首页 历史故事乳中化学成分的特性分析

乳中化学成分的特性分析

【摘要】:乳中钙磷等盐类的构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响,乳品加工中盐类的平衡成为重要问题。乳中的铜、铁对储藏中的乳制品有促进其发生异常气味的作用。乳中的矿物质大部分与有机酸和无机酸结合,以可溶性的盐类状态存在。

一、水分

水分是乳中的主要组成部分,约占 87%~89%。乳中的水分可分为自由水、结合水、膨胀水和结晶水。自由水是乳中的主要水分,即一般的常水,具有常水的性质,而结合水、膨胀水和结晶水则不同,在乳中具有特别的性质和作用。结合水约占 2%~3%,无溶解其他物质的特性,在通常水结冰的温度下并不结冰。在奶粉生产中任何时候也不能得到绝对无水的产品,总要保留一部分结合水。

二、乳脂肪

乳脂质中约有 97%~99%的成分是乳脂肪,还含有约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪酸、脂溶性维生素等。乳脂肪是中性脂肪,在牛乳中的含量平均为 3.5%~4.5%,是牛乳的主要成分之一。

乳脂肪是由一个分子的甘油和三个分子相同或不同的脂肪酸组成的,形成甘油三酸酯的混合物。乳中脂肪以微小脂肪球的状态分散于乳中,呈一种水包油型的乳浊液。脂肪球表面被脂肪球膜包裹着,使脂肪在乳中保持稳定的乳浊液状态,并使各个脂肪球独立地分散于乳中。

三、乳糖

乳糖 C12H22O11 是一种由乳腺分泌的特有的化合物,其他动植物的组织中不含有乳糖。乳糖属双糖类,牛乳中约含 4.5%,占干物质的 38%~39%。兔乳含乳糖最少(约 1.8%),马乳最多(约 7.6%),人乳含量为 6%~8%。乳的甜味主要由乳糖引起,其甜度约为蔗糖的1/6。乳糖在乳中全部呈溶解状态。

四、乳蛋白质

牛乳中的蛋白质是牛乳中的主要含氮物质,含量约为 2.8%~3.8%,其中 95% 是乳蛋白质,5%为非蛋白态氮。

乳蛋白质包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白,乳清蛋白中有对热不稳定的乳白蛋白和乳球蛋白,还有对热稳定的小分子蛋白和胨。

牛乳酪蛋白是以酪蛋白胶束状态而存在(其中包含大约 1.2%的钙和少量的镁),另外再与磷酸钙形成复合体,称作“酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体”。其中含酪蛋白酸钙 95.2%,磷酸钙 4.8%。当牛乳中加酸后 pH 达 5.2 时,磷酸钙先行分离,酪蛋白开始沉淀,继续加酸而使pH 达到4.6 时,钙又从酪蛋白钙中分离,游离的酪蛋白完全沉淀。在加酸凝固时,酸只和酪蛋白酸钙-磷酸钙作用。所以除了酪蛋白外,白蛋白、球蛋白都不起作用。

原料乳中去除了在 pH4.6 等电点处沉淀的酪蛋白之外,留下的称为乳清蛋白质。约占乳蛋白质的 18%~20%。乳清蛋白分为对热稳定和对热不稳定两大部分。当将乳清煮沸 20 min,pH 为 4.6~4.7 时,沉淀的蛋白质属于对热不稳定的乳清蛋白,约占乳清蛋白的81%,其中含有乳白蛋白、乳球蛋白以及免疫性球蛋白;当将乳清煮沸 20 min,pH4.6~4.7 时,仍溶解于乳中的乳清蛋白为热稳定性乳清蛋白,它们主要是小分子蛋白和胨类,约占乳清蛋白的 19%。

五、乳中酶类

乳中存在多种酶,其来源有两个途径:一种是由乳腺分泌,为乳中原来就有的酶;另一种是挤乳时落入乳中的微生物代谢所产生的酶。主要有以下三类酶:一是水解酶,包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等;二是氧化还原酶,包括过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶及醛缩酶等;三是还原酶,包括还原酶、氧化酶等。

六、乳中维生素

牛乳中含有几乎所有已知的维生素,特别是维生素 B2 含量很丰富,但维生素D的含量不多,若作为婴儿食品时应予以强化。乳中维生素有脂溶性维生素(如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K)和水溶性维生素(如维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6叶酸、维生素 B12、维生素 C)等两大类。

泌乳期对乳中维生素的含量有直接影响,如初乳中维生素 A 及胡萝卜素的含量均多于常乳。乳中的维生素有的来源于饲料,如维生素 E;有的可通过乳牛的瘤胃中的微生物进行合成,如 B 族维生素。青饲期产的乳与舍饲期产的乳相比,前者维生素的含量更高。

牛乳中维生素的热稳定性不同,维生素 A、维生素 D、维生素 B1、维生素 B2、维生素B12、维生素 B6 等对热稳定,维生素 C 等热稳定性差。乳在加工过程中维生素往往会遭受一定程度的破坏而损失。

七、乳中的无机物和盐类

无机物也称为矿物质,测定这些物质,通常是先将牛乳蒸发干燥,然后灼烧成灰分,以灰分的量来表示无机物的量。一般牛乳中灰分的含量为 0.3%~1.21%,平均 0.7% 左右。乳中钙的含量较人乳多 3~4 倍,因此牛乳在婴儿胃内所形成的蛋白凝块比较坚硬,不容易消化。乳中的无机物主要有磷、钙、镁、氯、硫、铁、钠、钾等。此外还含有微量元素。这些无机物大部分构成盐类而存在,一部分与蛋白质结合或吸附在脂肪球膜上。

乳中钙磷等盐类的构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响,乳品加工中盐类的平衡成为重要问题。乳中的铜、铁对储藏中的乳制品有促进其发生异常气味的作用。

乳中的矿物质大部分与有机酸和无机酸结合,以可溶性的盐类状态存在。其中最主要的为以无机磷酸盐及有机柠檬酸盐的状态存在,但其中一部分则以不溶性胶体状态分散于乳中,另一部分以蛋白质状态存在。

乳中微量元素具有很重大的意义,尤其对于幼儿机体的发育更为重要。牛乳中铁的含量为 100~900 μg/L,牛乳中铁的含量较人乳少,故人工哺育幼儿时,应补充铁的含量。