酶，少部分是酸性磷酸酶。,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巴氏杀菌乳杀菌是否彻底。,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。,（三）过氧化氢酶,主要来自白血球的细胞成分，初乳和乳房炎乳中含量最多。,可将过氧化氢酶试验作为检验乳房炎乳的手段之，与体细胞数有关。,经,75,，,20min,加热可全部钝化。,（四）过氧化物酶,最早从乳中发现的酶，它能促使过氧化氢分解产生活泼的新生态氧，使多元酚、芳香胺及某些无机化合物氧化。,其钝化温度为,70,，,150min,；,75,，,25min,；,80,，,2.5s,。,主要来自乳腺白血球的细胞成分。,可通过测定过氧化物酶的活性来判断乳是否经过热处理及热处理的程度。,（五）还原酶,是微生物的代谢产物之一。,能促使甲基兰（美蓝）变为无色。,乳中还原酶的量与微生物污染的程度成正比，因此，微生物检验中常用还原酶试验来判断乳的新鲜程度，即所谓还原酶实验（如美蓝实验）。,（六）蛋白酶,存在于,酪蛋白中，具有强的耐热性，加热至,80,，,10min,时被钝化。蛋白酶作用的最适,pH,为,8.0,，能使乳蛋白质凝固。,（七）乳糖酶,分解成葡萄糖和半乳糖具有催化作用。,在,pH5.0-7.5,时反应较弱，,一些成人和婴儿由于缺乏乳糖酶，挥斥产生乳糖不适症。,八、乳中维生素,牛乳中维生素的热稳定性不同,:,热稳定性的维生素：,VA,、,VD,、,VB,1,、,VB,2,、,VB,12,、,VB,6,等对热稳定,;,维生素,C,及其他维生素热稳定性差。,在任何一种乳制品加工中，维生素都会遭受一定程度的破坏而损失。,九、乳中的无机物和盐类,（一）无机物,常量：,磷、钙、镁、氯、硫、铁、钠、钾,微量：,锰、钴、镍、铝,.,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。,（二）乳中的盐类,大部分与,有机酸,和,无机酸,结合，以可溶性的盐类状态存在。,主要的以,无机磷酸盐,及,有机柠檬酸盐,的状态存在，但其中一部分则以不溶性胶体状态分散于乳中，另一部分以蛋白质状态存在。,1.,盐类存在的状态,可溶性盐,:,分为离子性盐和非解离性盐,;,不溶性盐,;,牛乳盐类的溶解性与非溶解性的分布，随温度、,pH,、稀释度及浓度而变化。,2.,各种处理对盐类分布的影响,（,1,）温度的影响,乳中的磷酸钙，其溶解度随温度升高而明显降低。,（,2,）酸度的影响,牛乳变酸时，胶质状态的磷酸钙逐渐变为可溶性，进而使酪蛋白游离出钙或其它盐类。,（,3,）浓度的影响,牛乳中的磷酸钙呈饱和状态，经稀释后，使一部分不溶性的盐溶解，,pH,升高。,在滴定酸度时，由于稀释而使酸度减少，其原因也在于此。,相反,当牛乳浓缩时，能使胶体离子蓄积，结果使胶体磷酸盐增加，且因氢离子的游离而,使,pH,降低。,（,4,）添加盐类或除去盐类的影响,当牛乳中,添加磷酸盐,或,柠檬酸盐,，或者用离子交换等方法,除去部分钙盐,时，能增加牛乳的稳定性，或使乳凝块变软。,3.,盐类平衡,乳汁中盐的平衡影响蛋白质的稳定,盐类的平衡决定于酸碱的平衡。,酸当量的总数实际上等于碱当量总数（等,pH6.6,）。它相当于每升乳中含,0.0000025g,游离的,H,+,离子，在这种,H,+,离子的比例关系下，乳的成分处于平衡状态，这时呈弱酸反应。,（三）乳中微量元素,乳中微量元素具有很重大的意义，尤其对于幼儿机体的发育更为重要。,牛乳中铁的含量为,100-900g/L,，牛乳中铁的含量较人乳中少，故人工哺育幼儿时，应补充铁的含量。,第三节,加工处理对牛乳性质的影响,牛乳的加工方式主要有,热加工,冷加工,发酵,一、热加工对乳的影响,（一）一般的变化,1.,形成薄膜,:,牛乳在,40,以上加热时，表面生成薄膜。随着加热时间的延长和温度的提高，厚度也逐渐增加。,原因：,蛋白质在空气与乳液界面形成不可逆的凝固物。,膜的组成：,占干物质量,70%,以上的脂肪和,20%,25%,的蛋白质，且以乳白蛋白占多数。,防止办法：,在加热时搅拌或减少从液面蒸发水分。,一、热加工对乳的影响,（一）一般的变化,2.,褐变：,牛乳长时间的加热则产生褐变（特别是高温处理时）,原因：,一般认为由于具有氨基（,NH2,）的化合物和具有羟基的（,C=O,）糖之间产生反应形成褐色物质。这种反应称之为美拉德（,Mailard,）反应。,由于乳糖经高温加热产生焦糖化也形成褐色物质。,牛乳中含微量的尿素，也认为是反应的重要原因。,影响因素：,褐变反应的程度随温度、酸度及糖的种类而异，温度和酸度越高，棕色化愈严重。糖的还原力愈强（葡萄糖、转化糖），棕色化也愈严重，这一点在生产加糖炼乳和乳粉时关系很大。,防止办法：,为添加,0.01%,左右的,L,半胱氨酸，具有一定的效果。,一、热加工对乳的影响,（一）一般的变化,3.,蒸煮味：,牛乳加热后会产生或轻或重的蒸煮味，蒸煮味的程度随加工处理的程度而异。,原因：,由于,乳球蛋白和脂肪球膜蛋白的热变性而产生巯基（,SH,）。甚至产生挥发性的硫化物和硫化氢（,H,2,S,）。,（二）各种成分的变化,1.,乳清蛋白的变化,2.,酪蛋白的的变化,3.,乳糖的变化,4.,脂肪的变化,5.,无机成分的变化,1.,乳清蛋白的变化,牛乳以,62,6330min,杀菌时产生蛋白变性现象。例如以,61.730min,杀菌处理后，约有,9%,的白蛋白和,5%,的球蛋白发生变性。牛乳加热使白蛋白和球蛋白完全变性的条件为,8060min,、,9030min,、,9510,15min,、,10010min,。,返回,2.,酪蛋白的的变化,在低于,100,的温度加热时化学性质不会受影响，,140,时开始变性。,100,长时间加热或在,120,加热时产生褐变。,100,以下的温度加热，虽然没有变化，但对物理性质却有明显影响。,返回,经,63,加热后，加酸生成的凝块比生乳凝固所产生的凝块来的小，而且柔软；,用皱胃酶凝固时，随加热温度的提高，凝乳时间延长，而且凝块也比较柔软。用,100,处理时尤为显著。,3.,乳糖的变化,乳糖在,100,以上的温度长时间加热则产,生乳酸、醋酸、蚁酸等。离子平衡显著变化，,此外也褐变，低于,100,短时间加热时，乳糖,的化学性质基本没有变化。,返回,4.,脂肪的变化,100,以上的温度加热，脂肪也不起化学变化；,一些球蛋白上浮，促使形成脂肪球间的凝聚体，使脂肪球粘连。,因此高温加热后，牛乳、稀奶油就不容易分离。但经,62,6330min,加热并立即冷却时，不致产生这种现象。,返回,5.,无机成分的变化,牛乳加热时钙和磷时受影响大。,在,63,以上的温度加热时，可溶性的钙和磷成为不溶性的磷酸钙,Ca,3,（,PO,4,）,2,而沉淀。,返回,二、冷加工对乳的影响,（一）冷冻对蛋白质的影响,不稳定现象为,:,原因,:,防止办法,:,在冻结初期，把牛乳融化后出现脆弱的羽毛状沉淀，其成分为酪蛋白酸钙。这种沉淀物用机械搅拌或加热易使其分散。,牛乳中盐类的浓度（胶体钙）、乳糖的结晶、冷冻前牛乳的加热和解冻速度等影响，使酪蛋白胶体从原来的状态变成不溶解状态。,添加六偏磷酸钠（,0.2%,）或四磷酸钠（和钙有螯合作用的）；,速冻；,添加蔗糖；,融化冻结乳时的温度,82,水浴效果最好。,（二）冷冻对脂肪的影响,现象,：,牛乳冻结时，由于脂肪球膜的结构发生变化，脂肪乳化产生不稳定现象，以致失去乳化能力，并使大小不等的脂肪团块浮于表面。,（二）冷冻对脂肪的影响,原因,：,冻结产生冰结晶，脂肪球受冰结晶机械作用的压迫和碰撞相互结成蜂窝状团块。,脂肪球膜随着解冻而失去水分，物理性质发生变化而失去弹性。,脂肪球内部的脂肪形成结晶而产生挤压作用，将液体释放从脂肪内挤出而破坏了球膜，因此乳化状态也被破坏。,（二）冷冻对脂肪的影响,防止办法,：,乳化状态不稳定的方法很多，最好的方法是在冷冻前进行,均质处理,（,60,，,22.54,24.50MPa,）。,（三）不良风味的出现和细菌的变化,现象：,原因：,防止办法：,冷冻保存的牛乳，经常出现氧化味、,金属味及鱼腥味。细菌几乎没有,增加，与冻结前乳相近似,由于处理时混入了金属离子，促进不饱,和脂肪酸的氧化，产生不饱和的,羟基化合物所致。,添加抗氧化剂,三、发酵的影响,1.,乳糖转化成乳酸,2.,稳定性降低,3.,生化反应,4.,物理性质的变化,5.,感官性质的变化,6.,微生物指标的变化,（,1,）糖代谢,（,2,）蛋白质代谢,（,3,）脂肪代谢,（,4,）维生素变化,（,5,）矿物质变化,（,6,）其它变化,乳酸发酵后,pH,从,6.6,降低至,4.4,，形成软质的凝乳。产生了细菌与酪蛋白微胶粒相连的粘液，赋予搅拌型酸乳粘浆状的质地。,乳酸发酵后使酸乳呈圆润、粘稠、均一的软质凝乳质地，且具有典型的酸味。这主要是以乙醛产生的风味最为突出。,由于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的共生作用，酸乳中的活菌数大于,10,7,cfu/g,，同时还产生乳糖酶（,半乳糖苷酶）。,2.,稳定性降低,乳酸的形成使乳清蛋白和酪蛋白复合体因其中的磷酸钙和柠檬酸钙的逐渐溶解而变得越来越不稳定。当体系内的,pH,达到酪蛋白的等电点时（,pH4.6-4.7,），酪蛋白胶粒开始聚集沉降，使原料乳变成了半固体状态的凝胶体,酸乳,返回,第二章 乳的物理化学性质,第三节 加工处理对牛乳的影响,畜产品加工专业,2008.3,第四节,乳的分类,一、常乳,概念：,乳牛产犊,7d,以后至干奶期开始,15d,之前所产的乳。,成分及性质趋于稳定，为乳制品的加工原料乳。,二、异常乳分类及分析,概念：,当乳牛受到饲养管理、疾病、气温以及其它各种因素的影响时，乳的成分和性质发生了变化，甚至不适于作为乳品加工的原料，不能加工出优质的产品，这种乳称作异常乳。,分类,生理异常乳,营养不良乳、初乳、末乳。,化学异常乳,高酸度酒精阳性乳、低酸度酒精阳性乳、冻结乳、低成分乳、混入杂质乳、风味异常乳等等。,病理异常乳,乳房炎乳、其它病牛乳。,细菌污染乳,菌数超标乳。,（一）生理异常乳,1.,营养不良乳,2.,初乳,3.,末乳,返回,饲料不足、营养不良的乳牛所产的乳汁，皱胃酶对其几乎不凝固，这种乳不能用于生产干酪。,概念,：,牛产犊后一周之内所分泌的乳汁，特别是,3d,之内的初乳，,特征,：,在感官上,：呈黄褐色，有异臭，味苦，粘度大。,理化性质上,：比重高于常乳，达,1.060,，常乳是,1.030,；呈酸性；冰点低于常乳。,成份,与常乳显著不同，物理性质差别很大，不适于做普通乳制品生产用的原料乳。,牛乳的化学成分有显著异常，细菌数及过氧化氢酶含量增加，酸度降低。一般泌乳末期乳,pH,达,7.0,，细菌数达,250,万,/ml,，氯根浓度约为,0.16%,左右。不适于作为乳制品的原料乳。,（二）化学异常乳,1.,酒精阳性乳,2.,低酸度酒精阳性乳,3.,低成分乳,4.,混入杂质乳,5.,细菌污染乳,1.,酒精阳性乳,概念,：,即用浓度,68%,或,70%,的酒精与等量的乳进行混合，凡产生絮状凝块的乳称为酒精阳性乳。,原因：,挤乳后鲜乳的贮存温度不适时，酸度会升高而呈酒精试验阳性，其原因主要是乳中的乳酸菌生长繁殖产生乳酸和其它有机酸所致。,返回,2.,低酸度酒精阳性乳,概念,：,有的鲜乳虽然酸度低（,16 T,以下），但酒精试验也呈阳性，所以称作低酸度酒精阳性乳。,原因：,环境（采食青草可治愈）饲养（饲喂、挤乳）管理生理机能,性状,：,酸度、蛋白质（酪蛋白）、乳糖、无机磷酸、透析性磷酸等的数量较正常乳低，而乳清蛋白、钠、氯、钙离子、胶体磷酸钙等较正常乳高。,盐类含量不正常及其与蛋白质之间的平衡不均称时，容易产生低酸度酒精阳性乳。,利用低酸度酒精阳性乳加工消毒乳、酸乳、乳粉等乳制品，其微生物和理化指标都符合乳制品标准的要求，主要是感官指标中的组织状态和风味欠佳。,返回,3.,低成分乳,概念,：,是指乳的总干不足,11%,，乳脂率低于,2.7%,的原料乳。,返回,原因,：,（,1,）季节和气温对产乳量和成分的影响：乳量冬季少，夏季多；含脂率冬季高，夏季低。无脂干物质以舍饲后期最低。,（,2,）饲料对含脂率的影响 限制精饲料、过量给予精料和对饲料加工处理等造成。多给粉末饲料或颗粒饲料使含脂率降低。,（,3,）饲料对无脂干物质的影响：长期营养不良则使乳量下降，并使无脂干物质和蛋白质减少。,（,4,）人为因素：如在原料乳中加水，或撇去原料乳中上层的稀奶油等，都会使原料乳的干物质含量及乳脂率下降。,防止办法：选育和改良乳牛品种；合理的饲养管理、清洁卫生条件及合理的榨乳、收纳、贮存，则可以获得成分含量高而优质的原料乳。,4.,混入杂质乳,概念：,是指在乳中混入原来不存在的物质的乳。,杂质来源：,（,1,）偶然混入：主要来源于牛舍环境的有昆虫、垫草、饲料、土壤、污水等；来源于牛体的有乳牛皮肤、粪便；来源于挤乳操作过程的有头发、衣服片、金属、纸、洗涤剂、杀菌剂。,（,2,）人为混入：主要包括水、中和剂、防腐剂和其它成分，如异种脂肪、异种蛋白等。,（,3,）经牛体进入：主要包括激素、抗生素、放射性物质、农药等。,返回,5.,细菌污染乳,（,1,）微生物污染乳的种类；,酸败乳是由乳酸菌、丙酸菌、大肠菌、小球菌等造成，导致牛乳酸度增加，稳定性降低；,粘质乳是嗜冷、明串珠菌属菌等造成，常导致牛乳粘质化、蛋白质分解；,着色乳是嗜冷菌、球菌类、红色酵母引起，使乳色泽黄变、赤变、蓝变；,异常凝固分解乳由蛋白质分解菌、脂肪分解菌、嗜冷菌、芽孢杆菌引起，导致乳胨化、碱化和脂肪分解臭及苦味的产生；,细菌性异常风味乳由蛋白质分解菌、脂肪分解菌、嗜冷菌、大肠菌引起，导致乳产生异臭、异味；,噬菌体污染乳由噬菌体引起，主要是乳酸菌噬菌体，常导致乳中菌体溶解、细菌数减少。,返回,（,2,）乳中微生物的来源及污染途径如下：,乳房,：乳房的外部沾污着大量粪屑等。这些粪屑中的微生物，从乳头端部侵入乳房，由于本身的繁殖和乳房的物理蠕动而进入乳房内部。因此，第一股乳流中，微生物的数量最多。,牛体,：牛舍空气、垫草、尘土以及本身的排泄物中的细菌大量附着在乳房的周围，当挤乳时就混入牛乳中。,空气,：挤乳及收乳过程中，鲜乳经常暴露于空气中，因此受空气中微生物污染的机会很多，尤其是牛舍内的空气，含有很多的细菌。通常每毫升空气中含有细菌,50,100,个，灰尘多时可达,10000,个，其中以带芽孢的杆菌和球菌属居多，此外霉菌的孢子也很多。,挤乳用具和乳桶等,：挤乳时所用的乳桶、挤乳机、过滤布、洗乳房用布以及乳桶等如果不事先进行清洗杀菌，则通过这些用具也会使鲜乳受到污染。,其它,：挤乳员的手不清洁，或者混入苍蝇及其它昆虫，污水溅入乳桶中等。,（三）病理异常乳,1.,乳房炎乳,特点,分类,判断方法,乳糖含量低，氯含量增加及球蛋白含量升高，酪蛋白含量下降，并且体细胞数量增多，无脂干物质含量较常乳少。,临床性、非临床性、潜在性、慢性、急性、细菌性,pH,乳糖、氯以及其它矿物质 酪蛋白数 细胞数 其它方面,pH,：常乳,pH,为,6.6,，如果,pH,在,6.7,以上时,可怀疑是非临床性乳房炎。如果,pH,为,6.8,以上，则认为是乳房炎阳性。简单的乳房炎乳检查方法为测定乳的,pH,。,乳糖、氯以及其它矿物质：,氯糖数,=,（氯,%,糖,%,）,100,常乳的氯糖数在,2,3,之间，乳房炎乳则在,3.5,以上。,乳房炎乳中氯、钠含量上升，而钙、磷、钾稍微减少，铁、锰、钼等减少。,酪蛋白数：乳房炎中的酪蛋白氮指数在,78,或,78,以下。酪蛋白数的计算如下：,酪蛋白数,=,（酪蛋白氮总氮）,100,细胞数 乳房炎检查的标准方法是直接镜检来测定细胞总数或蛋白血球数。体细胞数或总细胞数包括白血球、淋巴细胞、上皮细胞，测定方法与测定总菌数相同。,细胞总数与乳房炎之间的关系为：牛乳,1ml,中白血球如果在,10,万以上，则认为是乳房炎；如果增至,50,万，则牛乳中无脂干物质及乳糖含量逐渐降低。,其它方面 乳牛患乳房炎后，牛乳的凝乳张力下降；维生素,B1,、维生素,B2,含量减少。,2.,其它病牛乳,口蹄疫、布氏杆菌病等的乳牛所产的乳其质量变化大致与乳房炎乳相类似。,患酮体过剩、肝机能障碍、繁殖障碍等的乳牛，易分泌低酸度酒精阳性乳。,（一）乳的光学性质（,142,）,乳与乳制品的颜色,不透明的白色并稍显淡黄色。,乳的白色主要是由酪蛋白胶粒和脂肪球对可见光的散射作用产生。,乳清的黄色是由含有核黄素引起的。,返回,（二）乳的热学性质,(143),1.,冰点：,2.,沸点：,3.,比热：,牛乳冰点的平均值为,0.550,0.512,，平均,为,0.522,或,0.540,。掺水量,X=,（,T-T1,）,/T,式中：,x-,掺水量（）；,T-,正常乳的冰点；,T1,被检乳的冰点。,掺水,10%,，冰点上升,0.054,。,酸败的牛乳其冰点会降低，所以测定冰点必须要求牛乳的酸度在,20T,以内。,在,101.33kPa,（,1,个大气压）下约为,100.17,。,乳的沸点受其固形物含量影响。浓缩到原体积一半时，沸点上升,0.5,。,牛乳的比热一般约为,3.89kJ/,（,kg,）,返回,1.,电导率,由于乳中含有盐类，因此具有导电性，可以传导电流。正常牛乳的电导率,25,时为,0.004,0.0055 S/m,，有乳酸生成电导率升高。一般电导率超过,0.006 S/m,，即可认为是病牛乳。,2.,氧化还原电势,一般牛乳的氧化还原电势,Eh,为,+0.23,+0.25V,。乳经过加热，则产生还原性强的硫基化合物，而使,Eh,降低；铜离子存在可使,Eh,上升；而微生物污染后随着氧的消耗和产生还原性代谢产物，使,Eh,降低。与,pH,负相关。,返回,（三）乳的电学性质,(145),（四）乳的滋味与气味,(143),特殊的,香味,：挥发性脂肪酸及其它挥发性物质。,另外：很容易吸收外界的各种气味。,稍带,甜味,：乳糖。,稍带,咸味,：氯离子。,苦味,：,Mg,2+,、,Ca,2+,酸味,：由柠檬酸及磷酸所产生。,返回,（五）乳的密度与比重,(145),乳的比重（相对密度）,指乳在,15,时的重量与同容积水在,15,时的重量之比。正常乳的比重以,15,为标准，平均为,1.032,。,乳的密度,指乳在,20,时的质量与同容积水在,4,时的质量之比。正常乳的密度平均为,1.030,。我国乳品厂都采用这一标准。,返回,换算及校正,：在同等温度下，比重和密度的绝对值相差甚微，乳的密度较比重小,0.0019,。乳品生产中常以,0.002,的差数进行换算。乳的密度随温度而变化，温度降低，乳密度增高；温度升高，乳密度降低。在,10,25,范围内，温度每变化,1,，乳的密度就相差,0.0002,（牛乳乳汁计读数为,0.2,）。乳品生产中换算密度时即以,20,为标准，乳的温度每高出,1,，密度值就要加上,0.0002,（即牛乳乳汁计读数加上,0.2,）；乳温度每低,1,，密度值就要减去,0.0002,（即牛乳乳汁计读数减去,0.2,）。,刚挤出来的乳在放置,2,3 h,后，其密度升高,0.001,左右，这是由于气体的逸散及脂肪的凝固使容积发生变化的结果。,返回,（六）乳的酸度与,pH,值,(144),新鲜乳的酸度称为,固有酸度或自然酸度,，这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的酸无关。,挤出后的乳在微生物的作用下产生乳酸发酵，导致乳的酸度逐渐升高。由于发酵产酸而升高的这部分酸度称为,发酵酸度,。,自然酸度和发酵酸度之和称为,总酸度,。,返回,吉尔涅尔度（,T,）,定义：,取,10ml,牛乳，用,20ml,蒸馏水稀释，加入,0.5%,的酚酞指示剂,0.5ml,，以,0.1mol/L,溶液滴定，将所消耗的,NaOH,毫升数乘以,10,，即为中和,100ml,牛乳所需的,0.1mol/LNaOH,毫升数，每毫升为,1T,，也称,1,度。,2.,乳酸度（乳酸,%,）,用乳酸量表示的酸度。按上述方法测定后用下列公式计算：,3.,苏克斯列特,格恩克尔度（,SH,）,4.,乳的,pH pH,为离子酸度或活性酸度。正常新鲜牛乳的,pH,为,6.4,6.8,，一般酸败乳或初乳的,pH,在,6.4,以下，乳房炎乳或低酸度乳,pH,在,6.8,以上。,本章复习题,