乳品化学基础知识.ppt

乳品基础知识,乳制品,纯牛奶pure milk,酸奶 yoghurt,奶粉milk powder,冰淇淋ice cream,乳饮料milky beverage,奶酪 cheese,奶茶milk tea,牛奶干吃片,奶油 butter,一、乳的概念及营养学特点概念：哺乳动物从乳腺分泌出来的白色或稍带黄色的、具有生理作用与胶体特性的液体。它含有幼小机体生长发育所需要的全部营养成分，是哺乳动物降生后最易消化吸收的完全食物。,1Kg牛奶=8个鸡蛋=100g牛肉（提供的能量）1头奶牛（按6.5t奶/年）蛋白质=1360kg大米=1260kg玉米=292kg大豆。,乳的成分与性质,第一节 乳的组成与化学性质第二节 乳的物理性质第三节 异常乳,第一节 乳的组成与化学性质,一、牛乳的组成 水分（87%）蛋白质(3.4%)牛乳 非脂乳固体 乳糖(4.8%)乳固体（SNF 9%）灰分(0.8%)（S 13%）脂肪（F 4%）,二、牛乳的化学性质（一）水分：8789%，溶剂1、结合水(bound water)(2-3%)：蛋白质的亲水基 H2O 乳糖 盐2、游离水(free moisture)：占绝大部分（90%左右），乳汁的分散媒，与很多的理化过程及生物学过程有关。3、结晶水(crystalline water)：存在于结晶性化合物中，如奶粉、炼乳中的乳糖结晶（C12H22O11H2O）。,氢键,（二）干物质（solid）将牛乳干燥到恒重时所得到的残渣。乳固体1113%。（三）乳脂肪(milk fat)鲜乳中3%5%，平均4.0%，乳脂肪不仅和乳风味有关，而且还是稀奶油、奶油、全脂奶粉、干酪的主要成分。,1、乳脂肪的结构及存在状态,Stokes公式,v=v:脂肪球上浮速度 g:重力加速度 b:脱脂乳密度 a:脂肪球密度:脱脂乳黏度,2gr2（ba）,9,2、乳脂肪的化学组成CH2OH R1COOH CH2OCOR1CHOH+R2COOH CHOCOR2+3H2OCH2OH R3COOH CH2OCOR3 甘油 脂肪酸 甘油三酸脂(丙三醇）,3、乳脂肪的理化常数比重（15）0.9350.943熔点 2838皂化值 218235碘值 2136酸值 0.43.5折射率（nD25)1.4591.462,油脂熔点和消化率的关系,熔点（melting point)消化率（digestibility%）乳脂肪 2838 98 猪油 3650 94 牛油 4250 89 羊油 4455 81 大豆油-818 97.5 花生油 03 98.3,（四）乳蛋白质:牛乳中最有价值的成分，3.03.5%,平均3.4%。包括酪蛋白(casein)和乳清蛋白(skim protein)。1、酪蛋白(casein)：20 时，生脱脂乳用酸调节PH至4.6时沉淀的一类蛋白质。占总乳蛋白的83%。酪蛋白不是单一的蛋白质，而是和钙、磷组合在一起的复合蛋白质。,酪蛋白(casein)结构,酪蛋白 钙 复合体胶粒大体上呈球形，直径在10300nm，一般40160nm占大多数。,酪蛋白酸钙,磷酸钙,酪蛋白酸钙 磷酸钙（复合体）,酪蛋白(casein)的性质,酸凝固酪蛋白酸钙 磷酸钙凝乳酶凝固酪蛋白酸钙+皱胃酶 副酪蛋白钙+乳清蛋白+皱胃酶钙凝固,PH5.2,磷酸钙,酪蛋白酸钙,PH4.6,酪蛋白,钙,2、乳清蛋白(skim protein)：占18%左右。乳清：用酸使脱脂乳中的酪蛋白沉淀后，将沉淀分离出去，剩余的液体就是乳清。乳清蛋白：乳清中存在的蛋白质称为乳清蛋白。乳清蛋白分为热稳定性蛋白（乳白蛋白、乳球蛋白）和热不稳定性蛋白（胨等）。,（五）乳糖(lactose)：乳中特有的糖，4.8%，甜度为蔗糖的1/6。1、结构：C12H22O11，双糖 D-葡萄糖+D-半乳糖 乳糖2、分类 乳糖,乳糖 乳糖,乳糖水合物,乳糖无水物,3、乳糖不适应症4、作用：乳糖水解后的半乳糖是形成脑神经中重要成分的主要来源，婴儿发育旺盛时期乳糖有重要作用。乳糖与钙的代谢有密切关系，增加钙的吸收。工业生产中，与牛乳酒、马乳酒、酸乳制品的发酵有关。,乳糖不适应症（lactose intolerance),乳糖是一种双糖，必需在乳糖酶的作用下才能被消化和吸收。但是，一部分人（特别是有色人种）随着年龄增长，体内不再分泌乳糖酶或分泌不足，不能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后会出现呕吐、腹胀、腹泻等症状，称为“乳糖不适应症”。,（六）乳中无机物（矿物质mineral）：含量0.8%左右。盐类：乳中矿物质大部分与有机酸和无机物酸结合成可溶性盐存在。磷酸盐、酪酸盐、柠檬酸盐。灰分：先将牛乳蒸发干燥，然后灼烧成灰分。意义：钙吸收好，对乳的平衡（稳定性）有影响。牛乳中的铁比人乳中少，婴儿乳粉应强化。,牛乳中主要无机成分的含量（ml/100g）,（七）乳中维生素（vitamin)按照维生素的概念，现被列为维生素的物质约为30余种，其中认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有20余种，牛乳中几乎含有所有的维生素，其中维B族含量丰富，维D不高，婴儿奶粉应强化。分为水溶性和脂溶性两大类。对热有热稳定性和热不稳定性,（八）乳中的酶(enzyme)：18种。有两个来源，一是来自乳腺，二是微生物的代谢产物。分为水解酶类和氧化还原酶类。有解脂酶、还原酶、乳糖酶、蛋白酶、过氧化物酶等。解脂酶（lipase)：微生物的代谢产物。能使乳脂肪分解产生游离脂肪酸。最适宜的作用条件；PH9.09.2，温度37，钝化温度8085。,还原酶(reductase)：微生物的代谢产物。最适宜的作用条件是PH5.55.8，温度4050。6970 下加热30min或75 下加热5min被完全破坏。亚甲基蓝还原实验(reductase test)：还原酶能使亚甲基蓝还原为无色。,（九）其他成分1、有机酸(organic acid)：主要为柠檬酸，还有微量的乳酸、丙酮酸与马尿酸。2、气体(gas)：CO2,O2,N23、细胞成分(cell component)：白血球及乳房分泌组织的上皮细胞，少量的红血球。,第二节 乳的物理性质,包括乳的色泽、风味、比重、酸度、黏度、冰点、沸点、比热、表面张力、折射率、导电率等内容,一、牛乳的色泽 白色黄色：脂溶性的胡萝卜素、叶黄素荧光性黄绿色：水溶性核黄素（维生素B2）,脂肪球,酪蛋白酸钙磷酸钙复合体,+,二、热学性质拉乌尔定律：冰点下降，沸点上升1、冰点（freezing point)：平均-0.525-0.565 掺水量W（%）=100 T 正常乳的冰点；T 被检乳的冰点。2、沸点(boiling point)：1atm下，100.55,T-T,T,三、气味(smell)与滋味(gustation)：1、气味：特殊的乳香味。异常味(abnormal smell)：牛粪味、鱼腥味、葱姜味、金属味、蒸煮味等。2、滋味：稍带甜味（乳糖），咸味（cl），苦味（Mg2+、Ca2+），酸味（柠檬酸等）。,四、酸度(acidity)1、正常牛乳的酸度：1618T（乳酸度为0.15%0.17%）。2、酸度的来源：固有酸度（自然酸度）总酸度 发酵酸度,3、酸度测定的方法：用酸碱滴定方法测定，测定结果有两种形式来表达。具体测定方法：取10ml牛乳，以酚酞为指示剂，用 0.1N NaOH标准溶液进行滴定，滴至溶液颜色呈淡红色，并在半分钟内不褪色为止。读取消耗NaOH标准溶液的毫升数。将此数乘以十即为此酸奶的吉尔涅尔酸度（T）。,滴定酸度的两种表示方法,吉尔涅尔度（T）：1T的含义是中和100ml牛乳所需要消耗的0.1N NaOH标准溶液的毫升数。乳酸（%）=乳酸（%）=T 0.009,0.1N NaOH溶液的毫升数0.009,测定乳样的重量（g),100,4、考察牛乳酸度的意义：乳的酸度与乳的凝固温度 乳的酸度（T）凝固条件 18 煮沸时不凝固 20 煮沸时不凝固 26 煮沸时能凝固 28 煮沸时凝固 30 加热至77时凝固 40 加热至63时凝固 50 加热至40时凝固 60 22时自行凝固 65 16时自行凝固,5、牛乳的缓冲作用(buffer effect),PH,牛乳中对缓冲作用影响最大的成分为磷酸盐，其次为蛋白质，再次为柠檬酸盐和碳酸盐。,五、比重和密度比重(specific gravity)：15时，牛乳的重量与同容积同温度水的重量比。D15/15=1.032密度(density)：20，牛乳的质量与同容积水在4 时的质量之比。D20/4=1.030掺水导致密度下降密度随温度变化而变化,不同含脂率牛乳的密度-温度曲线,六、粘度(viscosity)粘度概念：普通液体里分子间的内部摩擦在剪切应力的作用下发生剪切速度，这一速度与其剪切应力呈比例关系，其比例常数称为粘度系数（粘度）。K=F剪切应力 v 剪切速度,F,v,(Pa s),温度对牛乳粘度的影响,粘度的意义：浓缩乳、甜炼乳、淡炼乳、乳粉。七、表面张力概念：使液体表面分子维持聚集的力量称为表面张力。,八、牛乳的比热 将牛乳的温度升高1 所吸收的热量，与同重量的水温度升高1 所吸收的热量之比，称为牛乳的比热。0.93卡/g.。九、导电率：25 时，0.0040.005（S)名称 导电率（平均数）牛乳1 43.8010-4 牛乳2 48.7010-4 山羊乳1 49.0010-4 山羊乳2 67.1010-4 绵羊乳 50.4010-4,第三节 异常乳,一、异常乳的概念二、异常乳的分类三、几种常见的异常乳,一、异常乳的概念,异常乳（abnormal milk）是指性质不同于正常乳的乳。也就是在乳牛的泌乳过程中，由于乳牛本身生理、病理的原因以及其它因素(包括人为的因素）造成牛乳的成分和性质发生变化的乳。,二、异常乳的分类,生理异常乳：如初乳、末乳病理异常乳：如乳房炎乳、其它致病性细菌污染乳、微生物性着色乳。化学异常乳：如酒精实验阳性乳、低成分乳、冻结乳。人为异常乳：掺水乳、人为组成牛乳成分乳、添加防腐剂乳、加碱中和乳、提取脂肪乳等。,三、几种常见的异常乳,初乳(colostrom)：乳牛产犊后一周内所分泌的乳。末乳(late actation milk)：乳牛干奶期前一周左右分泌的乳。乳房炎乳(mastitis milk)：含抗生素乳(antibiotic milk)：冻结乳(frozen milk)：,乳珍,乳珍是从母牛的初乳（主要是前三天）中提取出来的生物活性多肽。其中含有免疫球蛋白、牛磺酸、多种生长因子、金属载体蛋白、19种氨基酸和丰富的微量元素。,酒精阳性乳：以酒精试验规定方法,检乳出现絮状判为酒精试验阳性乳。导致因素有:(1)饲喂变质饲料,较长时期以来饲料供给不足,投给的食盐过量,饲料中维生素量欠缺。(2)乳牛患乳房炎、肝机能障碍、软骨病等。(3)酒精试验操作不当。(4)盐平衡丧失,离子性钙增加,钙、磷比例不均衡。,低酸度酒精阳性乳：是指酒精试验阳性,酸度不高(低于酒精试验相对酸度值)，煮沸试验不凝固的一类异常乳。产生原因：与酪蛋白结合的钙转变成离子性钙,游离性磷减少，造成缓冲系统不平衡所致。在乳期中长期饲喂水花生、水葫芦等水草,感染肝片吸虫,亦会引发此类异常乳。确定为低酸度酒精试验阳性乳的原料乳可供制作杀菌乳,但不宜作淡炼乳的原料乳。,本章结束谢谢,