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牛乳成分及性质分析:含丰富的乳糖、钠、钾等元素

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:牛乳的基本组成见表6-1。乳糖,钠,钾,氯,柠檬酸盐及部分磷酸盐以分子或离子形式存在于乳中。由于水的存在,使乳呈均匀而稳定的流体。酪蛋白 20℃时调节脱脂乳的pH至4.6(等电点)时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋白,占乳蛋白总量的80%~82%。酸乳就是利用微生物产酸引起酪蛋白的凝固而制成。

牛乳成分及性质分析:含丰富的乳糖、钠、钾等元素

1.组成

乳是哺乳动物产仔后由乳腺分泌的一种白色或稍带黄色的不透明液体,其味微甜并具有特殊香气。由于乳中含有幼小动物生长发育所必需的全部营养成分,因此它是哺乳动物出生后赖以生长发育的最易于消化吸收的全价食物。

乳的成分十分复杂,含有上百种化学成分。主要成分包括水分、乳脂肪、乳蛋白质乳糖矿物质。乳中还含有其他微量成分,如:维生素、酶类、色素及气体等。牛乳的基本组成见表6-1。

表6-1 牛乳的基本组成

正常牛乳中各种成分的组成大体上稳定,但也受乳牛的品种、个体、年龄、地区、泌乳期、畜龄、挤乳方法、饲料、季节、环境健康状态等因素的影响而有差异。

2.分散体系

乳中含有多种化学成分,其中水是分散剂,其他各成分如脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等呈分散质分散在水中,形成复杂的分散体系。乳脂肪在常温下呈液态的微小球状分散在乳中,球的平均直径约为3μm,可在显微镜下明显观察到,因此乳中的脂肪球即为乳浊液的分散质。分散在乳中的酪蛋白颗粒,其粒子大部分为5~15nm,乳白蛋白的粒子为1.5~5nm,乳球蛋白的粒子为2~3nm,这些蛋白质都以乳胶体状态分散。此外,凡直径在0.1μm以下的脂肪球以及部分聚磷酸盐也以胶体状态分散在乳中。乳糖,钠,钾,氯,柠檬酸盐及部分磷酸盐以分子或离子形式存在于乳中。

1.水

水是乳的主要成分之一,含量为87%~89%。由于水的存在,使乳呈均匀而稳定的流体。乳中的水可分为游离水、结合水结晶水三种,乳中绝大多数为游离水,是乳的分散剂,许多生化过程与游离水有关;其次是结合水,它与蛋白质结合存在,无溶解其他物质的特性,冰点以下也不结冰;此外还有极少量与乳糖结晶体一起存在,称为结晶水。奶粉中保留了3%左右的水分,就是因为有结合水和结晶水的存在。

2.干物质

通常乳中的干物质含量为11%~13%,干物质含有乳的全部营养。干物质中的碳水化合物和矿物质呈溶液状态,脂肪等脂质成分呈乳浊液状态,而蛋白质主要以胶体粒子形式分散在乳中。受品种、年龄、泌乳期、营养水平、季节、健康状况等的影响,干物质成分有所差异,其中乳脂肪的含量变化很大,其次是蛋白质,而乳糖、灰分含量相对稳定。

3.气体

气体的含量一般为乳容积的5.7%~8.6%,乳中的气体主要为CO2、O2和N2,且在各个时期气体含量会发生变化。刚挤出的新鲜乳中以CO2为最多,N2次之,O2最少。乳在冷却处理时与空气接触,空气中的O2和N2溶于乳中,使两者的含量增加,而CO2由于逸出则减少,因此在乳品生产中刚挤出的原料乳不能用于密度和酸度检验。

4.乳蛋白质

牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质,乳蛋白质是乳中最有价值的成分,在乳中的含量约为3.0%~3.5%。乳蛋白可分为酪蛋白和乳清蛋白两大类,还有少量的脂肪球膜蛋白。牛乳的含氮物中,除蛋白质外,还有非蛋白态的含氮化物,占总氮的5%左右,包括游离氨基酸尿素、肌酸及嘌呤等。

(1)酪蛋白 20℃时调节脱脂乳的pH至4.6(等电点)时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋白,占乳蛋白总量的80%~82%。酪蛋白为白色非吸湿性化合物,不溶于水、酒精及有机质但可溶于碱性溶液。酪蛋白中约含有1.2%的钙,乳中的酪蛋白以酪蛋白酸钙—磷酸钙复合体的状态存在。

①分类:酪蛋白不是单一的蛋白质,有αsβγκ四种,主要区别在于含磷量的不同。αs-酪蛋白含磷多,称为磷蛋白。含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。αs-酪蛋白、β-酪蛋白在皱胃酶的作用下可完全形成沉淀。γ-酪蛋白含磷量极少,因此γ-酪蛋白几乎不能被皱胃酶凝固。在制造干酪时,有些乳常发生软凝块或者不凝固的现象,就是由于蛋白质中含磷量过少所致。κ-酪蛋白具有稳定Ca2+的作用,起到保护胶体的作用,只有当Ca2+浓度很高时才可发生凝固沉淀现象。酪蛋白虽然是一种两性电解质,但其分子含有的酸性氨基酸多于碱性氨基酸,因此具有明显的酸性。

②存在形式:乳中的酪蛋白与钙结合生成酪蛋白酸钙,再与胶体状的磷酸钙结合形成酪蛋白酸钙—磷酸钙复合物,大体呈球形,以微胶粒的形式存在于乳中,其胶体的微粒直径为10~300nm,一般多为40~160nm。此外,酪蛋白微胶粒中还含有镁等物质。

③酸凝固:酪蛋白胶粒具有明显的酸性,对pH的变化很敏感。在乳中加酸,或因微生物的作用,使乳中的乳糖转化为乳酸,导致乳的pH降低时,酪蛋白胶粒中的钙与磷酸盐逐渐游离出来,生成游离的酪蛋白,当酸度达到酪蛋白的等电点pH4.6时,形成酪蛋白沉淀。酸乳就是利用微生物产酸引起酪蛋白的凝固而制成。在加酸凝固时,酸只和酪蛋白酸钙、Ca3(PO42起作用,而对白蛋白和球蛋白不起作用。工业上利用该原理生产干酪素。

④酶凝固:酪蛋白胶粒在皱胃酶或其他凝乳酶的作用下形成副酪蛋白钙凝块,原因是凝乳酶能使κ-酪蛋白分解为κ-副酪蛋白,它可在Ca2+存在下形成不溶性的凝块,这种凝块叫做副酪蛋白钙。而本身不稳定的α-酪蛋白、β-酪蛋白,在失去κ-酪蛋白的胶体保护作用后一起凝固,工业上生产干酪就是利用此原理。

⑤盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响:乳中的酪蛋白酸钙—磷酸钙胶粒容易在氯化钙硫酸铵等盐类饱和或半饱和溶液中形成沉淀,这种沉淀起因于电荷的抵消与胶粒脱水。酪蛋白酸钙—磷酸钙胶粒,对于其体系内二价阳离子的含量变化敏感。Ca2+或Mg2+能与酪蛋白结合,而使粒子形成凝集作用,因此Ca2+、Mg2+的浓度影响胶粒的稳定性。由于乳中的钙和磷以平衡状态存在,所以鲜乳中的酪蛋白微粒具有一定的稳定性。当乳中加入CaCl2时,会破坏钙和磷的平衡状态,尤其在加热时,酪蛋白的凝固现象会加速。实验表明,90℃时加入0.12%~0.15%的CaCl2即可使乳凝固,用此方法凝固乳蛋白质的利用程度通常比酸凝固法高5%,比皱胃酶凝固法高10%以上。

⑥与糖的反应:具有还原性羰基的糖可与酪蛋白中的氨基作用变成氨基糖而产生风味物质及色素。蛋白质与乳糖的反应,在乳品工业中会产生不良的结果,例如乳品(乳粉、乳蛋白粉及其他乳制品)在存放中,颜色发生变化,风味和营养价值改变。

(2)乳清蛋白 往乳中加酸使pH达到酪蛋白的等电点时,酪蛋白发生凝固,而其他的蛋白质仍然保留在乳清中,称为乳清蛋白。乳清蛋白约占乳蛋白的18%~20%,主要有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、血清白蛋白和免疫球蛋白,这4类蛋白质约占乳清蛋白的95%以上,此外还有一些微量的蛋白质水解物。乳清蛋白质含有许多人体必需氨基酸,且易被人体消化吸收,更适于婴儿食用,因此乳清粉常被用于婴幼儿配方奶粉生产。乳清蛋白有热不稳定和热稳定两种。

①热不稳定的乳清蛋白:调节乳清pH为4.6~4.7,煮沸20min,发生沉淀的蛋白质即为热不稳定的乳清蛋白,约占乳清蛋白的81%,包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。

乳白蛋白:把乳清pH调整到中性条件下,加饱和硫酸铵或硫酸镁盐析,呈溶解状态而不析出的蛋白质叫乳白蛋白,占乳清蛋白的68%。乳白包括α-乳白蛋白(约占乳清蛋白的19.7%)、β-乳球蛋白(约占乳清蛋白的43.6%)和血清白蛋白(约占乳清蛋白的4.7%)。乳白蛋白中最重要的是α-乳白蛋白,它在乳中以1.5~5.0μm直径的微粒分散在乳中,对酪蛋白起保护胶体的作用,此类蛋白在常温下不能用酸凝固,但在弱酸性时加热可凝固。

乳球蛋白:中性乳清中加饱和硫酸铵或硫酸镁进行盐析,能析出的蛋白叫乳球蛋白,占乳清蛋白的13%。乳球蛋白具有抗原作用,因此又称为免疫球蛋白。初乳中免疫球蛋白的含量是常乳的数倍甚至数十倍。

②热稳定的乳清蛋白:调节乳清pH为4.6~4.7,煮沸20min,不发生沉淀的蛋白质为热稳定的乳清蛋白,约占乳清蛋白的19%。这类蛋白包括蛋白蛋白胨。用H3PO4或三氯醋酸的特殊反应可使此类蛋白质发生沉淀。

(3)脂肪球膜蛋白 乳脂肪球膜蛋白主要由蛋白质、脂质、糖类、酶类、维生素以及核酸物质组成,大部分成分是脂质和蛋白质。脂肪球膜蛋白吸附于脂肪球表面,与磷脂一起构成脂肪球膜,1分子磷脂质约与2分子蛋白质结合在一起,因其含有磷脂酰胆碱,因此也称为磷脂蛋白。

5.乳脂肪

乳脂肪是乳的主要成分之一,在乳中的平均含量为3.5%~4.5%。乳脂肪中98%~99%是甘油三酯,还有约1%的磷脂和少量的固醇、游离脂肪酸等。

(1)乳脂肪球及脂肪球膜 乳脂肪不溶于水,呈微细球状分散于乳浆中,通常直径为0.1~10μm,平均为3μm,每毫升牛乳中有20亿~40亿个脂肪球。乳脂肪球的大小依乳牛品种、个体、健康状况、泌乳期、饲料及挤乳情况等因素而异,通常脂肪含量高的品种比脂肪含量低的品种脂肪球大。随着泌乳期的延续,脂肪球变小。脂肪球的大小与加工有关,脂肪球越大,脂肪越易分离,因此脂肪球含量多的牛乳,易分离出稀奶油,搅拌稀奶油也容易形成奶油粒。生产中经过均质处理的牛乳,脂肪球的直径约为1μm,脂肪球基本不上浮,可得到长时间不分层的稳定产品。

脂肪球表面覆盖有一层5~10nm厚的膜,称为脂肪球膜(图6-1)。其作用主要为防止脂肪球相互聚结,保持乳浊液稳定。脂肪球膜主要由蛋白质、磷脂、甘油三酯、胆固醇、维生素、金属离子及一些酶类等构成,还有盐类和少量结合水。其中起主导作用的是卵磷脂—蛋白质络合物。这些物质有层次地定向排列在脂肪球和乳浆的界面上。膜的内侧有磷脂层,其疏水基团朝向脂肪球中心,并吸附高熔点的甘油三酯,形成膜的最内层,磷脂间还夹杂有甾醇和维生素A。磷脂的亲水基团朝向乳浆,连接着具有强大亲水基的蛋白质,构成膜的外层,表面有大量结合水,从而形成了由脂相到水相的过渡。由于脂肪球含有磷脂—蛋白质络合物,保持了脂肪球以球状稳定存于乳中而不凝结,但在机械搅拌或化学物质作用下,脂肪球膜遭到破坏后,乳脂肪球会相互聚结在一起。奶油的生产及离心法测定乳的含脂率就是依此原理进行。

图6-1 脂肪球膜结构示意图

1—脂肪 2—结合水 3—蛋白质 4—乳浆

a—磷脂 b—高熔点甘油三酸酯 c—固醇 d—维生素

(2)乳脂肪的脂肪酸组成及含量 乳脂肪的脂肪酸种类较一般脂肪多,乳中的脂肪酸可分为水溶性挥发性脂肪酸,非水溶性挥发性脂肪酸和非水溶性非挥发性脂肪酸,其中水溶性挥发性脂肪酸的含量和比例特别高,因而赋予乳脂肪持有的香味和柔润的质地,易于消化吸收。乳脂肪的组成复杂,不仅在低级脂肪酸中检出醋酸、丁酸、己酸等,还有大量高级饱和脂肪酸,如油酸亚油酸亚麻酸花生四烯酸等,其中油酸含量最高。乳脂肪的脂肪酸组成受环境、季节、饲料、营养等因素的影响,夏季放牧期间不饱和脂肪酸含量高,冬季舍饲期间饱和脂肪酸含量增多,因而夏季加工的奶油熔点较低。

(3)乳脂肪的特点 乳脂肪中短链低级挥发性脂肪酸含量远高于其他动物油脂,因而乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质地;乳脂肪易受光、热、氧、金属的作用,使脂肪氧化产生脂肪氧化味;乳脂肪易在酶及微生物的作用下水解,致使酸度升高;乳脂肪易吸收周围环境中的其他气味;乳脂肪在11℃以下呈半固态,在5℃以下呈固态。

6.乳糖

乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。为α-D-葡萄糖β-D-半乳糖β-1,4糖苷键结合的双糖,其甜度相当于蔗糖的1/6~1/5。因其分子中含有羰基,属于还原糖。乳糖在乳中全部呈溶解状态,牛乳中约含有乳糖4.8%。

(1)异构体及特性 乳糖有α-乳糖和β-乳糖两种异构体,α-乳糖易与一分子结晶水结合,变为α-乳糖水合物,所以乳糖实际上共有三种形态:α-乳糖水合物、α-乳糖无水物、β-乳糖。可以用旋光度区别α-乳糖与β-乳糖,通常所称的乳糖为α-乳糖水合物。

(2)溶解度 α-乳糖和β-乳糖在水中的溶解度不同,并随温度不同而变化。在水溶液中两者可相互转化,直至α型与β型乳糖平衡时为止。乳糖有三种溶解度:

①初溶解度:将乳糖投入水中,不加搅拌,有部分乳糖立即溶解,此时的溶解度为初溶解度,主要是α-乳糖水合物的溶解度。

②终溶解度:向乳糖溶液中加入乳糖并搅动,在一定温度下乳糖不再溶解,达到某一温度下的饱和溶解度。在某一温度下的饱和溶解度就是终溶解度,这部分溶液主要由α-乳糖水合物和β-乳糖组成,二者有一定的比例关系。

③超溶解度:将饱和乳糖溶液冷却到该饱和溶液所在温度以下就会得到过饱和的乳糖溶液,但无乳糖结晶析出,此时的溶解度称为超溶解度。尚未析出结晶时的超饱和状态称为亚稳定状态,在该状态时添加晶种,促使乳糖形成微细结晶的过程称为乳糖强制结晶。炼乳的生产就是利用这一原理,避免形成大的乳糖结晶颗粒。

(3)乳糖不耐症 乳糖在乳糖酶的作用下可以水解,但一部分人随着年龄增长,消化道内缺乏乳糖酶或者乳糖酶活性降低,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,被称为乳糖不耐症。乳品工业中利用乳糖酶将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖(如营养舒化奶),或利用乳酸菌将乳糖转化为乳酸(如发酵乳),可预防乳糖不耐症。

(4)美拉德反应 乳糖属还原糖,在某些情况下,可与蛋白质中的游离氨基酸发生反应,最典型的就是美拉德反应,会导致乳及乳制品的营养物质被破坏。

(5)其他糖类 乳中除了乳糖外还含有少量其他碳水化合物。乳中含有极少量的葡萄糖、半乳糖、果糖、低聚糖等。

7.无机物和盐类

(1)无机物 乳中的无机物也称矿物质,将牛乳蒸发干燥,然后灼烧成灰分,以灰分的量表示无机物的量。乳中无机物含量平均为0.7%左右,主要有钾、钙、钠、镁、氯、磷、硫等。此外还有铁、碘、铜、锰、锌、钴等微量元素。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。乳中的矿物质大部分与有机或无机酸结合,以可溶性盐类形式存在,其中以磷酸盐和有机柠檬酸盐存在的数量最多。

氯和乳糖的含量在乳中通常呈一定的比例,因此乳的渗透压保持一定的数值,二者之比称为氯糖数。正常的氯糖数一般为2~3,脂肪炎乳大于4,有时会高达15以上。

(2)盐类 乳中的盐类含量虽少,但对于乳品加工,特别是热稳定性起重要作用。牛乳中的盐类平衡,特别是Ca2+、Mg2+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重要意义。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Ca2+、Mg2+离子过剩,盐类平衡被打破所致。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。在炼乳生产时经常用磷酸盐或柠檬酸盐做稳定剂。此外,乳中的无机盐加热后由可溶性变成不溶性,在接触乳的器具表面形成一层乳垢,会影响热的传导和杀菌效率

乳与乳制品的营养价值,在一定程度上受到矿物质的影响。例如,由于牛乳钙的含量较人乳多3~4倍,因此牛乳在婴儿胃内形成的蛋白凝块相对人乳较坚硬,不易消化;牛乳中铁的含量较人乳少,因此若以牛乳哺育婴幼儿时应补充铁。牛乳中无机盐的含量见表6-2。

表6-2 1L牛乳中主要无机盐含量与分布

8.维生素

牛乳含有多种维生素。牛乳中的维生素包括脂溶性的维生素(维生素A、维生素D、维生素E、维生素K)和水溶性的维生素(维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、烟酸等)两大类。牛乳中的维生素一部分来自于饲料,如维生素E,一部分靠牛乳自身合成,如B族维生素可由奶牛瘤胃中的微生物合成。乳中各种维生素的含量见表6-3。

表6-3 100mL牛乳中各种维生素的含量

乳及乳制品中的维生素含量受乳牛的饲养管理,乳的杀菌方法以及其他加工处理的影响,例如:乳中的维生素A含量受饲料类型的影响;放牧期间乳中的维生素B12含量较高;加热杀菌时,维生素都有不同程度损失;生产酸乳、牛乳酒时由于微生物的合成,能使部分维生素(维生素A、维生素B、维生素B2)的含量增加;维生素B1及维生素C会因光照而分解,因此应采用避光容器包装;铜、铁、锌等加工器具也会破坏维生素C,所以乳品加工设备应尽可能采用不锈钢设备。

9.酶

牛乳中的酶种类很多,一部分由乳腺分泌,属乳的正常成分;另一部分由乳中存在的微生物代谢产生。与乳品生产有密切关系的主要有以下几类:

(1)水解酶类

①脂酶:牛乳中的脂酶至少有两种,一是附在脂肪球膜间的膜脂酶,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。牛乳中的脂肪在脂酶的作用下水解产生游离脂肪酸,从而使牛乳具有脂肪分解的酸败气味。脂酶最适作用温度为37℃,最适pH9.0~9.2,在80~85℃以上钝化。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。为了抑制脂酶的活力,在奶油生产中,一般采用不低于80~85℃的高温或超高温处理。此外,加工工艺也能使脂酶活力增加或增加其作用的机会,例如:均质处理,由于脂肪球膜被破坏,增加了脂酶与乳脂肪的接触面积,使乳脂肪更易水解,因此均质后应及时进行杀菌处理;另外,牛乳多次通过乳泵或在牛乳中通入空气剧烈搅拌,也会使脂肪酶活力增加,引起脂肪分解。

②磷酸酶:磷酸酶为乳中固有酶,对温度较敏感,经低温巴氏杀菌后乳中的磷酸酶被破坏。牛乳中的磷酸酶有两种:一种是酸性磷酸酶,存在于乳清中,最适pH为4.0~4.2;另一种为碱性磷酸酶,吸附于脂肪球膜处。碱性磷酸酶在牛乳中较重要,最适pH为7.6~7.8,经63℃、30min或71~75℃、15~30s加热后可钝化,可利用碱性磷酸酶的这种性质来检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳杀菌是否完全。

③蛋白酶:来自乳本身以及污染的微生物。在37~42℃,弱碱性环境中活力最强,乳中的蛋白酶多为细菌性酶,细菌性蛋白酶可使乳中的蛋白质水解形成蛋白胨、多肽及氨基酸,其中由乳酸菌形成的蛋白酶在干酪中有重要意义。高于75~80℃时蛋白酶被破坏。

(2)氧化还原酶

过氧化物酶:过氧化物酶能促使过氧化氢分解产生活泼的新生态氧,从而使乳中的某些化合物氧化。过氧化物酶主要来自于白细胞的细胞成分,其数量与细菌无关,是乳中原有的酶,作用最适温度为25℃,最适pH6.8。过氧化物酶钝化温度和时间大约为76℃、20min,77~78℃、5min,85℃、10s。通过测定过氧化物酶的活力可判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度。

②过氧化氢酶:主要来自白血球的细胞成分,尤其在初乳和乳房炎乳中含量较多。可利用对过氧化氢酶活力的测定来判定是否为乳房炎乳或其他异常乳。经65℃、30min加热,95%的过氧化氢酶会钝化,经75℃、20min加热,100%钝化。

③还原酶:最主要的是脱氢酶,这种酶是挤乳后进入乳中微生物的代谢产物,因此与细菌污染程度有直接关系。最适pH5.5~8.5,最适温度40~50℃,经70℃、30min可钝化。还原酶能使蓝色的甲基蓝还原为无色,还原酶越多,褪色越快,表明细菌污染程度越大,因此可通过测定还原酶的活力来判断牛乳的新鲜程度。

10.其他成分

(1)有机酸 乳中的有机酸主要是柠檬酸,此外还有微量的乳酸、丙酮酸及马尿酸等。乳中柠檬酸的含量为0.075%~0.400%,平均为0.18%,以盐类状态存在。除酪蛋白胶粒成分中的柠檬酸盐外,还存在有分子、离子状态的柠檬酸盐,主要为柠檬酸钙。柠檬酸对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中的稳定性起到重要作用。此外,柠檬酸还是乳制品芳香成分丁二酮的前体。

(2)细胞成分 乳中所含的细胞成分主要是白细胞和一些乳房分泌组织的上皮细胞,也有少量红细胞。牛乳中的细胞数含量多少是衡量乳房健康状况及牛乳卫生质量的标志之一,一般正常乳中细胞数不超过50万个/mL。

1.色泽

新鲜正常的牛乳呈不透明的乳白色或略带淡黄色,脱脂乳呈乳白色或带有青色,乳清呈半透明的黄绿色。乳白色是乳的基本颜色,这是由于乳中的酪蛋白酸钙—磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射的结果。牛乳中的脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色,而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿色。

2.滋味与气味

正常的新鲜牛乳应有一种天然的乳香,其香味平和、清淡、自然。牛乳的特殊的香味主要来自于乳中挥发性脂肪酸及其他挥发性物质。这种香味随温度的高低而发生变化,加热香味变浓,冷却后减弱,长时间加热则失去香味。如果是部分脱脂乳或脱脂乳,其乳香味淡薄。乳易吸收外界的各种气味,所以乳在饲养舍中放置时间太久会带有牛粪味或饲料味,贮藏器不良时产生金属味,消毒温度过高产生焦糖味。

由于乳中乳糖的存在,新鲜纯净的乳略带甜味。乳中含有Cl -稍带咸味,常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易察觉,但异常乳如乳房炎乳中氯含量较高,因此有很浓的咸味。乳带有略微的苦味,主要来自于Mg2+和Ca2+。乳的酸味由柠檬酸及磷酸产生。

3.酸度

乳蛋白质中含有较多的酸性氨基酸和自由羧基,且受磷酸盐等酸性物质的影响,故乳是偏酸性的。

(1)分类

①自然酸度:刚挤出的新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然酸度。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。若以乳酸百分率计,牛乳自然酸度为0.15%~0.18%,其中来源于酪蛋白的约为0.05%~0.08%,来源于白蛋白的为0.01%,来源于柠檬酸盐的为0.01%~0.02%,来源于CO2的为0.01%~0.02%,其余的多来源于磷酸盐。非脂乳固体含量越高,固有酸度就越高。

②发酵酸度:牛乳在存放过程中,在微生物的作用下发生乳酸发酵,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。

③总酸度:固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一般乳品工业中测定的酸度就是总酸度。原料乳的酸度越高,对热的稳定性越差。

(2)表示方法

①滴定酸度:所谓滴定酸度是指取一定量的牛乳以酚酞作指示剂,再用一定浓度的碱液滴定,以消耗的碱液的量来表示的酸度。乳品生产中常用滴定酸度。滴定酸度有多种测定方法及表示形式,我国滴定酸度用吉尔涅尔度或乳酸百分率(乳酸%)来表示。

吉尔涅尔度(°T):中和100mL牛乳所需的0.1moL/L NaOH的体积(mL)称为该牛乳的吉尔涅尔度,消耗1mL为1 °T,也称1度。正常牛乳的酸度为16~18°T。

乳酸度:正常牛乳酸度为0.15%~0.18%。用乳酸量表示酸度时,按上述方法测定后用下列公式计算:

②pH:氢离子浓度反映了乳中处于电离状态的活性氢离子的浓度,又称pH。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。乳挤出后,在存放过程中由于微生物的作用,使乳糖水解为乳酸,乳酸是一种电离度小的弱酸,而且乳是一个缓冲体系,所以在一定范围内,虽然产生了乳酸,但乳的pH并不相应地发生明显的变动,因此生产中广泛地采用测定滴定酸度来间接掌握乳的新鲜度。(www.xing528.com)

4.密度和相对密度

密度和相对密度是检验牛乳质量的一项重要指标。乳的密度是指20℃时一定容积的牛乳的质量与同容积水在4℃时的重量比,以20℃/4℃表示,一般牛乳的密度为1.028~1.032,平均为1.030。乳的相对密度是指一定容积牛乳的质量与同容积同温度水的质量之比。乳的相对密度以15℃为标准,一般牛乳的相对密度为1.030~1.034。15℃时正常牛乳的相对密度平均为1.032,20℃时正常乳的平均相对密度为1.030。同温度下,乳的密度较相对密度小0.0019,乳品生产中常以0.002的差数进行换算。乳的密度和相对密度的通常使用乳稠计测定,我国有15℃/15℃相对密度计和20℃/4℃的密度乳稠计两种规格。

温度对乳的密度测定值影响较大,在10~25℃范围内,每升高1℃,乳的密度降低0.0002,每下降1℃,乳的密度则升高0.0002。刚挤出的牛乳因含有一定量的气体,其密度比放置2~3h后的乳低,气体的逸散使乳密度逐渐升高,最后大约升高0.001左右,因此不宜在挤乳后立即测密度。初乳的密度为1.038~1.040,较正常乳高。乳中加水时相对密度降低,每增加10%的水,约降低相对密度0.003(掺假乳在掺水后为了提高密度可能会加入淀粉,尿素等)。

5.热力学性质

由于有溶质的影响,乳的冰点低于水而沸点高于水。

(1)冰点 牛乳的冰点低于水的冰点,一般为-0.565~-0.525℃,这与乳中的乳糖、水溶性盐类有关,而与乳中的脂肪、蛋白质关系不大。正常的牛乳其乳糖及盐类的含量变化很小,所以冰点稳定。如果在牛乳中掺10%的水,其冰点约上升0.054℃,此方法可检测出加水量3%以上的乳。可根据冰点的变化用下列公式计算产水量:

酸败的牛乳冰点降低,当乳酸度达到0.18%以上时,每高出0.01%,冰点降低0.0034℃。

(2)沸点 牛乳的沸点在1个大气压下约为100.55℃。乳的沸点受固形物含量影响,浓缩过程中沸点上升,浓缩一倍时沸点上升0.5℃,即浓缩到原来的一半时,沸点约为101.05℃。

(3)比热容 乳的比热容为其所含各成分比热容的总和。牛乳的比热容大约为3.89kJ/(kg·K)。牛乳的比热容随脂肪含量及温度的变化而异,脂肪含量越高,乳的比热容越小,但在14~16℃范围内,乳脂肪含量越多,使温度上升1℃所需的热量就越大,比热容也相应增大。在处理大量牛乳及在浓缩干燥过程中进行加热时,乳的比热容的计算对机械的设计和燃料的节省有重要作用。

6.电学性质

(1)导电率 乳中含有电解质而能传导电流,但乳并不是电的良导体。牛乳的电导率与其成分,特别是Cl -和乳糖的含量有关。正常牛乳在25℃时,电导率为0.004~0.005S。乳房炎乳中Na+、Cl -等离子增多,电导率上升。一般电导率超过0.06S可认为是病牛乳,故可应用电导率的测定进行乳房炎乳的快速鉴定。

脱脂乳中由于妨碍离子运动的脂肪被除去,因而导电率较全乳有所增加。将牛乳煮沸时,由于CO2逸出,且磷酸钙沉淀,导电率减低。乳在蒸发过程中,干物质浓度在36%~40%以内时导电率升高,而后又逐渐降低。因此,生产中可以利用导电率来检查乳的蒸发程度以及调节真空蒸发器的运行。

(2)氧化还原电位 乳中含有很多具有氧化或者还原作用的物质,乳进行氧化还原反应的方向和强度取决于此类物质的含量。此类物质包括B族维生素、维生素C、维生素E、酶类、微生物代谢产物、溶解态氧等。牛乳如果受到微生物污染,随着氧的消耗和还原性代谢产物的产生,致使其氧化还原电位降低,当与甲基蓝、刃天青等氧化还原指示剂共存时可使其褪色,据此可检测微生物的污染程度。

7.黏度与表面张力

(1)黏度 正常乳在20℃的黏度为0.0015~0.0020Pa·s。牛乳的黏度随温度升高而降低。在乳的成分中,脂肪及蛋白质对黏度的影响最显著。在正常的牛乳成分范围内,非脂乳固体含量一定时,随着含脂率的升高,牛乳的黏度增加。当脂肪含量一定时,随着乳固体含量的增高,黏度也上升。初乳、末乳、病牛乳的黏度较高。黏度在乳品加工中有重要意义:生产甜炼乳时,黏度低可能发生脂肪上浮或糖沉淀现象,黏度过高又可能使炼乳变稠;生产淡炼乳时,黏度过高,在存贮中可能产生盐类沉淀或形成冻胶体;生产乳粉时,浓缩乳黏度过高,可能影响喷雾干燥,出现潮粉现象。

(2)表面张力 牛乳的表面张力与牛乳的起泡性、乳浊状态、微生物的生长发育、热处理、均质作用及风味密切相关,测定表面张力可鉴定乳中是否有其他添加物。牛乳的表面张力在20℃时为0.04~0.06N/cm。牛乳的表面张力随温度的上升而降低,随溶液中所含的物质而改变,极性物质可增加表面张力,蛋白质及卵磷脂会降低表面张力。初乳含乳固体多,因而表面张力较常乳小。乳经过均质处理后,脂肪球表面积增大,由于表面活性物质吸附于脂肪球界面处,从而增加了表面张力。若不将脂肪酶先经热处理钝化,均质处理会使脂肪酶的活性增加,使得乳脂水解生成游离脂肪酸,从而使表面张力降低。表面张力与乳的泡沫性有关,加工冰淇琳或搅打发泡稀奶油时希望有浓厚且稳定的泡沫形成,而在运送、净化、稀奶油分离、杀菌时不希望形成泡沫。

8.折射率

牛乳的折射率一般为1.344~1.348,折射率的高低与乳固体的含量有比例关系,但在乳脂肪球不规则反射的影响下,不易正确测定。因为溶质的影响,牛乳的折射率高于水的折射率,可据此判断牛乳是否掺水。

1.来源

乳中的微生物主要来源于乳房、牛体、空气、挤乳用具等。

(1)乳房 乳房中微生物的数量取决于对乳房的清洁程度。乳房外部粘有很多的粪屑及其他杂质,这些粪屑中的微生物通过乳头侵入乳房,由于本身的繁殖以及乳房的机械蠕动而进入乳房内部。挤乳时的第一股乳流微生物的数量最多。

(2)牛体 牛舍中的空气、垫草、尘土和牛本身的排泄物中的细菌大量附着在乳房周围,挤乳时易混入乳中。因此在挤乳时,须用温水严格清洗乳房和腹部,并用清洁的毛巾擦干。

(3)饲料和乳牛排泄 饲料和粪便中都不同程度地含有各种微生物,特别是牛粪中的微生物比较多,应防止饲料和牛粪便掉入乳中。

(4)空气 挤乳、收乳、运输及加工的过程中,鲜乳常暴露于空气中,因而受到空气中微生物污染的几率较大。

(5)挤乳用具和乳桶 挤乳时所用的洗乳房用布、挤乳机、过滤布、乳桶等器具,如果不提前清洗杀菌,很容易成为污染鲜乳的源头。鲜乳污染后,即使用高温瞬时灭菌也不能消灭某些耐热的细菌,结果会导致乳的腐败变质。

(6)其他 乳中落入苍蝇或其他昆虫,挤乳员的手不清洁或带病工作,污水溅入乳桶等。

2.种类及性质

(1)细菌 牛乳中的细菌,在室温或室温以上的温度大量增殖,根据其对牛乳所产生的变化可以分为以下几种。

①产酸菌:主要为乳酸菌,即能分解乳糖产生乳酸的细菌。在乳和乳制品中主要有乳球菌科和乳杆菌科,包括链球菌属、明串珠菌属、乳杆菌属。

②产气菌:此类菌在牛乳中生长时能产生酸和气体。如大肠杆菌和产气杆菌是常见出现于牛乳中的产气菌。产气杆菌可在低温下增殖,是低温贮藏时导致牛乳变酸的一种重要菌种。在干酪生产中,使用丙酸菌,可使产品具有气孔和特有风味。

③肠道杆菌:是一群寄生在肠道的革兰氏阴性短杆菌。在乳品生产中是评定乳及乳制品微生物污染程度的指标之一,其中主要包括大肠菌群和沙门菌。

④芽孢杆菌:此菌能形成耐热性芽孢,杀菌处理后,仍残存于乳中。

⑤球菌类:能产生色素,牛乳中常出现的有微球菌属和葡萄球菌属。

⑥低温菌:一般指7℃以下能生长繁殖的细菌。乳品中常见的低温菌属有假单胞菌属和醋酸杆菌属。此类菌在低温下生长良好,能使乳中的蛋白质分解引起牛乳胨化,分解脂肪使牛乳产生哈喇味,引起乳的腐败变质。

⑦高温菌和耐热性细菌:是指40℃以上能生长繁殖的菌群,如乳酸菌中的嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、好气性芽孢菌(如嗜热脂肪芽孢杆菌,最适生长温度为60~70℃)及放线菌(如干酪链霉菌)等。

⑧蛋白分解菌和脂肪分解菌

蛋白分解菌:是指能产生蛋白酶而使蛋白质分解的菌群。发酵乳制品生产中大部分乳酸菌能使乳中的蛋白质分解,属有益菌。也有属腐败型的蛋白分解菌,能使蛋白质分解出氨及胺类,导致牛乳产生黏性、碱化、胨化。

脂肪分解菌:是指能将甘油酯分解生成甘油和脂肪酸的菌群。脂肪分解菌种,除一部分在干酪生产方面有应用外,一般都是引起乳及乳制品变质的细菌,尤其对稀奶油和奶油危害较大。主要的脂肪分解菌有:荧光极毛杆菌、无色解脂菌、解脂小球菌、干酪乳杆菌等。牛乳中如有脂肪分解菌存在,易产生脂肪分解味。

⑨放线菌:如牛型放线菌,此菌生长于牛的口腔和乳房,随后转入乳中。

(2)霉菌 牛乳中常见的霉菌有乳粉孢霉、乳酪粉孢霉、黑念珠霉、变异念珠霉、灰绿青霉、卡门培尔干酪青霉、乳酪青霉、灰绿曲霉、黑曲霉以及蜡叶芽枝霉等。

(3)酵母 乳品中的酵母菌主要为酵母属、毕赤酵母属、假丝酵母属、球拟酵母属等菌属,常见的有脆壁酵母、洪式球拟酵母、膜噗毕赤酵母、高加索乳酒球拟酵母、汉逊酵母等。

①脆壁酵母:能使乳糖形成酒精和CO2,是生产牛乳酒、马奶酒、羊奶酒的菌种。乳清进行酒精发酵时也常用该菌。

②毕赤酵母:能使低浓度的酒精饮料表面形成干燥皮膜,因此有产膜酵母之称。膜噗毕赤酵母主要存在于酸凝乳及发酵奶油中。

③汉逊酵母:多存在于乳房炎乳及干酪中。

④假丝酵母:该菌氧化分解能力很强,能使乳酸分解为水和CO2。由于酒精发酵力高,可用于开菲尔生产。

(4)噬菌体 在乳及乳制品中,危害最大的微生物是乳酸菌噬菌体。代表性的乳酸菌噬菌体有:乳链球菌的噬菌体、乳酪链球菌的噬菌体、乳酸链球菌的噬菌体以及嗜热链球菌的噬菌体。在发酵乳生产中,要严格防范乳酸菌噬菌体。

3.存放期间微生物的变化

(1)常温贮藏时微生物的变化 常温下乳中微生物经历的五个期是:抑菌期,乳链球菌期,乳酸杆菌期,真菌期及胨化菌期。

①抑菌期:新鲜乳中含有抗菌物质乳烃素,分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型存在于初乳中,Ⅱ型存在于常乳中。此类物质的抑菌作用在初始细菌数少的鲜乳中可持续36h,在污染严重的乳中可持续18h,在此期间乳中的菌数不会增加。若温度升高,抑菌物质的作用增强,但持续时间缩短。由于乳烃素的存在,鲜乳在室温环境下,一定时间内不会发生变质。

②乳链球菌期:抑菌物质减少或消失后,存在于乳中的微生物迅速增殖,在这些细菌中乳链球菌的繁殖最为旺盛,因此称为乳链球菌期。当然还有乳酸杆菌和大肠杆菌及一些蛋白分解菌的繁殖。

③乳酸杆菌期:乳链球菌繁殖产生大量乳酸,使乳的pH下降,当降低至约pH6时,乳酸杆菌的活动增强,当下降至pH4.5以下时,乳酸杆菌仍继续产酸,产生乳凝块,并伴随有大量乳清析出。

④真菌期:下降至pH3.0~3.5时,绝大多数的微生物被抑制甚至死亡。酵母和霉菌能在高酸度的环境中繁殖,利用乳酸及其他有机酸,从而导致pH上升至接近中性。

⑤胨化菌期:随着乳中的乳糖被消耗,残余的乳糖量已经很少,适宜于分解蛋白质及脂肪的细菌在乳中生长繁殖,产生的乳凝块被消化,乳的pH逐渐升高向碱性方向转化,并有腐臭味产生。此时的腐败菌大部分属于芽孢杆菌属,假单胞菌属及变形杆菌属。

(2)冷藏时微生物的变化 冷藏条件下,乳中适宜于室温下繁殖的微生物的生长被抑制,而嗜冷菌能够生长,但其生长速度极为缓慢。这些嗜冷菌包括:产碱杆菌属、假单胞杆菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、克雷伯杆菌属及小球菌属。冷藏乳的变质主要是乳中蛋白质和脂肪的分解。低温下促使蛋白质分解胨化的细菌主有产碱杆菌属、假单胞杆菌属。大多数假单胞杆菌属的细菌具有产脂肪酶的特性,这些脂肪酶在低温下活性强且具有耐热性,即使在加热消毒后的乳液中,依然残留脂肪酶活力。

4.发酵方式

(1)乳酸发酵 葡萄经微生物的酶解作用产生乳酸的过程称为乳酸发酵。发酵产物中全为乳酸时称为同型乳酸发酵,发酵产物中除了乳酸外还有乙醇、乙酸、CO2和氢气等产物时,称为异型乳酸发酵。进行同型乳酸发酵的微生物包括大多数的乳杆菌如保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌等以及乳酸乳球菌,嗜热链球菌。明串珠菌属及某些乳杆菌如干酪乳杆菌,植物乳杆菌属于异型乳酸发酵。双歧杆菌发酵属于乳酸发酵的一种特殊类型,发酵产物为乳酸和乙酸。乳酸发酵被广泛应用于乳品工业,几乎所有的发酵乳制品都有乳酸发酵及相关菌种的参与,利用乳球菌、乳杆菌、嗜热链球菌等作为发酵剂生产发酵乳制品,如酸乳、酸乳饮料、酸奶油、酸性酪乳等。

理论上,1分子葡萄糖可产生2分子乳酸,但当乳中乳酸积累到一定程度时(乳酸度0.8%~0.1%),会抑制乳酸菌的增殖。因此,一般的乳酸发酵,乳中有10%~30%以上的乳糖不能被乳酸菌利用。

(2)酒精发酵 在酵母菌的作用下,葡萄糖被分解为酒精和CO2的过程称为酒精发酵。在乳品工业中,经常采用乳酸菌和酵母共同发酵生产具有醇香风味的发酵乳制品,如开菲尔、马奶酒、乳清酒等。

(3)丙酸发酵 葡萄糖经过糖酵解途径生成的丙酮酸在羧化作用下形成草酰乙酸,草酰乙酸被还原为琥珀酸,进一步脱羧而产生丙酸。此外,少数丙酸菌可以乳酸为底物发酵生成乳酸。前者为琥珀酸-丙酸途径,后者为丙烯酸途径。此类发酵的特点为发酵终产物均为丙酸,因此称为丙酸发酵。

(4)丁酸发酵 葡萄糖在一些专性厌氧的梭状芽孢杆菌的作用下,先经EMP(己糖二磷酸)途径降解为丙酮酸,丙酮酸再转化为乙酰CoA,乙酰CoA再经过一系列反应产生丁酸、乙酸、CO2及氢。干酪成熟后期产生的“气体膨胀”大多由丁酸发酵引起。使用产生乳酸链球菌素的乳酸菌作为发酵剂等措施控制此类芽孢杆菌的生长,以防止干酪膨胀的发生。

发酵乳品风味是由上述发酵过程中形成的多种产物共同产生的,某一产物过分增多,都会造成产品风味缺陷。

正常乳的成分和性质基本稳定,乳牛由于饲养管理、气温、生理、病理等因素的影响,乳的成分和性质会发生变化,这时与常乳的性质有所不同,不适于加工优质的产品。这种乳称作异常乳。异常乳分为生理异常乳,化学异常乳,微生物异常乳和病理异常乳四种。

1.生理异常乳

(1)初乳 初乳是产犊后1周之内所分泌的乳,初乳的成分与常乳显著不同,物理性质差别也很大,耐热性差,初乳一般不适于做乳制品生产用的原料乳。但初乳营养丰富,尤其含有大量的免疫球蛋白,可作为特殊乳制品的原料。

①初乳的成分及生物学功能:牛初乳平均总干物质含量为14.4%,其中蛋白质5.0%、脂肪4.3%、灰分0.9%。初乳含有丰富的维生素,维生素A、维生素D、维生家E和水溶性维生素含量较常乳多。初乳中含铁量为常乳的3~5倍,铜含量约为常乳的6倍。此外,牛初乳含有多种活性蛋白,包括免疫球蛋白、乳铁蛋白、血清白蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、维生素B12结合蛋白、叶酸结合蛋白等以及各种刺激生长因子。

免疫球蛋白:免疫球蛋白一般分为IgG1、IgG2、IgA、IgD、IgE、IgM五类,人乳以IgA为主,牛乳以IgG1含量最高。免疫球蛋白的生物学功能主要是活化补体、溶解细胞、中和细菌毒素、通过聚集反应防止微生物对细胞的侵蚀。

乳铁蛋白:牛初乳中的乳铁蛋白有两种分子形态,相对分子质量分别为82000和86000,主要差别为含糖量的不同。乳铁蛋白可结合两个Fe2+或两个Cu2+,乳铁蛋白对铁的结合促进了铁的吸收。此外,乳铁蛋白还有抑菌、免疫激活的作用,是双歧杆菌和肠道上皮细胞的增殖因子。

刺激生长因子:牛初乳中含有许多肽类生长因子,如血小板衍生生长因子、类胰岛素生长因子、转移生长因子等,而常乳中没有。此类生长因子与动物生长,代谢及营养素吸收密切相关。

②牛初乳物理性质:初乳呈黄褐色,有异臭,味苦,黏度大。脂肪、蛋白质(特别是乳清蛋白)含量高,乳糖含量低,无机盐高,特别是钠和氯含量高。乳清蛋白中的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、IgG、乳铁蛋白、血清白蛋白均呈热敏性,其变性温度在60~72℃。乳清蛋白的变性一方面导致初乳凝聚或形成沉淀,另—方面导致其生物活性丧失,使初乳无再开发利用价值。随泌乳期延长,牛初乳密度呈规律性下降,pH逐渐上升,酸度下降。

(2)末乳 乳牛干乳期前一周左右所分泌的乳称为末乳,其化学成分与常乳有显著异常,除了脂肪外,其他成分均比常乳高,有苦而微咸的味道,乳中脂酶活力高,常有脂肪氧化味,不适于作为乳制品的原料乳。

(3)营养不良乳 饲料不足,营养不良的乳牛所产的乳称为营养不良乳。皱胃酶对此类乳几乎不凝固,所以不能用于制造干酪。当喂食充足的饲料,加强营养后,牛乳可恢复对皱胃酶的凝固特性。

2.化学异常乳

(1)酒精阳性乳 酒精检验是为观察乳的抗热性而广泛采用的一种方法。可通过酒精的脱水作用,确定酪蛋白的稳定性。新鲜牛乳对酒精的作用表现出相对的稳定,而不新鲜牛乳中蛋白质胶粒已呈不稳定态,当受到酒精脱水作用时,加速其聚沉。该法可检验出鲜乳的酸度,盐类平衡不良的乳、初乳、末乳、乳房炎乳以及细菌作用产生凝乳酶的乳等。

乳品厂检验原料乳时,一般先用68%或70%的酒精进行检验,凡产生絮状凝块的乳称为酒精阳性乳。酒精阳性乳有下列几种:

①高酸度酒精阳性乳:一般酸度在20 °T以上时的乳酒精试验均为阳性,称为酒精阳性乳。其原因是鲜乳中微生物繁殖使酸度升高。因此要注意挤乳时的卫生条件并将挤出的鲜乳保存在适当的温度条件下,以抑制微生物的污染和繁殖。

②低酸度酒精阳性乳:有的鲜乳虽然酸度低(16°T以下),但酒精试验也呈阳性,所以称为低酸度酒精阳性乳。由于代谢障碍、环境变化、饲养管理不当等原因,导致乳的盐类平衡受影响而产生低酸性酒精阳性乳。

③冷冻乳:冬季因受气候及运输的影响,鲜乳冻结,致使乳中一部分酪蛋白变性。同时,在处理时因温度和时间的影响,酸度相应升高,解冻后易发生脂肪氧化昧,产生酒精阳性乳。这种酒精阳性乳的耐热性比其他原因产生的酒精阳性乳高。

(2)低成分乳 由于乳牛品种、饲养管理、高温多湿及病理等因素的影响,使乳的成分发生异常变化而产生干物质含量过低的乳。这种酒精阳性乳的耐热性比其他原因引起的酒精阳性乳高。

(3)混入异物乳 混入异物的乳有因预防治疗,促进发育使用的抗生素和激素等进入乳中的异常乳;因饲料和饮水等使农药进入乳中而造成的异常乳;挤乳中混入污染物的异常乳;人为掺假、加入防腐剂的异常乳。

(4)风味异常乳 造成牛乳风味异常的因素很多,主要有通过机体转移或从空气中吸收而来的饲料臭,由酶作用而产生的脂肪分解臭,挤乳后受外界污染或吸收的牛体臭或金属臭等。异常风味主要有生理异常风味,脂肪分解味,氧化味,日光味,蒸煮味及苦味等。此外,由于杂菌的污染,有时会产生麦芽味、不洁味和水果味等。因为对机械设备的清洗不严格产生石蜡味,消毒味及肥皂味等。

3.微生物污染乳

微生物污染乳也是异常乳的一种。由于挤乳前后的污染、不及时冷却和器具的洗涤杀菌不完全等原因,使鲜乳被大量微生物污染,鲜乳中的细菌数大幅度增加。严重的微生物污染乳不能用作加工乳制品的原料。牛乳中常见的污染微生物有乳酸菌、酵母菌、霉菌、大肠杆菌、明串珠菌、芽孢杆菌、丙酸菌、微球菌等,乳酸菌产生酸凝固、大肠杆菌产生气体、芽孢杆菌产生胨化和碱化,并产生异常风味(腐败味)等。

4.病理异常乳

(1)乳房炎乳 由于外伤或者细菌感染,使乳房发生炎症,此时乳房分泌的乳称为乳房炎乳。乳房炎乳中的pH、血清白蛋白、免疫球蛋白、体细胞、钠、氯、电导率等均有增加趋势,而脂肪、非脂乳固体、酪蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳糖、酸度、相对密度、钾、钙、磷、柠檬酸等均有减少的趋势。因而,凡pH大于6.8、酪蛋白氮与总氮之比在78%以下、氯糖数在3.5以上、氯含量大于0.14%、细胞数在50万个/mL以上的乳,都很有可能是乳房炎乳。造成乳房炎的原因主要是乳牛体表和牛舍环境不合乎卫生要求,挤乳方法不合理,挤乳器具未彻底清洗杀菌等,使乳房炎发病率升高。

(2)其他病牛乳 患口蹄疫,布氏杆菌的乳牛所产的乳,乳的质量变化大致与乳房炎乳类似。另外,患酮体过剩、肝功能障碍、繁殖障碍等疾病的乳牛易分泌酒精阳性乳。

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