乳制品加工技術(shù)--國(guó)內(nèi)外乳品加工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-02-24 20:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(duì)牛乳風(fēng)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(xì)球狀分散于乳中 ，形成乳濁液 。 ? 乳脂肪球的大小依乳牛的品種 、 個(gè)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 ～ 10μm，其中以 。 每毫升的牛乳中約有 20～ 40億個(gè)脂肪球 。 ? 脂肪球的大小對(duì)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（稀奶油制造原理）。 ? 當(dāng)脂肪球的直徑接近 1nm時(shí)，脂肪球基本不上浮。所以，生產(chǎn)中可將牛乳進(jìn)行均質(zhì)處理，得到長(zhǎng)時(shí)間不分層的穩(wěn)定產(chǎn)品。 ? 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(lèi)構(gòu)成 ， 同時(shí)還有鹽類(lèi)和少量結(jié)合水 。由于脂肪球含有磷脂與蛋白質(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 。 ? 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(qiáng)大親水基的蛋白質(zhì)，構(gòu)成了膜的外層。 ? 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分散狀態(tài) 。 在機(jī)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(huì)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(cè)定乳中的含脂率 。 乳脂肪主要是甘油三酯（ 98%～ 99%） 、 少量的磷脂 （ %～%） 、 甾醇等 （ %～ %） 。 乳中的脂肪酸可分為三類(lèi) : ? 第一類(lèi)為水溶性揮發(fā)性脂肪酸 ， 例如丁酸 、 乙酸 、 辛酸和癸酸等； ? 第二類(lèi)是非水溶性揮發(fā)性脂肪酸 ， 例如十二碳酸等； ? 第三類(lèi)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(yíng)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(diǎn)比較低 。 （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 %～ %， 可分為酪蛋白和乳清蛋白兩大類(lèi) ， 另外還有少量脂肪球膜蛋白質(zhì) 。 乳清蛋白質(zhì)中有對(duì)熱不穩(wěn)定的各種乳白蛋白和乳球蛋白 ， 及對(duì)熱穩(wěn)定的 月示 及胨 。 ? 乳中蛋白質(zhì)的 重要性質(zhì) 是什么 ? ? 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(jī)體蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，通過(guò)乳腺細(xì)胞進(jìn)入乳中。另外還有少量維生素態(tài)氮。 ? 在溫度 20℃ 時(shí)調(diào)節(jié)脫脂乳的 pH值至 的一類(lèi)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 αs,κ,β和 γ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。 ? α酪蛋白含磷多，故又稱磷蛋白。含磷量對(duì)皺胃酶的凝乳作用影響很大。 ? γ酪蛋白含磷量極少，因此， γ酪蛋白幾乎不能被皺胃酶凝固。 ? 在制造干酪時(shí)，有些乳常發(fā)生軟凝塊或不凝固現(xiàn)象，就是由于蛋白質(zhì)中含磷量過(guò)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(yuǎn)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 10～300nm之間變化，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 β酪蛋白的絲構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ，在其上附著 αs酪蛋白 ， 外面覆蓋有 κ酪蛋白 ， 并結(jié)合有膠體狀的磷酸鈣 ， 見(jiàn)圖52。 亞膠束 伸出鏈 磷酸鈣 磷酸根 κ酪蛋白 ? αs而且還具有抑制 αs酪蛋白和 β酪蛋白在鈣離子作用下的沉淀作用。因此， κ酪蛋白覆蓋層對(duì)膠體起保護(hù)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(duì)穩(wěn)定的膠體懸浮狀態(tài)。 (2)酪蛋白的性質(zhì) ? ① 酪蛋白的酸沉淀 酪蛋白膠粒對(duì) pH值的變化很敏感 。當(dāng)脫脂乳的 pH值降低時(shí) ， 酪蛋白膠粒中的鈣與磷酸鹽就逐漸游離出來(lái) 。 當(dāng) pH值達(dá)到酪蛋白的等電點(diǎn) ， 就會(huì)形成酪蛋白沉淀 。 酪蛋白的酸凝固過(guò)程以鹽酸為例表示如下： ? 酪蛋白酸鈣 [Ca3(PO4)2]＋ 2HCl→ 酪蛋白 ↓ ＋2CaHPO4＋ CaCl2 ? 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(shí)際上乳中酪蛋白在～ 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(dá)到 ， 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 ， 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(diǎn)時(shí) ，同樣會(huì)發(fā)生酪蛋白的酸沉淀 。 ② 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(huì)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?yōu)楦崩业鞍?(Paracasin)， 在鈣離子存在下形成不溶性的凝塊 ， 這種凝塊叫作副酪蛋白鈣 ， 其凝固過(guò)程如下： ? 酪蛋白酸鈣＋皺胃酶 → 副酪蛋白鈣 ↓ +糖肽＋皺胃酶 ? ③ 鹽類(lèi)及離子對(duì)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(lèi)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(duì)于其體系內(nèi)二價(jià)的陽(yáng)離子含量的變化很敏感。鈣或鎂離子能與酪蛋白結(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
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