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牛奶的物理性质及酸度特点

【摘要】:由于脂肪没有完全代谢,是牛乳中的胴体类物质过分增加而引起的。新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然酸度,这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的酸无关。

一、乳的色泽及光学性质

新鲜正常的乳呈不透明的白色并稍呈淡黄色,称之为乳白色,这是乳的基本色调。乳的色泽是由于乳中酪蛋白胶粒及脂肪球对光的不规则反射的结果。脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色,水溶性的核黄素使乳清呈萤光性黄绿色。

二、乳的热学性质

冰点:牛乳冰点的平均值为-0.525~-0.565°C,平均为-0.542°C。作为溶质的乳糖与盐类是牛乳冰点下降的主要因素。如果在牛乳中掺水,可导致冰点回升。掺水10%,冰点约上升 0.054°C。

沸点:在 101.33 kPa(1个大气压)下约为 100.55°C。

比热:牛乳的比热一般约为3.89 kJ/(kg·°C)。

三、乳的滋味与气味

乳中的挥发性脂肪酸与其他挥发性物质是构成牛乳滋味、气味的主要成分。牛乳加热后,牛乳特有的香味变得强烈,冷却后减弱。

牛乳容易受到外界各种气味的侵蚀,从而产生异常风味。

1.正常风味

正常的牛乳具有奶香味且有特殊的风味,这些属于正常味道。

正常风味的乳中含有适量的甲硫醚、丙酮、醛类、酪酸以及微量的游离脂肪酸。据分析,新鲜乳的挥发性脂肪酸中以乙醛与甲酸含量较多,而丙酸、酪酸、戊酸、癸酸、辛酸含量较少。

新鲜纯净的乳稍带甜味,是由于乳中含有乳糖的缘故,此外因其含氯离子还稍带咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质的影响,不易察觉,而异常乳中因氯的含量较高,故有较强烈的咸味,如乳房炎乳。乳中的苦味主要来自 Ca、Mg 等离子,而酸味主要是其中的柠檬酸及磷酸产生的。

2.异常风味

(1)生理异常风味:

①过度牛乳味。由于脂肪没有完全代谢,是牛乳中的胴体类物质过分增加而引起的。

②饲料味。主要是由人工饲养时的各种青贮料、芜菁、卷心菜和甜菜等饲料产生的。

③杂草味。主要是由大蒜韭菜、苦艾、猪杂草、毛莨、甘菊产生的。

(2)脂肪分解味。脂肪被脂酶水解后,其中的低级挥发性脂肪酸(如丁酸)或偶碳数的脂肪酸被分离出来而产生脂肪分解味。

比如,限制性乳脂肪水解而产生的游离脂肪酸是产生干酪特征风味的必需物质,但过度的脂肪水解却可导致不良风味的出现,通常原料乳中嗜冷菌菌数在 107~108 cfu/mL 时即可产生该缺陷。

(3)氧化味。氧化味是乳脂肪氧化产生的不良风味。主要影响因素有:重金属、抗坏血酸、光线、氧、贮藏温度以及饲料、牛乳处理方法和季节等。其中以铜的影响最大,为防止氧化味,可加入乙二胺四乙酸的钠盐使其与铜螯合;将坏血酸增加 3 倍或全部破坏,也可防止氧化。

(4)日光味。牛乳在日光照射下 10 min 后,可检出阳光味,类似焦臭味和羽毛烧焦味。这是由于乳清蛋白受阳光照射后,其中的 VB2和色氨酸被破坏。

(5)蒸煮味。主要是乳清蛋白的β-乳球蛋白加热后产生巯基所致。

(6)苦味。牛乳长期冷藏后会产生苦味,是由于嗜冷菌使牛乳产生肽化合物,或者解脂酶使牛乳产生游离脂肪酸所致。

由污染嗜冷菌严重的原料乳生产的酸牛乳和发酵制品也会出现不良风味、苦味、不洁或水果味等质量、风味的缺陷。

(7)酸败味。由于乳发酵过度或使用受污染产乳菌生产的乳制品会产生强烈的酸败味。

奶油受到耐热脂酶的作用也会产生水解酸败,其结果是由于奶油水相中假单胞菌生长而产生酸败或腐败气味。由于高脂肪含量和脂酶易于进入乳晶的奶油相,因此,奶油对嗜冷菌脂酶敏感。嗜冷菌在奶油中繁殖是导致风味不良的主要原因。

(8)其他异味:麦芽味,不洁味(杂菌污染),水果味,石蜡味,肥皂味(设备清洗不完全),消毒剂味,鱼腥味(与水产品一起贮藏),焦糖味(高温消毒)。

四、乳的密度与比重

乳的比重(相对密度)指乳在 15°C 时的重量与同容积水在 15°C 时的重量之比。正常乳的比重以 15°C 为标准,平均为

乳的密度是指乳在 20°C 时的质量与同容积水在 4°C 时的质量之比。正常乳的密度平均为。我国乳品厂都采用这一标准。

换算及校正:在同等温度下,比重和密度的绝对值相差甚微,乳的密度较比重小0.0019。乳品生产中常以 0.002的差数进行换算。乳的密度随温度而变化,温度降低,乳密度增高;温度升高,乳密度降低。在 10~25°C 范围内,温度每变化 1°C,乳的密度就相差 0.0002(牛乳乳汁计读数为 0.2)。乳品生产中换算密度时即以 20°C 为标准,乳的温度每高出 1°C,密度值就要加上 0.0002(即牛乳乳汁计读数加上 0.2);乳的温度每降低 1°C,密度值就要减去0.0002(即牛乳乳汁计读数减去0.2)。

刚挤出来的乳在放置 2~3 h 后,其密度升高 0.001 左右,这是由于气体的逸散及脂肪的凝固使容积发生变化的结果。

五、乳的酸度与pH

乳蛋白分子中含有较多的酸性氨基酸和自由的羧基,而且受磷酸盐等酸性物质的影响,所以乳是偏酸性的。

新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然酸度,这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的酸无关。挤出后的乳在微生物的作用下产生乳酸发酵,导致乳的酸度逐渐升高。由于发酵产酸而升高的这部分酸度称为发酵酸度。自然酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一般条件下,乳品生产中所测定的酸度就是总酸度。

乳品工业中的酸度,是指以标准碱液用滴定法测定的滴定酸度。我国《乳、乳制品及其检验方法》中就规定酸度检验以滴定酸度为标准。

滴定酸度亦有多种测定方法及其表示形式。我国滴定酸度用吉尔涅尔度,简称“ºT”或乳酸百分率(%)来表示。

1.吉尔涅尔度(ºT)

定义:取 10 mL 牛乳,用 20 mL 蒸馏水稀释,加入 0.5%的酚酞指示剂 0.5 mL,以0.1 mol/L 溶液滴定,将所消耗的 NaOH 毫升数乘以 10,即为中和 100 mL 牛乳所需的0.1 mol/L NaOH 毫升数,每毫升为 1ºT,也称 1 度(乳品生产中以滴定所消耗的 NaOH 毫升数直接读数:每消耗 1 mL 为 10ºT)。

正常乳的自然酸度为 16~18ºT。自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及 CO2 等酸性物质所构成,其中 3~4ºT 来源于蛋白质,2ºT 来源于 CO2,10~12ºT 来源于磷酸盐和柠檬酸盐。

2.乳酸度(%)

测定时,取 100 mL 牛乳,用蒸馏水 2∶1 稀释,然后加 2 mL 酚酞指示剂,再用 0.1 mol/L氢氧化钠溶液进行滴定,滴定后按下述公式计算乳酸(%)含量。日本、美国常用此法。

乳酸(%)=0.1 mol/L 氢氧化钠溶液消耗量(mL)×0.009×100/10 mL×牛乳相对密度

3.乳的 pH

若从酸的含义出发,酸度可用氢离子浓度(pH)表示。pH 为离子酸度或活性酸度。正常新鲜牛乳的 pH 为 6.4~6.8,一般酸败乳或初乳的 pH 在 6.4以下,乳房炎乳或低酸度乳 pH 在 6.8以上。