1、乳制品加工 200 问 主 编：蔡 丹 联系电话： 联系电话：13504469221 吉林农业大学食品科学与工程学院 一、基础篇 1.什么是乳？ 答：乳是指雌性哺乳动物在分娩后由乳腺分泌的一种乳白色或略带微黄色， 具有胶体特性的生物活性液体。乳是一种营养成分完全的全价食物。 2.什么是乳制品？ 答：乳制品是指以乳或乳制品为主要原料，经混合调制和特定的工艺处理加 工而成的一种或一类动物性食品。 3.乳的组成包括哪几部分？ 答：乳品行业一般将牛乳成分分为水分和乳干物质两大部分，乳干物质（或 乳的固形物）是指将牛奶干燥脱水后或完全脱水后剩余的干物质，又分 为脂质和无脂干物质（或无脂固形物） 。无脂干
2、物质是指牛奶的总固形物 扣除乳脂肪的含量所剩的固形物， 是牛奶产品加工过程中产品质量指标。 4.乳中含有哪些成分及其分散系的构成与特性？ 答：乳中主要包括水分、乳脂肪、乳蛋白质、乳糖、无机盐类、维生素、酶 类、色素、免疫体、气体及细胞等。 乳是包含着真溶液、高分子溶液、胶体悬浮液、乳浊液及其各种过渡态复杂 的具有胶体特性的多级分散系。真溶液中主要包括可溶性离子，包括可溶性盐、 水溶性维生素等； 分子胶体溶液主要包括乳白蛋白及乳球蛋白呈大分子态分散于 乳中；胶体悬浮液主要是以酪蛋白酸钙磷酸钙胶体形式存在；乳浊液是指乳中的 乳脂肪以乳脂肪球的形式存在。 5.乳脂肪球的大小对乳制品加工的意义？ 答：
3、 乳脂肪不溶于水， 以乳脂肪球得形式分散于乳中， 含量一般为 35% （黑 白花奶牛） 。乳脂肪球通常直径约为 0.122?m ，其中以 3?m 左右者居多。 每毫升的牛乳中约有 2040 亿个脂肪球。乳脂肪球的直径越大，上浮的速度 就越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易分离出稀奶油。当脂肪球的直径接 近 1nm 时，脂肪球基本不上浮。所以，生产中可将牛乳进行均质处理，得到 长时间不分层的稳定产品。 6.什么是乳脂肪球膜？ 答：乳脂肪球在显微镜下观察为圆球形或椭圆球形，表面被一层 510nm 厚 的膜所覆盖，称为脂肪球膜。 7.脂肪球膜的构成及其作用？ 答：脂肪球膜主要由蛋白质、磷脂、甘油三酸酯
4、、胆甾醇、维生素 A、金属 及一些酶类构成，同时还有盐类和少量结合水。由于脂肪球含有磷脂与 蛋白质形成的脂蛋白络合物，使脂肪球能稳定地存在于乳中。脂肪球膜 具有保持乳浊液稳定的作用，即使脂肪球上浮分层，仍能保持着脂肪球 的分散状态。在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜被破坏后，脂肪 球才会互相聚结在一起。因此，可以利用这一原理生产奶油和测定乳中 的含脂率。 8.乳脂肪的化学组成包括哪些？ 答：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%） 。 9.乳脂肪的特性是什么？ （1）乳脂肪中短链低级挥发性脂肪酸含量达 14，其中水溶性挥发性
5、脂肪酸含 量达 8，因此乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体； （2）乳脂肪易受光、空气中的氧、热、金属铜、铁作用而氧化，产生脂肪氧化 味； （3）乳脂肪易在解脂酶及微生物的作用下发生水解，使酸度升高； （4）乳脂肪易吸收周围环境中的其它气味； （5）乳脂肪在 5以下呈固态，11以下呈半固态。 10.乳中含氮化合物由哪些成分组成？ 答：牛乳的含氮化合物中 95%为乳蛋白质，含量为 3.0% 3.5%，除了乳蛋 白质外，还有约 5%非蛋白态含氮化合物，如氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌 酸及嘌呤碱等。这些物质基本上是机体蛋白质代谢的产物，通过乳腺细胞进入乳 中。另外还有少量维生素态氮。乳蛋白质可分为酪
6、蛋白和乳清蛋白两大类，另外 还有少量脂肪球膜蛋白质。 乳清蛋白质中主要有对热不稳定的乳白蛋白和乳球蛋 白，及对热稳定的小分子蛋白及胨。 11.什么是酪蛋白？ 答：在温度 20时调节脱脂乳的 pH 值至 4.6 时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋 白(Ca 秒 ein)，占乳蛋白总量的 80%82% 。酪蛋白不是单一的蛋白质， 而是由 秒-,-,-和 -酪蛋白组成，是典型的磷蛋白。四种酪蛋白的区别 就在于它们含磷量的多少。 12.酪蛋白在乳中的存在形式是什么？ 答：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-磷酸钙复合体以胶体悬浮液的状态存在于牛乳中，其胶体 微粒直径在
7、10300nm 之间变化，一般 40160nm 占大多数。此外， 酪蛋白胶粒中还含有镁等物质。 13.酪蛋白有哪些特性？ 答：牛乳酪蛋白以酪蛋酸钙磷酸钙复合体的形式存在 乳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酸 钙磷酸钙复合体，以微胶粒的形式存在于牛乳中，其胶体微粒直径在 10 300nm 之间变化，一般 40160nm 占大多数。此外，酪蛋白微胶粒中还含有镁等 物质。 酪蛋白对热稳定 通常 140，20分以上加热才变性。 酪蛋白的酸沉淀 酪蛋白胶粒对 pH 值的变化很敏感。当脱脂乳的 pH 值降低时，酪蛋白胶粒中 的钙与磷酸盐就逐渐游离出来。 当 pH 值达到酪蛋白的
8、等电点 4.6时， 就会形成酪 蛋白沉淀。酪蛋白的酸凝固过程以盐酸为例表示如下： 酪蛋白酸钙Ca3(PO4)22HCl 酪蛋白2CaHPO4CaCl2 由于加酸程度不同，酪蛋白酸钙复合体中钙被酸取代的情况也有差异。实际 上乳中酪蛋白在 pH5.25.3时 Ca3(PO4)2 先行分离就发生沉淀，这种酪蛋白沉淀中 含有钙；继续加酸而使 pH 值达到 4.6 时，Ca2+ 又从酪蛋白钙中分离，游离的酪蛋 白完全沉淀。为使酪蛋白沉淀，工业上一般使用盐酸。同理，如果由于乳中的微 生物作用，使乳中的乳糖分解为乳酸，从而使 pH 值降至酪蛋白的等电点时，同 样会发生酪蛋白的酸沉淀。 酪蛋白的凝乳酶凝固 牛
9、乳中的酪蛋白在凝乳酶的作用下会发生凝固，工业上生产干酪就是利用 此原理。酪蛋白在凝乳酶的作用下变为副酪蛋白(Paraca 秒 in)，在钙离子存在下 形成不溶性的凝块，这种凝块叫作副酪蛋白钙，其凝固过程如下： 酪蛋白酸钙皱胃酶副酪蛋白钙 +糖肽皱胃酶 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钠或硫酸铵等盐类饱和溶液或 半饱和溶液中形成沉淀，这种沉淀是由于电荷的抵消与胶粒脱水而产生。 酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒，对于其体系内二价的阳离子含量的变化很敏感。 钙或镁离子能与酪蛋白结合，而使粒子形成凝集作用。故钙离子与镁离子的浓 度影响着胶粒的稳定性。钙和磷的含量直接影响乳汁
10、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较多量的钙和磷。 由于乳汁中的钙和磷呈平衡状态存在，所以鲜乳中酪蛋白微粒具有一定的 稳定性。当向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态，因此在加热时使酪蛋白 发生凝固现象。试验证明，在 90时加入 0.12%0.15%的 CaCl2 即可使乳凝固。 利用氯化钙凝固乳时，如加热到 95时，则乳汁中蛋白质总含量 97%可以 被利用，而此时氯化钙的加入量以每升乳 1.001.25g 为最适宜。采用钙凝固时， 乳蛋白质的利用程度一般要比酸凝固法高 5%，比皱胃酶凝固法约高 10%以上。 酪蛋白与糖的反应 具有还原性羰基的糖可与酪蛋白作用变成氨基糖而产生
11、芳香味及其色素。 蛋 白质和乳糖的反应，在乳品工业中的特殊意义在于：乳品（如乳粉、乳蛋白粉和 其他乳制品）在长期贮存中，由于乳糖与酪蛋白发生反应产生颜色、风味及营养 价值的改变。 14.什么是乳清蛋白？ 答：乳清蛋白是指溶解分散在乳清中的蛋白质， 约占乳蛋白质的 18% 20%， 分为热稳定和热不稳定的乳清蛋白两部分。热不稳定的乳清蛋白是指调 节乳清 pH4.6 4.7 时，煮沸 20 分，发生沉淀的一类蛋白质，约占乳清 蛋白的 81%。热不稳定乳清蛋白质主要包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。 热稳定的乳清蛋白包括蛋白月示和蛋白胨，约占乳清蛋白的 19%。此外 还有一些脂肪球膜蛋白质， 是吸附于脂肪
12、球表面的蛋白质与酶的混合物， 其中含有脂蛋白、碱性磷酸酶和黄嘌呤氧化酶等。这些蛋白质可以用洗 涤方法将其分离出来。 15.什么是乳白蛋白和乳球蛋白？ 答：乳白蛋白是指中性乳清中，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，呈溶解 状态而不析出的蛋白质，属于乳白蛋白。乳白蛋白约占乳清蛋白 68%。 乳白蛋白又包括 -乳白蛋白 （约占乳清蛋白的 19.7%） -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%） 。中性乳 清中加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时， 能析出而不呈溶解状态的乳清 蛋白即为乳球蛋白。约占乳清蛋白的 13%。乳球蛋白具有抗原作用，故 又称为免疫球蛋白。初
13、乳中的免疫球蛋白含量比常乳高。 16.什么是乳糖？ 答：乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳中约含有乳糖 4.6%4.7%， 全部呈溶解状态。 乳糖为 D-葡萄糖与 D-半乳糖以 -1， 键结合的二糖， 4 又称为 1,4- 半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基，属还原糖。 17. 乳糖有哪些性质？ 答： （1）是由 D-葡萄糖与 D-半乳糖以 -1，4 键结合的二糖，又称为 1，4- 半乳糖苷葡萄糖； （2）以 -乳糖和 -乳糖两种异构体形式存在， -乳糖和 -乳糖的比例 为 1:1.6，- 乳糖的溶解度高于 -乳糖。 （3）乳糖的甜度是蔗糖的 1/6。 （4）可以在 -D 半乳糖苷酶的作用下分
14、解成葡萄糖和半乳糖。 （5）可以发生美拉德、焦糖化反应。 18.什么是“ 乳糖不耐症”？ 答：一部分人随着年龄增长，消化道内缺乏乳糖酶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，称其为乳糖不耐症。在 乳品加工中利用乳糖酶，将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；或利用 乳酸菌将乳糖转化成乳酸，可预防“乳糖不耐症” 。 19.乳中含有哪些无机物？ 答：牛乳中的无机物亦称为矿物质，是指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机 元素，主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等，此外还有一些微量元素。 通常牛乳中无机物的含量为 0.35%1.21%，平均为 0.7%左右。牛乳中 无机物的含量随泌乳期及个
15、体健康状态等因素而异。 20.乳中含有哪些维生素？ 答： 牛乳含有几乎所有已知的维生素。 牛乳中的维生素包括脂溶性维生素 A、 D、E、K 和水溶性的维生素 B1、 B2、 B6、B12、 C 等两大类。牛乳中的 维生素，部分来自饲料中的维生素，如维生素 E；有的要靠乳牛自身合 成，如 B 族维生素。 21.牛乳中酶的来源？ 答：乳腺分泌； 挤乳后由于微生物代谢生成； 由于白血球崩坏而生成。 22.牛乳中酶的种类？ 答：牛乳中的酶种类很多，但与乳品生产有密切关系的主要为水解酶类和氧 化还原酶类。水解酶主要包括脂酶、磷酸酶、蛋白酶；氧化还原酶主要包括过氧 化氢酶、过氧化物酶、还原酶。 23.乳中
16、的气体？ 答：主要为二氧化碳、氧气和氮气等，约占鲜牛乳的 5%7%（ v/v） ，其中 二氧化碳最多，氧最少。在挤乳及贮存过程中，二氧化碳由于逸出而减 少，而氧、氮则因与大气接触而增多。牛乳中氧的存在会导致维生素的 氧化和脂肪的变质，所以牛乳在输送、贮存处理过程中应尽量在密闭的 容器内进行。 24.乳中的水是以哪些形式存在的？ 答：水在牛乳中占 8789 %，作为分散剂，其中溶解有有机质、矿物质、 气体。乳中的水主要以自由水、结合水、膨胀水、结晶水四种形式存在。 25.影响乳的质量与产量的因素有哪些？ 答：乳的产量和质量受许多因素影响，主要分为内因和外因两方面。内因主 要包括品种、个体、年龄（
17、胎次）等；外因主要包括营养条件、饲养管理、季节、 环境、挤乳方式等。26.乳的光学性质有哪些？ 答：乳呈乳白色是由于乳中酪蛋白胶粒及脂肪球对光的不规则反射的结果； 乳的微黄色是由脂溶性胡萝卜素和叶黄素带来的； 水溶性的核黄素使乳清呈荧光 性黄绿色。 27.乳的热学性质有哪些？ 答：冰点：牛乳冰点的平均值为0.5650.525，平均为0.542 沸点：在标准大气压下牛乳的沸点为 100.55，乳的沸点受乳中干物 质含量所影响，干物质含量越高沸点越高。 比热： 牛乳比热一般为 3.89kJ/(kg)， 比热在乳制品的生产上有很重 要的意义。当大量处理牛乳以及在浓缩干燥过程中进行加热 时，比热容参数
18、对机械的设计和燃料的节省都有重要的作用。 28.乳的电学性质有哪些？ 答：电导率：乳并不是电的良导体，由于乳中有盐类因此具有导电性可以 传导电流。电导率依乳中的离子数量而定，但离子数量取决 于 乳的盐类和离子形成物质。与乳电导关系最密切的离子为 Na 、 、 等。 K Cl 正常牛乳的电导率在 25时为 0.0040.005 秒。乳房炎乳中 Na、 Cl等增多，电导率上升。一般电导率 超过 0.006 秒即可认为是病牛乳，故可通过电导仪进行乳房 炎乳的快速检测。氧化还原电势：一般牛乳的氧化还原电势 Eh 为0.23+0.25V。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
19、使其氧化还原电位降低。当与甲基蓝、刃天青等氧化还 原指示剂共存时可显示其褪色， 此原理可应用于微生物污染程 度的检验。 29.乳的滋味与气味有哪些？答：乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，这些物质是牛乳滋、气味 的主要构成成分，使牛乳带有特殊香味。如乳中羰基化合物，如乙醛、丙酮、甲 醛等均与牛乳风味有关。牛乳很容易吸收外界的各种气味，所以挤出的牛乳在牛 舍中放置时间太久会带有牛粪味或饲料味，贮存器不良则产生金属味，消毒温度 过高则产生焦糖味。 新鲜纯净的乳稍带甜味，这是由于乳中含有乳糖。乳中除甜味外，因其中含 有氯离子，所以稍带咸味。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
20、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。 30.乳的密度与比重有什么区别？ 答：15时，正常乳的比重平均为 1.032；在 20时正常乳的密度平均为 1.030。在同温度下乳的密度较比重小 0.0019，乳品生产中常以 0.002 的差数进行换算；密度受温度影响，温度每升高或降低 1实测值就减 少或增加 0.0002。 31.乳的酸度是由哪些因素带来的？ 答：刚挤出的新鲜乳若以乳酸度计，酸度为 0.150.18（1618 oT） ， 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，
21、其中来源于 CO2 占 0.01%-0.02%（23 oT） ，乳 蛋白占 0.05%-0.08%（34 oT） ，柠檬酸盐占 0.01%和磷酸盐 0.06% 0.08%部分（1012 oT） 。刚挤出的新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然 酸度。挤出后的乳在微生物的作用下发生乳酸发酵，导致乳的酸度逐渐 升高， 这部分酸度称为发酵酸度。固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。 32.乳的酸度的测定方法和表示形式？ 答：乳的酸度用吉尔涅尔度（oT） 、乳酸度（乳酸）或 pH 值来表示。其 o 、乳酸度（乳酸）是滴定酸度。吉尔涅尔度（oT） 中吉尔涅尔度（ T） 是指取 10mL 牛乳， 20ml 蒸馏水稀释， 用 加入 0.5的酚酞指示剂 0.5mL， 以 0.1molL 氢氧化钠溶液滴定，将所消耗的 NaOH 毫升数乘以 10， 即中和 100mL 牛乳所需 0.1molL 氢氧化钠毫升数， 消耗 1mL 为oT。 乳酸度（乳酸）用乳酸量表示酸度时，按上述方法测定后用下列公式 计算： 乳酸(%)=0.1mol/LNaOH 毫升数0.009/供试牛乳质量（g）100 正常新鲜牛乳的 pH 值为 6.46.8， 一般酸败乳或初乳的 pH
