乳的化学成分及理化性质

第一篇 乳品工艺学,食品科学与工程学院 畜产品加工学,江西农业大学,第一章 乳的化学成分及理化性质,食品科学与工程学院 畜产品加工学,江西农业大学,本章主要内容,第一节 乳的概念及分散体系第二节 乳的化学组成及性质第三节 乳的物理性质,本章学习目标,掌握乳的概念、化学成分掌握理化特性及其与乳制品质量的关系,第一节 乳的概念及分散体系,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。含有幼儿生长发育所需要的全部营养成分，是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全部营养物质。,一、乳的概念,二、乳的分散体系,乳的分散体系,乳胶体,乳浊液,真溶液,酪蛋白：515nm；白蛋白：1.55nm球蛋白：23nm；平均1500nm之间,分散质：乳蛋白质胶体磷酸钙盐分散剂：水,乳脂肪球的平均直径为30005000nm在500105nm之间,分散质：乳脂肪分散剂：非脂乳成分,乳糖和盐类的粒子直径小于1nm,分散质：乳糖、盐类（部分磷酸盐、无机盐类、柠檬酸盐）分散剂：水,三、乳的营养学意义,奶牛的饲料转化率高，生产成本最低。1kg饲料所能获得的动物蛋白，牛奶140g，肉鸡110g，鱼90g，蛋59g，猪肉24g。,1、经济学价值,乳的营养丰富，成分齐全，容易消化；是哺乳动物初生阶段维持生命、发育不可替代的必需食品,2、营养学价值,乳脂肪,主要的能量物质,可消化性高,含必需脂肪酸,（1）乳脂肪,脂溶性维生素的载体,乳蛋白质,生物价高85,消化率高98%,氨基酸均衡,（2）乳蛋白质,常见食物蛋白质的生物价,乳 糖,消化性,发酵作用,（3）乳 糖,C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6 乳糖 水 半乳糖 葡萄糖,乳糖分解酶,C12H22O11+H2O 4C3H6O3 乳糖 水 乳酸,乳酸菌,改善胃肠道pH值环境,发酵产物增加抑制有害细菌,发酵产物治疗功效,（4）乳盐类,主要以无机磷酸盐和有机柠檬酸盐的状态存在。Ca、P含量丰富，当CaP11.5时符合人体需要，是最好补充Ca、P的食品。,四、乳的分类,乳的分类,常 乳,异常乳,生理异常乳,病理异常乳,成分异常乳,初 乳,末 乳,酒精阳性乳,低成分乳,细菌污染乳,混入杂质乳,乳房炎乳,其它病牛乳,第二节 乳的化学组成及性质,乳脂肪：约占35,水分：约占8789,乳糖：约占4.7,1,2,3,乳蛋白质：约占3.03.5,4,乳中的无机物和盐类,乳中的酶类,5,6,乳中的维生素,7,一、水 分,水分,游离水（97）,结晶水（2.8）,结合水（2.8）,二、乳 糖,1、化学结构,2、性 质,酵母,细菌,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,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）,-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-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-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, ,3、存在形式,4、溶解度,溶解度,初溶解度：立即溶解、-含水乳糖的溶解度,超溶解度：饱和溶液冷却成过饱和液（亚稳态）,最后溶解度：-含水乳糖和-无水乳糖,乳糖的溶解度曲线,人和哺乳动物从母乳中消耗的第一种碳水化合物提高钙、镁、磷及微量元素的吸收，改进骨骼和牙齿的矿化作用阻止嗜碱性细菌的生长，有助于肠的蠕动促进智力发育-是脑和神经的糖脂质的一种成分,5、乳糖的功能,三、乳脂肪,脂肪球膜的结构图1-脂肪 2-结合水 3-蛋白质 4-乳浆,0.120um（34um）2040亿个/1mL全乳,乳中脂类物质的平均含量,乳中的脂肪酸分类,水溶性挥发性脂肪酸：如丁酸、乙酸等,非水溶性不挥发性脂肪酸：十四碳酸、二十碳酸,非水溶性挥发性脂肪酸：如十二碳酸等,乳脂肪的理化常数,四、蛋白质,酪蛋白,蛋白质,乳清蛋白,脂肪球膜蛋白,乳白蛋白,眎、胨,血清白蛋白,乳球蛋白,乳球蛋白,免疫球蛋白,K酪蛋白,酪蛋白,酪蛋白,酪蛋白,乳白蛋白,含氮物,蛋白质（5%）：氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸等,1、酪蛋白（ Casein）83%,酪蛋白酸钙磷酸钙复合体胶粒,与酸碱反应,与醛的反应,酪蛋白,与糖的反应,酸凝固,酶作用,酪蛋白的钙凝固,NH3RCOO两性,弱酸介质:2R-NH2+HCHOR-NH-CH2-NH-R+H2O碱性介质:R-NH2+HCHOR-N=CH2+H2O,芳香味,氨基糖,复合体 Ca3(PO4)2+ 酪蛋白酸钙酸Ca + 酪蛋白,乳糖 乳酸 游离酪蛋白+乳酸钙,复合体+皱胃酶付酪蛋白钙+乳清蛋白+皱胃酶（不能除去其中Ca2+）,Ca,P含量直接影响酪蛋白微粒大小乳中Ca P复合体稳定，CaCl2破坏了平衡、加热即凝固,PH4.6,2、乳清蛋白,滤液(乳清蛋白),乳蛋白,沉淀(酪蛋白）,乳清蛋白沉淀（81）,乳白蛋白（68）,乳球蛋白（13）,1.-乳白蛋白2.-乳球蛋白3.血清白蛋白,眎、胨,免疫球蛋白,煮沸、PH4.6,PH7,饱和MgSO4盐析,溶解,析出,五、乳中的无机物,100mL牛乳中的主要无机成分的含量（mg）,六、乳中的维生素,乳中维生素的含量及成人日需要量,七、乳中的酶,过氧化氢酶,乳中的酶,水解酶类,氧化还原酶类,脂 酶,磷酸酶,蛋白酶,过氧化物酶,八、其他成分,其他成分,有机酸（0.07%0.40%）,细胞成份（50万个/mL）,气体（5%7%）,第三节 乳的物理性质,乳的色泽,1,乳的滋味与气味,2,乳的酸度,3,乳的热学性质,5,乳的比重和密度,4,其它,6,所含成分及其色素通过光线而反射呈现的颜色白色：脂肪球及酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体对光的反射、折射产生的，乳白蛋白、乳球蛋白与色泽无关。浅黄色：由核黄素（乳清中）、叶黄素和胡萝卜素引起的,一、色泽,滋味：甜味，稍带咸味，易吸味 Mg2+、Ca2+苦味，磷酸、柠檬酸酸味 正常风味乳中含有：甲硫醚、丙酮、醛类、酪酸及其他微量的FFA。挥发性脂肪酸中,以醋酸、甲酸较多。此外，可能有生理异常风味、脂肪分解味、氧化味、日光味、蒸煮味、苦味、酸败味,二、滋味与气味,PH：常乳PH在6.5-6.7，PH6.7可能为乳房炎乳，PH6.5，可能含有初乳或有细菌繁殖产酸滴定酸度，即取一定量牛奶，以酚酞作指示剂，再用一定浓度的碱液（常为0.1MNaOH）滴定，以消耗碱液的体积来表示自然酸度：又固有酸度，牛乳原有的酸度，与贮存中的微生物繁殖无关。发酵酸度：因发酵而升高的酸度总酸度=自然酸度+发酵酸度,三、酸度,酸度表示方式,吉尔涅尔度（0T）：16-180T,SH度：5-80SH,乳酸度：0.15-0.17%,乳密度，即20时乳的质量与同容积水在4时的质量比。即D20/4 正常乳为1.030，初乳为1.038-1.040乳比重，通常指在15下，乳的重量与同容积水重量比。即D15/15 正常乳在1.0281.034之间，平均1.032。脱脂乳在1.034-1.040之间,四、密度和比重,影响因素,无脂干物质水：每加10%的水，约降0.003，即3度脂肪刚挤出的乳比放置2-3天后的比重低0.0008-0.001在10-25内，每变化1，则 D=0.0002，即0.2度,冰点：为-0.525 -0.565，平均-0.54乳糖及可溶性盐类使冰点下降，蛋白质脂肪影响不大，变酸时，冰点下降，乳中加1%水时，冰点上升0.0054。 沸点：理论上比水高0.15，实际1atm时为100.17淡炼乳，比重为1.066，沸