乳制品加工技術(shù)--國內(nèi)外乳品加工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-02-24 20:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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、 金屬及一些酶類構(gòu)成 ， 同時(shí)還有鹽類和少量結(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 : ? 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； ? 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(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 ， 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 。 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 ， 其凝固過程如下： ? 酪蛋白酸鈣＋皺胃酶 → 副酪蛋白鈣 ↓ +糖肽＋皺胃酶 ? ③ 鹽類及離子對(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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