牛乳的物理性质

初学者&九点虎

2014/03/10

私聊

乳制品检测

1、色泽

正常的全脂鲜牛乳呈不透明的乳白色或稍微带点淡黄色，不透明。分离乳脂肪后的脱脂乳呈乳白色。乳白色是由于牛乳中存在的酪蛋白-磷酸钙络合物微粒和脂肪球等微粒对光线不规则的反射结果，淡黄色是来自于存在的胡萝卜素、核黄素和叶黄素。

牛乳中的脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色，而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿色。因此，脱脂乳呈白色，稀奶油略带黄色，乳清为黄绿色。

2、滋气味

乳中由于含有挥发性的脂肪酸及其他挥发性物质，所以牛乳具有一种特有的奶香，味微甜。同时由于牛乳中含有氯离子，所以牛乳稍微有点咸味，但正常牛乳因受到脂肪、蛋白质、乳糖等成分的调和作用，咸味被掩盖而不易察觉。不过异常乳，如乳房炎乳因氯离子含量较高，所以具有浓厚的咸味。

乳中的挥发性脂肪酸与其他挥发性物质，是构成牛乳滋味气味的主要成分。

牛乳加热后，这种牛乳特有的香味强烈，冷却后减弱。

牛乳容易受到外界各种气味的侵蚀，从而产生异常风味。

乳香风味：甲硫醚、丙酮、醛类、酪酸及其它微量游离挥发性脂肪酸（主要是醋酸、甲酸）。

稍带甜味：乳糖。

稍带咸味：Cl－，但被乳糖、脂肪、蛋白质等所掩蔽，不易觉察。（异常乳如乳房炎乳，含量较高，咸味浓厚。）

苦味：Mg2＋、Ca2＋。

酸味：柠檬酸、磷酸。

异常：生理异常乳：乳中含有饲料味、杂草味及过度乳牛味。

脂肪分解味：乳脂肪分解生成脂肪酸，丁酸有异味。

氧化味：脂肪氧化产生的。

日光味：牛乳在阳光下照射10min后，产生日光味，

类似焦臭味和羽毛烧焦味，由VB12和乳清蛋白受阳

光照射产生。

蒸煮味：β-乳球蛋白加热后巯基产生的。

苦味：牛乳长期冷藏后嗜冷菌使牛乳产生肽化合物，或者解脂酶是牛乳产生游离脂肪酸所致。

酸败味：由于乳发酵过度或使用受污染产乳菌生产的乳制品会产生强烈的酸败味。

其他异味：麦芽味、不洁味杂菌污染、水果味、石蜡味、肥皂味（设备清洗不完全导致）、消毒剂味、焦糖味（高温消毒导致）。

3、比热

将牛乳温度升高1℃所需要的热量与同质量的水温度升高1℃所需要的热量之比，叫做牛乳的比热。

牛乳与乳制品的比热和它所含脂肪及其相对密度有关，与脂肪成反比，即含脂肪高的牛乳比热小，反之，比热大。牛乳的比热为其所含各成分之比热的总和。其值为3.89-4.02kJ/(kg.℃)。

牛乳的比热测定结果，依据测定温度的变化而有所不同。在0-60℃之间以15℃时比热最大。

4、沸点

通常，在1个标准大气压（0.1013MPa）下，牛乳的沸点为100.55℃左右。牛乳的沸点和其含有的固形物多少有关，乳中所含乳固体越多，沸点则越高。另外，压力大沸点也高，压力小沸点则低。

牛乳的沸点在101.33kPa（1个大气压）下为100.17℃，乳的沸点受其固形物含量影响，因此，浓缩一倍时沸点上升0.5℃，即浓缩到原来体积一半时，沸点约为100.67℃。

5、牛乳的相对密度（比重）

牛乳的密度：牛乳的密度是指在20℃时的质量同容积水在4℃时的质量比，按此规定测得的数值，习惯上称为牛乳的密度，正常牛乳的密度为1.030左右。

牛乳的相对密度：相对密度是指某物质的质量与同温度、同容积的水的质量之比。牛乳的相对密度测定是以15℃为标准，即在15℃时，一定容积的牛乳的质量与同容积、同温度水的质量之比。正常牛乳的相对密度为1.032左右。

牛乳的相对密度的测定：测定牛乳的相对密度通常采用比重计，或称为乳稠计、乳汁计。乳稠计的测定范围为1.015-1.045。在乳稠计上有15-45之刻度，以度来表示。如刻度读数为30，即相对密度1.030。乳稠计有两种，一种为15℃/15℃乳稠计，又称为比重乳稠计，另一种为20℃/4℃乳稠计，又称密度乳稠计。如将密度乳稠计读数换算成比重乳稠计，在在密度乳稠计读数上加2即可。

n 乳的重要物理性质，体现原料乳质量的重要指标。

n 乳的密度：20℃单位体积乳的质量与4℃同体积纯水的质量之比。

n 乳的相对密度（比重）：15℃单位体积乳的重量与同温同体积纯水重量之比。

n 乳的比重与密度的换算关系：

n 比重＝密度＋0.002

n 乳的比重越大，质量越好，可作为判定原料乳是否掺假的质量指标。

n 正常乳的比重范围：1.030～1.032。

n 若乳的比重小于1.030则可能乳中掺入了水或饲料不达标。

一般无脂干物质含量越高，比重越大，脂肪含量越高，比重越小。如初乳（20℃/4℃）在1.038-1.040之间。

每增加10%的水，D（20℃/4℃）约降低0.003。

刚挤出的乳， D（20℃/4℃）比放置2-3h的乳低0.0008-0.0015，因为乳中气体散发，液体脂肪凝固，容积变化及蛋白质水合造成的。所以刚挤出的乳不宜马上测定相对密度。

n 当原料乳的温度每高于或低于标准温度1℃，则所测比重（或密度）应加上或减去0.0002。

n 例如：20℃时所测比重为1.029，则原料乳的比重在标准温度时应为多少？

1.029＋（20－15）×0.0002＝1.030

常见乳制品的密度值

6、牛乳的电导率

电导率与成分，特别是氯离子和乳糖含量有关。当乳中氯离子含量升高或乳糖含量减少时，该乳的电导率增大。

n 正常乳的电导率在20℃时，一般为0.004-0.005S，超过0.006S即可认为是病牛乳。通过测定电导率，可间接检测乳房炎。由于乳中含有盐类，因此具有导电性。乳中离子的数量会影响电导率，其中影响最大的是钠、钾、氯离子。正常牛乳的电导率一般在0.004-0.005S/cm。

n 当牛乳酸败或患乳房炎乳由于产生乳酸或盐含量增加，电导率要高于常乳。故可利用电导率来检验乳房炎乳。

7、牛乳的表面张力

面张力的相对于水而言的，水在20℃时的表面张力为0.071-0.073N/m，牛乳在15℃时表面张力为0.0528N/m，即当水的表面张力为1时，牛乳的表面张力相当于0.75，说明比水的表面张力低。

n 牛乳表面张力在20℃时为0.04～0.06N/cm2，比水低。

n 牛乳的表面张力随温度上升而降低，随含脂率的减少而增大。

n 牛乳的表面张力与牛乳的起泡性、乳浊状态有关。测定表面张力的目的是为了鉴别乳中是否混有其他添加物。

n 加工冰激凌或搅打发泡稀奶油时希望有浓厚而稳定的泡沫形成，但运送乳、净化乳。稀奶油分离、杀菌时则不希望形成泡沫。

8、牛乳的黏度

牛乳的黏度在20℃时为0.0015-0.0020Pa.s。影响牛乳黏度的内在因素是牛乳中脂肪和蛋白质的含量。脂肪、蛋白质的含量高，则牛乳的黏度也高。同时，牛乳的黏度也受温度的影响，温度升高则黏度降低。另外，牛初乳、末乳、病牛乳的黏度均比正常乳要高。

20℃时正常牛乳的黏度为0.0015～0.002Pa·s。乳蛋白质和乳脂肪是影响牛乳黏度的主要因素。受脱脂、杀菌、均质处理等影响。受温度影响很大（温度低于60℃时，温度越高，黏度越小；高于60℃时，蛋白质变性，温度越高，黏度越大）。干物质含量越高，乳的黏度越大。控制黏度在乳品加工方面有重要的意义。

（10）折射率

此值与乳固体的含量有比例关系，由此可判定牛乳是否掺水。

乳清的折射率主要取决于乳糖含量，乳糖含量高，则折射率大。整个泌乳期乳清折射率差异不大，因此可以根据折射率来确定乳的正常状态及乳中乳糖的含量。

冰点，详见冰点章节。

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