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第三章畜产食品原料第五节乳品原料第六节蛋品原料第五节乳的成分及性质一、乳用畜的品种（一）乳用牛的品种黑白花奶牛、中国黑白花奶牛、娟姗牛（二）乳肉兼用牛的品种西门塔尔牛、三河牛、短角牛（三）牦牛天祝白牦牛、麦洼牦牛（四）水牛摩拉水牛、尼里-瑞菲水牛（五）乳用山羊奶山羊是仅次于乳牛的主要乳畜，在世界各国历来被誉为“农家的乳牛”。世界上有60多个奶山羊品种，比较著名的有20多个。其中，以萨能奶山羊（Saanen）、吐根堡奶山羊（Togenburg）、奴比亚奶山羊（Nubian）数量多、分布广、产乳量高而闻名于世。另外我国还育成了关中奶山羊、崂山奶山羊等优良的奶山羊。二、乳的类型及理化性质（一）乳的类型牛乳、羊乳、马乳、水牛乳、牦牛乳。（二）乳的化学成分乳品行业中一般将牛乳成分分为水分和乳干物质两大部分，而乳干物质又分为脂质和无脂干物质；另一种分类方法是将牛乳分为有机物和无机物，有机物又分为含氮化合物和无氮化合物。牛乳水分乳干物质脂质无脂干物质脂肪、磷脂（卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂）、脂溶性维生素、胆固醇等蛋白质：酪蛋白、乳清蛋白、脂肪球膜蛋白质等。糖类：乳糖、葡萄糖。矿物质：钙、磷、钾、氯（主要）；Na、Mg、S、Fe（少量）；Zn、AI、Cu、Si、I（微量）；Mn、Mo、Li、B、F（痕量）色素：胡萝卜素、叶黄素水溶性维生素：B族、VC气体：CO2、O2、N2细胞：乳房内部表皮细胞、白血球等。表2.1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、乳的分散体系牛乳中的大部分成分是水，脂肪在其中呈乳浊液，蛋白质在其中呈胶体溶液，而乳糖、无机物等以真溶液的形式存在。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。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。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。表2.2牛乳的物理性状成份平均含量（%）油／水型乳浊液胶体溶液真溶液水分87脂肪4.0×乳糖3.5×蛋白质4.7×灰分0.8×三、乳中化学成分的性质1、乳脂肪2、乳蛋白质3、乳糖4、乳中的无机物5、乳中的维生素6、乳中的酶类7、乳中的其他成分（三）乳的化学成分1、水分：约占87~89%游离水、结合水、结晶水2、乳中的气体生乳中的气体主要为二氧化碳、氧及氮。细菌污染乳也可产生氢气、甲烷。3、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。(一)乳脂肪1.脂肪球及脂肪球膜2.乳脂肪的化学组成（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，脂肪球膜能够保持着脂肪球的完整性，使脂肪在乳中保持稳定的乳浊液状态。并使脂肪球具有亲水性。脂肪球的直径在0.1～22µm范围，平均为3～4µm。1ml全乳中有20～40亿个脂肪球。乳脂肪脂肪球主要是由三酰甘油酯组成，脂肪球膜的大部分是由复合脂质组成。厚度约5～10nm（1nm=10﹣9m）。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。图2.2脂肪球膜的结构图1-脂肪2-结合水3-蛋白质4-乳浆2.乳脂肪的化学组成通常认为乳中脂肪成分复杂，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：第一类为水溶性挥发性脂肪酸，例如丁酸、乙酸等；第二类是非水溶性挥发性脂肪酸，例如十二碳酸等；第三类是非水溶性不挥发性脂肪酸，例如十四碳酸、二十碳酸、十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。表2.3乳中脂类物质的平均含量脂类质量分数（%）甘油三酯97～98甘油二酯0.3～0.6甘油单酯0.02～0.04游离脂肪酸0.1～0.4游离固醇0.2～0.4固醇脂微量磷酸脂0.2～1.0碳水化合物微量（2）乳脂肪的脂肪酸组成和含量乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境等因素的影响而变动，尤其是饲料会影响乳中脂肪酸的组成。若与一般脂肪相比，乳脂肪的脂肪酸组成中，水溶性、挥发性脂肪酸含量特别高，这类乳脂风味良好且易于消化。（3）乳脂肪的特点①乳脂肪中短链低级挥发性脂肪酸含量达14%左右，其中水溶性挥发脂肪酸含量高达8%（如丁酸、己酸、辛酸等），而其它动植物油中不过1%，因此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乳脂肪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；③乳脂肪易受光、空气中的氧、热、金属铜、铁作用而氧化，从而产生脂肪氧化味。④乳脂肪易在解脂酶及微生物作用下而产生水解，水解结果使酸度升高。由于乳脂肪含低级脂肪酸较多，尤其是含有酪酸（丁酸），故即使轻度水解也能产生特别的刺激性气味，即所谓的脂肪分解味。⑤乳脂肪在5℃以下呈固态，11℃以下呈半固态。（4）磷脂在乳中平均含0.072%~0.086%。有三种磷脂，即卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂。卵磷脂、脑磷脂与神经鞘磷脂的比例48:37:15。（5）甾醇乳脂肪及其它动物性脂肪中甾醇的最主要部分是胆固醇。乳中甾醇含量很低（每100ml牛乳中约含7～17mg），主要结合在脂肪球膜上。4、碳水化合物乳中的碳水化合物主要是乳糖，占总碳水化合物的99.8%。（1）乳糖a乳糖C12H22O11是一种从乳腺分泌的特有的化合物其他动植物的组织中不含有乳糖。b牛乳中约含4.5%。c乳糖有α-乳糖和β-乳糖两种异构体。dα-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。e乳糖可分解成1分子D-葡萄糖和1分子D-半乳糖，分子中含有醛基，因此属于还原糖。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β-1，4键结合的双糖，又称为1，4-半乳糖苷葡萄糖。带一分子结晶水的α乳糖β乳糖乳糖的水解过程+H2O①乳糖的结构※α-乳糖水合物α-乳糖通常含有1分子结晶水，其无水物亦存在。α-乳糖水合物是在93.5℃以下的水溶液中结晶而成的。市售乳糖一般为α-乳糖水合物。※α-乳糖无水物α-乳糖水合物在真空中缓慢加热到100℃或在120～125℃迅速加热，均可失去结晶水而成为α-乳糖无水物，其在干燥状态下稳定，但在有水分存在时，易吸水而成为α–乳糖水合物。※β-乳糖β-乳糖是以无水物形式存在的，是在93.5℃以上的水溶液中结晶而成的。β-乳糖比α-乳糖易溶于水，且较甜。②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。随着年龄的增长，人体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：a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；b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。5、乳蛋白质乳蛋白质包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白。（1）酪蛋白①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。②酪蛋白的组成酪蛋白以胶束状态存在于乳中（其中包含大约1.2%的钙和少量的镁），是以含磷蛋白质为主体的几种蛋白质的复合体。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”。酪蛋白胶束，是由亚酪蛋白胶束混合构成。亚酪蛋白胶束直径约10-15nm（1nm=10-9m），不同的酪蛋白胶束所含有的αs-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白也不是均匀一致的。③酪蛋白的性质a、酪蛋白与酸碱的反应酪蛋白既有氨基又有羧基，因此它在溶液中既有酸性也有碱性。NH3+—R—COO-b、酪蛋白与醛的反应在酸性条件下，与甲醛反应，生成亚甲基桥，将两分子的酪蛋白联结起来。酪蛋白除与酸碱能起作用外，并可与醛基反应。2R-NH2+HCHO→R-NH-CH2-NH-R+H2Oc、酪蛋白与糖反应自然界中的醛糖、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。如黑面包芳香酒即有此作用。这种作用也表现于产生色素方面，可使食品具有某种颜色如黑色素。d、酪蛋白的酸凝固当牛乳中加酸后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。e、酪蛋白的皱胃酶凝固皱胃酶与酪蛋白的专一性结合使牛乳凝固。酪蛋白酸钙-磷酸钙PH5.2Ca3(PO4)2酪蛋白酸钙PH4.6酪蛋白（游离）CaHPO4+CaCl2f、酪蛋白的钙凝固原理：酪蛋白系以酪蛋白酸钙磷酸钙的复合体状态存在于乳中，乳汁中的钙和磷呈平衡状态存在，所以鲜乳中的酪蛋白微粒具有一定的稳定性。当向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态，因此在加热时使酪蛋白发生凝固现象。（2）乳清蛋白①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%。②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。③特点：富含硫，含硫量为酪蛋白的2.5倍。乳白蛋白与酪蛋白的主要区别是不含磷，加热时易暴露出–SH、–S–S–键，甚至产生H2S，使乳或乳制品出现蒸煮味。乳白蛋白不被凝乳酶或酸凝固，属全价蛋白质，其在初乳中含量高达10%-12%，而常乳中仅有0.5%。A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：a乳白蛋白概念：乳清在中性状态时，加人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。分类：α–乳白蛋白、β–乳球蛋白和血清白蛋白。含量：α–乳白蛋白约占乳清蛋白的19.7%，β–乳球蛋白约占乳清蛋白的43.60%，血清白蛋白约占乳清蛋白的4.7%。B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，而呈不溶解状态的乳清蛋白。乳球蛋白约占乳清蛋白的13%，其中β–乳球蛋白约占乳球蛋白的43.6%。分类：乳球蛋白又可分为真球蛋白和假球蛋白两种，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。（3）脂肪球膜蛋白牛乳中除酪蛋白和乳清蛋白外，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，而且1分子磷脂质约与2分子蛋白质结合在一起。脂肪球膜蛋白特点：对热较为敏感，且含有大量的硫，牛乳在70℃～75℃瞬间加热，则–SH基就会游离出来，产生蒸煮味。脂肪球膜蛋白质中的卵磷脂易在细菌性酶的作用下形成带有鱼腥味的三甲胺而被破坏。也易受细菌性酶的作用而分解，是奶油贮存过程中风味变坏的原因之一。（4）其它蛋白除了上述的几种特殊蛋白质外，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。淀粉酶，蛋白酶，黄嘌呤氧化酶，碱性磷酸酶。（5）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。6、乳中的酶可分为二类：水解酶：脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶溶菌酶等。氧化还原酶：过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶和醛缩酶等。（1）脂酶将脂肪分解为甘油及脂肪酸的酶称为脂酶。（2）磷酸酶碱性磷酸酶、酸性磷酸酶。①碱性磷酸酶：并非来源于细菌，是牛乳中原有的酶。最适pH