乳的概念-化学组成.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、为何食乳,乳是哺乳动物分娩后从乳腺中分泌的一种特殊物质,1.组成：国际公认的全价营养食品,USA的调查:在所消费的食物总能量中，乳制品只占10，可却提供了20%的蛋白质,72的钙,，33的磷，20的镁，36的V,D2,，12的V,A,，故是营养丰富且密集的食品，是初生阶段维持生命发育不可替代的食品。,2.经济实惠,奶的,饲料转化,率高，分泌量多,产量高,从1公斤饲料获得的动物蛋白:肉鸡为110g,鱼90g,蛋59g,猪肉24g,牛奶140g,从节约粮食的角度：需0.40.5kg精料/kg奶,谷物只占60%,10-20kg/kg猪肉,所谓的乳与乳制品通常指,牛乳与牛乳制品,膳食中的重要性,：,乳的营养价值老幼皆知：提供人体尤其婴幼儿必需的蛋白质、能量和矿物质等,现代研究表明乳还具有能,提高免疫力和抗感染等功能。,经济重要性,：,乳及乳制品在品工业已成为我国食品业的重要产业之一。,促进农业结构调整，增加农民收入的重要手段。,乳的概念,一、乳：,哺乳动物分娩后，从乳腺中分泌的一种白色或稍带黄色的不透明的具有胶体特性的生物学液体。,特点：,微甜，有特有香气，含有幼畜生长的全部营养成分。哺乳动物出生后，最适于消化吸收的全价食物,二、分类,（一）按乳牛泌乳期前后、生理、病理和其他因素的影响，乳的成分发生变化分为：,1.初乳:,又胶奶，产犊后一周的奶。,2.末乳:,又老乳，干奶前两周的乳,不易作加工原料。不宜作奶油原料。,3.常乳:,分娩后一周至干奶前两周的奶。,泌乳期300天,两周,常乳,初乳,一周,初乳,干奶期,2.初乳与常乳的营养成分比较,分娩天数,0.5 1 2 3 4 8,Ts,(%)19.62 18.42 13.51 13.41 12.76 12.48,fat,(%)6.1 5.42 4.83 3.72 3.4 3.3,IgG,(mg/ml),61.5 40 13.6 6.00 1.8 0.5,乳糖,2.93 3.02 3.72 4.27 4.46 4.89,3.牛初乳的生理功能组份,1),免疫因子,：高效抗病毒、细菌、真菌及其它过敏原，中和毒素，调理身体免疫机能。2),生长因子,：具有促进正常生长和加快伤口愈合，延缓衰老功效,免疫因子1）,免疫球蛋白（简Ig）,，是一类具有抗体活性或化学结构与抗体相似的蛋白对病毒、细菌及真菌感染有强大的防治作用。2）,非特异性蛋白质及免疫调节物质,：可调节和刺激多种人体机能，乳铁蛋白（Lf）、乳酸过氧化酶Lp、黄嘌呤氧化酶。3）,其它具有免疫功能的活性组份；,糖蛋白、溶菌酶（LZ）、细胞活素、（PRP）、乳清蛋白。,生长因子：具有促进正常生长和加快伤 口愈合，延缓衰老功效（IGF-I），（TGF），（EGF），（FGF）；（NGE）等等。生长激素（GH）、促性腺激素-释放激素（GnRH）及其结合肽（GAP）。,4.生理功能评价：（医学及营养学专家）其中的广谱抗体及其它免疫因子协同作用，能更加高效地预防和改善疾病，增强抗病能力，各种生物因子协同作用，能促进细胞正常生长，组织修复和外伤痊愈，并给逐渐衰老的人重驻青春希望，故是一种有潜力的免疫调节，促进生长发育，抗衰老的功能性食品。,初乳采集,低温喷,雾干燥,初乳粉,迅速冷却7,离心脱脂,Ig抗体浓度及卫生检验,标准化,包装,产品,72,15s,纽赐康牛初乳粉的工艺流程,开发问题1.保证初乳中热敏性功能组分.尤其,Ig的生物活性(微胶囊技术,高浓度蛋白配方-添加乳清)2.对初乳组分进行适度的拆分-利用多种技术分离纯化得到高浓度IgG3.针对不同人群采用不同的产品策略4.完善初乳功能食品检测技术,以防假冒,(二)末乳、又老乳，干奶前两周的乳成分：除脂肪外，均较常乳高。风味：苦微咸、解脂酶多，故常有油脂氧化味，不宜作加工原料。,(三)酒精阳性乳,即用68%或72%的酒精与等量乳混合出现凝块的乳,属不合格乳,酒精浓度 产生絮状物时的界限酸度。,68 20T,70 19T,72 18T,酒精试验是作为检测牛奶界限酸度的一种既简便又较为可靠的方法,沉淀,酒精,Ca,2+,脱水,Mg,2+,酪蛋白,亚稳态,煮沸试验：,乳酸度愈高，乳中蛋白质对热的稳定性愈低，愈易凝固。乳酸度与凝固关系如下：,18-22,O,T,，煮沸不凝固，,26-28,O,T,，煮沸不凝固，,30,O,T,，加热至,77,凝固，,40,O,T,，,加热至,40,凝固，,50,O,T,，,加热至,30,凝固，,60,O,T,，,加热至,22,凝固，,65,O,T,，加热至,16,凝固,低酸度酒精阳性乳：,挤奶后不久的乳，其酸度16，但酒精试验呈阳性，往往造成很大损失。,产生的原因：,环境的影响；饲养管理；生理机能的影响；年龄,特点：,酸度,P,r,乳糖,无机磷酸盐,透析性磷酸盐低；,乳清蛋白,Na,Ca,2,胶体Ca,3,(PO,4,),2,高。,耐热性较强，100与常乳无区别。130比常,乳易凝固，故片式杀菌时，易于金属片上产生,乳石，制成的奶粉溶解度。,盐类不平衡乳易产生低酸度酒精阳性乳,T,(四)低成分乳,产生的原因,：,1.,遗传：品种、个体原因,2.饲养管理：如限制粗饲料，过量给予浓厚饲料,3.直接人为因素,必须加强原料乳的管理,（五）混入杂质的乳,即乳中掺入了原来乳中不存在的物质的异常乳。,产生的原因：,1.人为混入的,2.经牛机体污染,3.偶然混入采用小口径桶。,(六),细菌污染乳,即原料乳被微生物污染产生异常变化的乳,不能用作生产乳制品的原料。,产生的原因：,1.生产工人不重视，缺乏食品卫生法的观念,2.牛体卫生差,3.盛奶工具洗涤杀菌不够,4.原料乳不及时冷却等,(七),乳房炎乳：由无乳链球菌引起的为慢性乳房炎乳，须从细菌学和化学检验来确证。,由于葡萄球菌引起的为急性乳房炎乳,特点：,1.泌乳量下降1020%,2.,成分变化：,3.细菌数，白血球和上皮细胞增多,4.不宜作原料,5.对公共健康有威胁,可通过,酪蛋白数、氯糖值,来判断,四、常乳的标准,1.健康牛分泌的乳,2.初、末乳不得使用,3.无肉眼可见的机械杂质,4.有鲜乳的滋、气味，无异味,5.状态：均匀无沉淀的流体，无浓厚粘稠,6.色泽：白色或微黄色,7.酸度不大于20,8.成分:脂肪不小于3.2%,SNF不小于8.5%,9.无防腐剂,T,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,脂肪：在牛奶中以乳浊液状态存在，低温时，由乳浊液变为悬浮液，可采用离心静置的方法分离。,酪蛋白大部分为515nm,蛋白质以胶体分散 乳白蛋白1.55nm,乳球蛋白23nm,可采用离心分离（2万rpm）,盐类、乳糖以分子及离子状态存在，是真溶液，不能用过滤、静置分离,牛乳,离心,稀奶油,生酪(凝块),酸,奶油,脂肪,脂溶性维生素,脱脂乳,酪乳,凝乳酶,乳清,煮沸,沉淀,滤液,牛乳,生酪(凝块),酪蛋白,脂肪,脂溶性维生素,酸,凝乳酶,乳清,煮沸,沉淀,乳白蛋白,乳清蛋白,滤液,乳糖,无机盐,水溶性维生素,牛乳加工处理后的名称,牛乳,生酪(凝块),酪蛋白,脂肪,脂溶性维生素,酸,凝乳酶,乳清,煮沸,沉淀,乳白蛋白,乳清蛋白,滤液,乳糖,无机盐,水溶性维生素,各成分含量,人与哺乳动物的乳的成分,(摘自乳品化学),成分 人 马 乳牛 山羊 绵羊,脂肪3.4 1.2 3.6 4.1 3.9,蛋白质1.6 2.0 3.4 3.7 6.2,乳糖6.4 5.8 4.6 4.6 5.0,矿物质,0.3 0.4 0.8 0.8 1.0,柠檬酸0.2 0.2 0.2 0.3 0.2,水分88.1 90.4 87.4 86.5 83.7,新生幼儿达初,生重2倍的天数 180 60 47 22 15,牛乳的概略组成,(摘自乳品化学),组分 平均组成 范围 干物质中,平均组成,水分 87.3 85.588.7 -,非脂乳固体 8.8 7.910.0 69,乳糖 4.6 3.85.3 36,脂肪 3.9,2.45.5,31,蛋白质 3.25 2.34.4 26,酪蛋白 2.6 1.73.5 20,矿物质 0.65 0.53 0.80 5.1,有机酸 0.18 0.13 0.22 1.4,(一),水分：,主要组成部分,1.游离水,：,以溶剂状态存在，,溶解有：有机质、矿物质和气体,2.结合水 占23%以氢键和蛋白质的亲水基，乳糖，盐类结合存在,(二),干物质(,1113%),即将乳干燥至恒重时所得到的残渣，其中含有乳的全部乳固体。,计算时,按公式T=0.25L+1.2F0.14,其中T:干物质百分数,L:比重计度数,F:脂肪,百分数,脂肪,非脂乳固体,乳糖,蛋白质,矿物质,维生素,(三)脂肪,1.组成,以中性脂肪形态存在，溶有磷脂、甾醇、色素、脂溶性维生素，是甘油酯的混合物，其中最主要的是甘油三酸酯,2.与其它动植物脂肪的比较,1,）乳脂肪中含有20种左右的脂肪酸，而其它动物性油脂有57种。,2）乳脂肪中含有低级挥发性脂肪酸(占14),其中水溶性挥发性脂肪酸达8,其它油脂,1，但易受光线，氧气，高温，解脂酶，微生物的作用,3）不饱和脂肪酸含量约占44%,既不同于坚硬的动物性脂肪,也有别于呈液态的植物油,3.,乳脂肪的构造及其存在状态,以微细的球状存在,其直径D=0.122,m,大部分在4,m以下，D=3,m，有,20亿个40亿个/ml乳,。,脂肪球大小与加工有关，越大越易分离。,脂肪球膜特点,:一个原生膜包围,由卵磷脂和蛋白质等构成,其厚度约5nm,0.35g/L乳.,作用:,保持乳脂肪乳浊液及悬浮液的稳定性,防止脂肪在冲击时的互相结合,成分:,含有蛋白质,磷脂,甘油酯,胆固醇,类胡萝卜素和VA,金属,酶类,脂肪球膜结构,4.测定脂肪的原则,首先破坏球膜采用化学处理方法，再测脂肪含量。,测定方法有:,Gerber法,Babcock,法,和,Roess-Gottieb,法,后者是国际统一标准,精确,也可用于奶油、奶粉的脂肪测定,稳定分散,机械搅拌,化学物质,聚集,Gerber法:,异戊醇的作用：,1)强吸咐作用，加强H,2,SO,4,对膜的破坏,2)与H,2,SO,4,作用成异戊醇酯，降低乳表面强力，促进乳脂肪聚合,3)减少或消除泡沫,便于读数,4)测定结果偏高,乳,浓,H,2,S,O,4,破坏球膜,异戊醇,离心分离,NH,2,R(COO),6,Ca,3,+4 H,2,S O,4,H,2,S,O,4,NH,2,R(COO),6,+3C,a,SO,4,5.化学变化,乳脂肪变质后，产生不快气味，甚至不能食用。主要原因,1),水解,尤其当奶油被霉菌污染后，水解更为迅速,2)氧化,解脂酶,酸败味,低级脂肪酸,氧气,光,金属,油哈味,不饱和脂肪酸,饱和脂肪酸,磷脂,卵磷脂:脑磷脂:神经鞘磷脂=48:37:15,60%磷脂存在球膜中,经离心分离稀奶油时，其中约有70%的磷脂被转移至稀奶油中去。稀奶油再经搅拌制奶油时，大部分磷脂转移到,酪乳,中。,卵磷脂:脂肪球膜蛋白复合物的主要成分，其存在与脂肪乳浊液稳定有关。,速溶全脂奶粉的制造工艺中,采用喷涂卵磷脂技术,改善了制品的冲调性能。,(四)碳水化物乳糖：约4.5%,占总碳水化合物的99.8%，占干物质3839%，是乳腺分泌的特有产物,其它碳水化物有葡萄糖（初乳中较多）、半乳糖、果糖、低聚糖、己糖胺等。,乳糖化学结构,1.乳糖的结构,酵母,细菌,同时进行也可单独进行,各种酸+其它,乳糖,乳糖酶,单糖,微生物,酒精-,牛乳酒、马乳酒,乳酸+丁酸+丙酸+二氧化碳,2.性质,乳糖甜度是蔗糖的1/51/6，水解后，甜度提高，半乳糖是蔗糖甜度的0.63倍，葡萄糖是蔗糖甜度的0.72倍。,3.存在形式,1),-乳糖水合物:即普通乳糖,93时结晶出来的,乳糖，常温时最稳定,2),-,乳糖无水物:将,-乳糖水合物以120-130加,热失去结晶水时的乳糖,3),-,乳糖:在,93时从,-乳糖水合物结晶出来的乳,糖，甜度、溶解度高于,-乳糖水合物,:,=1:1.65 溶解度,4.,溶解度,乳糖的溶解度曲线,1）初溶解度：将乳糖投入水后,立即溶解时的溶解度,即,-含水乳糖的溶解度.,2）最后溶解度:上述溶液继续振荡,再添加乳糖则可溶解,达最后溶解度,即,-含水乳糖和,-无水乳糖的溶解度,当Temp.25时,几乎测不出初溶解度.,3）超溶解度：将上述饱和溶液冷却到饱和时的温度以下,则生成过饱和液(亚稳态)，但并未立即析出结晶时的溶解度,乳糖的相对不溶性与形成过饱和溶液的能力在乳品中有着广泛的应用,乳糖,变旋光,乳糖,乳糖的功能:,1.人和哺乳动物从母乳中消耗的第一种碳水化合物,2.提高钙、镁、磷及微量元素的吸收，改进骨骼和牙齿的矿化作用,3.阻止嗜碱性细菌的生长，有助于肠的蠕动,4.促进智力发育是脑和神经的糖脂质的一种成分,11.5,11.0,10.5,10.0,9.5,9.0,20 40 60 80 100,试验,期/天,双歧杆菌数的对数值每克粪便,乳糖,小麦淀粉,葡萄糖+半乳糖,食用不同碳水化合物后的粪便中双歧杆菌的平均值,乳糖强制结晶:,在亚稳定状态时，添加晶种，促使乳糖形成微细结晶的过程.,乳糖不耐症：,由于有些人体内的乳糖酶活性降低或缺乏乳糖酶，当饮用乳及乳制品时，其中的乳糖不被消化吸收,从而发生腹泻症状.,原因：,乳糖在肠道不被分解直接入小肠后，使小肠渗透压高，导致水进入肠道管腔，使得大肠中细菌繁殖,产生乳酸和二氧化碳，导致PH下降,当PH,6.5时，剌激大肠引起腹痛症。,(五)蛋白质,种类：,酪蛋白,蛋白质,乳清蛋白,脂肪球膜蛋白,乳白蛋白,月示,、,胨,S,酪蛋白,K酪蛋白,酪蛋白,酪蛋白,乳白蛋白,血清白蛋白,乳球蛋白,乳球蛋白,IgG,1,IgG,2,IgG,M,IgG,A,免疫球蛋白,酪蛋白：,PH4.6沉淀的蛋白质，占乳蛋白的83%,纯净的酪蛋白为不溶于水的白色物质，但可溶于酸碱液中（即两性）形成可溶性盐,酪蛋白胶束模拟图,存在方式：,与钙结合使微粒结构稳定,形成酪蛋白酸钙再与胶体状的Ca,3,(PO,4,),2,结合形成酪蛋白酸钙磷酸钙复合体形式存在。,与酸碱反应 NH,3,RCOO,两性,与醛的反应,弱酸介质:2R-NH,2,+HCHOR-NH-CH,2,-NH-R+H,2,O,碱性介质:R-NH,2,+HCHOR-N=CH,2,+H,2,O,应用于塑料工业,人造纤维的生产,与糖的反应:氨基糖 芳香味,常见于奶粉，乳蛋白粉、炼乳等,为防止此反应，应尽量除去水分，只留结合水，并隔绝空气。,酸凝固,复合体,Ca,3,(PO,4,),2,+酪蛋白酸钙,酸Ca+酪蛋白,乳糖 乳酸 游离酪蛋白,+,乳酸钙,乳酸能使酪蛋白形成硬的凝块，稀乳酸及其盐不溶解酪蛋白,故适于沉淀酪蛋白。,PH5.2,PH4.6,乳酸菌,复合体,酶作用,用于制作干酪,复合体,+,皱胃酶付酪蛋白钙+乳清蛋白+皱胃酶,（不能除去其中Ca,+,）,应用于干酪,酸乳制品,工业用干酪素和食用干酪素。,酪蛋白的钙凝固（低分子P,r,，乳清蛋白均被利用）,Ca,P含量直接影响酪蛋白微粒大小，大颗粒含Ca.P较多.,乳中Ca P,故复合体稳定,当加入CaCl,2,破坏了平衡,加热即凝固,温度越高,则CaCl量愈少,且乳清蛋白也凝固.,当T=95,每升乳加1-1.25gCaCl,2,，则97%的乳蛋白可被利用，,蛋白质的利用率比酸凝固法高5%，比皱胃酶高10%以上。,2）乳清蛋白,-乳白蛋白:制造小儿麻痹滤性病毒培养基的必需原料。,特点:所含必需氨基酸较酪蛋白少，但有些比酪蛋白高，如胱氨酸可起到蛋白补偿作用，故乳蛋白是全价蛋白。,性质：呈直经1.5-5um的微粒散于乳中,对酪蛋白起保护作用,常温下不能用酸凝固,弱酸加温可以等电点为4.1-4.8,分子量为15100,与酪蛋白的主要区别是不含P,而含大量为S,故不能被胃酶凝固。,-乳球蛋白:分子量为35500，皱胃酶不能使其凝固，常乳中仅0.2-0.4%，初乳中多。,真性球蛋白:与免疫性有关，具抗原作用，故常称为免疫性球蛋白，占乳清的5-10%，占初乳蛋白质的50-60%，病牛乳中多，故可用以判断家畜的健康状态。,