【大學(xué)】乳品工藝學(xué) 乳畜品種及其產(chǎn)乳性能(P69)

乳品工藝學(xué)/sundae_meng編輯ppt第四章乳畜品種及其產(chǎn)乳性能第一節(jié)乳用家畜種類及品種一、乳牛1．黑白花乳牛也簡稱荷斯坦牛。因其毛色為黑白花片，故通稱黑白花牛。黑白花牛是目前世界上產(chǎn)乳量最高、數(shù)量最多，分布最廣的乳用品種。分乳用型黑白花牛和乳肉兼用型黑白花牛。編輯ppt（1）乳用型黑白花牛乳用型黑白花牛體格高大，結(jié)構(gòu)勻稱，乳房特別碩大，有典型的乳用型外貌。乳用型黑白花牛產(chǎn)乳量為各乳牛品種之冠。一般年平均產(chǎn)乳量為6500～7500kg，乳脂率為3.6％～3.7％。編輯ppt（2）乳肉兼用型黑白花牛毛色與乳用型黑白花牛相同。其特點是體格偏小，頭寬頸粗，乳房發(fā)育良好，全身肌肉較乳用型豐滿，有較好的產(chǎn)肉性能，但體格較矮，體重較乳用型小，故在我國習(xí)慣上稱為小荷蘭牛。編輯ppt乳肉兼用型黑白花牛年產(chǎn)乳量一般平均為5000～6500kg，乳脂率3.8％～4.1％。產(chǎn)肉性能較好，經(jīng)育肥后屠宰率可達55％～60％。編輯ppt（3）中國黑白花牛中國黑白花乳牛（ChineseB1ankandWhiteDairyCattle）又稱中國荷斯坦牛,系純種黑白花公牛與本地黃牛雜交，其后代經(jīng)過長期相互交配選育而成。編輯ppt中國黑白花乳牛具有明顯的乳用特征，毛色呈黑白花。中國黑白花乳牛平均產(chǎn)乳量一般為6000～7000kg，平均乳脂率為3.3％～3.4％，脂肪球小，宜作鮮乳或制作干酪。編輯ppt2．娟柵牛（Jersey）以乳脂率高、乳房形狀良好而聞名。平均年產(chǎn)乳量3000～3500kg，乳脂率高平均為5.3%，是乳用品種中的高脂品種。乳脂黃色、脂肪球大，適于制造黃油。編輯ppt3.瑞士褐牛（BrownSwiss）為乳肉役兼用品種。產(chǎn)乳量為3900-5800kg，乳脂率為3.8%。

4.中國草原紅牛被毛具光澤，多為深紅色，乳房發(fā)育較好。泌乳期平均為220天，平均產(chǎn)乳量為1662kg，乳脂率為4.02%，最高個體產(chǎn)乳量為4507kg。

續(xù)前編輯ppt二、水牛

水牛（Bubffalo）分沼澤型和江河型兩種類型。我國和東南亞一帶的水牛屬于沼澤型，印度的摩拉水牛、巴基斯坦的尼里一瑞菲水牛屬于江河型。兩種類型在體型外貌、生活習(xí)性等方面均有著明顯差別。

編輯ppt1.么拉水牛（Murrah）么拉水牛是世界上著名的乳用水牛品種。用以生產(chǎn)鮮乳和奶油。么拉水牛素以產(chǎn)乳性能高而著稱，在原產(chǎn)地的產(chǎn)乳量一般為1400～2000kg，優(yōu)秀者達4500kg，乳脂率約為7.0％～7.5％，泌乳期8～10個月。

編輯ppt2.尼里一瑞菲水牛（Nili-Ravi）簡稱尼里水牛，泌乳期305d，平均產(chǎn)乳量2000～2700kg，最高達3200～4000kg，乳脂率為6.9%。

編輯ppt3.溫州水牛溫州水牛是比較好的役乳兼用水牛，溫州水牛具有較好的泌乳性能，耐粗飼，抗病力強。一個泌乳期最高可產(chǎn)1250kg，乳脂率為9%，干物質(zhì)為21.0%。

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三、奶用山羊

奶山羊是僅次于乳牛的主要乳畜，在世界各國歷來被譽為“農(nóng)家的乳牛”。1.薩能奶山羊泌乳期300天，年平均產(chǎn)乳量為600～1200kg，高者可達3000kg。乳脂率3.3％～4.4％，乳蛋白3.3％，乳糖3.9％，干物質(zhì)11.28%～12.38%。乳中膻味重。

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2.關(guān)中奶山羊產(chǎn)乳量一般500～600kg，乳脂率為3.6％～3.8％，蛋白質(zhì)3.53%，乳糖4.31％，干物質(zhì)12.8％。3.嶗山奶山羊泌乳期8～9個月，產(chǎn)乳量450～700kg，乳脂率3.5％～4.0％。編輯ppt

第二節(jié)乳的生成機制及影響產(chǎn)乳性能的因素

二、影響產(chǎn)乳性能的因素影響乳牛產(chǎn)乳性能的因素很多，在一般情況下，主要有以下因素：品種、個體、年齡（胎次）、泌乳期、擠乳技術(shù)以及飼養(yǎng)與營養(yǎng)、季節(jié)、疾病等。編輯ppt

品種是經(jīng)過人類長期選擇培育而形成，在產(chǎn)乳性能方面品種之間差異很大見表4-1。乳牛中荷蘭牛的乳最稀薄，更塞牛的乳最濃厚。我國的水牛、牦牛所產(chǎn)的乳干物質(zhì)含量比其它品種要高的多。1.品種編輯ppt編輯ppt2．個體同一品種的不同個體，由于個體間遺傳因素的不同，即使在同樣環(huán)境條件下，產(chǎn)乳量及其乳的成分、性質(zhì)也有很大差異，甚至高于品種間差異。例如，乳脂率變動范圍，黑白花奶牛為2.6%～6％，娟柵牛為3.3%～8.4%；而產(chǎn)乳量變動則更大，由2000kg～12000kg。編輯ppt3．年齡與胎次產(chǎn)乳量隨有機體生長發(fā)育的進程而逐漸增加，以后隨有機體的逐漸衰老而下降。一般第7胎次時達到高峰，而含脂率和非脂乳固體在初產(chǎn)期最高。年齡對產(chǎn)乳性能的影響不是遺傳因素，而是生理因素。乳牛的年齡、胎次不同，乳牛產(chǎn)乳性能也不同，所以，年齡鑒定具有重要意義。編輯ppt4．體型大小同一品種、同一年齡的乳用牛，在一般情況下，體型大，由于消化器官容積大，采食量多，產(chǎn)乳量較高。編輯ppt5．飼養(yǎng)管理正常的飼養(yǎng)管理不僅能提高產(chǎn)乳量，而且可以增加乳中的干物質(zhì)。飼料中蛋白質(zhì)含量不足時，不但會引起擠乳量下降，而且會導(dǎo)致乳中蛋白質(zhì)含量降低。飼料對乳脂及其性質(zhì)有顯著影響。飼料中維生素含量不足時，不但使產(chǎn)乳量降低，而且使乳中維生素含量減少。飼料中無機物不足時，不但減少產(chǎn)乳量，而且消耗體內(nèi)貯存的無機鹽。編輯ppt6．?dāng)D乳方法乳牛產(chǎn)乳量高低，與擠乳技術(shù)有密切關(guān)系。擠乳技術(shù)包括擠乳次數(shù)、擠乳時間、擠乳順序、乳房按摩等。（1）母牛通常每天擠乳2次，若每天擠乳3次，則產(chǎn)乳量增加10％～25％。（2）大多數(shù)牛的擠乳時間5～6min可得到最大的泌乳量。（3）擠乳順序以交叉擠乳效果較好，即先同時擠右側(cè)前乳頭和左側(cè)后乳頭，然后再擠左側(cè)前乳頭和右側(cè)后乳頭，交替進行。編輯ppt（4）乳房按摩是提高乳牛產(chǎn)乳能力，保證乳房正常泌乳的重要環(huán)節(jié)，因為排乳并不僅是牛乳從乳房中排出的簡單的機械作用，而是在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌的共同作用下完成的排乳反射過程，所以擠乳前按摩乳房，對提高產(chǎn)乳量和乳脂率是十分必要的。擠乳前用熱水擦洗并按摩乳房，能引起血管反射性擴張，進入乳房的血流量加大，促進乳脂的合成；同時，可使乳房迅速膨脹，內(nèi)壓增高，產(chǎn)生排乳。

續(xù)前編輯ppt7．季節(jié)乳牛在一般情況下，氣溫由10℃升至40.5℃，呼吸次數(shù)增加5倍。當(dāng)氣溫升高，母牛為減少體熱產(chǎn)生，乳量與飼料消耗量自動減少。因而，產(chǎn)乳量下降，尤其是高產(chǎn)?；蛎谌楦叻迤谌榕Ｏ陆捣雀?。編輯ppt8．疾病與藥物乳牛的健康狀況對乳的產(chǎn)量和成分均有影響，患有一般消化道疾病或足以影響產(chǎn)乳量的其他疾病時，乳的成分也會發(fā)生變化，如乳糖含量減少，氯化物和灰分增加。乳?；加腥榉垦讜r，除產(chǎn)量明顯下降外，非脂乳固體也有下降，通常乳房炎乳中鈉、氯、非酪蛋白態(tài)氮、過氧化氫、白細胞數(shù)、pH值均比正常乳增加，而鈣、磷、鎂、乳精、脂肪、酸度均有減少，且維生素含量也有很大變化。這些異常變化是由于侵入乳房的細菌引起的乳腺細胞的通透性增加，影響乳汁的正常生成所致。編輯ppt

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包括殺菌劑、抗菌素在內(nèi)的許多用于治療牛病的藥物都可能進入乳中而改變?nèi)榈恼＝M成，母牛服用藥后多久的乳才能作為食品加工原料乳因藥物的種類而異，一般應(yīng)向獸醫(yī)詢問。

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第五章乳的化學(xué)成分和性質(zhì)第一節(jié)乳的化學(xué)成分編輯ppt

一、乳的概念及組成

乳是哺乳動物分娩后由乳腺分泌的一種白色或微黃色的不透明液體。乳的成分十分復(fù)雜，其中至少含有上百種化學(xué)成分，主要包括水分、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、鹽類以及維生素、酶類、氣體等。編輯ppt

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將乳干燥到恒重時所得到的殘渣叫乳的干物質(zhì)。牛的常乳中干物質(zhì)含量為11%～13%，除干燥時水和隨水蒸氣揮發(fā)的物質(zhì)以外，干物質(zhì)中含有乳的全部成分。乳中干物質(zhì)的含量隨乳成分的百分含量而變，尤其是乳脂肪在乳中的變化比較大，因此在實際工作中常用無脂干物質(zhì)作為指標(biāo)。編輯ppt

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干物質(zhì)實際上表明乳的營養(yǎng)價值，在生產(chǎn)中計算制品的生產(chǎn)率時，都需要用到干物質(zhì)（或無脂干物質(zhì)）。弗萊希曼（Fleschmann）將乳的比重、含脂率和干物質(zhì)含量之間建立起關(guān)系。由此計算出干物質(zhì)和無脂干物質(zhì)的含量，編輯ppt下面是一個比較簡單的計算公式：T=O.25L+1.2F±K式中：T---干物質(zhì)%F---脂肪%L---牛乳比重計讀數(shù)K---系數(shù)（根據(jù)各地情況試驗求得，中國輕工業(yè)部標(biāo)準規(guī)定為0.14）編輯ppt

二、乳的化學(xué)成分及其性質(zhì)

乳脂肪乳脂肪(MilkFatorButterFat)是牛乳的主要成分之一，對牛乳風(fēng)味起重要的作用，在乳中的含量一般為3%～5%。乳脂肪不溶于水，呈微細球狀分散于乳中，形成乳濁液。編輯ppt1.脂肪球的構(gòu)造乳脂肪球的大小依乳牛的品種、個體、健康狀況、泌乳期、飼料及擠乳情況等因素而異，通常直徑約為0.1～10μm，其中以0.3μm左右者居多。每毫升的牛乳中約有20～40億個脂肪球。編輯ppt脂肪球的大小對乳制品加工的意義在于：脂肪球的直徑越大，上浮的速度就越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易分離出稀奶油。當(dāng)脂肪球的直徑接近1nm時，脂肪球基本不上浮。所以，生產(chǎn)中可將牛乳進行均質(zhì)處理，得到長時間不分層的穩(wěn)定產(chǎn)品。編輯ppt

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乳脂肪球在顯微鏡下觀察為圓球形或橢圓球形，表面被一層5～10nm厚的膜所覆蓋，稱為脂肪球膜。脂肪球膜主要由蛋白質(zhì)、磷脂、甘油三酸酯、膽甾醇、維生素A、金屬及一些酶類構(gòu)成，同時還有鹽類和少量結(jié)合水。由于脂肪球含有磷脂與蛋白質(zhì)形成的脂蛋白絡(luò)合物，使脂肪球能穩(wěn)定地存在于乳中。編輯ppt

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磷脂是極性分子，其疏水基朝向脂肪球的中心，與甘油三酸酯結(jié)合形成膜的內(nèi)層；磷脂的親水基向外朝向乳漿，連著具有強大親水基的蛋白質(zhì)，構(gòu)成了膜的外層，脂肪球膜其結(jié)構(gòu)見圖5-1。編輯ppt

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脂肪球膜具有保持乳濁液穩(wěn)定的作用，即使脂肪球上浮分層，仍能保持著脂肪球的分散狀態(tài)。在機械攪拌或化學(xué)物質(zhì)作用下，脂肪球膜被破壞后，脂肪球才會互相聚結(jié)在一起。因此，可以利用這一原理生產(chǎn)奶油和測定乳中的含脂率。編輯ppt2。脂肪的化學(xué)組成乳脂肪主要是甘油三酯（98%～99%）、少量的磷脂（0.2%～1.0%）、甾醇等（0.25%～0.4%）。編輯ppt乳中的脂肪酸可分為三類第一類為水溶性揮發(fā)性脂肪酸，例如丁酸、乙酸、辛酸和癸酸等；第二類是非水溶性揮發(fā)性脂肪酸，例如十二碳酸等；第三類是非水溶性不揮發(fā)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。編輯ppt乳脂肪的脂肪酸組成受飼料、營養(yǎng)、環(huán)境、季節(jié)等因素的影響。一般，夏季放牧期間乳脂肪中不飽和脂肪酸含量升高，而冬季舍飼期不飽和脂肪酸含量降低，所以夏季加工的奶油其熔點比較低。編輯ppt在牛乳脂肪中已證實含有C20～C23的奇數(shù)碳原子脂肪酸，也發(fā)現(xiàn)有帶側(cè)鏈的脂肪酸。乳脂肪的不飽和脂肪酸主要是油酸，約占不飽和脂肪酸總量的70%左右。編輯ppt3.乳脂肪的理化常數(shù)乳脂肪的組成與結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì)，表5-1是乳脂肪的理化常數(shù)。編輯ppt編輯ppt（二）乳蛋白質(zhì)(MilkProtein)牛乳的含氮化合物中95%為乳蛋白質(zhì)，含量為3.0%～3.5%，可分為酪蛋白和乳清蛋白兩大類，另外還有少量脂肪球膜蛋白質(zhì)。乳清蛋白質(zhì)中有對熱不穩(wěn)定的各種乳白蛋白和乳球蛋白，及對熱穩(wěn)定的月示及胨。編輯ppt除了乳蛋白質(zhì)外，還有約5%非蛋白態(tài)含氮化合物，如氨、游離氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及嘌呤堿等。這些物質(zhì)基本上是機體蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，通過乳腺細胞進入乳中。另外還有少量維生素態(tài)氮。編輯ppt1.酪蛋白在溫度20℃時調(diào)節(jié)脫脂乳的pH值至4.6時沉淀的一類蛋白質(zhì)稱為酪蛋白(Casein)，占乳蛋白總量的80%～82%。酪蛋白不是單一的蛋白質(zhì)，而是由αs-,κ-,β-和γ-酪蛋白組成，是典型的磷蛋白。四種酪蛋白的區(qū)別就在于它們含磷量的多少。α-酪蛋白含磷多，故又稱磷蛋白。含磷量對皺胃酶的凝乳作用影響很大。編輯pptγ-酪蛋白含磷量極少，因此，γ-酪蛋白幾乎不能被皺胃酶凝固。在制造干酪時，有些乳常發(fā)生軟凝塊或不凝固現(xiàn)象，就是由于蛋白質(zhì)中含磷量過少的緣故。酪蛋白雖是一種兩性電解質(zhì)，但其分子中含有的酸性氨基酸遠多于堿性氨基酸，因此具有明顯的酸性。編輯ppt(1)酪蛋白的存在形式乳中的酪蛋白與鈣結(jié)合生成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的磷酸鈣結(jié)合形成酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體以膠體懸浮液的狀態(tài)存在于牛乳中，其膠體微粒直徑在10～300nm之間變化，一般40～160nm占大多數(shù)。此外，酪蛋白膠粒中還含有鎂等物質(zhì)。編輯ppt酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體的膠粒大體上呈球形，據(jù)佩恩斯(Payens,1966)設(shè)想，膠體內(nèi)部由β-酪蛋白的絲構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在其上附著αs-酪蛋白，外面覆蓋有κ-酪蛋白，并結(jié)合有膠體狀的磷酸鈣，見圖5-2。編輯ppt

亞膠束伸出鏈磷酸鈣磷酸根κ-酪蛋白編輯pptαs-而且還具有抑制αs-酪蛋白和β-酪蛋白在鈣離子作用下的沉淀作用。因此，κ-酪蛋白覆蓋層對膠體起保護作用，使牛乳中的酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體膠粒能保持相對穩(wěn)定的膠體懸浮狀態(tài)。編輯ppt(2)酪蛋白的性質(zhì)①酪蛋白的酸沉淀酪蛋白膠粒對pH值的變化很敏感。當(dāng)脫脂乳的pH值降低時，酪蛋白膠粒中的鈣與磷酸鹽就逐漸游離出來。當(dāng)pH值達到酪蛋白的等電點4.6時，就會形成酪蛋白沉淀。酪蛋白的酸凝固過程以鹽酸為例表示如下：編輯ppt酪蛋白酸鈣[Ca3(PO4)2]＋2HCl→酪蛋白↓＋2CaHPO4＋CaCl2由于加酸程度不同，酪蛋白酸鈣復(fù)合體中鈣被酸取代的情況也有差異。實際上乳中酪蛋白在pH5.2～5.3時Ca3(PO4)2先行分離就發(fā)生沉淀，這種酪蛋白沉淀中含有鈣；繼續(xù)加酸而使pH值達到4.6時，Ca2+又從酪蛋白鈣中分離，游離的酪蛋白完全沉淀。為使酪蛋白沉淀，工業(yè)上一般使用鹽酸。同理，如果由于乳中的微生物作用，使乳中的乳糖分解為乳酸，從而使pH值降至酪蛋白的等電點時，同樣會發(fā)生酪蛋白的酸沉淀。編輯ppt②酪蛋白的凝乳酶凝固牛乳中的酪蛋白在凝乳酶的作用下會發(fā)生凝固，工業(yè)上生產(chǎn)干酪就是利用此原理。酪蛋白在凝乳酶的作用下變?yōu)楦崩业鞍?Paracasin)，在鈣離子存在下形成不溶性的凝塊，這種凝塊叫作副酪蛋白鈣，其凝固過程如下：酪蛋白酸鈣＋皺胃酶→副酪蛋白鈣↓+糖肽＋皺胃酶編輯ppt③鹽類及離子對酪蛋白穩(wěn)定性的影響乳中的酪蛋白酸鈣-磷酸鈣膠粒容易在氯化鈉或硫酸銨等鹽類飽和溶液或半飽和溶液中形成沉淀，這種沉淀是由于電荷的抵消與膠粒脫水而產(chǎn)生。編輯ppt酪蛋白酸鈣-磷酸鈣膠粒，對于其體系內(nèi)二價的陽離子含量的變化很敏感。鈣或鎂離子能與酪蛋白結(jié)合，而使粒子形成凝集作用。故鈣離子與鎂離子的濃度影響著膠粒的穩(wěn)定性。鈣和磷的含量直接影響乳汁中的酪蛋白微粒的大小，也就是大的微粒要比小的微粒含有較多量的鈣和磷。編輯ppt由于乳汁中的鈣和磷呈平衡狀態(tài)存在，所以鮮乳中酪蛋白微粒具有一定的穩(wěn)定性。當(dāng)向乳中加入氯化鈣時，則能破壞平衡狀態(tài)，因此在加熱時使酪蛋白發(fā)生凝固現(xiàn)象。試驗證明，在90℃時加入0.12%～0.15%的CaCl2即可使乳凝固。利用氯化鈣凝固乳時，如加熱到95℃時，則乳汁中蛋白質(zhì)總含量97%可以被利用，而此時氯化鈣的加入量以每升乳1.00～1.25g為最適宜。采用鈣凝固時，乳蛋白質(zhì)的利用程度一般要比酸凝固法高5%，比皺胃酶凝固法約高10%以上。編輯ppt④酪蛋白與糖的反應(yīng)具有還原性羰基的糖可與酪蛋白作用變成氨基糖而產(chǎn)生芳香味及其色素。

編輯ppt蛋白質(zhì)和乳糖的反應(yīng)，在乳品工業(yè)中的特殊意義在于：乳品（如乳粉、乳蛋白粉和其他乳制品）在長期貯存中，由于乳糖與酪蛋白發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生顏色、風(fēng)味及營養(yǎng)價值的改變。編輯ppt工業(yè)用干酪素由于洗滌不干凈，貯存條件不佳，同樣也能發(fā)生這種變化。煉乳罐頭也同樣有這種反應(yīng)過程，特別是含轉(zhuǎn)化糖多時變化更明顯。由于酪蛋白與乳糖的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品變暗并失去有價值的氨基酸，如：賴氨酸失去17%；組氨酸失去17%；精氨酸失去10%。由于這三種氨基酸是無法補償?shù)?，因此發(fā)生這種情況時，不僅使顏色、氣味變劣，營養(yǎng)價值也有很大損失。編輯ppt是指溶解分散在乳清中的蛋白質(zhì)，約占乳蛋白質(zhì)的18%～20%，可分為熱穩(wěn)定和熱不穩(wěn)定的乳清蛋白兩