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1、乳品工藝學(xué) 主講 李曉東 第 四 章 乳 畜 品 種 及 其 產(chǎn) 乳 性 能 第 一 節(jié) 乳 用 家 畜 種 類 及 品 種 一 、 乳 牛 1 黑 白 花 乳 牛 也 簡 稱 荷 斯 坦 牛 。 因 其 毛 色 為 黑 白 花 片 ， 故 通 稱 黑 白 花 牛 。黑 白 花 牛 是 目 前 世 界 上 產(chǎn) 乳 量 最 高 、 數(shù)量 最 多 ， 分 布 最 廣 的 乳 用 品 種 。 分 乳 用型 黑 白 花 牛 和 乳 肉 兼 用 型 黑 白 花 牛 。 （ 1） 乳 用 型 黑 白 花 牛 乳 用 型 黑 白 花 牛 體 格 高 大 ， 結(jié) 構(gòu) 勻 稱 ，乳 房 特 別 碩 大 ， 有

2、典 型 的 乳 用 型 外 貌 。乳 用 型 黑 白 花 牛 產(chǎn) 乳 量 為 各 乳 牛 品 種 之冠 。 一 般 年 平 均 產(chǎn) 乳 量 為 6 500 7 500kg，乳 脂 率 為 3.6 3.7 。 （ 2） 乳 肉 兼 用 型 黑 白 花 牛 毛 色 與 乳 用 型 黑 白 花 牛 相 同 。 其 特 點 是體 格 偏 小 ， 頭 寬 頸 粗 ， 乳 房 發(fā) 育 良 好 ，全 身 肌 肉 較 乳 用 型 豐 滿 ， 有 較 好 的 產(chǎn) 肉性 能 ， 但 體 格 較 矮 ， 體 重 較 乳 用 型 小 ，故 在 我 國 習(xí) 慣 上 稱 為 小 荷 蘭 牛 。 乳 肉 兼 用 型 黑 白

3、 花 牛 年 產(chǎn) 乳 量 一 般 平 均為 5 000 6 500kg， 乳 脂 率 3.8 4.1 。 產(chǎn) 肉 性 能 較 好 ， 經(jīng) 育 肥 后 屠 宰 率 可達 55 60 。 （ 3） 中 國 黑 白 花 牛 中 國 黑 白 花 乳 牛 （ Chinese B1ank and White Dairy Cattle） 又 稱 中 國 荷 斯 坦牛 ,系 純 種 黑 白 花 公 牛 與 本 地 黃 牛 雜 交 ，其 后 代 經(jīng) 過 長 期 相 互 交 配 選 育 而 成 。 中 國 黑 白 花 乳 牛 具 有 明 顯 的 乳 用 特 征 ，毛 色 呈 黑 白 花 。 中 國 黑 白 花 乳

4、 牛 平 均 產(chǎn)乳 量 一 般 為 6 000 7 000kg， 平 均 乳 脂率 為 3.3 3.4 ， 脂 肪 球 小 ， 宜 作 鮮乳 或 制 作 干 酪 。 2 娟 柵 牛 （ Jersey） 以 乳 脂 率 高 、 乳 房 形 狀 良 好 而 聞 名 。 平均 年 產(chǎn) 乳 量 3 000 3 500kg， 乳 脂 率 高平 均 為 5.3%， 是 乳 用 品 種 中 的 高 脂 品 種 。乳 脂 黃 色 、 脂 肪 球 大 ， 適 于 制 造 黃 油 。 3.瑞 士 褐 牛 （ Brown Swiss） 為 乳 肉 役 兼用 品 種 。 產(chǎn) 乳 量 為 3 900-5 800kg，

5、乳 脂率 為 3.8%。4.中 國 草 原 紅 牛 被 毛 具 光 澤 ， 多 為 深紅 色 ， 乳 房 發(fā) 育 較 好 。 泌 乳 期 平 均 為 220天 ， 平 均 產(chǎn) 乳 量 為 1 662kg， 乳 脂 率 為4.02%， 最 高 個 體 產(chǎn) 乳 量 為 4 507kg。續(xù) 前 二 、 水 牛 水 牛 （ Bubffalo） 分 沼 澤 型 和 江 河 型 兩種 類 型 。 我 國 和 東 南 亞 一 帶 的 水 牛 屬 于沼 澤 型 ， 印 度 的 摩 拉 水 牛 、 巴 基 斯 坦 的尼 里 一 瑞 菲 水 牛 屬 于 江 河 型 。 兩 種 類 型在 體 型 外 貌 、 生 活

6、 習(xí) 性 等 方 面 均 有 著 明顯 差 別 。 1.么 拉 水 牛 （ Murrah） 么 拉 水 牛 是 世 界 上 著 名 的 乳 用 水 牛 品 種 。用 以 生 產(chǎn) 鮮 乳 和 奶 油 。 么 拉 水 牛 素 以 產(chǎn) 乳 性 能 高 而 著 稱 ， 在 原產(chǎn) 地 的 產(chǎn) 乳 量 一 般 為 1 400 2 000kg，優(yōu) 秀 者 達 4 500kg， 乳 脂 率 約 為 7.0 7.5 ， 泌 乳 期 8 10個 月 。 2.尼 里 一 瑞 菲 水 牛 （ Nili-Ravi） 簡 稱 尼 里 水 牛 ， 泌 乳 期305d， 平 均 產(chǎn) 乳 量 2 000 2 700kg， 最高

7、 達 3 200 4 000kg， 乳 脂 率 為 6.9%。 3.溫 州 水 牛 溫 州 水 牛 是 比 較 好 的 役 乳 兼 用 水 牛 ， 溫州 水 牛 具 有 較 好 的 泌 乳 性 能 ， 耐 粗 飼 ，抗 病 力 強 。 一 個 泌 乳 期 最 高 可 產(chǎn) 1250kg，乳 脂 率 為 9%， 干 物 質(zhì) 為 21.0%。 三 、 奶 用 山 羊 奶 山 羊 是 僅 次 于 乳 牛 的 主 要 乳 畜 ， 在 世界 各 國 歷 來 被 譽 為 “ 農(nóng) 家 的 乳 牛 ” 。 1.薩 能 奶 山 羊 泌 乳 期 300天 ， 年 平 均 產(chǎn)乳 量 為 600 1 200kg， 高

8、者 可 達 3 000kg。乳 脂 率 3.3 4.4 ， 乳 蛋 白 3.3 ， 乳糖 3.9 ， 干 物 質(zhì) 11.28% 12.38%。 乳 中膻 味 重 。 續(xù) 前 2.關(guān) 中 奶 山 羊 產(chǎn) 乳 量 一 般 500 600kg，乳 脂 率 為 3.6 3.8 ， 蛋 白 質(zhì) 3.53%，乳 糖 4.31 ， 干 物 質(zhì) 12.8 。 3.嶗 山 奶 山 羊 泌 乳 期 8 9個 月 ， 產(chǎn)乳 量 450 700kg， 乳 脂 率 3.5 4.0 。 第 二 節(jié) 乳 的 生 成 機 制 及 影 響 產(chǎn) 乳性 能 的 因 素 二 、 影 響 產(chǎn) 乳 性 能 的 因 素 影 響 乳 牛 產(chǎn)

9、 乳 性 能 的 因 素 很 多 ， 在 一 般情 況 下 ， 主 要 有 以 下 因 素 ： 品 種 、 個 體 、年 齡 （ 胎 次 ） 、 泌 乳 期 、 擠 乳 技 術(shù) 以 及飼 養(yǎng) 與 營 養(yǎng) 、 季 節(jié) 、 疾 病 等 。 品 種 是 經(jīng) 過 人 類 長 期 選 擇 培 育 而 形 成 ， 在產(chǎn) 乳 性 能 方 面 品 種 之 間 差 異 很 大 見 表 4-1。乳 牛 中 荷 蘭 牛 的 乳 最 稀 薄 ， 更 塞 牛 的 乳 最 濃厚 。 我 國 的 水 牛 、 牦 牛 所 產(chǎn) 的 乳 干 物 質(zhì) 含 量比 其 它 品 種 要 高 的 多。 1.品 種 表 4-1 不 同 品

10、種 乳 牛 的 平 均 組 成乳 牛 品 種 比 重 水 分 （ %） 干 物 質(zhì) （ %） 脂 肪（ %） 蛋 白 質(zhì) （ %） 乳 糖（ %） 灰 分（ %）荷 蘭 牛 1.0324 87.5 12.50 3.55 3.43 4.86 0.68 西 門 達 爾 牛 1.0324 87.18 12.82 3.79 3.34 4.81 0.71更 塞 牛 1.0336 85.13 14.87 5.19 4.02 4.91 0.74 娟 姍 牛 1.0331 85.31 14.69 5.19 3.86 4.94 0.70水 牛 1.0290 81.41 18.59 7.47 7.10 4.15

11、0.84 牦 牛 81.60 18.40 7.80 5.00 5.00 2 個 體 同 一 品 種 的 不 同 個 體 ， 由 于 個 體 間 遺 傳因 素 的 不 同 ， 即 使 在 同 樣 環(huán) 境 條 件 下 ，產(chǎn) 乳 量 及 其 乳 的 成 分 、 性 質(zhì) 也 有 很 大 差異 ， 甚 至 高 于 品 種 間 差 異 。 例 如 ， 乳 脂 率 變 動 范 圍 ， 黑 白 花 奶 牛 為2.6% 6 ， 娟 柵 牛 為 3.3% 8.4%； 而 產(chǎn)乳 量 變 動 則 更 大 ， 由 2 000kg 12 000kg。 3 年 齡 與 胎 次 產(chǎn) 乳 量 隨 有 機 體 生 長 發(fā) 育 的

12、 進 程 而 逐 漸增 加 ， 以 后 隨 有 機 體 的 逐 漸 衰 老 而 下 降 。一 般 第 7胎 次 時 達 到 高 峰 ， 而 含 脂 率 和 非脂 乳 固 體 在 初 產(chǎn) 期 最 高 。 年 齡 對 產(chǎn) 乳 性 能 的 影 響 不 是 遺 傳 因 素 ，而 是 生 理 因 素 。 乳 牛 的 年 齡 、 胎 次 不 同 ，乳 牛 產(chǎn) 乳 性 能 也 不 同 ， 所 以 ， 年 齡 鑒 定具 有 重 要 意 義 。 4 體 型 大 小 同 一 品 種 、 同 一 年 齡 的 乳 用 牛 ， 在 一 般情 況 下 ， 體 型 大 ， 由 于 消 化 器 官 容 積 大 ，采 食 量

13、多 ， 產(chǎn) 乳 量 較 高 。 5 飼 養(yǎng) 管 理 正 常 的 飼 養(yǎng) 管 理 不 僅 能 提 高 產(chǎn) 乳 量 ， 而且 可 以 增 加 乳 中 的 干 物 質(zhì) 。 飼 料 中 蛋 白質(zhì) 含 量 不 足 時 ， 不 但 會 引 起 擠 乳 量 下 降 ，而 且 會 導(dǎo) 致 乳 中 蛋 白 質(zhì) 含 量 降 低 。 飼 料對 乳 脂 及 其 性 質(zhì) 有 顯 著 影 響 。 飼 料 中 維生 素 含 量 不 足 時 ， 不 但 使 產(chǎn) 乳 量 降 低 ，而 且 使 乳 中 維 生 素 含 量 減 少 。 飼 料 中 無機 物 不 足 時 ， 不 但 減 少 產(chǎn) 乳 量 ， 而 且 消耗 體 內(nèi) 貯

14、存 的 無 機 鹽 。 6 擠 乳 方 法 乳 牛 產(chǎn) 乳 量 高 低 ， 與 擠 乳 技 術(shù) 有 密 切 關(guān) 系 。 擠乳 技 術(shù) 包 括 擠 乳 次 數(shù) 、 擠 乳 時 間 、 擠 乳 順 序 、乳 房 按 摩 等 。 （ 1） 母 牛 通 常 每 天 擠 乳 2次 ， 若 每 天 擠 乳 3次 ，則 產(chǎn) 乳 量 增 加 10 25 。 （ 2） 大 多 數(shù) 牛 的 擠 乳 時 間 5 6min可 得 到 最 大的 泌 乳 量 。 （ 3） 擠 乳 順 序 以 交 叉 擠 乳 效 果 較 好 ， 即 先 同時 擠 右 側(cè) 前 乳 頭 和 左 側(cè) 后 乳 頭 ， 然 后 再 擠 左 側(cè)前 乳

15、 頭 和 右 側(cè) 后 乳 頭 ， 交 替 進 行 。 （ 4） 乳 房 按 摩 是 提 高 乳 牛 產(chǎn) 乳 能 力 ， 保 證 乳房 正 常 泌 乳 的 重 要 環(huán) 節(jié) ， 因 為 排 乳 并 不 僅 是 牛乳 從 乳 房 中 排 出 的 簡 單 的 機 械 作 用 ， 而 是 在 神經(jīng) 系 統(tǒng) 和 內(nèi) 分 泌 的 共 同 作 用 下 完 成 的 排 乳 反 射過 程 ， 所 以 擠 乳 前 按 摩 乳 房 ， 對 提 高 產(chǎn) 乳 量 和乳 脂 率 是 十 分 必 要 的 。 擠 乳 前 用 熱 水 擦 洗 并 按摩 乳 房 ， 能 引 起 血 管 反 射 性 擴 張 ， 進 入 乳 房 的血

16、 流 量 加 大 ， 促 進 乳 脂 的 合 成 ； 同 時 ， 可 使 乳房 迅 速 膨 脹 ， 內(nèi) 壓 增 高 ， 產(chǎn) 生 排 乳 。 續(xù) 前 7 季 節(jié) 乳 牛 在 一 般 情 況 下 ， 氣 溫 由 10 升 至40.5 ， 呼 吸 次 數(shù) 增 加 5倍 。 當 氣 溫 升 高 ，母 牛 為 減 少 體 熱 產(chǎn) 生 ， 乳 量 與 飼 料 消 耗量 自 動 減 少 。 因 而 ， 產(chǎn) 乳 量 下 降 ， 尤 其是 高 產(chǎn) 牛 或 泌 乳 高 峰 期 乳 牛 下 降 幅 度 更大 。 8 疾 病 與 藥 物 乳 牛 的 健 康 狀 況 對 乳 的 產(chǎn) 量 和 成 分 均 有 影 響 ，

17、患 有 一般 消 化 道 疾 病 或 足 以 影 響 產(chǎn) 乳 量 的 其 他 疾 病 時 ， 乳 的成 分 也 會 發(fā) 生 變 化 ， 如 乳 糖 含 量 減 少 ， 氯 化 物 和 灰 分增 加 。 乳 牛 患 有 乳 房 炎 時 ， 除 產(chǎn) 量 明 顯 下 降 外 ， 非 脂 乳 固 體也 有 下 降 ， 通 常 乳 房 炎 乳 中 鈉 、 氯 、 非 酪 蛋 白 態(tài) 氮 、過 氧 化 氫 、 白 細 胞 數(shù) 、 pH值 均 比 正 常 乳 增 加 ， 而 鈣 、磷 、 鎂 、 乳 精 、 脂 肪 、 酸 度 均 有 減 少 ， 且 維 生 素 含 量也 有 很 大 變 化 。 這 些 異

18、 常 變 化 是 由 于 侵 入 乳 房 的 細 菌 引 起 的 乳 腺 細 胞的 通 透 性 增 加 ， 影 響 乳 汁 的 正 常 生 成 所 致 。 續(xù) 前 包 括 殺 菌 劑 、 抗 菌 素 在 內(nèi) 的 許 多 用 于 治療 牛 病 的 藥 物 都 可 能 進 入 乳 中 而 改 變 乳的 正 常 組 成 ， 母 牛 服 用 藥 后 多 久 的 乳 才能 作 為 食 品 加 工 原 料 乳 因 藥 物 的 種 類 而異 ， 一 般 應(yīng) 向 獸 醫(yī) 詢 問 。 第 五 章 乳 的 化 學(xué) 成 分 和 性 質(zhì) 第 一 節(jié) 乳 的 化 學(xué) 成 分 一 、 乳 的 概 念 及 組 成 乳 是

19、哺 乳 動 物 分 娩 后 由 乳 腺 分 泌 的 一 種白 色 或 微 黃 色 的 不 透 明 液 體 。 乳 的 成 分十 分 復(fù) 雜 ， 其 中 至 少 含 有 上 百 種 化 學(xué) 成分 ， 主 要 包 括 水 分 、 脂 肪 、 蛋 白 質(zhì) 、 乳糖 、 鹽 類 以 及 維 生 素 、 酶 類 、 氣 體 等 。 續(xù) 前 將 乳 干 燥 到 恒 重 時 所 得 到 的 殘 渣 叫 乳 的干 物 質(zhì) 。 牛 的 常 乳 中 干 物 質(zhì) 含 量 為 11%13%， 除 干 燥 時 水 和 隨 水 蒸 氣 揮 發(fā) 的 物質(zhì) 以 外 ， 干 物 質(zhì) 中 含 有 乳 的 全 部 成 分 。乳 中

20、 干 物 質(zhì) 的 含 量 隨 乳 成 分 的 百 分 含 量而 變 ， 尤 其 是 乳 脂 肪 在 乳 中 的 變 化 比 較大 ， 因 此 在 實 際 工 作 中 常 用 無 脂 干 物 質(zhì)作 為 指 標 。 續(xù) 前 干 物 質(zhì) 實 際 上 表 明 乳 的 營 養(yǎng) 價 值 ， 在 生產(chǎn) 中 計 算 制 品 的 生 產(chǎn) 率 時 ， 都 需 要 用 到干 物 質(zhì) （ 或 無 脂 干 物 質(zhì) ） 。 弗 萊 希 曼（ Fleschmann） 將 乳 的 比 重 、 含 脂 率 和干 物 質(zhì) 含 量 之 間 建 立 起 關(guān) 系 。 由 此 計 算出 干 物 質(zhì) 和 無 脂 干 物 質(zhì) 的 含 量 ，

21、 下 面 是 一 個 比 較 簡 單 的 計 算 公 式 ： T=O.25L+1.2F K 式 中 ： T-干 物 質(zhì) % F-脂 肪 % L-牛 乳 比 重 計 讀 數(shù) K-系 數(shù) （ 根 據(jù) 各 地 情 況 試 驗 求 得 ， 中國 輕 工 業(yè) 部 標 準 規(guī) 定 為 0.14） 二 、 乳 的 化 學(xué) 成 分 及 其 性 質(zhì) 乳 脂 肪 乳 脂 肪 (Milk Fat or Butter Fat)是 牛 乳 的 主 要 成 分 之 一 ， 對 牛 乳 風 味 起重 要 的 作 用 ， 在 乳 中 的 含 量 一 般 為 3%5%。 乳 脂 肪 不 溶 于 水 ， 呈 微 細 球 狀 分

22、散于 乳 中 ， 形 成 乳 濁 液 。 1.脂 肪 球 的 構(gòu) 造 乳 脂 肪 球 的 大 小 依 乳 牛 的 品 種 、 個 體 、健 康 狀 況 、 泌 乳 期 、 飼 料 及 擠 乳 情 況 等因 素 而 異 ， 通 常 直 徑 約 為 0.1 10m， 其中 以 0.3m左 右 者 居 多 。 每 毫 升 的 牛 乳 中約 有 20 40億 個 脂 肪 球 。 脂 肪 球 的 大 小 對 乳 制 品 加 工 的 意 義在 于 ： 脂 肪 球 的 直 徑 越 大 ， 上 浮 的速 度 就 越 快 ， 故 大 脂 肪 球 含 量 多 的牛 乳 ， 容 易 分 離 出 稀 奶 油 。 當

23、脂 肪球 的 直 徑 接 近 1nm時 ， 脂 肪 球 基 本 不上 浮 。 所 以 ， 生 產(chǎn) 中 可 將 牛 乳 進 行均 質(zhì) 處 理 ， 得 到 長 時 間 不 分 層 的 穩(wěn)定 產(chǎn) 品 。 續(xù) 前 乳 脂 肪 球 在 顯 微 鏡 下 觀 察 為 圓 球 形 或 橢 圓 球 形 ，表 面 被 一 層 5 10nm厚 的 膜 所 覆 蓋 ， 稱 為 脂 肪球 膜 。 脂 肪 球 膜 主 要 由 蛋 白 質(zhì) 、 磷 脂 、 甘 油 三 酸 酯 、膽 甾 醇 、 維 生 素 A、 金 屬 及 一 些 酶 類 構(gòu) 成 ， 同時 還 有 鹽 類 和 少 量 結(jié) 合 水 。 由 于 脂 肪 球 含

24、有 磷脂 與 蛋 白 質(zhì) 形 成 的 脂 蛋 白 絡(luò) 合 物 ， 使 脂 肪 球 能穩(wěn) 定 地 存 在 于 乳 中 。 續(xù) 前 磷 脂 是 極 性 分 子 ， 其 疏 水 基 朝 向 脂 肪 球 的 中 心 ，與 甘 油 三 酸 酯 結(jié) 合 形 成 膜 的 內(nèi) 層 ； 磷 脂 的 親 水基 向 外 朝 向 乳 漿 ， 連 著 具 有 強 大 親 水 基 的 蛋 白質(zhì) ， 構(gòu) 成 了 膜 的 外 層 ， 脂 肪 球 膜 其 結(jié) 構(gòu) 見 圖 5-1。 續(xù) 前 脂 肪 球 膜 具 有 保 持 乳 濁 液 穩(wěn) 定 的 作 用 ，即 使 脂 肪 球 上 浮 分 層 ， 仍 能 保 持 著 脂 肪球 的

25、分 散 狀 態(tài) 。 在 機 械 攪 拌 或 化 學(xué) 物 質(zhì)作 用 下 ， 脂 肪 球 膜 被 破 壞 后 ， 脂 肪 球 才會 互 相 聚 結(jié) 在 一 起 。 因 此 ， 可 以 利 用 這一 原 理 生 產(chǎn) 奶 油 和 測 定 乳 中 的 含 脂 率 。 2。 脂 肪 的 化 學(xué) 組 成 乳 脂 肪 主 要 是 甘 油三 酯 （ 98% 99%） 、 少 量 的 磷 脂（ 0.2% 1.0%） 、 甾 醇 等 （ 0.25%0.4%） 。 乳 中 的 脂 肪 酸 可 分 為 三 類 第 一 類 為 水 溶 性 揮 發(fā) 性 脂 肪 酸 ， 例 如 丁 酸 、 乙酸 、 辛 酸 和 癸 酸 等

26、； 第 二 類 是 非 水 溶 性 揮 發(fā) 性 脂 肪 酸 ， 例 如 十 二 碳酸 等 ； 第 三 類 是 非 水 溶 性 不 揮 發(fā) 脂 肪 酸 ， 例 如十 四 碳 酸 ， 二 十 碳 酸 ， 十 八 碳 烯 酸 和 十 八 碳 二烯 酸 等 。 乳 脂 肪 的 脂 肪 酸 組 成 受 飼 料 、 營 養(yǎng) 、 環(huán)境 、 季 節(jié) 等 因 素 的 影 響 。 一 般 ， 夏 季 放 牧 期 間 乳 脂 肪 中 不 飽 和 脂肪 酸 含 量 升 高 ， 而 冬 季 舍 飼 期 不 飽 和 脂肪 酸 含 量 降 低 ， 所 以 夏 季 加 工 的 奶 油 其熔 點 比 較 低 。 在 牛 乳 脂

27、 肪 中 已 證 實 含 有 C20 C23的 奇 數(shù) 碳 原子 脂 肪 酸 ， 也 發(fā) 現(xiàn) 有 帶 側(cè) 鏈 的 脂 肪 酸 。 乳 脂 肪 的 不 飽 和 脂 肪 酸 主 要 是 油 酸 ， 約 占 不 飽和 脂 肪 酸 總 量 的 70%左 右 。 3.乳 脂 肪 的 理 化 常 數(shù) 乳 脂 肪 的 組 成 與 結(jié) 構(gòu) 決 定 其 理 化 性 質(zhì) ， 表 5-1是乳 脂 肪 的 理 化 常 數(shù) 。 表 5-1 乳 脂 肪 的 理 化 常 數(shù)項 目 指 標 項 目 指 標 比 重 （ d） 0.935 0.943 賴 克 特 邁 斯 爾 值 * 21 36熔 點 （ ） 28 38 波 倫

28、斯 克 值 * 1.3 3.5 凝 固 點 （ ） 15 25 酸 值 0.4 3.5折 射 率 （ 25Dn ） 1.4590 1.4620 丁 酸 值 16 24 皂 化 率 218 235 不 皂 化 物 0.31 0.42碘 值 26 36(30左 右 ) *： 水 溶 性 揮 發(fā) 性 脂 肪 酸 值 ； *： 非 水 溶 性 揮 發(fā) 性 脂 肪 酸 值 。 （ 二 ） 乳 蛋 白 質(zhì) (Milk Protein) 牛 乳 的 含 氮 化 合 物 中 95%為 乳 蛋 白 質(zhì) ，含 量 為 3.0% 3.5%， 可 分 為 酪 蛋 白 和 乳清 蛋 白 兩 大 類 ， 另 外 還 有

29、少 量 脂 肪 球 膜蛋 白 質(zhì) 。 乳 清 蛋 白 質(zhì) 中 有 對 熱 不 穩(wěn) 定 的各 種 乳 白 蛋 白 和 乳 球 蛋 白 ， 及 對 熱 穩(wěn) 定的 月 示 及 胨 。 除 了 乳 蛋 白 質(zhì) 外 ， 還 有 約 5%非 蛋 白 態(tài) 含氮 化 合 物 ， 如 氨 、 游 離 氨 基 酸 、 尿 素 、尿 酸 、 肌 酸 及 嘌 呤 堿 等 。 這 些 物 質(zhì) 基 本上 是 機 體 蛋 白 質(zhì) 代 謝 的 產(chǎn) 物 ， 通 過 乳 腺細 胞 進 入 乳 中 。 另 外 還 有 少 量 維 生 素 態(tài)氮 。 1.酪 蛋 白 在 溫 度 20 時 調(diào) 節(jié) 脫 脂 乳 的 pH值 至 4.6時

30、沉 淀的 一 類 蛋 白 質(zhì) 稱 為 酪 蛋 白 (Casein)， 占 乳 蛋 白總 量 的 80% 82%。 酪 蛋 白 不 是 單 一 的 蛋 白 質(zhì) ，而 是 由 s-,-,-和 -酪 蛋 白 組 成 ， 是 典 型 的 磷 蛋白 。 四 種 酪 蛋 白 的 區(qū) 別 就 在 于 它 們 含 磷 量 的 多少 。 -酪 蛋 白 含 磷 多 ， 故 又 稱 磷 蛋 白 。 含 磷 量 對 皺胃 酶 的 凝 乳 作 用 影 響 很 大 。 -酪 蛋 白 含 磷 量 極 少 ， 因 此 ， -酪 蛋 白 幾 乎 不能 被 皺 胃 酶 凝 固 。 在 制 造 干 酪 時 ， 有 些 乳 常 發(fā)

31、生 軟 凝 塊 或 不 凝 固現(xiàn) 象 ， 就 是 由 于 蛋 白 質(zhì) 中 含 磷 量 過 少 的 緣 故 。 酪 蛋 白 雖 是 一 種 兩 性 電 解 質(zhì) ， 但 其 分 子 中 含 有的 酸 性 氨 基 酸 遠 多 于 堿 性 氨 基 酸 ， 因 此 具 有 明顯 的 酸 性 。 (1)酪 蛋 白 的 存 在 形 式 乳 中 的 酪 蛋 白 與 鈣 結(jié) 合 生 成 酪 蛋 白 酸 鈣 ，再 與 膠 體 狀 的 磷 酸 鈣 結(jié) 合 形 成 酪 蛋 白 酸鈣 -磷 酸 鈣 復(fù) 合 體 以 膠 體 懸 浮 液 的 狀 態(tài) 存在 于 牛 乳 中 ， 其 膠 體 微 粒 直 徑 在 10300nm之

32、 間 變 化 ， 一 般 40 160nm占 大 多數(shù) 。 此 外 ， 酪 蛋 白 膠 粒 中 還 含 有 鎂 等 物質(zhì) 。 酪 蛋 白 酸 鈣 -磷 酸 鈣 復(fù) 合 體 的 膠 粒 大 體 上呈 球 形 ， 據(jù) 佩 恩 斯 (Payens,1966)設(shè) 想 ， 膠體 內(nèi) 部 由 -酪 蛋 白 的 絲 構(gòu) 成 網(wǎng) 狀 結(jié) 構(gòu) ，在 其 上 附 著 s-酪 蛋 白 ， 外 面 覆 蓋 有 -酪 蛋白 ， 并 結(jié) 合 有 膠 體 狀 的 磷 酸 鈣 ， 見 圖 5-2。 亞 膠 束 伸 出 鏈 磷 酸 鈣磷 酸 根-酪 蛋 白 s-而 且 還 具 有 抑 制 s-酪 蛋 白 和 -酪 蛋 白 在鈣

33、 離 子 作 用 下 的 沉 淀 作 用 。 因 此 ， -酪蛋 白 覆 蓋 層 對 膠 體 起 保 護 作 用 ， 使 牛 乳中 的 酪 蛋 白 酸 鈣 -磷 酸 鈣 復(fù) 合 體 膠 粒 能 保持 相 對 穩(wěn) 定 的 膠 體 懸 浮 狀 態(tài) 。 (2)酪 蛋 白 的 性 質(zhì) 酪 蛋 白 的 酸 沉 淀 酪 蛋 白 膠 粒 對 pH值 的變 化 很 敏 感 。 當 脫 脂 乳 的 pH值 降 低 時 ，酪 蛋 白 膠 粒 中 的 鈣 與 磷 酸 鹽 就 逐 漸 游 離出 來 。 當 pH值 達 到 酪 蛋 白 的 等 電 點 4.6時 ，就 會 形 成 酪 蛋 白 沉 淀 。 酪 蛋 白 的

34、酸 凝 固過 程 以 鹽 酸 為 例 表 示 如 下 ： 酪 蛋 白 酸 鈣 Ca3(PO4)2 2HCl酪 蛋 白 2CaHPO4CaCl2 由 于 加 酸 程 度 不 同 ， 酪 蛋 白 酸 鈣 復(fù) 合 體 中 鈣 被 酸 取 代的 情 況 也 有 差 異 。 實 際 上 乳 中 酪 蛋 白 在 pH5.2 5.3時Ca3(PO4)2先 行 分 離 就 發(fā) 生 沉 淀 ， 這 種 酪 蛋 白 沉 淀 中 含有 鈣 ； 繼 續(xù) 加 酸 而 使 pH值 達 到 4.6時 ， Ca2+又 從 酪 蛋 白鈣 中 分 離 ， 游 離 的 酪 蛋 白 完 全 沉 淀 。 為 使 酪 蛋 白 沉 淀 ，

35、 工 業(yè) 上 一 般 使 用 鹽 酸 。 同 理 ， 如 果由 于 乳 中 的 微 生 物 作 用 ， 使 乳 中 的 乳 糖 分 解 為 乳 酸 ，從 而 使 pH值 降 至 酪 蛋 白 的 等 電 點 時 ， 同 樣 會 發(fā) 生 酪 蛋白 的 酸 沉 淀 。 酪 蛋 白 的 凝 乳 酶 凝 固 牛 乳 中 的 酪 蛋 白 在 凝乳 酶 的 作 用 下 會 發(fā) 生 凝 固 ， 工 業(yè) 上 生 產(chǎn) 干 酪 就是 利 用 此 原 理 。 酪 蛋 白 在 凝 乳 酶 的 作 用 下 變 為副 酪 蛋 白 (Paracasin)， 在 鈣 離 子 存 在 下 形 成 不溶 性 的 凝 塊 ， 這 種

36、 凝 塊 叫 作 副 酪 蛋 白 鈣 ， 其 凝固 過 程 如 下 ： 酪 蛋 白 酸 鈣 皺 胃 酶 副 酪 蛋 白 鈣 +糖 肽 皺胃 酶 鹽 類 及 離 子 對 酪 蛋 白 穩(wěn) 定 性 的 影 響 乳中 的 酪 蛋 白 酸 鈣 -磷 酸 鈣 膠 粒 容 易 在 氯 化鈉 或 硫 酸 銨 等 鹽 類 飽 和 溶 液 或 半 飽 和 溶液 中 形 成 沉 淀 ， 這 種 沉 淀 是 由 于 電 荷 的抵 消 與 膠 粒 脫 水 而 產(chǎn) 生 。 酪 蛋 白 酸 鈣 -磷 酸 鈣 膠 粒 ， 對 于 其 體 系 內(nèi) 二 價 的陽 離 子 含 量 的 變 化 很 敏 感 。 鈣 或 鎂 離 子 能

37、 與 酪蛋 白 結(jié) 合 ， 而 使 粒 子 形 成 凝 集 作 用 。 故 鈣 離 子與 鎂 離 子 的 濃 度 影 響 著 膠 粒 的 穩(wěn) 定 性 。 鈣 和 磷的 含 量 直 接 影 響 乳 汁 中 的 酪 蛋 白 微 粒 的 大 小 ，也 就 是 大 的 微 粒 要 比 小 的 微 粒 含 有 較 多 量 的 鈣和 磷 。 由 于 乳 汁 中 的 鈣 和 磷 呈 平 衡 狀 態(tài) 存 在 ， 所 以 鮮乳 中 酪 蛋 白 微 粒 具 有 一 定 的 穩(wěn) 定 性 。 當 向 乳 中加 入 氯 化 鈣 時 ， 則 能 破 壞 平 衡 狀 態(tài) ， 因 此 在 加熱 時 使 酪 蛋 白 發(fā) 生 凝

38、 固 現(xiàn) 象 。 試 驗 證 明 ， 在90 時 加 入 0.12% 0.15%的 CaCl2即 可 使 乳 凝固 。 利 用 氯 化 鈣 凝 固 乳 時 ， 如 加 熱 到 95 時 ， 則 乳汁 中 蛋 白 質(zhì) 總 含 量 97%可 以 被 利 用 ， 而 此 時 氯化 鈣 的 加 入 量 以 每 升 乳 1.00 1.25g為 最 適 宜 。采 用 鈣 凝 固 時 ， 乳 蛋 白 質(zhì) 的 利 用 程 度 一 般 要 比酸 凝 固 法 高 5%， 比 皺 胃 酶 凝 固 法 約 高 10%以 上 。 酪 蛋 白 與 糖 的 反 應(yīng) 具 有 還 原 性 羰 基 的糖 可 與 酪 蛋 白 作

39、用 變 成 氨 基 糖 而 產(chǎn) 生 芳香 味 及 其 色 素 。 蛋 白 質(zhì) 和 乳 糖 的 反 應(yīng) ， 在 乳 品 工 業(yè) 中 的特 殊 意 義 在 于 ： 乳 品 （ 如 乳 粉 、 乳 蛋 白粉 和 其 他 乳 制 品 ） 在 長 期 貯 存 中 ， 由 于乳 糖 與 酪 蛋 白 發(fā) 生 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 顏 色 、 風 味及 營 養(yǎng) 價 值 的 改 變 。 工 業(yè) 用 干 酪 素 由 于 洗 滌 不 干 凈 ， 貯 存 條 件 不 佳 ，同 樣 也 能 發(fā) 生 這 種 變 化 。 煉 乳 罐 頭 也 同 樣 有 這種 反 應(yīng) 過 程 ， 特 別 是 含 轉(zhuǎn) 化 糖 多 時 變 化 更 明

40、 顯 。由 于 酪 蛋 白 與 乳 糖 的 反 應(yīng) ， 發(fā) 現(xiàn) 產(chǎn) 品 變 暗 并 失去 有 價 值 的 氨 基 酸 ， 如 ： 賴 氨 酸 失 去 17%； 組氨 酸 失 去 17%； 精 氨 酸 失 去 10%。 由 于 這 三 種氨 基 酸 是 無 法 補 償 的 ， 因 此 發(fā) 生 這 種 情 況 時 ，不 僅 使 顏 色 、 氣 味 變 劣 ， 營 養(yǎng) 價 值 也 有 很 大 損失 。 是 指 溶 解 分 散 在 乳 清 中 的 蛋 白 質(zhì) ， 約 占乳 蛋 白 質(zhì) 的 18% 20%， 可 分 為 熱 穩(wěn) 定 和熱 不 穩(wěn) 定 的 乳 清 蛋 白 兩 部 分 。2.乳 清 蛋 白

41、(1)熱 不 穩(wěn) 定 的 乳 清 蛋 白 質(zhì) 調(diào) 節(jié) 乳 清 pH4.6 4.7時 ， 煮 沸 20min， 發(fā)生 沉 淀 的 一 類 蛋 白 質(zhì) 為 熱 不 穩(wěn) 定 的 乳 清蛋 白 ， 約 占 乳 清 蛋 白 的 81%。 熱 不 穩(wěn) 定乳 清 蛋 白 質(zhì) 包 括 乳 白 蛋 白 和 乳 球 蛋 白 兩類 。 乳 白 蛋 白 是 指 中 性 乳 清 中 ， 加 飽 和 硫 酸 銨 或 飽 和硫 酸 鎂 鹽 析 時 ， 呈 溶 解 狀 態(tài) 而 不 析 出 的蛋 白 質(zhì) ， 屬 于 乳 白 蛋 白 。 乳 白 蛋 白 約 占乳 清 蛋 白 68%。 乳 白 蛋 白 又 包 括 -乳 白 蛋白

42、（ 約 占 乳 清 蛋 白 的 19.7%） 、 - 乳 球 蛋白 （ 約 占 乳 清 蛋 白 的 43.6%） 和 血 清 白 蛋白 （ 約 占 乳 清 蛋 白 的 4.7%） 。 -乳 球 蛋 白 過 去 一 直 被 認 為 是 白 蛋 白 ，而 實 際 上 是 一 種 球 蛋 白 。 因 此 ， 乳 白 蛋白 中 最 主 要 是 -白 蛋 白 。 乳 白 蛋 白 在 乳中 以 1.5 5.0nm直 徑 的 微 粒 分 散 在 乳 中 ，對 酪 蛋 白 起 保 護 膠 體 作 用 。 這 類 蛋 白 常溫 下 不 能 用 酸 凝 固 ， 但 在 弱 酸 性 時 加 溫即 能 凝 固 ， 該

43、 類 蛋 白 不 含 磷 ， 但 含 豐 富的 硫 。 乳 球 蛋 白 中 性 乳 清 中 加 飽 和 硫 酸 銨 或 飽 和 硫 酸 鎂鹽 析 時 ， 能 析 出 而 不 呈 溶 解 狀 態(tài) 的 乳 清蛋 白 即 為 乳 球 蛋 白 。 約 占 乳 清 蛋 白 的 13%。 乳 球 蛋 白 具 有 抗 原 作 用 ， 故 又 稱 為 免 疫球 蛋 白 。 初 乳 中 的 免 疫 球 蛋 白 含 量 比 常乳 高 。 (2)熱 穩(wěn) 定 的 乳 清 蛋 白 這 類 蛋 白 包 括 蛋 白 眎 和 蛋 白 胨 ， 約 占 乳清 蛋 白 的 19%。 此 外 還 有 一 些 脂 肪 球 膜蛋 白 質(zhì)

44、 ， 是 吸 附 于 脂 肪 球 表 面 的 蛋 白 質(zhì)與 酶 的 混 合 物 ， 其 中 含 有 脂 蛋 白 、 堿 性磷 酸 酶 和 黃 嘌 呤 氧 化 酶 等 。 這 些 蛋 白 質(zhì)可 以 用 洗 滌 方 法 將 其 分 離 出 來 。 脂 肪 球 膜 蛋 白 由 于 受 細 菌 性 酶 的 作 用 而產(chǎn) 生 的 分 解 現(xiàn) 象 ， 是 奶 油 在 貯 藏 時 風 味變 劣 的 原 因 之 一 。 3.非 蛋 白 含 氮 物 牛 乳 的 含 氮 物 中 ， 除 蛋 白 質(zhì) 外 ， 還 有 非蛋 白 態(tài) 的 氮 化 物 ， 約 占 總 氮 的 5%。 其 中包 括 氨 基 酸 、 尿 素 、 尿 酸 、 肌 酸(Creatinine)及 葉 綠 素 等 。 這 些 含 氮 物 是 活體 蛋 白 質(zhì) 代 謝 的 產(chǎn) 物 ， 從 乳 腺 細 胞 進 入乳 中 。