关于乳和乳制品介绍

关于乳和乳制品介绍

[拼音]:ru he ruzhipin

[外文]:milk and milk product

乳是哺乳动物分娩后从乳腺分泌的一种白色或微黄色液体。有香味,富营养,易消化,是哺育初生幼小动物的必需食物。动物乳通常指牛乳,也可供人直接饮用,或加工制成奶油、干酪、炼乳和奶粉等乳制品,都是人类所需营养的重要来源。除牛以外的其他家畜如驯鹿、山羊与绵羊等的乳在某些地方也是人的重要食物,其名称通常是在“乳”字前面冠以该动物的名称,以与牛乳相区别。

概况

南亚和欧洲人在公元前6000年就已饮用牛乳。公元前3500年前后,美索不达米亚人曾将牛乳称颂为女神,在英国博物馆中至今还保留着表明当时进行牛乳加工的石碑。与此同时,埃及和印度也已开始加工奶油和干酪。中国在2000多年前就有“奶子酒”的记载。后魏贾思勰著《齐民要术》中汇集了“乳酪”、“干酪”和“马酪”等的加工方法,13世纪《马可·波罗行记》中也叙述过元代军队以干燥乳制品作军用食粮的情景。至于以游牧为生的少数民族则对乳和乳制品的利用历史更为悠久。如云南的乳饼、乳扇,内蒙古的奶皮子、奶豆腐、奶子酒和藏族的酥油等,都是传统产品。

乳和乳制品生产现已成为世界重要产业之一。1985年世界奶牛乳产量为45802.3万吨,水牛乳产量为3250.3万吨,绵羊乳产量为862.1万吨和山羊乳产量为783.2万吨。其中苏联和美国奶牛乳总产量最高,分别为9776.5万吨和6495.4万吨,西欧国家总产量为14243.9万吨、南美洲巴西的产量超过1000万吨。按人平均年产量以丹麦为最高, 其次为新西兰。 同年世界乳制品产量为干酪1276.7万吨,奶油和酥油761.1万吨,炼乳486.4万吨,全脂奶粉197.7万吨,脱脂奶粉454.6万吨。生产乳制品较多的国家有美国、苏联、法国、印度、联邦德国、荷兰、英国和新西兰等。

1986年中国奶类产量 332.9万吨,其中牛奶产量为289.9 万吨。生产牛乳较多的为黑龙江、内蒙古和青海等省(自治区);生产山羊乳较多的为陕西、西藏和山东等省(自治区)。

乳的化学组成

牛乳的组成受品种、个体、年龄、泌乳期、季节和饲料等的影响,其中脂肪的变化最大,蛋白质次之,乳糖较为恒定。乳品加工的质量标准过去多突出脂肪含量,这与脂肪越多乳香味越浓有关。现在则主要取决于干物质,因干物质含量越高,则蛋白质、脂肪、糖类和无机盐类等营养成分也相应增多。分述如下。

蛋白质

乳中蛋白质的总含量约占2.70~3.3%,其中酪蛋白约占78%,白蛋白约占10%,球蛋白约占6%,其他低分子蛋白约占 6%。乳中的酪蛋白与钙形成酪蛋白酸钙,并与磷酸钙等盐类结合成复合物,以酪蛋白胶粒(直径40~ 280纳米)状态分散在水中。酪蛋白对酸不稳定,乳中加酸达等电点时(pH4.6)它的结合盐类游离,形成不含盐类的白色酪蛋白沉淀,工业上称干酪素。这一特点对工业上的干酪素生产有重要意义。但鲜乳如被乳酸菌污染而产酸时,酪蛋白也就凝固而失去食用价值。所以鲜乳必须低温保存,以防止乳酸菌繁殖。乳中加入皱胃酶时,酪蛋白胶粒的稳定性被破坏而凝集,即由溶胶变成凝胶。可根据这一特性生产干酪、酸乳制品及食用干酪素等产品。白蛋白不含磷,溶于水,在酸或皱胃酶的作用下不沉淀,加热到70℃以上时则变性而产生沉淀,故也称热变性蛋白。其在常乳中的含量约为0.5%,初乳中可达10~12%。球蛋白在常乳中约含0.1%,初乳中含2~15%,在酸性条件下加热到75℃即沉淀。因其与乳的免疫性能有关,故也称免疫球蛋白。当乳的等电点调整到 pH4.6时,酪蛋白被除去,而球蛋白与白蛋白留存乳清中,约占乳清蛋白总量的80%,故也称乳清蛋白。

脂肪

牛乳中约含脂肪3~5%,其中97~98%为甘油三酸酯,呈微细球状分散在乳中。乳脂肪含有20多种脂肪酸,与其他脂肪比较,其中挥发性脂肪酸较多,不饱和脂肪酸较少,故水溶性挥发性脂肪酸值高(约27)而碘价低(约30)。乳脂肪的比重为0.935~0.943,融点为28~38℃,凝固点为15~25℃。可根据这些性质指标评定乳的质量和奶油的真伪。乳中尚有少量类脂质,其中磷脂类包括卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂共占 0.027~0.086 %,是构成脂肪球膜的重要成分,可使脂肪球以乳浊状存在于乳中;甾醇在乳中多呈游离状态,约占0.01%。

乳糖

在正常乳中的含量约为4.7%,是由1分子葡萄糖和 1分子半乳糖结合而成的双糖。可分为α-乳糖水合物(即普通乳糖)、α-乳糖无水物和β-乳糖 3种。α-乳糖的溶解度较低(20℃时100毫升水中可溶解8克),当其溶解于水后,徐徐变成β型,溶解度逐渐增加,直至达平衡状态。 这时的溶解度称为最终溶解度(100毫升水中溶解19克)。乳糖的溶解度和其达到平衡的时间随温度而异,温度越高,溶解度越大,达到平衡的速度越快。因此可利用温度与溶解度的关系来控制炼乳中乳糖结晶的大小。乳糖经乳糖酶分解而成单糖,经乳酸菌的作用生成乳酸。发酵乳制品的产酸、凝固、产香等也都是由于乳酸菌对乳糖的发酵所致。

无机成分

通常用灰分来表示,其含量约为0.7%,按盐类表示的含量约为0.99%。牛乳的无机成分主要有钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等。此外还含有铝、锰、钼、锌、硼、溴、氟、碘、硅等微量成分。但铁和铜的含量过少,是牛乳营养价值上的缺点。乳中的无机成分在牛乳加工,特别对乳的热稳定性有重要意义。如乳中的钙、镁含量与磷酸盐、柠檬酸盐之间不能保持平衡,在较低的温度下乳就凝固。

维生素和酶

牛乳中所含维生素,脂溶性的有A、D、E、K以及F(必需脂肪酸);水溶性的有硫胺素、核黄素、B6、烟酸、B12和抗坏血酸等。维生素 A的含量与饲料中是否富含胡萝卜素有关。维生素D的含量较少,是牛乳营养价值上的又一缺点,但可通过家畜与阳光的经常接触而得到改善。维生素 B类可由反刍动物的瘤胃合成。乳中的酶主要有10多种。可分为水解酶、还原酶和氧化还原酶3类,对于乳的营养价值、乳品的生产和质量检验都具有重要意义,如过氧化氢酶的活力可用以检验乳房炎;磷酸酶和淀粉酶可用来检验牛乳是否已经加热;还原酶对检测乳中细菌的数目具有重要作用,等等。

此外,乳中还含有非蛋白氮、以柠檬酸为主的有机酸、产生风味的成分、色素和细菌抑制物质等。

乳的物理性质

下述的物理性质对乳的质量检验和加工处理有重要意义。

色泽、滋味和气味

乳的不同颜色与其所含成分密切有关:白色是由酪蛋白胶粒和脂肪球等对光的反射所产生;淡黄色是由于乳脂肪中存在胡萝卜素和叶黄素;乳清的黄绿色则主要由核黄素所致。因此根据乳的颜色,可以大致判定牛乳的质量。乳的特殊香味是由于乳中存有挥发性脂肪酸和其他挥发性物质。甜味来源于乳糖。乳房炎乳因所含氯离子的浓度较高,故有咸味。此外,牛乳还容易吸收外界气味而变味,受细菌污染时也会产生各种异味。

酸碱度

正常乳的pH值为6.5~6.7,平均为6.6。可根据pH的变化来检验乳的质量,当牛乳的pH超过6.7时,可认为是乳房炎乳。低于6.5时,可能含有初乳或已有细菌繁殖而使酸度升高。乳的酸度是衡量牛奶新鲜度的一项重要指标(见兽医卫生检验)。

密度和比重

乳的平均密度为 1.030。比重随溶解或分散在乳中的物质的量而变化。蛋白质、乳糖、盐类的含量较恒定,因此脱脂乳的比重很少变化,而全乳的比重则易受脂肪的影响。比重降低可认为有加水的可能。

粘度和表面张力

乳的粘度因其中可溶成分和分散成分的影响而有不同,以酪蛋白的影响最大,脂肪和白蛋白次之;同时也受杀菌、均质处理等的影响。因此可根据粘度检验液状乳制品和浓缩乳制品的质量。粘度与温度成反比。正常乳的粘度在20℃时为1.5~2.0毫帕·秒。表面张力是鉴别乳中是否混有其他添加物的指标。牛乳的表面张力在20℃时为40~60毫牛/米,比水的表面张力低,并可因温度或含脂率升高而下降。

比热、冰点和沸点

比热受温度的影响,大致为0.93~0.96/克。冰点通常为-0.525~-0.565℃。乳中加水则冰点上升,每加 1%的水,冰点约上升0.0054℃。故可根据冰点大致地推算加水量。在标准大气压下牛乳的沸点约为100.55℃。

乳制品

大致可分 5类:

(1)饮用乳。包括消毒乳、咖啡乳、可可乳等。

(2)发酵乳制品。包括干酪、酸凝乳、酸牛乳、乳酒等。

(3)高脂乳制品。 包括奶油、 稀奶油、冰淇淋等。

(4)浓缩乳制品。包括炼乳、灭菌浓缩乳、灭菌稀奶油等。

(5)干燥乳制品。包括全脂奶粉、脱脂奶粉、稀奶油粉、酪乳粉、乳清粉、速溶奶粉、调制奶粉及冰淇淋粉等。以下介绍一些代表性种类:

消毒乳

经净化、杀菌、装灌、冷藏等处理后直接供饮用的乳。因采用不同的杀菌方法或添加某些成分而有高温短时杀菌乳、超高温杀菌乳、低脂牛乳和强化牛乳等名目(见鲜乳消毒)。此外,用奶油和脱脂奶粉加水调制成液状的乳制品则称还原乳或再制乳。消毒乳在乳品工业中占很大比重,如在丹麦、新西兰和美国约占乳制品消费量的80%以上。

干酪

历史最久、种类最多、产量比重最大的一种乳制品。系在全乳或脱脂乳中添加发酵剂和凝乳酶,使乳凝固并排除乳清,压制成型后再经发酵成熟而成。一般可分天然干酪、融化干酪和干酪食品3类,包括400多个品种。以红球干酪和羊奶干酪等为主。所含蛋白质和脂肪的量相当于原料乳的10倍;且蛋白质经发酵后形成的、胨、肽、氨基酸等易于消化、吸收。此外还含丰富的钙和磷。天然干酪的加工是将新鲜优质原料乳先经预处理并按成品要求将蛋白质和脂肪进行标准化后,进行杀菌处理。杀菌温度的高低,直接影响产品质量和凝乳酶的凝固作用。一般采用63℃30分钟或71~75℃15秒的杀菌法。杀菌后冷却至37℃左右加入细菌发酵剂(主要为乳酸链球菌、各种乳酸杆菌)或霉菌发酵剂(主要为白霉和青霉),或二者混合使用。凝乳酶主要用皱胃酶(从犊牛第四胃取出),或用胃蛋白酶等代替。当凝块达适当硬度时,用干酪刀将凝块切成7~10毫米的小立方块。再经搅拌和加温,使干酪粒收缩并排出乳清,压榨成型后即为新鲜干酪。新鲜干酪经盐渍(有些干酪将食盐加在干酪粒中,然后成型)成熟两个月以上,再将产品洗净吹干,上色、挂腊后即为成品。成熟过程的第一阶段要求温度10~12℃,相对湿度90~95%;第二阶段温度12~14℃,相对湿度80~90%。融化干酪是将一种以上不同种类或不同成熟度的天然干酪加工而成。加工时,先将天然干酪升温至21℃左右,除去表面杂质,切成小块并粉碎后加入适量水、食盐和乳化剂,再加热融化成稀奶油状,然后灌入包装材料中在室温下放置24小时,使气泡上浮后送入冷库中固化和贮存。产品中也可以加入食品添加剂和调味料,或适当调整脂肪含量。

奶油

乳经离心分离后所得的稀奶油经杀菌、搅拌、压炼而制成的制品。也称黄油、乳酪或白脱油。加发酵剂发酵而制成的产品称发酵奶油;不经发酵的称甜性奶油或新鲜奶油。产品中加盐的称加盐奶油,含脂肪80%以上;不加盐的称淡奶油,含脂肪82.5%以上。二者的水分含量不高于16%,酸度不得超过20°T。加工前原料稀奶油的含脂率需调整至30~35%,酸度调至16°T左右。杀菌后迅速冷却至5~10℃,并保持8小时以上,使部分脂肪凝固,以改进奶油的硬度和组织状态,这一过程称稀奶油的成熟。发酵奶油则在杀菌后冷却至发酵温度时,加入5~10%的乳酸菌发酵剂,在18~21℃下保温2~6小时,使乳浆酸度达33°T左右,然后再经成熟。成熟后将稀奶油搅拌,直到形成奶油粒,然后洗去酪乳,并通过水温的升降调整奶油粒的硬度。生产加盐奶油时,可在奶油粒中按纯脂肪量的2.5~3%加入食盐。奶油经压练调整含水量后形成组织致密的块状,即可用容器包装。

炼乳

由原料乳浓缩而制成。分为加糖炼乳和无糖炼乳两类。加糖炼乳也称甜炼乳,加工时原料乳先通过标准化,使其中脂肪与无脂干物质之比与成品一致。加入16%的砂糖并经杀菌处理后,在真空浓缩机浓缩至原体积的1/3左右,在48℃左右比重达1.28~1.29时浓缩结束,再经冷却、结晶处理后,即可装罐贮存。成品含砂糖42~45%,水分不超过26%。无糖炼乳也称淡炼乳,其体积占原料乳的1/3~1/2。加工时原料乳需经热稳定性检验(如磷酸盐试验),然后参照加糖炼乳进行标准化,并适当加入磷酸氢二钠作稳定剂,以防灭菌时蛋白凝固。浓缩程度常为50℃时7.5~7.6波美度。浓缩后进行均质处理。真空封罐的淡炼乳还须经间歇灭菌或连续灭菌,以利贮藏。

奶粉

原料乳经干燥而成的粉末状产品。分全脂奶粉、脱脂奶粉、加糖奶粉和淡奶粉。酪乳粉、乳清粉、奶油粉及冰淇淋粉等也都属于奶粉的范畴,因除配料不同外,加工方法大同小异。原料乳根据成品的要求进行标准化,用120~150℃经1~2秒钟的超高温灭菌,对奶粉的质量和保存有较好效果。灭菌后真空浓缩到原体积的1/4,这时乳的浓度为12~14波美度,乳干物质含量为40~50%。浓缩乳的干燥以喷雾法为最佳。喷雾干粉应尽快冷却到30℃以下,以免氧化而影响奶粉的溶解度和香味,降低产品质量。粉末用筛粉机过筛后包装出售。