畜产品加工学
六、乳糖
? 乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳
中约含有乳糖 4.6%~ 4.7%,全部呈溶解状
态。乳糖为 D葡萄糖与 D半乳糖以 α - 1,4
键结合的二糖,又称为 1,4-半乳糖苷葡
萄糖。因其分子中有羰基,属还原糖。
? 乳糖不耐症
七、无机物
? 牛乳中的无机物亦称为矿物质,含量为
0.35%~ 1.21%,平均为 0.7%左右,主要
有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等。此外
还有一些微量元素。牛乳中无机物的含量
随泌乳期及个体健康状态等因素而异。
八、维生素
? 脂溶性维生素 A,D,E,K
? 水溶性维生素 B,C
第二节 乳的物理性质
? 一、色泽与折射率
? 新鲜的牛乳一般呈乳白色或稍呈淡黄色,乳白色
是乳的基本色调,这是酪蛋白胶粒及脂肪球对光
不规则反射的结果。脂溶性的胡萝卜素和叶黄素
使乳略带淡黄色,水溶性的核黄素使乳清呈萤光
性黄绿色。
? 牛乳的折射率由于溶质的影响而大于水的折射率,
但是在脂肪球不规则反射的影响下不易正确测定
牛乳的折射率。
二、乳的热学性质
? 牛乳的热学性质主要有冰点、沸点及比热容。
1.冰点
牛乳冰点的平均值为一 0.53~- 0.55℃,平均
为一 0.542℃ 。作为溶质的乳糖与盐类是冰点下
降的主要因素。由于它们的含量较稳定,所以正
常新鲜牛乳的冰点是物理性质中较稳定的一项。
二、乳的热学性质
? 2.沸点
乳的沸点在 101k Pa( 1个大气压)下约为
100.5℃ 。
? 3.比热容
一般牛乳的比热容约为 3.89kJ/( kg·℃ )
三、乳的电学性质
? 1.电导
乳中含有电解质,因而可以传导电流。
25℃ 时牛乳的电导为 0.004~ 0.005S。
? 2.氧化还原电势
乳中含有很多具有氧化或还原作用的物质,
乳进行氧化还原反应的方向和强度取决于
这类物质的含量。这类物质有维生素 B、维
生素 C、维生素 E、酶类、溶解态氧、微生
物代谢产物等。
四、乳的相对密度与密度
? 乳的相对密度以 15℃ 为标准,正常乳的相
对密度平均为 1.032。
? 乳的密度系指乳在 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。温度每升高或降低 1℃ 密度就减
少或增加 0.0002
五、乳的酸度
? 刚挤出的新鲜乳的酸度可称为固有酸度或
自然酸度。
? 固有酸度来源于乳中固有的各种酸性物质。
若牛乳酸度以乳酸计为 0.15%- 0.18%,
则其中来源于酪蛋白的约为 0.05 %- 0.08
%,来源于白蛋白的约为 0.01%,来源于
二氧化碳的约为 0.01%- 0.02%,来源于
柠檬酸盐的约为 0.01%- 0.02%,其余的则
多来源于磷酸盐。
五、乳的酸度
? 非脂乳固体含量愈多,固有酸度就愈高。
挤出后的乳,在微生物作用下进行乳酸发
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。
? 固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一
般情况下,乳品工业中所测定的酸度就是
总酸度。
? 原料乳的酸度越高,对热的稳定性越差。
五、乳的酸度
乳的滴定酸度及其 pH
乳品生产中经常需要测定乳的酸度。乳的酸度有多种
表示形式。乳品生产中常用的酸度,是指以标准碱溶液
用滴定法测定的, 滴定酸度, 。我国, 乳、乳制品及其
检验方法, 中规定酸度试验是以滴定酸度为标准。
滴定酸度有多种测定方法及其表示形式。我国滴定酸
度用吉尔涅尔度表示,简称 T;或用乳酸百分率(乳酸
%)来表示。 16~ 18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。
六、加热过程的变化
? 1.形成薄膜
牛乳在 40℃ 以上加热时,液面会生成薄膜,这被称为拉
姆斯( Ramsclen)现象。所以有这种现象,是由于水分
从液面不断蒸发,在空气和乳液界面层的蛋白显著地受
到浓缩的影响,从而导致胶体凝结形成薄膜。这种薄膜
的乳固体中含有 70%以上的脂肪和 20%- 25%的蛋白
质,其中以乳白蛋白居多。
为了防止形成薄膜,可在加热时进行搅拌或采取措施减
少液面的蒸发水量。
六、加热过程的变化
? 2、褐变反应
牛乳经长时间高温加热则发生褐变反应。这类反应
属于非酶褐变,主要是羰一氨反应,其次是乳糖
的焦糖化反应。牛乳的碳氨反应即美拉德反应,
是酪蛋白的末端氨基酸 — 赖氨酸的游离氨基与乳
糖的羰基发生反应,最终生成褐色物质。
? 当牛乳加热到 100℃ 以上,例如在 120℃ 7.5min时
容易发生美拉德反应。 pH上升可以促进褐变,褐
变的临界 pH为 6.0- 7.6。另外,牛乳中微量尿素
的存在也被认为是反应的重要原因。
六、加热过程的变化
? 至于乳糖在高温下焦糖化而形成的褐变,其反应
的程度随温度与酸度而异,温度与 pH越高,褐变
越严重。此外,糖的还原性越强,褐变也越严重。
因此,使用转化糖含量多的蔗糖或混用多量葡萄
糖时,会产生严重的褐变。
? 在实际应用中,褐变反应可利用减少加热处理过
程的时间和温度、减少干燥制品的水分含量及控
制制品的贮存温度及时间等方法来防止。
六、加热过程的变化
? 3、形成乳石
高温处理或煮沸时,在与牛乳接触的加热面上会
形成乳石。乳石的形成不仅影响传热,降低热效
率,影响杀菌效果,而且造成乳固体的损失。乳
石的主要成分是蛋白质、脂肪与无机物。无机物
中主要是钙和磷,其次是镁和硫。形成乳石时,
首先形成磷酸钙小的晶核,其伴随着乳蛋白质为
主的固形物沉淀而成长。
六、加热过程的变化
? 4.乳蛋白的变性
酪蛋白稳定性高
乳清蛋白稳定性差
六、加热过程的变化
? 5、乳糖的影响
? 通常牛乳在热处理过程中,其所含的乳糖成分
并不会有太大的改变。但是强烈的加热处理,则
会造成乳糖的分解,尤其以浓缩乳最为明显。
? 热处理对乳糖的影响最主要的是酸的形成。牛
乳在加热过程中,酸形成的速度随牛乳中乳糖含
量的增加而成比例地增加。所形成的酸类包括甲
酸、乳酸、丙酮酸、丙酸、丁酸等。
六、加热过程的变化
? 6、酶的钝化
加热会使酶的结构发生变化,造成酶活性丧失。解脂酶
经 80- 85℃ 的高温短时间或超高温处理失活。磷酸酶经
62.8℃ 30min或 72 ℃ 15s加热后会钝化,可用这个性质
来检验低温巴氏杀菌对杀菌乳的杀菌处理是否充分。过
氧化氢酶经 75℃, 20min加热可全部钝化。过氧化物酶
的钝化温度和时间为 70℃ 150min; 75℃, 25min和
80℃, 2.5s。但是,如果热处理时,牛乳中存在一些
对热稳定的活化因子未被破坏,那么已钝化了的酶能重
新活化。所以,高温短时杀菌处理巴氏杀菌乳装瓶后,
应立即在 4℃ 条件下冷藏,以抑制碱性磷酸酶复活。
七、异常乳
? 1.概念 当乳牛受到饲养管理、疾病、气温以及
其他各种因素的影响时,乳的成分和性质往往发
生变化,这种乳称作异常乳。
? 2.种类
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、混入异物乳、
风味异常乳
微生物污染乳
病理异常乳 —— 乳房炎乳、其他病牛乳
七、异常乳
? 二、产生原因和性质
(-)生理异常乳
1.营养不良乳饲料不足、营养不良的乳牛所产的乳对
皱胃酶几乎不凝固,所以这种乳不能制造干酪。当喂以
充足的饲料,加强营养之后,牛乳即可恢复正常,对皱
胃酶即可凝固。
2.初乳产犊后一周之内所分泌的乳称之为初乳,呈黄
褐色、有异臭、苦味、黏度大,特别是 3d之内,初乳特
征更为显著。脂肪、蛋白质,特别是乳清蛋白质含量高,
乳糖含量低,灰分含量高。初乳中含铁量约为常乳的
3~ 5倍,铜含量约为常乳的 6倍。初乳中含有初乳球,
可能是脱落的上皮细胞,或白血球吸附于脂肪球处而形
成,在产犊后 2~ 3周左右即消失。
? 3.末乳也称老乳,即干奶或前两周所产的
乳。其成分除脂肪外,均较常乳高,有苦
而微咸的味道,含脂酶多,常有油脂氧化
味。一般末乳 pH7.0,细菌数达 250万 cfu/
ml,氯离子浓度约为 0.16%。
(二)化学异常乳
? 1.酒精阳性乳 乳品厂检验原料乳时,一般先
用 68%或 70%的酒精进行检验,凡产生絮状
凝块的乳称为酒精阳性乳。酒精阳性乳有下列几
种,
? ( 1)高酸度酒精阳性乳一般酸度在 20T以上
时的乳酒精试验均为阳性,称为酒精阳性乳。其
原因是鲜乳中微生物繁殖使酸度升高。因此要注
意挤乳时的卫生并将挤出鲜乳保存在适当的温度
条件下,以免微生物污染繁殖。
? ( 2)低酸度酒精阳性乳有的鲜乳虽然酸度低
( 16T以下),但酒精试验也呈阳性,所以称作
低酸度酒精阳性乳。
? ( 3)冷冻乳冬季因受气候和运输的影响,鲜
乳产生冻结现象,这时乳中一部分酪蛋白变性。
同时,在处理时因温度和时间的影响,酸度相应
升高,以致产生酒精阳性乳。但这种酒精阳性乳
的耐热性要比因受其他原因而产生的酒精阳性乳
高。
(二)化学异常乳
2.混入异物乳混入异物的乳是指在乳中混入
原来不存在的物质的乳。其中,有人为混
入异常乳和因预防治疗、促进发育以及食
品保藏过程中使用抗生素和激素等而进入
乳中的异常乳。此外,还有因饲料和饮水
等使农药进入乳中而造成的异常。乳中含
有防腐剂、抗菌素时,不应用作加工的原
料乳。
3.低成分乳乳的成分明显低于常乳,主要受
遗传和饲养管理所左右。
4.风味异常乳造成牛乳风味异常的因素很多,
主要有通过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味,
挤乳后从外界污染或吸收的牛体味或金属
味等。
? (三)微生物污染乳
? 微生物污染乳也是异常乳的一种。鲜乳容易由
乳酸菌产酸凝固,由大肠菌产生气体,由芽孢杆
菌产生胨化和黏化,并发生异常风味(腐败味)。
低温菌也可能使乳产生际化和变新。脂肪的分解
而发生脂肪分解味、苦味和非酸凝固。由于挤乳
前后的污染、不及时冷却和器具的洗涤杀菌不完
全等原因,可使鲜乳被大量微生物污染。
(四)病理异常乳
1.乳房炎乳由于外伤或者细菌感染,使乳房发生炎症,
这时乳房所分泌的乳,其成分和性质都发生变化,使乳
糖含量降低,氯含量增加及球蛋白含量升高,酷蛋白含
量下降,并且细胞(上皮细胞)数量多,以致无脂干物
质含量较常乳少。造成乳房炎的原因主要是乳牛体表和
牛舍环境卫生不合乎卫生要求,挤乳方法不合理,尤其
是使用挤乳机时,使用不合理或不彻底清洗杀菌,使乳
房炎发病率升高。
乳牛患乳房炎后,牛乳的凝乳张力下降,用凝乳酶凝
固乳时所需的时间较常乳长,这是因乳蛋白异常所致。
另外,乳房炎乳中维生素 A,C的影响不大,而维生素 B
含量减少。
(四)病理异常乳
? 2.其他病牛乳主要由患口蹄疫、布氏杆菌
病等的乳牛所产的乳,乳的质量变化大致
与乳房炎乳相类似。另外,乳牛患酮体过
剩、肝机能障碍、繁殖障碍等,易分泌酒
精阳性乳。