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食品科学与工程第二章论述题第二章 乳的物理化学性质(简答题)1乳的胶体性质有那些?答:1. 真溶液:乳糖、水溶性盐类、水溶性维生素等呈分子或离子态分散于乳中,形成真溶液。其微粒 1 nm。2. 高分子溶液:乳白蛋白及乳球蛋白呈大分子态分散于乳中,形成典型的高分子溶液。其微粒直径约为1550nm 3. 胶体悬浮液:酪蛋白在乳中形成酪蛋白酸钙磷酸钙复合体胶粒。 胶粒直径约为30800nm。4. 乳浊液:乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中,形成乳浊液。直径约为10010000 nm。 2乳的物理性质有哪些?(一)乳的光学性质 乳的色泽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(二)乳的热学性质 1. 冰点:牛乳冰点的平均值为0.5250.565,平均为0.542。 2. 沸点:在101.33kPa(1个大气压)下约为100.55。 3. 比热牛乳的比热一般约为3.89kJ/(kg) (三)乳的电学性质 1. 电导率 由于乳中含有盐类,因此具有导电性,可以传导电流。正常牛乳的电导率25时为0.0040.005 S 2. 氧化还原电势 一般牛乳的氧化还原电势Eh为 +0.23+0.25V。乳经过加热,则产生还原性强的硫基化合物,而使Eh降低;铜离子存在可使Eh上升;而微生物污染后随着氧的消耗和产生还原性代谢产物,使Eh降低。 (四)乳的滋味与气味特殊的香味:挥发性脂肪酸及其它挥发性物质。另外:很容易吸收外界的各种气味。稍带甜味:乳糖。稍带咸味:氯离子。(五)乳的密度与比重 乳的比重(相对密度) 指乳在15时的重量与同容积水在15时的重量之比。正常乳的比重以15为标准,平均为 1.032。 乳的密度系 指乳在20时的质量与同容积水在4时的质量之比。正常乳的密度平均为1.030。我国乳品厂都采用这一标准。(六)乳的酸度与pH值 新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然酸度,这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的酸无关。挤出后的乳在微生物的作用下产生乳酸发酵,导致乳的酸度逐渐升高。由于发酵产酸而升高的这部分酸度称为发酵酸度。自然酸度和发酵酸度之和称为总酸度。 (七)乳的粘度与表面张力正常乳的粘度为0.00150.002 Pas。牛乳表面张力在20时为0.040.06N/cm(牛顿/厘米)。3乳中有那些成分简述一下各自的性质。答:一水分 在乳中约占87%89%。分为自由水、结合水、膨胀水和结晶水。二气体 生乳中含有一定量气体 主要:二氧化碳、氧、氮等 细菌繁殖产生如氢气、甲烷等 刚挤出的牛乳含气量较高其中以CO2为最多,氮次之,氧最少 .检测原料乳时,不能用刚挤出的乳检测其密度和酸度。 三 乳干物质 将乳干燥到恒重时所得到的残余物。 含量:常乳中含量11%13%。四乳脂肪 有97%-99%的成分是乳脂肪。约1%的磷脂和少量的甾醇、游离脂肪酸、脂溶性维生素等。是中性脂肪,牛乳中含量平均为3.5%-4.5%。五 乳糖乳糖C12H22O11 乳腺分泌的特有的化合物;牛乳中约含4.5%。乳糖有乳糖和乳糖两种异构体.乳糖很易与一分子结晶水结合乳糖水合物,所以乳糖实际上共有三种形态。 六乳蛋白质 包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白;乳清蛋白:包括乳白蛋白、乳球蛋白及对热稳定的小分子蛋白和胨。七乳中的酶类 水解酶:包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等。氧化还原酶:其中包括过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶及醛缩酶等。还原酶:其中包括还原酶、氧化酶等。 来源:一是来自于乳腺,二是来源于微生物的代谢产物。八乳中的维生素 牛乳中维生素的热稳定性不同:a热稳定性的维生素:VA 、VD、VB1、VB2、 b) VB12、VB6等对热稳定;d)维生素C及其他维生素热稳定性差。e)在任何一种乳制品加工中,维生素都会遭受一定程度的破坏而损失。九乳中的无机物和盐类4乳脂肪的一般特性有哪些?答:一般特性1) 乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体,是高档食品的原料。2) 易受光、空气中的氧、热、金属铜、铁作用而氧化,从而产生脂肪氧化味。3) 易在解脂酶及微生物作用下而产生水解,使酸度升高。由于含有酪酸(丁酸),故轻度水解也能产生特别的刺激性气味脂肪分解味。4) 易吸收周围环境中的其它气味,如饲料味、牛舍味、柴油味及香脂味等等; 5)在5以下呈固态,11以下呈半固态。5何为酪蛋白?说一下它的性质答:将脱脂乳加酸处理,在20下调节其pH至4.6时,沉淀的一类蛋白质。酪蛋白的性质 以酪蛋白胶束状态而存在;再与磷酸钙形成复合体,称作“酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体”。酪蛋白胶束亚酪蛋白胶束混合构成:直径约10-15nm(1nm=10-9m),不同的酪蛋白胶束所含有的s 酪蛋白、 -酪蛋白和-酪蛋白也不是均匀一致的。6酪蛋白的凝固有哪几种?分别描述一下。答. 1)酪蛋白的酸凝固 牛乳中加酸后pH达5.2时,磷酸钙先行分离,酪蛋白开始沉淀,继续加酸使pH达到4.6时,钙又从酪蛋白钙中分离,游离的酪蛋白完全沉淀。 在酸凝固时,酸只和酪蛋白酸钙磷酸钙作用。所以除了酪蛋白外,对白蛋白、球蛋白都不起作用。 2)酪蛋白的皱胃酶凝固 酪蛋白在皱胃酶的作用下,形成副酪蛋白(Para-casein),此过程称为酶性变化;产生的副酪蛋白在游离钙的存在下,在副酪蛋白分子间形成“钙桥”,使副酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体。此过程称为非酶变化。3)酪蛋白的钙凝固 原理:酪蛋白酸钙磷酸钙复合体在乳稳定,其钙和磷呈平衡状态存在。向乳中加入氯化钙时,则能破坏平衡状态,如果再加热,可使酪蛋白发生凝固现象。7何为乳清蛋白?答:乳清蛋白 :原料乳中去除酪蛋白之后,留在乳清中的蛋白质。 约占乳蛋白质的18%-20%。 2、分类:分为对热稳定和对热不稳定两大部分。用电泳法分析又可分离成8种蛋白。3、特点 :a)属全价蛋白质,富含硫,含硫量为酪蛋白的2.5倍。B)加热时易暴露SH、SS,易产生 H2S ,形成蒸煮味。C)不被凝乳酶或酸凝固,被钙凝固;d)初乳中含量高达10%-12%,常乳中仅有0.5%。8什么是脂肪球膜蛋白?说一下它的特点答:脂肪球膜蛋白:牛乳中还有一些蛋白质称为脂肪球膜蛋白,它们是吸附于脂肪球表面的蛋白质与磷脂质,构成脂肪球膜;特点: 1)1分子磷脂质约与2分子蛋白质结合在一起。 2)对热较为敏感,含有大量的硫,在 7075瞬间加热,则SH基裸露,产生蒸煮味。 3)其中的卵磷脂易在细菌性酶的作用下产生鱼腥味(三甲胺)而被破坏。 4)易受细菌性酶的作用而分解,是奶油风味变坏的原因之一。9热加工对乳产生什么影响?答:(一)一般的变化: 1.形成薄膜: 牛乳在40以上加热时,表面生成薄膜。随着加热时间的延长和温度的提高,厚度也逐渐增加。原因:蛋白质在空气与乳液界面形成不可逆的凝固物。膜的组成:占干物质量70%以上的脂肪和20 % 25%的蛋白质,且以乳白蛋白占多数。 防止办法:在加热时搅拌或减少从液面蒸发水分。2.褐变:牛乳长时间的加热则产生褐变(特别是高温处理时)原因:一般认为由于具有氨基(NH2)的化合物和具有羟基的(C=O)糖之间产生反应形成褐色物质。这种反应称之为美拉德(Mailard)反应。由于乳糖经高温加热产生焦糖化也形成褐色物质。牛乳中含微量的尿素,也认为是反应的重要原因。影响因素:褐变反应的程度随温度、酸度及糖的种类而异,温度和酸度越高,棕色化愈严重。糖的还原力愈强(葡萄糖、转化糖),棕色化也愈严重,这一点在生产加糖炼乳和乳粉时关系很大。 防止办法:为添加0.01%左右的L半胱氨酸,具有一定的效果。3.蒸煮味:牛乳加热后会产生或轻或重的蒸煮味,蒸煮味的程度随加工处理的程度而异。原因:由于乳球蛋白和脂肪球膜蛋白的热变性而产生巯基(SH)。甚至产生挥发性的硫化物和硫化氢(H2S)。(二)各种成分的变化1.乳清蛋白的变化 牛乳以626330min杀菌时产生蛋白变性现象。例如以61.730min杀菌处理后,约有9%的白蛋白和5%的球蛋白发生变性。牛乳加热使白蛋白和球蛋白完全变性的条件为8060min、9030min、 951015min、10010min。2.酪蛋白的的变化 在低于100的温度加热时化学性质不会受影响,140时开始变性。100长时间加热或在120加热时产生褐变。100以下的温度加热,虽然没有变化,但对物理性质却有明显影响。经63加热后,加酸生成的凝块比生乳凝固所产生的凝块来的小,而且柔软;用皱胃酶凝固时,随加热温度的提高,凝乳时间延长,而且凝块也比较柔软。用100处理时尤为显著。3.乳糖的变化乳糖在100以上的温度长时间加热则产生乳酸、醋酸、蚁酸等。离子平衡显著变化,此外也褐变,低于100短时间加热时,乳糖的化学性质基本没有变化。4.脂肪的变化100以上的温度加热,脂肪也不起化学变化;但是一些球蛋白上浮,促使形成脂肪球间的凝聚体,是脂肪球粘连。因此高温加热后,牛乳、稀奶油就不容易分离。但经626330min加热并立即冷却时,不致产生这种现象。 5.无机成分的变化 牛乳加热时钙和磷时受影响大。 在63以上的温度加热时,可溶性的钙和磷成为不溶性的磷酸钙Ca3(PO4)2而沉淀.10冷加工对乳产生什么影响?(一)冷冻对蛋白质的影响 不稳定现象为 :在冻结初期,把牛乳融化后出现脆弱的羽毛状沉淀,其成分为蛋白酸钙。这种沉淀物用机械搅拌或加热易使其分散。 原因 :牛乳中盐类的浓度(胶体钙)、乳糖的结晶、冷冻前牛乳的加热和解冻速度等影响,使酪蛋白胶体从原来的状态变成不溶解状态 。防止办法:添加六偏磷酸钠(0.2%)或四磷酸钠(和钙有螯合作用的); 速冻; 添加蔗糖;融化冻结乳时的温度82水浴效果最好。 (二)冷冻对脂肪的影响 牛乳冻结时,由于
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