乳的化学成分及其性质.ppt
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1、乳的化学成分及其性质,(三)乳糖(Lactose),是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳中约含有乳糖4.6%4.7%,全部呈溶解状态。乳糖为D-葡萄糖与D-半乳糖以-1,4键结合的二糖,又称为1,4-半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基,属还原糖。,乳糖有-乳糖和-乳糖两种异构体。-乳糖很易与一分子结晶水结合,变为-乳糖水合物(-LactoseMonohydrate),所以乳糖实际上共有三种构型。甜炼乳中的乳糖大部分呈结晶状态,结晶的大小直接影响炼乳的口感,而结晶的大小可根据乳糖的溶解度与温度的关系加以控制。,-乳糖及-乳糖在水中的溶解度也随温度而异。-乳糖溶解于水中时逐渐变成-型。因为-型乳糖较-型
2、乳糖易溶于水,所以乳糖最初溶解度并不稳定,而是逐渐增加,直至-型与-型平衡为止。乳中除了乳糖外还含有少量其他的碳水化合物。例如在常乳中含有极少量的葡萄糖、半乳糖。另外,还含有微量的果糖、低聚糖、巳糖胺。,一部分人随着年龄增长,消化道内缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖,饮用牛乳后会出现呕吐、腹胀、腹泻等不适应症,称其为乳糖不耐症。在乳品加工中利用乳糖酶,将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖;或利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸,可预防“乳糖不耐症”。,(四)乳中的无机物,牛乳中的无机物(InorganicSalts)亦称为矿物质,是指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素,主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等。此外还
3、有一些微量元素。通常牛乳中无机物的含量为0.35%1.21%,平均为0.7%左右。牛乳中无机物的含量随泌乳期及个体健康状态等因素而异。牛乳中主要无机物含量见表5-2。,表5-2牛乳中的主要无机成分的含量(mg/100mL牛乳)项目钾钠钙镁磷硫氯牛乳158541091491599,乳中的矿物质大部分以无机盐或有机盐形式存在。其中以磷酸盐、酪酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多。钠的大部分是以氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐的离子状态存在。而钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合,一部分呈胶体状态,另一部分呈溶解状态。磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。,牛乳中的盐类含量虽然很少,但对乳品加工,特别是对热稳定性起着重要作用。牛
4、乳中的盐类平衡,特别是钙、镁等阳离子与磷酸、柠檬酸等阴离子之间的平衡,对于牛乳的稳定性具有非常重要的意义。当受季节、饲料、生理或病理等影响,牛乳发生不正常凝固时,往往是由于钙、镁离子过剩,盐类的平衡被打破的缘故。此时,可向乳中添加磷酸及柠檬酸的钠盐,以维持盐类平衡,保持蛋白质的热稳定性。生产炼乳时常常利用这种特性。,乳与乳制品的营养价值,在一定程度上受矿物质的影响。以钙而言,由于牛乳中的钙的含量较人乳多34倍,因此牛乳在婴儿胃内所形成的蛋白凝块相对人乳比较坚硬,不易消化。为了消除可溶性钙盐的不良影响,可采用离子交换的方法,将牛乳中的钙除去50%,从而使凝块变得很柔软,便于消化。但在加工上如缺乏
5、钙时,对乳的加工特性就会发生不良影响,尤其不利于干酪的制造。牛乳中铁的含量为1090g/100ml,较人乳中少,故人工哺育幼儿时应补充铁。,(五)乳中的维生素,牛乳含有几乎所有已知的维生素。牛乳中的维生素包括脂溶性维生素A、D、E、K和水溶性的维生素B1、B2、B6、B12、C等两大类。牛乳中的维生素,部分来自饲料中的维生素,如维生素E;有的要靠乳牛自身合成,如B族维生素。,(六)乳中的酶类,牛乳中酶类的来源有三个:乳腺分泌;挤乳后由于微生物代谢生成;由于白血球崩坏而生成。牛乳中的酶种类很多,但与乳品生产有密切关系的主要为水解酶类和氧化还原酶类。,1.水解酶类,脂酶牛乳中的脂酶(Lipase)
6、至少有两种,一是只附在脂肪球膜间的膜脂酶(MembraneLipase),它在常乳中不常见,而在末乳、乳房炎乳及其他一些生理异常乳中常出现。另一种是存在于脱脂乳中与酪蛋白相结合的乳浆脂酶(PlasmaLipase)。,脂酶的分子量一般为70008000,最适作用温度为37,最适pH9.09.2。钝化温度至少8085。钝化温度与脂酶的来源有关。来源于微生物的脂酶耐热性高,已经钝化的酶有恢复活力的可能。乳脂肪在脂酶的作用下水解产生游离脂肪酸,从而使牛乳带上脂肪分解的酸败气味(AcidFlavor),这是乳制品,特别是奶油生产上常见的缺陷。为了抑制脂酶的活性,在奶油生产中,一般采用不低于8085的高
7、温或超高温处理。,另外,加工过程也能使脂酶增加其作用机会。例如均质处理,由于破坏脂肪球膜而增加了脂酶与乳脂肪的接触面,使乳脂肪更易水解,故均质后应及时进行杀菌处理;其次,牛乳多次通过乳泵或在牛乳中通入空气剧烈搅拌,同样也会使脂酶的作用增加,导致牛乳风味变劣。,磷酸酶,牛乳中的磷酸酶(Phosphatase)有两种:一种是酸性磷酸酶,存在于乳清中;另一种为碱性磷酸酶,吸附于脂肪球膜处。其中碱性磷酸酶的最适pH值为7.67.8,经63,30min或7175,1530s加热后可钝化,故可以利用这种性质来检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全。,蛋白酶,牛乳中的蛋白酶分别来自乳本身和污染的
8、微生物。乳中蛋白酶多为细菌性酶,细菌性的蛋白酶使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸。其中由乳酸菌形成的蛋白酶在乳中,特别是在干酪中具有非常重要的意义。蛋白酶在高于7580的温度中即被破坏。在70以下时,可以稳定地耐受长时间的加热;在3742时,这种酶在弱碱性环境中作用最大,中性及酸性环境中作用减弱。,2.氧化还原酶,主要包括过氧化氢酶、过氧化物酶和还原酶。过氧化氢酶牛乳中的过氧化氢酶(Catalase)主要来自白血球的细胞成分,特别在初乳和乳房炎乳中含量较多。所以,利用对过氧化氢酶的测定可判定牛乳是否为乳房炎乳或其它异常乳。经65/30min加热,过氧化氢酶的95会钝化;经75,20min加
9、热,则100钝化。,过氧化物酶,过氧化物酶(Peroxidase)是最早从乳中发现的酶,它能促使过氧化氢分解产生活泼的新生态氧,从而使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分,其数量与细菌无关,是乳中固有的酶。,过氧化物酶作用的最适温度为25,最适pH值是6.8,钝化温度和时间大约为76/20min、7778/5min、85/10s。通过测定过氧化物酶的活性可以判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度。但经过85/10s处理后的牛乳,若在20贮藏24h或37贮藏4h,会发现已钝化的过氧化物酶重新复活的现象。,还原酶,上述几种酶是乳中固有的酶,而还原酶则是挤乳后
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