1、乳的化學(xué)組成及性質(zhì)第1頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四乳制品純牛奶pure milk酸奶 yoghurt奶粉milk powder冰淇淋ice cream乳飲料milky beverage 奶酪 cheese奶茶milk tea牛奶干吃片奶油 butter第2頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四第3頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四講授內(nèi)容： 一、乳的理論基礎(chǔ)知識： 1.乳的化學(xué)組成及性質(zhì) 2.乳的物理性質(zhì) 二、乳制品加工技術(shù)： 1.原料乳的驗收及預(yù)處理 2.液態(tài)乳的加工技術(shù) 3.酸乳生產(chǎn) 4.乳粉生產(chǎn) 5.干酪生產(chǎn)技術(shù)

2、6.冰淇淋的加工技術(shù) 7.煉乳生產(chǎn)技術(shù)第4頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四第一章 乳的基礎(chǔ)知識第一節(jié) 乳的化學(xué)組成及性質(zhì)第5頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四一、牛乳主要化學(xué)成分及含量第6頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四第7頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四二、乳的膠體性質(zhì)1. 真溶液： 2. 高分子溶液： 3. 膠體懸浮液：4. 乳濁液： 酪蛋白在乳中形成酪蛋白酸鈣磷酸鈣復(fù)合體膠粒。膠粒直徑約為30800nm。乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中，形成乳濁液。直徑約為10010000 nm。 乳白蛋

3、白及乳球蛋白呈大分子態(tài)分散于乳中，形成典型的高分子溶液。其微粒直徑約為1550 nm。乳糖、水溶性鹽類、水溶性維生素等呈分子或離子態(tài)分散于乳中，形成真溶液。其微粒1 nm。第8頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四牛乳的復(fù)合膠體體系乳糖,無機鹽酪蛋白脂肪真溶液膠體懸浮液乳濁液各成分的分散狀態(tài)第9頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四三、乳中各成分的性質(zhì)第10頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四一、水分在乳中約占87%89%。分為自由水、結(jié)合水。自由水乳中主要水分，具有常水的性質(zhì) 沸點-冰點-溶解特性. 結(jié)合水、膨脹水、結(jié)晶水在乳中具

4、有特別的性質(zhì)和作用。第11頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四一、水分（一）結(jié)合水結(jié)合水約占2%-3%，與蛋白質(zhì)或與乳糖及某些鹽類結(jié)合存在。無溶解特性。不具有常水的冰點、沸點難以蒸發(fā)和結(jié)冰。 第12頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四二、氣體生乳中含有一定量氣體主要：二氧化碳、氧、氮等細(xì)菌繁殖產(chǎn)生如氫氣、甲烷等剛擠出的牛乳含氣量較高其中以CO2為最多，氮次之，氧最少檢測原料乳時，不能用剛擠出的乳檢測其密度和酸度。第13頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四三、乳干物質(zhì)概念：將乳干燥到恒重時所得到的殘余物。含量：常乳中含量11%13

5、%。第14頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四四、乳脂肪(fat)有97%-99%的成分是乳脂肪。約1%的磷脂和少量的甾醇、游離脂肪酸、脂溶性維生素等。是中性脂肪，牛乳中含量平均為3.5%-4.5%。乳脂肪是由一個分子的甘油和三個分子相同或不同的脂肪酸所組成，形成甘油三酸酯的混合物。 是牛乳的主要成分之一 第15頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四四、乳脂肪(fat)（一）乳脂肪球及脂肪球膜 1、脂肪球 呈分散狀態(tài)于乳中； 水包油型的乳濁液； 表面被有脂肪球膜，使脂肪在乳中保持穩(wěn)定的乳濁液狀態(tài)。 直徑在0.122m范圍，平均為3m。2、乳脂肪球膜：5

6、10nm厚。 由蛋白質(zhì)、磷脂、高熔點甘油三酸酯、甾醇、維生素、金屬離子、酶類及結(jié)合水等復(fù)雜的化合物所構(gòu)成。 其中起主導(dǎo)作用的是卵磷脂蛋白質(zhì)絡(luò)合物。第16頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（二）乳脂肪的脂肪酸組成和含量脂肪酸組成受飼料、營養(yǎng)、環(huán)境等因素的影響而變動，尤其是飼料。 組成特點：低級短鏈脂肪酸含量高（14%，其它油1%）水溶性、揮發(fā)性脂肪酸含量很高（8%）。這類乳脂風(fēng)味良好、易于消化。 第17頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（三）乳脂肪的特性 1一般特性（1） 乳脂肪具有特殊的香味和柔軟的質(zhì)體，是高檔食品的原料。（2） 易受光、空氣中的

7、氧、熱、金屬銅、鐵作用而氧化，從而產(chǎn)生脂肪氧化味。（3） 易在解脂酶及微生物作用下而產(chǎn)生水解，使酸度升高。 由于含有酪酸（丁酸），故輕度水解也能產(chǎn)生特別的刺激性氣味脂肪分解味。（4） 易吸收周圍環(huán)境中的其它氣味，如飼料味、牛舍味、柴油味及香脂味等等； （5）在5以下呈固態(tài)，11以下呈半固態(tài)。第18頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四乳脂肪的物理常數(shù)表第19頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四溶解性揮發(fā)脂肪酸值指中和從5g脂肪中蒸餾出來的溶解性揮發(fā)脂肪酸時所消耗的0.1mol/L KOH的毫升數(shù)。皂化價指每皂化1g油脂中脂肪酸所消耗的NaOH的毫克數(shù)。

8、碘價指在100g脂肪中，使其不飽和脂肪酸變成飽和脂肪酸所需的碘的毫克數(shù)。（三）乳脂肪的特性 乳脂肪的理化常數(shù)第20頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四波倫斯克值指中和5g脂肪中揮發(fā)出的不溶于水的揮發(fā)性脂肪酸所需0.1mol/L KOH的毫升數(shù)。歸納理化特點為：水溶性脂肪酸值高；碘價低；揮發(fā)性脂肪酸多；不飽和脂肪酸比植物脂肪少；皂化價比一般脂肪高。碘價越高脂肪越軟！第21頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（四）磷脂主要是卵磷脂、腦磷脂與神經(jīng)鞘磷脂比例為48:37:15。（五）甾醇乳脂肪中甾醇的最主要部分是膽固醇。含量很低（每100ml牛乳中約含717

9、mg）；主要結(jié)合在脂肪球膜上。第22頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四五、乳糖（一）乳糖概述乳糖C12H22O11乳腺分泌的特有的化合物；牛乳中約含4.5%。乳糖有乳糖和乳糖兩種異構(gòu)體。乳糖很易與一分子結(jié)晶水結(jié)合乳糖水合物，所以乳糖實際上共有三種形態(tài)。 第23頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四乳糖在乳中全部呈溶解狀態(tài)。乳糖為D葡萄糖與D半乳糖以1，4鍵結(jié)合的雙糖，又稱為1，4半乳糖苷葡萄糖。第24頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（二）乳糖的結(jié)構(gòu)1.乳糖水合物通常含有1分子結(jié)晶水，其亦有無水物。在93.5以下的水溶液中結(jié)晶

10、而成的。市售乳糖一般為乳糖水合物。第25頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（二）乳糖的結(jié)構(gòu).乳糖無水物 在真空中緩慢加熱到100或在120125迅速加熱，失去結(jié)晶水而形成。在干燥狀態(tài)下穩(wěn)定；在有水分存在時，易吸水而成為乳糖水合物。第26頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（二）乳糖的結(jié)構(gòu)乳糖以無水物形式存在；在93.5以上的水溶液中結(jié)晶而成。比乳糖易溶于水，且較甜。第27頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四乳糖不適癥：乳糖在消化器官內(nèi)經(jīng)乳糖酶作用而水解后才能被吸收。年齡增長，消化道內(nèi)缺乏乳糖酶，不能分解和吸收乳糖，飲用牛乳后出

11、現(xiàn)嘔吐、腹脹、腹瀉等不適應(yīng)癥。第28頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四消除乳糖不適癥的方法：在乳品加工中利用乳糖酶，將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖；利用乳酸菌將乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸，還可提高乳糖的消化吸收率，改善制品口味。第29頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四六、乳蛋白質(zhì)包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白；乳清蛋白：包括乳白蛋白、乳球蛋白及對熱穩(wěn)定的小分子蛋白和胨。第30頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（一）酪蛋白 將脫脂乳加酸處理，在20下調(diào)節(jié)其pH至4.6時，沉淀的一類蛋白質(zhì)。酪蛋白的組成 含磷蛋白質(zhì)為主體；幾種蛋白質(zhì)的

12、復(fù)合體（， ， 酪蛋白分為鈣不溶性和鈣可溶性兩部分；含大約1.2%的鈣和少量的鎂。第31頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四2. 酪蛋白的性質(zhì) 以酪蛋白膠束狀態(tài)而存在；再與磷酸鈣形成復(fù)合體，稱作“酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體”。酪蛋白膠束亞酪蛋白膠束混合構(gòu)成：直徑約10-15nm（1nm=10-9m），不同的酪蛋白膠束所含有的s 酪蛋白、 -酪蛋白和-酪蛋白也不是均勻一致的。第32頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四1、概念：原料乳中去除酪蛋白之后，留在乳清中的蛋白質(zhì)。 約占乳蛋白質(zhì)的18%-20%。2、分類：分為對熱穩(wěn)定和對熱不穩(wěn)定兩大部分。用電泳法分

13、析又可分離成8種蛋白。第二章 乳的物理化學(xué)性質(zhì)第二節(jié) 乳中各成分的性質(zhì)畜產(chǎn)品加工專業(yè) 2008.3（二）乳清蛋白第33頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四3、特點 屬全價蛋白質(zhì)，富含硫，含硫量為酪蛋白的2.5倍。加熱時易暴露SH、SS，易產(chǎn)生 H2S ，形成蒸煮味。不被凝乳酶或酸凝固，被鈣凝固；初乳中含量高達10%-12%，常乳中僅有0.5%。（二）乳清蛋白第34頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四4. 對熱不穩(wěn)定的乳清蛋白當(dāng)將乳清煮沸20 min，pH為4.6-4.7時，沉淀的蛋白質(zhì)，約占乳清蛋白的81%。（l）乳白蛋白 概念：乳清在中性狀態(tài)時，加

14、人飽和硫酸銨或飽和硫酸鎂進行鹽析時，仍呈溶解狀態(tài)而不析出的蛋白質(zhì)。分類：乳白蛋白、乳球蛋白和血清白蛋白。含量：乳白蛋白約占乳清蛋白的19.7%，乳球蛋白約占乳清蛋白的 43.60%，血清白蛋白約占乳清蛋白的4.7%。第35頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（2）乳球蛋白 概念：乳清在中性狀態(tài)下，用飽和硫酸銨或硫酸鎂鹽析時能析出，而呈不溶解狀態(tài)的蛋白。含量：占乳清蛋白的13%，其中乳球蛋白約占乳球蛋白的43.6%。分類：可分為真球蛋白和假球蛋白2種，它們與乳的免疫性有關(guān)，具有抗原作用，所以也稱為免疫球蛋白。第36頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四

15、（三）脂肪球膜蛋白 牛乳中還有一些蛋白質(zhì)稱為脂肪球膜蛋白，它們是吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)與磷脂質(zhì)，構(gòu)成脂肪球膜； 1分子磷脂質(zhì)約與2分子蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。 特點： 對熱較為敏感，含有大量的硫，在 7075瞬間加熱，則SH基裸露，產(chǎn)生蒸煮味。 其中的卵磷脂易在細(xì)菌性酶的作用下產(chǎn)生魚腥味（三甲胺）而被破壞。 易受細(xì)菌性酶的作用而分解，是奶油風(fēng)味變壞的原因之一。第37頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（四）其它蛋白乳中還含有數(shù)量很少的其它蛋白質(zhì)和酶蛋白，在分離酶時可按不同部分將其分開。 牛乳中的含氮物中還包括非蛋白態(tài)的氮化物，約占總氮的5%。其中有氨基酸、尿素、尿酸、肌酐及葉

16、綠素等。（五）非蛋白質(zhì)氮第38頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四七、乳中酶類分類：水解酶：包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等。氧化還原酶：其中包括過氧化氫酶、過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶及醛縮酶等。還原酶：其中包括還原酶、氧化酶等。來源：一是來自于乳腺，二是來源于微生物的代謝產(chǎn)物。（一）脂酶 概念：將脂肪分解為甘油及脂肪酸的酶。來源：乳腺進入和熒光性細(xì)菌及霉菌。分類：吸附于脂肪球膜間的膜脂酶，它在末乳中含量高。存在于脫脂乳中的、大部分與酪蛋白相結(jié)合的乳漿脂酶。滅活：脂酶經(jīng)80，20s加熱可以完全鈍化。 （二）磷酸酶主要是堿性磷酸酶，少部分是酸性磷酸酶。堿性

17、磷酸酶經(jīng)62.8，30min或 72，15s加熱而被鈍化，利用這種性質(zhì)來檢驗巴氏殺菌乳殺菌是否徹底。即使在巴氏殺菌乳中混入0.5%的原料乳亦能被檢出。這就是著名的磷酸酶試驗。第39頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四七、乳中酶類（三）過氧化氫酶 主要來自白血球的細(xì)胞成分，初乳和乳房炎乳中含量最多。可將過氧化氫酶試驗作為檢驗乳房炎乳的手段之一。經(jīng)75，20min加熱可全部鈍化。第40頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（四）過氧化物酶 最早從乳中發(fā)現(xiàn)的酶，它能促使過氧化氫分解產(chǎn)生活潑的新生態(tài)氧，使多元酚、芳香胺及某些無機化合物氧化。 其鈍化溫度為70，

18、150min；75，25min；80，2.5s。主要來自乳腺白血球的細(xì)胞成分。可通過測定過氧化物酶的活性來判斷乳是否經(jīng)過熱處理及熱處理的程度。 （五）還原酶是微生物的代謝產(chǎn)物之一。能促使甲基蘭（美藍）變?yōu)闊o色。乳中還原酶的量與微生物污染的程度成正比，因此，微生物檢驗中常用還原酶試驗來判斷乳的新鮮程度，即所謂還原酶實驗（如美藍實驗）。（六）蛋白酶存在于酪蛋白中，具有強的耐熱性，加熱至80，10min時被鈍化。蛋白酶作用的最適pH為8.0，能使乳蛋白質(zhì)凝固。（七）乳糖酶 分解成葡萄糖和半乳糖具有催化作用。 在pH5.0-7.5時反應(yīng)較弱， 一些成人和嬰兒由于缺乏乳糖酶，所以產(chǎn)生乳糖不適癥。第41頁

19、，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四八、乳中維生素 牛乳中維生素的熱穩(wěn)定性不同，維生素A 、維生素D、維生素B1、維生素B2、維生素B12、維生素B6等對熱穩(wěn)定，維生素C等熱穩(wěn)定性差。乳在加工中維生素往往會遭受一定程度的破壞而損失。牛乳中維生素的熱穩(wěn)定性不同:熱穩(wěn)定性的維生素：VA 、VD、VB1、VB2、 VB12、VB6等對熱穩(wěn)定;維生素C及其他維生素?zé)岱€(wěn)定性差。在任何一種乳制品加工中，維生素都會遭受一定程度的破壞而損失。第42頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四九、乳中的無機物和鹽類（一）無機物 常量：磷、鈣、鎂、氯、硫、鐵、鈉、鉀 微量：錳、鈷

20、、鎳、鋁. 大部分構(gòu)成鹽類而存在. 一部分與蛋白質(zhì)結(jié)合或吸附在脂肪球膜上. 乳中鈣磷等鹽類的構(gòu)成及其狀態(tài)對乳的物理化學(xué)性質(zhì)有很大影響。 第43頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四（二）乳中的鹽類大部分與有機酸和無機酸結(jié)合，以可溶性的鹽類狀態(tài)存在。主要的以無機磷酸鹽及有機檸檬酸鹽的狀態(tài)存在，但其中一部分則以不溶性膠體狀態(tài)分散于乳中，另一部分以蛋白質(zhì)狀態(tài)存在。第44頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四1. 鹽類存在的狀態(tài) 可溶性鹽:分為離子性鹽和非解離性鹽; 不溶性鹽; 牛乳鹽類的溶解性與非溶解性的分布，隨溫度、pH、稀釋度及濃度而變化。第45頁，共51頁，2022年，5月20日，17點49分，星期四2. 各種處理對鹽類分布的影響（1）溫度的影響 乳中的磷酸鈣，其溶解度隨溫度升高而明顯降低。（2）酸度的影響 牛乳變酸時，膠質(zhì)狀態(tài)的磷酸鈣逐漸變?yōu)榭扇苄裕M而自酪蛋白游