二乳的化學成分及其質(zhì)ppt課件

1、二、乳的化學成分及其性質(zhì)三乳糖三乳糖LactoseLactose 是哺乳動物乳汁中特有的糖類。牛乳中約含有乳糖4.6%4.7%，全部呈溶解形狀。乳糖為D-葡萄糖與D-半乳糖以-1，4鍵結(jié)合的二糖，又稱為1,4- 半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基，屬復原糖。 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，變?yōu)?乳糖水合物-Lactose Monohydrate，所以乳糖實踐上共有三種構(gòu)型。 甜煉乳中的乳糖大部分呈結(jié)晶形狀，結(jié)晶的大小直接影響煉乳的口感，而結(jié)晶的大小可根據(jù)乳糖的溶解度與溫度的關系加以控制。 -乳糖及-乳糖在水中的溶解度也隨溫度而異。-乳糖溶解于水中時逐漸變成-型。由

2、于-型乳糖較-型乳糖易溶于水，所以乳糖最初溶解度并不穩(wěn)定，而是逐漸添加，直至-型與-型平衡為止。 乳中除了乳糖外還含有少量其他的碳水化合物。例如在常乳中含有極少量的葡萄糖、半乳糖。另外，還含有微量的果糖、低聚糖、巳糖胺。 一部分人隨著年齡增長，消化道內(nèi)缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖，飲用牛乳后會出現(xiàn)嘔吐、腹脹、腹瀉等不順應癥，稱其為乳糖不耐癥。在乳品加工中利用乳糖酶，將乳中的乳糖分解為葡萄糖和半乳糖；或利用乳酸菌將乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸，可預防“乳糖不耐癥。四乳中的無機物四乳中的無機物 牛乳中的無機物Inorganic Salts亦稱為礦物質(zhì)，是指除碳、氫、氧、氮以外的各種無機元素，主要有磷、鈣、鎂、氯

3、、鈉、硫、鉀等。此外還有一些微量元素。通常牛乳中無 機 物 的 含 量 為0.35%1.21%，平均為0.7%左右。牛乳中無機物的含量隨泌乳期及個體安康形狀等要素而異。牛乳中主要無機物含量見表5-2。 表5-2 牛乳中的主要無機成分的含量mg/100mL牛乳 工程 鉀 鈉 鈣 鎂磷硫氯 牛乳 158 54 109 1491599 乳中的礦物質(zhì)大部分以無機鹽或有機鹽方式存在。其中以磷酸鹽、酪酸鹽和檸檬酸鹽存在的數(shù)量最多。鈉的大部分是以氯化物、磷酸鹽和檸檬酸鹽的離子形狀存在。而鈣、鎂與酪蛋白、磷酸和檸檬酸結(jié)合，一部分呈膠體形狀，另一部分呈溶解形狀。磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。 牛乳中的鹽類含量雖然

4、很少，但對乳品加工，特別是對熱穩(wěn)定性起著重要作用。牛乳中的鹽類平衡，特別是鈣、鎂等陽離子與磷酸、檸檬酸等陰離子之間的平衡，對于牛乳的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。當受季節(jié)、飼料、生理或病理等影響，牛乳發(fā)生不正常凝固時，往往是由于鈣、鎂離子過剩，鹽類的平衡被突破的緣故。此時，可向乳中添加磷酸及檸檬酸的鈉鹽，以維持鹽類平衡，堅持蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。消費煉乳時經(jīng)常利用這種特性。 乳與乳制品的營養(yǎng)價值，在一定程度上受礦物質(zhì)的影響。以鈣而言，由于牛乳中的鈣的含量較人乳多34倍，因此牛乳在嬰兒胃內(nèi)所構(gòu)成的蛋白凝塊相對人乳比較鞏固，不易消化。為了消除可溶性鈣鹽的不良影響，可采用離子交換的方法，將牛乳中的鈣除去50

5、%，從而使凝塊變得很柔軟，便于消化。但在加工上如缺乏鈣時，對乳的加工特性就會發(fā)生不良影響，尤其不利于干酪的制造。 牛乳中鐵的含量為1090g/100ml，較人乳中少，故人工哺育幼兒時應補充鐵。五乳中的維生素五乳中的維生素 牛乳含有幾乎一切的維生素。牛乳中的維生素包括脂溶性維生素A、D、E、K和水溶性的維生素B1、B2、B6、B12、C等兩大類。牛乳中的維生素，部分來自飼料中的維生素，如維生素E；有的要靠乳牛本身合成，如B族維生素。六乳中的酶類六乳中的酶類 牛乳中酶類的來源有三個： 乳腺分泌； 擠乳后由于微生物代謝生成； 由于白血球崩壞而生成。牛乳中的酶種類很多，但與乳品消費有親密關系的主要為水

6、解酶類和氧化復原酶類。1.1.水解酶類水解酶類 脂酶 牛乳中的脂酶Lipase至少有兩種，一 是 只 附 在 脂 肪 球 膜 間 的 膜 脂 酶Membrane Lipase，它在常乳中不常見，而在末乳、乳房炎乳及其他一些生理異常乳中常出現(xiàn)。另一種是存在于脫脂乳中與酪蛋白相結(jié) 合 的 乳 漿 脂 酶Plasma Lipase。 脂酶的分子量普通為70008000，最適作用溫度為37，最適pH9.09.2。鈍化溫度至少8085。鈍化溫度與脂酶的來源有關。來源于微生物的脂酶耐熱性高，曾經(jīng)鈍化的酶有恢復活力的能夠。乳脂肪在脂酶的作用下水解產(chǎn)生游離脂肪酸，從而使牛乳帶上脂肪分解的酸敗氣味Acid Fl

7、avor，這是乳制品，特別是奶油消費上常見的缺陷。為了抑制脂酶的活性，在奶油消費中，普通采用不低于8085的高溫或超高溫處置。 另外，加工過程也能使脂酶添加其作用時機。例如均質(zhì)處置，由于破壞脂肪球膜而添加了脂酶與乳脂肪的接觸面，使乳脂肪更易水解，故均質(zhì)后應及時進展殺菌處置；其次，牛乳屢次經(jīng)過乳泵或在牛乳中通入空氣猛烈攪拌，同樣也會使脂酶的作用添加，導致牛乳風味變劣。磷酸酶 牛乳中的磷酸酶Phosphatase有兩種：一種是酸性磷酸酶， 存在于乳清中；另一種為堿性磷酸酶，吸附于脂肪球膜處。其中堿性磷酸酶的最適pH值為7.67.8，經(jīng)63,30min或7175,1530s加熱后可鈍化， 故可以利用

8、這種性質(zhì)來檢驗低溫巴氏殺菌法處置的消毒牛乳的殺菌程度能否完全。蛋白酶 牛乳中的蛋白酶分別來自乳本身和污染的微生物。乳中蛋白酶多為細菌性酶，細菌性的蛋白酶使蛋白質(zhì)水解后構(gòu)成蛋白胨、多肽及氨基酸。其中由乳酸菌構(gòu)成的蛋白酶在乳中，特別是在干酪中具有非常重要的意義。蛋白酶在高于7580的溫度中即被破壞。在70以下時，可以穩(wěn)定地耐受長時間的加熱；在3742 時，這種酶在弱堿性環(huán)境中作用最大，中性及酸性環(huán)境中作用減弱。2.2.氧化復原酶氧化復原酶 主要包括過氧化氫酶、過氧化物酶和復原酶。 過氧化氫酶 牛乳中的過氧化氫酶Catalase主要來自白血球的細胞成分，特別在初乳和乳房炎乳中含量較多。所以，利用對過

9、氧化氫酶的測定可斷定牛乳能否為乳房炎乳或其它異常乳。經(jīng)65/30min加熱，過氧化氫酶的95會鈍化；經(jīng)75,20min加熱，那么100鈍化。過氧化物酶 過氧化物酶Peroxidase是最早從乳中發(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，從而使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。過氧化物酶主要來自于白血球的細胞成分，其數(shù)量與細菌無關，是乳中固有的酶。 過氧化物酶作用的最適溫度為25，最適pH值是6.8,鈍化溫度和時間大約為76/20min、7778/5min、85/10s。經(jīng)過測定過氧化物酶的活性可以判別牛乳能否經(jīng)過熱處置或判別熱處置的程度。但經(jīng)過85/10s處置后的牛乳,假設在20貯

10、藏24h或37貯藏4h，會發(fā)現(xiàn)已鈍化的過氧化物酶重新復活的景象。復原酶 上述幾種酶是乳中固有的酶，而復原酶那么是擠乳后進入乳中的微生物的代謝產(chǎn)物。復原酶Reductase能使甲基藍復原為無色。 乳中的復原酶的量與微生物的污染程度成正相關，因此可經(jīng)過測定復原酶的活力來判別乳的新穎程度。七乳中的其他成分七乳中的其他成分 除上述成分外，乳中尚有少量的有機酸、氣體、色素、細胞成分、風味成分及激素等。1.1.有機酸有機酸 乳中的有機酸主要是檸檬酸等。在酸敗乳及發(fā)酵乳中，在乳酸菌的作用下，馬尿酸可轉(zhuǎn)化為苯甲酸。 乳中檸檬酸的含量0.07%0.40%，平均為0.18%，以鹽類形狀存在。 除了酪蛋白膠粒成分中

11、的檸檬酸鹽外，還存在有分子、離子形狀的檸檬酸鹽，主要為檸檬酸鈣。檸檬酸對乳的鹽類平衡及乳在加熱、冷凍過程中的穩(wěn)定性均起重要作用。同時，檸檬酸還是乳制品芳香成分丁二酮的前體。2.氣體氣體 主要為二氧化碳、氧氣 和氮氣等，約占鮮牛乳的5%7%v/v，其中二氧化碳最多，氧最少。在擠乳及儲存過程中，二氧化碳由于逸出而減少，而氧、氮那么因與大氣接觸而增多。牛乳中氧的存在會導致維生素的氧化和脂肪的蛻變，所以牛乳在保送、儲存處置過程中應盡量在密閉的容器內(nèi)進展。3.3.細胞成分細胞成分 乳中所含的細胞成分主要是白血球和一些乳房分泌組織的上皮細胞，也有少量紅血球。牛乳中的細胞含量的多少是衡量乳房安康情況及牛乳衛(wèi)

12、生質(zhì)量的標志之一，普通正常乳中細胞數(shù)不超越50萬個mL。第二節(jié)第二節(jié) 乳中各成份的分散形狀乳中各成份的分散形狀 乳中含有多種化學成份，其中水是分散劑，其它各種成份如脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、無機鹽等呈分散質(zhì)分散在水中，構(gòu)成一種復雜的具有膠體特性的生物學液體分散體系,見圖5-3。一、呈乳濁液與懸浮液形狀分一、呈乳濁液與懸浮液形狀分散在乳中的物質(zhì)散在乳中的物質(zhì) 分散質(zhì)粒子的直徑在0.1m以上的液體可分乳濁液和懸濁液兩種。分散質(zhì)是液體的那么屬于乳濁液。牛乳的脂肪在常溫下呈液態(tài)的微小球狀分散在乳中，球的直徑平徑3m左右，可以在顯微鏡下明顯地看到，所以牛乳中的脂肪球即為乳濁液的分散質(zhì)。 如將牛乳或稀奶油進展低

13、溫冷藏，那么最初是液態(tài)的脂肪球凝固成固體，即成為分散質(zhì)為固態(tài)的懸浮液。用稀奶油制造奶油時，需將稀奶油在510左右進展成熟，使稀奶油中的脂肪球從乳濁態(tài)變成懸浮態(tài)。這在制造奶油時，是一項重要的操作過程。二、呈乳膠態(tài)與懸浮態(tài)分散在二、呈乳膠態(tài)與懸浮態(tài)分散在乳中的物質(zhì)乳中的物質(zhì) 粒子的直徑自0.1m至1nm的稱為膠態(tài)Colloid。膠態(tài)的分散體系也稱為膠體溶液Colloidal Solution。膠體溶液中的分散質(zhì)叫做膠體粒子，乳中屬于膠態(tài)的有乳膠態(tài)和膠體懸浮態(tài)。 分散質(zhì)是液體或者即使分散質(zhì)是固體，但粒子周圍包有液體皮膜都稱為乳膠體。分散在牛乳中的酪蛋白顆粒，其粒子大小大部分為515nm，乳白蛋白的粒

14、子為1.55nm，乳球蛋白的粒子為23nm，這些蛋白質(zhì)都以乳膠體形狀分散。此外，脂肪球中凡在0.1m以下的也稱乳膠體，牛乳中二磷酸鹽、三磷酸鹽等磷酸鹽的一部分，也以懸浮液膠體形狀分散于乳中。三、呈分子或離子形狀溶質(zhì)三、呈分子或離子形狀溶質(zhì)分散在乳中的物質(zhì)分散在乳中的物質(zhì) 凡粒子直徑在1nm以下，構(gòu)成分子或離子形狀存在的分散系稱為真溶液。牛乳中以分子或離子形狀存在的溶質(zhì)有磷酸鹽的一部分和檸檬酸鹽、乳糖及鉀、鈉、氯等。第三節(jié)第三節(jié) 乳的物理性質(zhì)乳的物理性質(zhì) 乳的物理性質(zhì)對選擇正確的工藝條件，鑒定乳的物理性質(zhì)對選擇正確的工藝條件，鑒定乳的質(zhì)量具有重要的意義。下面分別簡述牛乳的質(zhì)量具有重要的意義。下面

15、分別簡述牛乳的主要物理性質(zhì)。乳的主要物理性質(zhì)。一、乳的色澤及光學性質(zhì)一、乳的色澤及光學性質(zhì) 新穎正常的牛乳呈不透明的乳白色或淡黃色。乳白色是由于乳中的酪蛋白酸鈣磷酸鈣膠粒及脂肪球等微粒對光的不規(guī)那么反射所產(chǎn)生。牛乳中的脂溶性胡蘿卜素和葉黃素使乳略帶淡黃色。而水溶性的核黃素使乳清呈螢光性黃綠色。 牛乳的折射率由于有溶質(zhì)的存在而比水的折射率大，但在全乳脂肪球的不規(guī)那么反射影響下，不易正確測定。由脫脂乳測得的較準確，折射率為 =1.3441.348， 此值與乳固體的含量有比例關系，由此可斷定牛乳能否摻水。二、乳的味道與氣味二、乳的味道與氣味 乳中含有揮發(fā)性脂肪酸及其他揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)是牛乳滋、氣

16、味的主要構(gòu)成成分。 這種香味隨溫度的上下而異，乳經(jīng)加熱后香味劇烈，冷卻后減弱。乳中羰基化合物，如乙醛、丙酮、甲醛等均與牛乳風味有關。牛乳除了原有的香味之外很容易吸收外界的各種氣味。所以擠出的牛乳如在牛舍中放置時間太久會帶有牛糞味或飼料味，儲存器不良時那么產(chǎn)生金屬味，消毒溫度過高那么產(chǎn)生焦糖味。所以每一個處置過程都必需留意周圍環(huán)境的清潔以及各種要素的影響。 新穎純真的乳稍帶甜味，這是由于乳中含有乳糖。乳中除甜味外，因其中含有氯離子，所以稍帶咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白質(zhì)等所調(diào)和而不易覺察，但異常乳如乳房炎乳中氯的含量較高，故有濃重的咸味。乳中的苦味來自Mg2+、Ca2+，而酸味是由檸檬

17、酸及磷酸所產(chǎn)生。三、乳的酸度和氫離子濃度三、乳的酸度和氫離子濃度 剛擠出的新穎乳假設以乳酸度計，酸度為0.150.181618 OT，固有酸度或自然酸度主要由乳中的蛋白質(zhì)、檸檬酸鹽、磷酸鹽及二氧化碳等酸性物質(zhì)所呵斥，其中來源于CO2占0.01%-0.02%23 OT，乳蛋白占0.05%-0.08%34 OT，檸檬酸鹽占0.01%和磷酸鹽0.06%0.08%部分1012 OT。 乳在微生物的作用下發(fā)生乳酸發(fā)酵，導致乳的酸度逐漸升高。由于發(fā)酵產(chǎn)酸而升高的這部分酸度稱為發(fā)酵酸度。固有酸度和發(fā)酵酸度之和稱為總酸度。普通條件下，乳品工業(yè)所測定的酸度就是總酸度。 乳品工業(yè)中酸度是指以規(guī)范堿液用滴定法測定的

18、滴定酸度。滴定酸度有多種測定方法和表示方式。我國滴定酸度用吉爾涅爾度簡稱“oTTepHep或乳酸度乳酸來表示。1吉爾涅爾度吉爾涅爾度0T 取10mL牛乳，用20ml蒸餾水稀釋，參與0.5的酚酞指示劑0.5mL，以0.1molL氫氧化鈉溶液滴定，將所耗費的NaOH毫升數(shù)乘以10，即中和100mL牛乳所需0.1molL氫氧化鈉毫升數(shù)，耗費1mL為oT。2乳酸度乳酸 用乳酸量表示酸度時，按上述方法測定后用以下公式計算： 乳酸%= 100 比重毫升數(shù)供試牛乳重量毫升數(shù)( )(0.009 NaOH 0.1mol/Lg3 3pHpH值值 酸度可用氫離子濃度指數(shù)pH值表示，正常新穎牛乳的pH值為6.56.7

19、，普通酸敗乳或初乳的pH值在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH值在6.8 以上。 滴定酸度可以及時反映出乳酸產(chǎn)生的程度，而pH值那么不呈現(xiàn)規(guī)律性的關系，因此消費中廣泛地采用測定滴定酸度來間接掌握乳的新穎度。乳酸度越高，乳對熱的穩(wěn)定性就越低。四、乳的比重和密度四、乳的比重和密度 15時，正常乳的比重平均為1.032；在20時正常乳的密度平均為1.030。在同溫度下乳的密度較比重小0.0019，乳品消費中常以0.002的差數(shù)進展換算；密度受溫度影響，溫度每升高或降低1實測值就減少或添加0.0002。 乳的相對密度在擠乳后1h內(nèi)最低，其后逐漸上升，最后可大約升高0.001左右，這是由于氣體的逸散、蛋白質(zhì)的水協(xié)作用及脂肪的凝固