第一章-乳品原料学

SOUTHWESTUNIVERSITY第一篇乳与乳制品工艺学第一章乳品原料学第一节乳的化学组成和性质第二节乳的物理性质第三节乳的分类本章教学目标了解乳成分的结构和功能性质。掌握乳的概念、化学成分、理化特性及其与乳制品质量的关系。第一节乳的化学组成和性质一、乳的概念及营养价值从健康的哺乳动物乳房分泌出的生理学液体。它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。乳的营养价值：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。乳蛋白质生物价较高（85），在牛初乳中含有的具有特殊生物活性的功能性成分，主要是免疫因子和生长因子两大类，分别作用于机体的免疫功能和生长发育过程。富含不饱和脂肪酸和无机盐类物质。常见食物蛋白质的生物价蛋白质生物价蛋白质生物价鸡蛋94猪肉74牛奶85小麦67牛肉76大豆64白鱼76花生59二、乳的化学组成1游离水：占水分总量的97％左右。2结合水：占水分总量的2.8％左右，以非化学键即氢键与大分子物质牢固结合在一起。3结晶水：占水分总量的0.2％左右，以化学键形式与乳中某些化学成分牢固结合。（一）水分：约占87％～89％1结构由一分子葡萄糖和一分子半乳糖化合而成的双糖，是还原糖。由于空间结构的不同，有两种同分异构体：α－乳糖、β－乳糖（二）乳糖：约占4.7％2性质（1）溶解性乳糖溶于水开始时，溶解度较低，称为最初溶解度。当振荡或搅拌溶液时，乳糖的溶解度逐渐增加，直至饱和状态为止，此时的溶解度称为最终溶解度。（2）羰氨反应由于乳糖含有－C＝O，具有还原性，故能与蛋白质作用发生褐变，产生黑色素。乳糖＋蛋白质－－－－→黑色素或长期贮存（3）乳糖不耐症加热（三）乳脂肪：约占3～5％乳脂肪是原料乳、乳制品重要的质量指标。赋予乳及乳制品风味的重要物质。1组成及结构主要是甘油三酯（98%～99%）、少量磷脂（0.2%～1.0%）、甾醇等（0.25%～0.4%）。由于饲料、外界条件、牲畜的生理状态、泌乳期等的不同，脂肪含量差异很大，通常在2％～10％之间。由一个甘油分子与三个相同或不同的脂肪酸所形成的甘油酯混合物。2性质（1）融点：无固定的融点，只有一个相对稳定的融点范围：28.4～33.3℃。（2）氧化：由于乳脂肪中含有不饱和和饱和脂肪酸（油酸、亚油酸、亚麻酸）等易受温度、空气、光线等因素的影响而氧化，当存在Cu2＋时，氧化速度大大加快。（3）水解：由于乳本身的解脂酶或外界混入的微生物酶使脂肪水解产生酸败味。3类脂（1）磷脂卵磷脂：构成膜的重要物质脑磷脂神经磷脂（2）甾醇浓缩磷脂（四）乳蛋白质：约占3.0％～3.5％1分类（1）乳酪蛋白：温度20℃，pH＝4.6时，从乳中沉淀出的部分蛋白质即为乳酪蛋白。以“磷酸钙－酪蛋白酸钙”复合体形式存在。占乳蛋白质的80％～82%。（2）乳清蛋白热不稳定乳清蛋白当pH＝4.6～4.7时，煮沸20min时，从乳中沉淀出的部分蛋白质即为乳清蛋白。约占乳清蛋白的81％，包括白蛋白和球蛋白。热稳定的乳清蛋白约占乳清蛋白的19%。包括多种蛋白如脂肪球膜蛋白质等。2结构一级结构：肽键二级结构：氢键三级结构：硫氢键四级结构：多个多肽链与Ca连接3性质（1）变性：二、三、四级结构解体。（2）腐败：一级结构解体。（五）乳中的酶类1来源（1）乳源酶：来自乳腺泌乳过程。（2）微生物源酶：来自微生物的代谢产物和微生物死亡后的胞内酶。2分类（1）水解酶：脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶等。（2）氧化还原酶：过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、醛缩酶等。（六）乳中的无机物和盐类1乳中的无机物：约0.7％，主要有Ca、P、Mg、Cl、Na、S、K以及一些微量成分。2乳中的盐类：主要是磷酸盐、柠檬酸盐，形成缓冲体系，对乳的稳定性起重要作用。（七）乳中的其他成分有机酸气体细胞成分第二节乳的物理性质新鲜的牛乳呈乳白色或稍带微黄色、不透明。乳白色：脂肪球、酪蛋白酸钙、磷酸钙。微黄色：核黄素（VB2）、叶黄素、胡萝卜素。一、色泽二滋气味：具有正常牛乳所应有的滋气味。乳香风味：甲硫醚、丙酮、醛类、酪酸及其它微量游离挥发性脂肪酸（主要是醋酸、甲酸）。稍带甜味：乳糖。稍带咸味：Cl－，但被乳糖、脂肪、蛋白质等所掩蔽，不易觉察。苦味：Mg2＋、Ca2＋。酸味：柠檬酸、磷酸。三比重乳的重要物理性质，体现原料乳质量的重要指标。定义：某物质单位体积的质量与同温同体积纯水质量之比。乳的比重：15℃单位体积乳的重量与同温同体积纯水重量之比。乳的密度：20℃单位体积乳的质量与4℃同体积纯水的质量之比。乳的比重与密度的换算关系：比重＝密度＋0.002乳的比重越大，质量越好，可作为判定原料乳是否掺假的质量指标。正常乳的比重范围：1.030~1.032。若乳的比重小于1.030则可能乳中掺入了水或饲料不达标。当原料乳的温度每高于或低于标准温度1℃，则所测比重（或密度）应或减去加上0.0002。例如：20℃时所测比重为1.029，则原料乳的比重在标准温度时应为多少？1.029＋（20－15）×0.0002＝1.030四、乳的酸度：评价原料乳质量和卫生程度的重要指标。1乳的酸度的来源（1）固有酸度（潜在酸度）：由乳自身的酸性物质（乳蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐、CO2）所形成的酸度。（2）发生酸度（发酵酸度）：由微生物发酵或者其新陈代谢过程所形成的酸度。（3）总酸度：固有酸度与发生酸度之和。由于固有酸度不变，故主要是发生酸度影响总酸度。酸度升高的危害降低乳对热的稳定性，即酸度越高，所需凝固温度越低。降低乳的溶解度。降低乳的保存性。降低其它乳制品的质量。防止措施：鲜乳挤下时必须迅速冷却，并低温保存。2乳的酸度的表示方法（1）滴定酸度（0T）：取100mL乳样，以0.5％的酒精酚酞液作指示剂，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至微红色，并在1min内不褪色，以消耗的NaOH溶液的毫升数表示。消耗1mL即为10T。正常乳的滴定酸度为：16～180T。（2）乳酸百分数又叫乳酸度，用上述方法照样滴定后按下式计算。NaOH+CH3CH(OH)COOH→CH3CH(OH)COONa+H2O1900.1×10－3x1/0.1×10－3=90/xx=0.009即1mL0.1mol/L的NaOH相当于0.009g乳酸。正常乳的乳酸度为0.15～0.17。五粘度20℃时正常牛乳的粘度为0.0015～0.002Pa·s。影响因素：乳蛋白质和乳脂肪是影响牛乳粘度的主要因素。受脱脂、杀菌、均质处理等影响。受温度影响很大（温度低于60℃时，温度越高，粘度越小；高于60℃时，蛋白质变性，温度越高，粘度越大）。第三节乳的分类一常乳产犊7天以后至停止泌乳前一周内所产的乳，为乳制品常规加工的原料乳。二异常乳凡不适宜作加工乳制品的原料乳均称为异常乳。二异常乳1、生理异常乳（1）初乳母牛产犊后7天以内所分泌的乳，球蛋白和白蛋白含量高，热稳定性差，加热至60℃即开始凝固。（2）末乳停止泌乳前一周内所分泌的乳，苦而微咸，脂酶多，有油脂氧化味。2、成分异常乳①酒精阳性乳：原料乳检验时，一般用68％、70％或72％的酒精与等量原料乳混合，凡混合后出现絮状凝片的乳均称为酒精阳性乳。酒精浓度不出现絮状沉淀的酸度68％200T以下70％190T以下72％180T以下②低成分乳：由于遗传和饲养管理等因素的影响，使乳的成分发生异常变化而产生干物质含量过低的乳。加水和撇油也可能造成低成分乳。③风味异常乳机体转移或从空气中吸收而来的饲料味，由酶作用而产生的脂肪分解乳，挤乳后从外界污染或吸收的牛体味或金属味2、成分异常乳④混入杂质乳乳中混入了非乳成分的异常乳。偶然混入：昆虫、饲料、皮肤、粪便、毛发、纸屑等。人为混入：加水、中和剂、防腐剂。经牛体污染：激素、抗生素、农药等。2成分异常乳3细菌污染乳被微生物严重污染产生异常变化的乳。原因：牛体卫生差，挤乳不规范；未及时冷却，嗜温菌大量生长繁殖；容器洗涤不彻底。4、病理异常乳①乳房炎乳溶血性链球菌、葡萄球菌、微球菌、芽孢球菌、放线菌、大肠杆菌等。②其它病牛乳布氏杆菌、炭疽菌、结核菌、口蹄疫病毒等。THEEND