05 第四章 乳的物理性质和加工处理对乳性质的影响.ppt

第1页：第四章 乳的物理性质与加工处理

第四章 乳的物理性质与加工处理

第四章乳的物理性质和加工处理对乳性质的影响本章重点乳的物理性质正常乳的各种特点加工处理对乳性质的影响讲授时数：4学时

第2页：第一节 乳的物理性质

第一节乳的物理性质

• 正常的新鲜牛乳呈不透明的乳白色或淡黄色。
• 乳的白色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所产生。
• 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。
• 因此，脱脂乳呈白色，乳清为黄绿色。
• 一、色泽第一节乳的物理性质。

第3页：滋味与气味

滋味与气味

• 乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，这些物质是牛乳气味的主要构成成分。
• 这种香味随温度的升高而加强，乳经加热后香味强烈，冷却后减弱。
• 乳中羰基化合物，如乙醛、丙酮、甲醛等均与牛乳风味有关。
• 牛乳除固有的香味之外，还很容易吸收外界的各种气味。
• 所以，挤出的牛乳如在牛舍中放置时间太久，会带有牛粪味或饲料味，储存器不良时则产生金属味，消毒温度过高则产生焦糖味。
• 所以每一个处理过程都必须保持周围环境的清洁，以避免各因素的影响。
• 纯净的新鲜乳滋味稍甜，这是由于乳中含有乳糖。
• 乳中因含有氯离子而稍带咸味。
• 常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易觉察，但异常乳如乳房炎乳中氯的含量较高，故有浓厚的咸味。
• 乳中的苦味来自Mg2＋、Ca2＋，而酸味是由柠檬酸及磷酸所产生。
• 二、滋味与气味。

第4页：酸度的意义

酸度的意义

酸度是反映牛乳的新鲜度和热稳定性的重要指标。

第5页：自然酸度

自然酸度

• （固有酸度）刚挤出的新鲜乳的酸度为固有酸度。
• 通常为0.15％～0.18％(16～18°T)，固有酸度或自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等酸性物质所造成，其中来源于C02占0.01％～0.02％(2～3°T)，乳蛋白占0.05％～0.08％(3～4°T)，柠檬酸盐占0.01％，磷酸盐占0.06％～0.08％(10～12°T)。

第6页：发酵酸度

发酵酸度

。固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一般条件下，乳品工业所测定的酸度就是总酸度。（2）发酵酸度

第7页：乳的酸度与凝固温度的关系

乳的酸度与凝固温度的关系

第8页：牛乳酸度的测定与表示

牛乳酸度的测定与表示

• 乳品工业中酸度是指以标准碱液用滴定法测定的滴定酸度。
• 滴定酸度有多种测定方法和表示形式。
• 我国滴定酸度用吉尔涅尔度(oT)或乳酸度(乳酸％)来表示。
• A 吉尔涅尔度(oT)指中和100ml牛乳所需0.1mol/L氢氧化钠的毫升数。
• 测定时取10ml牛乳，用20ml蒸馏水稀释，加入0.5％的酚酞指示剂0.5ml，以0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定，将所消耗的NaOH毫升数乘以10，即为乳样的度数(oT)。
• 这种表示方法和测定方法是我国标准方法。
• （4）牛乳酸度的几种测定和表示方法。

第9页：吉尔涅尔度与乳酸度

吉尔涅尔度与乳酸度

• B 乳酸度(乳酸％)测定时取10ml牛乳，用蒸馏水2：1稀释，然后加入2ml1％的酒精酚酞指示剂，再以0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定，将所消耗的NaOH毫升数用下面公式计算。
• 这种表示方法和测定方法日本、美国常用。
• 0.1mol/LNaOH消耗量（ml）X 0.009乳酸度%= X 100 10(ml) X 相对密度。

第10页：苏克斯列特-格恩克尔度

苏克斯列特-格恩克尔度

• (oSH)此法德国常用。
• 测定方法与吉尔涅尔度相同，只是采用NaOH浓度不同，SH度用的是0.25mol/L，即消耗0.25mol/LNaOH的ml数，消耗1ml为1 oSH，新鲜牛乳为5~8 oSH。
• SH度换算为乳酸度时，在oSH得数上乘以0.0225即可。

第11页：道尔尼克度

道尔尼克度

• （oD）测定时先取10ml牛乳，不经稀释，加酚酞指示剂，再用0.1mol/LNaOH滴定，所消耗碱溶液ml数的1/10规定为1oD。
• 法国常用此法。

第12页：乳的酸度与pH值

乳的酸度与pH值

• 乳的酸度也可用氢离子浓度的负对数(pH值)表示，正常新鲜牛乳的pH值为6.5～6.7，一般酸败乳或初乳的pH值在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH值在6.8以上。
• 滴定酸度可以及时反映出乳酸产生的程度，而pH值反映的为乳的表观酸度，两者不呈现规律性的关系，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。
• 乳酸度越高，乳对热的稳定性就越低。

第13页：比重和密度

比重和密度

• 受多种因素的影响，如乳的温度、脂肪含量、无脂干物质含量SNF)、乳挤出的时间及是否掺假等。
• 乳的比重／密度受乳温度的影响较大，温度升高则测定值下降，温度下降则测定值升高。
• 在10～30℃范围内，乳的温度每升高或降低1℃实测值减少或增加0.002。
• 因此，在乳比重／密度的测定中，必须同时测定乳的温度，并进行必要的校正。
• 乳脂肪的比重较低，约为0.9250，所以乳脂率越高则乳的比重／密度越低。
• 与此相反，SNF的比重较大，约为1.6150，故SNF含量越高则乳的比重／密度就越大。
• 乳的相对密度在挤乳后1h内最低，其后逐渐上升，最后可升高0.001左右，这是由于气体的逸散、蛋白质的水合作用及脂肪的凝固使容积发生变化的结果。
• 故不宜在挤乳后立即测试比重。
• 在乳中掺固形物，由于比重较大，往往使乳的比重提高，这也是一些掺假者的主要目的之一。
• 而在乳中掺水则乳的比重下降，通常每掺入10％的水，乳的比重／密度下降3°(即0.003)。
• 因此，在乳的验收过程中通过测定乳的比重／密度可以判断原料乳是否掺水。
• 四、比重和密度。

第14页：表面张力与起泡性

表面张力与起泡性

• 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、均质作用及风味等有密切关系。
• 测定表面张力的目的是为了鉴别乳中是否混有其他添加物。
• 牛乳表面张力在20 ℃时为0.04～0.06N／m。
• 牛乳的表面张力随温度上升而降低，随含脂率下降而增大．乳经均质处理，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．但如果不将脂酶先经加热处理而使其钝化，均质处理会使脂肪酶括性增加，使乳脂水解生成游离脂肪酸，使表面张力降低．表面张力与乳的起泡性有关。
• 加工冰激凌或搅打发泡稀奶油时希望有浓厚而稳定的泡沫形成，但运送乳、净化乳。
• 稀奶油分离、杀菌时则不希望形成泡沫。
• 1 牛乳的表面张力五、表面张力与黏度。

第15页：黏度牛乳大致可认

黏度牛乳大致可认

• 为属于牛顿流体。
• 正常乳的黏度为0.001 5～0.002Pa·s。
• 影响牛乳黏度的因素：（1）温度，牛乳的黏度随温度升高而降低。
• （2）乳的成分，在乳的成分中，脂肪及蛋白质对黏度的影响最显著，随着含脂率、乳固体的含量增高，黏度也增高。
• （3）泌乳期，初乳、末乳的黏度都比正常乳高。
• 另外，在加工中，黏度受脱脂、杀菌、均质等操作的影响。
• 黏度在乳品加工中的意义：（1）甜炼乳。
• （2）淡炼乳。

第16页：牛乳的比热

牛乳的比热

• 为其所含各成分之比热的总和。
• 牛乳中主要成分的比热为[cal/kg.℃或kJ／(kg·℃)]:乳蛋白0.5，乳脂肪0.5，乳糖0.3，盐类0.7，水分0.1，由此及乳成分之含量百分比计算得牛乳的比热约为0.93-0.96cal/kg. ℃，等于3.89-4.02kJ／(kg·℃)。
• 1 牛乳的比热六、乳的热力学性质。

第17页：乳的冰点

乳的冰点

• 一般为-0.525～－0.565℃，平均为-0.540℃。
• 牛乳中的乳糖和盐类是导致冰点下降的主要因素。
• 正常的牛乳其乳糖及盐类的含量变化很小，所以冰点很稳定。
• 在乳中掺水可使乳的冰点升高，可根据冰点测定结果，用下面公式可以推算掺水量（式中：x为掺水量（％），T为正常乳的冰点，T1为被检乳的冰点）。
• T-T1x= ×100T2 乳的冰点。

第18页：牛乳的沸点

牛乳的沸点

• 在101.33kPa(1个大气压)下为100.55℃，乳的沸点受其固形物含量的影响。
• 浓缩到原体积1／2时，沸点上升到101.05℃．3 牛乳的沸点。

第19页：乳的导电率乳

乳的导电率乳

• 中含有电解质而具有导电性。
• 牛乳的导电率与其成分，特别是氯离子和乳糖的含量有关。
• 正常牛乳在25 ℃时，导电率为0.004～0.005欧姆(S)。
• 乳房炎乳中Na+、Cl－等离子增多，导电率上升。
• 一般导电率超过0.006欧姆(S)即可认为是患病牛乳．故可应用导电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已被除去，因此导电率比全乳增加。
• 将牛乳煮沸时，由于C02消失，且磷酸钙沉淀，导电率减低。
• 乳在蒸发过程中，干物质含量在36％～40％以内时导电率增高，此后又逐渐降低。
• 因此，在生产中可以利用导电率来检查乳的蒸发程度及调节真空蒸发器的运行。
• 七、乳的电学性质。

第20页：折射率由

折射率由

• 于有溶质的存在，牛乳的折射率比水的折射率大，但在全乳中因有脂肪球的不规则反射影响，不易正确测定。
• 由脱脂乳测得的较准确，折射率为1.3470-1.3515，初乳较高，为1.3720，乳清为1.3430-1.3442。
• 此值与乳固体的含量有比例关系，由此可判定牛乳是否掺水。
• 乳清的折射率主要取决于乳糖含量，乳糖含量高，则折射率达到，整个泌乳期乳清折射率差异不大，因此可以根据折射率来确定乳的正常状态及乳中乳糖的含量。

第21页：氧化还原电位

氧化还原电位

• 可反映乳中进行的氧化还原反应的趋势。
• 一般牛乳的氧化还原电位(JA)为0.23～0.25伏特(V)．乳经过加热则产生还原性的产物而使Eh降低，Cu2＋存在可使Eh增高．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，可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退色，此原理可应用于微生物污染程度的检验。
• P3 氧化还原电位。

第22页：第二节 加工处理对乳性质的影响

第二节 加工处理对乳性质的影响

• 第二节加工处理对乳性质的影响一、加热对牛乳的影响（一）一般变化1 形成薄膜牛乳在40 ℃以上加热时，液面生成薄膜，被称为拉姆斯盾现象。
• 防止办法：（1）加热时进行搅拌。
• （2）减少水分蒸发。
• （3）加水稀释。

第23页：棕色化与褐变

棕色化与褐变

• 2 棕色化（褐变）牛乳长时间加热或高温加热如100 ℃ 或120℃加热10-20min，则发生棕色化。
• 原因：（1）美拉德反应。
• （2）乳糖焦糖化。
• （3）尿素存在。
• 影响因素：（1）温度。
• （3）糖的种类。
• 防止办法：添加0.01%的游离半胱氨酸。

第24页：蒸煮味原因

蒸煮味原因

• 由于β-乳球蛋白和脂肪球膜蛋白的热变性而产生的-SH，甚至产生的挥发性硫化物和硫化氢所致。
• 蒸煮味随温度而异。
• 加热温度风味加热温度风味未加热正常76.7 ℃瞬间蒸煮味±62.8 ℃30min正常82.2 ℃瞬间蒸煮味++68.3 ℃瞬间正常89.9 ℃瞬间蒸煮味+++加热对牛乳风味的影响。

第25页：形成乳石

形成乳石

1. （1）概念：由于高温处理或煮沸，在牛乳接触的加热面上出现的结焦物就是乳石。（2）成分：蛋白质、脂肪和无机物，无机物主要是Ca、P，其次是S、Mg。（3）形成过程：（4）乳石形成的主要因素：
2. 酸度高；
3. 泌乳后期；
4. 牛乳新鲜度；
5. 设备表面光滑度；
6. 牛乳与加热蒸汽间的温差；
7. 牛乳的流速。

第26页：乳清蛋白的变化

乳清蛋白的变化

• 乳白蛋白和乳球蛋白对热不稳定，如加热30min为例，其中α
• 乳白蛋白（96 ℃变性）> β-乳球蛋白（90 ℃ ）>乳清白蛋白（74 ℃ ）>免疫球蛋白（70 ℃ ）。

第27页：加热时酪蛋白的变化

加热时酪蛋白的变化

• 2 酪蛋白变化（1）低于100 ℃ 加热时酪蛋白化学性质不受影响。
• （2）120 ℃ 以上加热30min酪蛋白水解或脱磷酸，或棕色化。
• （3）140 ℃ 开始凝固。

第28页：乳糖变化

乳糖变化

（1）100 ℃ 以下短时间加热无变化，100 ℃ 以上长时间加热则产生乳酸、醋酸、蚁酸；（2）变旋现象；（3）棕色化。

第29页：脂肪变化

脂肪变化

• （1）高温时脂肪一般不发生化学性质变化。
• （2）挥发性脂肪酸挥发。
• （3）加热时，一些球蛋白上浮，形成脂肪球间的凝聚体，而且加热乳清蛋白变性而使乳的黏度增加,因此高温加热后的牛乳，稀奶油不易分离。
• （4）高温长时间加热，脂肪生成内酯、甲基酮，使牛乳风味受到影响。

第30页：加热时无机成分的变化

加热时无机成分的变化

• 5 无机成分变化牛乳加热受影响的无机成分主要是Ca、P，63℃以上的温度加热时，可溶性的Ca、P即行减少。
• 例如：60~83℃加热，可溶性的Ca减少了0.4%~9.8%，可溶性的P减少了0.8%~9.5%，降低程度与加热温度有关，UHT和灭菌乳中，可溶性的Ca和P降低了40%~50%。

第31页：维生素的变化

维生素的变化

6 维生素的变化

第32页：维生素杀菌

维生素杀菌

• 乳灭菌乳淡炼乳甜炼乳喷雾干燥乳粉酸乳制品干酪奶油保温式杀菌高温短时杀菌瓶装灭菌（A）UHT（B）A+BVA00000000+3300VB110<1035<1045401010+339097VB200000000+4~508599生物素00000101010
• 尼克酸0000？？0？
• VB600500506000
• VB1210？<10>9020>90903030
• VC20105010>50601520609499VD00000000
• VE32
• 020307030维生素在牛乳加工中的破坏率

第33页：冷冻对蛋白质的影响

冷冻对蛋白质的影响

1 现象：牛乳冷冻保存时，如-5℃保存5周以上，或-10 ℃10周以上，解冻后酪蛋白产生凝固沉淀。2 沉淀形成有个过程：

第34页：影响这种现象的因素

影响这种现象的因素

（1）牛乳中盐类的浓度（2）冻结的深度（3）乳中Ca2+含量（4）冻结速度（5）乳糖结晶（6）保存温度（7）冻结温度（8）解冻温度

第35页：冷冻对脂肪的影响

冷冻对脂肪的影响

1 现象：（1）大小不等的脂肪团块浮于表面；（2）牛乳解冻后出现浓淡层。2 过程：3 解决方法：

第36页：冷冻乳的不良风味

冷冻乳的不良风味

（三）不良风味的出现冷冻保存的牛乳，经常出现氧化味、金属味及鱼腥味，这主要是由于牛乳处理时混入铜等重金属离子，促进了不饱和脂肪酸氧化，产生不饱和的羰基所致。

第37页：冷冻对牛乳成分分布的影响

冷冻对牛乳成分分布的影响

• 冻结的牛乳，其成分分布呈不均匀状态。
• 在冻结乳的周围是透明的冰结晶层，其乳固体含量和酸度均最低。
• 上层因常有脂肪上浮，所以组织比较柔软。
• 下层乳固体含量较高。
• 冻结乳的中间是是蛋白质、盐类、乳糖，喊来年感均较高的白色核心，这部分酸度也较高。
• 此现象是由于冻结过程是由外向里逐步冻结的结果。

第38页：均质处理的作用

均质处理的作用

• 三、均质对乳成分的影响1 均质处理可将乳脂肪打破，形成更细小的脂肪球（100nm~10μm，平均3 μm，均质后1 μm）。
• 2 游离脂肪酸含量增加。
• 3 皱胃酶凝乳强度的变化。
• 4 乳脂肪更易吸收。
• 5 均质对蛋白质也有一定的影响。
• 6 均质在发酵乳中的作用7 均质的乳对阳光更敏感，易产生日光味。
• 8 均质后如不立即处理，则会产生脂肪分解。