第三节 乳的物理性质

六、乳的粘度与表面张力 牛乳大致可认为属于牛顿流体。正常乳的粘度为0.0015～0.002Pa.s，牛乳的粘度随温度升高而降低。在乳的成分中，脂肪及蛋白质对粘度的影响最显著，随着含脂率、乳固体的含量增高，粘度也增高。初乳、末乳的粘度都比正常乳高。在加工中，粘度受脱脂、杀菌、均质等操作的影响。

粘度在乳品加工上有重要意义。例如在浓缩乳制品方面，粘度过高或过低都不是正常情况。以甜炼乳而论，粘度过低则可能发生分离或糖沉淀，粘度过高则可能发生浓厚化。贮藏中的淡炼乳，如粘度过高则可能产生矿物质的沉积或形成冻胶体（即形成网状结构）。

此外，在生产乳粉时，如粘度过高可能防碍喷雾、产生雾化不完全及水分蒸发不良等现象，因此掌握适当的粘度是保证雾化充分的必要条件。 牛乳的表面张力与牛乳的起泡性、乳浊状态、微生物的生长发育、热处理、均质作用及风味等有密切关系。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。

牛乳表面张力在20℃时为0.04～0.06N/cm。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。乳经均质处理，则脂肪球表面积增大，由于表面活性物质吸附于脂肪球界面处，从而增加了表面张力。但如果不将脂酶先经加热处理而使其钝化，均质处理会使脂肪酶活性增加，使乳脂水解生成游离脂肪酸，使表面张力降低，而表面张力与乳的泡沫性有关。加工冰淇淋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。

七、乳的电学性质 1．导电率 乳中含有电解质而能传导电流。牛乳的导电率与其成分，特别是氯离子和乳糖的含量有关。正常牛乳在25℃时，导电率为0.004～0.005西门子（Ｓ）。乳房炎乳中Na+、Cl-等离子增多，导电率上升。一般导电率超过0.06西门子（Ｓ）即可认为是患病牛乳。故可应用导电率的测定进行乳房炎乳的快速鉴定。

脱脂乳中由于妨碍离子运动的脂肪已被除去，因此导电率比全乳增加。将牛乳煮沸时，由于CO2消失，且磷酸钙沉淀，导电率减低。乳在蒸发过程中，干物质浓度在36-40% 以内时导电率增高，此后又逐渐降低。因此，在生产中可以利用导电率来检查乳的蒸发程度及调节真空蒸发器的运行。

2．氧化还原势 乳中含有很多具有氧化还原作用的物质，如维生素Ｂ2、Ｃ、Ｅ、酶类、溶解态氧、微生物代谢产物等。乳中进行氧化还原反应的方向和强度取决于这类物质的含量。氧化还原势可反映乳中进行的氧化还原反应的趋势。一般牛乳的氧化还原电势（Eh）为+0.23～+0.25伏特(V)。乳经过加热则产生还原性的产物而使Eh降低，Cu2+存在可使Eh增高。

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，可使其氧化还原势降低，当与甲基兰、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。

第三节 异常乳 一、异常乳的概念和种类 1．异常乳的概念 正常乳的成分和性质基本稳定，当乳牛受到饲养管理、疾病、气温以及其他各种因素的影响时，乳的成分和性质往往发生变化，这种乳称作异常乳（Abnormal Milk），不适于加工优质的产品。

乳品工业中通常以70％的酒精试验来检查原料乳，酒精试验（Alcohol Test）阳性乳一般都称为异常乳，这是由于检验简单易行而形成的概念。但实际上，有些异常乳却酒精试验呈阴性，所以异常乳不仅种类很多，而且变化很复杂。

2．异常乳的种类 有时常乳与异常乳之间无明显区别，按利用情况而论，异常乳可分下列几种:

二、异常乳的产生原因和性质 （一）生理异常乳 1. 营养不良乳 饲料不足、营养不良的乳牛所产的乳对皱胃酶几乎不凝固，所以这种乳不能制造干酪。当喂以充足的饲料，加强营养之后，牛乳即可恢复正常，对皱胃酶即可凝固。

2. 初乳 产犊后一周之内所分泌的乳称之为初乳，呈黄褐色、有异臭、苦味、粘度大，特别是3d之内，初乳特征更为显著。脂肪、蛋白质，特别是乳清蛋白质含量高，乳糖含量低，灰分含量高。初乳中含铁量约为常乳的3～5倍，铜含量约为常乳的6倍。初乳中含有初乳球，可能是脱落的上皮细胞，或白血球吸附于脂肪球处而形成，在产犊后2～3周左右即消失。

初乳中含有丰富的维生素，尤其富含维生素A、D、尼克酰氨、VB，而且含有多量的免疫球蛋白，为幼儿生长所必需。初乳对热的稳定性差，加热时容易凝固。目前利用初乳的免疫活性物质生产保健乳制品得到广泛的应用。

3.末乳 也称老乳，即干奶期前两周所产的乳。其成分除脂肪外，均较常乳高，有苦而微咸的味道，含脂酶多，常有油脂氧化味。一般末乳pH值7.0，细菌数达250万CFU/mL，氯离子浓度约为0.16%左右。

（二）化学异常乳 1．酒精阳性乳 乳品厂检验原料乳时，一般先用68％或70％的酒精进行检验，凡产生絮状凝块的乳称为酒精阳性乳。酒精阳性乳有下列几种：

（1）高酸度酒精阳性乳 一般酸度在200Ｔ以上时的乳酒精试验均为阳性，称为酒精阳性乳。其原因是鲜乳中微生物繁殖使酸度升高。因此要注意挤乳时的卫生并将挤出鲜乳保存在适当的温度条件下，以免微生物污染繁殖。

（2）低酸度酒精阳性乳 有的鲜乳虽然酸度低（160Ｔ以下），但酒精试验也呈阳性，所以称作低酸度酒精阳性乳。这种情况往往给生产上造成很大的损失。

低酸度酒精阳性乳产生的原因有以下几种： ①环境 一般来说，春季发生较多，到采食青草时自然治愈。开始舍饲的初冬，气温剧烈变化，或者夏季盛暑期也易发生。年龄在6岁以上的居多数。卫生管理越差发生的越多。因此采用日光浴、放牧、改进换气设施等使环境条件改善具有一定的效果.

②饲养管理 饲喂腐败饲料或者喂量不足，长期饲喂单一饲料和过量喂给食盐而发生低酸度酒精阳性乳的情况很多。挤乳过度而热能供给不足时，容易发生耐热性低的酒精阳性乳。产乳旺盛时，单靠供给饲料不足以维持，所以分娩前必须给予充分的营养。因饲料骤变或维生素不足而引起时，可喂根菜类右愿纳啤

③生理机能 乳腺的发育、乳汁的生成是受各种内分泌的机能所支配。内分泌，特别是发情激素、甲状腺素、副肾上腺皮质素等与阳性乳的产生都有关系。而这些情况一般与肝脏机能障碍、乳房炎、软骨症、酮体过剩等并发。例如牛乳中含多量可溶性钙、镁、氯化合物而无机磷较少会产生异常乳；机体酸中毒、体液酸碱失去平衡，使体液pH值下降时也会分泌异常乳；机体血液中乙酰乙酸、丙酮、β-羟基丁酸过剩，蓄积而引起酮血病也会造成乳腺分泌异常乳。

（3）冷冻乳 冬季因受气候和运输的影响，鲜乳产生冻结现象，这时乳中一部分酪蛋白变性。同时，在处理时因温度和时间的影响，酸度相应升高，以致产生酒精阳性乳。但这种酒精阳性乳的耐热性要比因受其他原因而产生的酒精阳性乳高。

2.低成分乳 乳的成分明显低于常乳，主要受遗传和饲养管理所左右。

3.混入异物乳 混入异物的乳是指在乳中混入原来不存在的物质的乳。其中，有人为混入异常乳和因预防治疗、促进发育以及食品保藏过程中使用抗生素和激素等而进入乳中的异常乳。此外，还有因饲料和饮水等使农药进入乳中而造成的异常。乳中含有防腐剂、抗菌素时，不应用作加工的原料乳。

4.风味异常乳 造成牛乳风味异常的因素很多，主要有通过机体转移或从空气中吸收而来的饲料臭，由酶作用而产生的脂肪分解臭，挤乳后从外界污染或吸收的牛体臭或金属臭等。

(1)生理异常风味 由于脂肪没有完全代谢，使牛乳中的酮体类物质过多增加而引起的乳牛味；因冬季、春季牧草减少而以人工饲养时产生的饲料味。产生饲料味的饲料主要是各种青贮料、芜青、卷心菜、甜菜等；杂草味主要由大蒜、韭菜、苦艾、猪杂草、毛莨、甘菊等产生。

(2)脂肪分解味 由于乳脂肪被脂酶水解，乳中游离的低级挥发性脂肪酸多而产生。

(3)氧化味 由乳脂肪氧化而产生的不良风味。产生氧化味的主要因素为重金属、抗坏血素酸、光线、氧、贮藏温度以及饲料、牛乳处理和季节等，其中尤以铜的影响最大。此外，抗坏血素酸对氧化味的影响很复杂，也与铜有关。如果把抗坏血素酸增加3倍或全部破坏均可防止发生氧化味。另外，光线所诱发的氧化味与核黄素有关。加热后（76.7℃以上）因产生SH基化合物可以防止氧化。

(4) 日光味 牛乳在阳光下照射10min，可检出日光味，这是由于乳清蛋白受阳光照射而产生。日光味类似焦臭味和毛烧焦味。日光味的强度与VB2和色氨酸的破坏有关，日光味的成分为乳蛋白质-VB2的复合体。

(5) 蒸煮味 蒸煮味的产生主要是乳清蛋白中的－乳球蛋白，因加热而产生硫氢基，致使牛乳产生蒸煮味。例如牛乳在76～78℃,3min加热或70～72℃,30min加热均可使牛乳产生蒸煮味。

(6) 苦味 乳长时间冷藏时，往往产生苦味。其原因为低温菌或某种酵母使牛乳产生脂肽化合物，或者是解脂酶使牛乳产生游离脂肪所形成。

(7)酸败味 主要由于牛乳发酵过程或受非纯正的产酸菌污染所致。这时牛乳、稀奶油、奶油、冰淇淋以及发酵乳等产生较浓烈的酸败味。

（三）微生物污染乳 微生物污染乳也是异常乳的一种。鲜乳容易由乳酸菌产酸凝固，由大肠菌产生气体，由芽胞杆菌产生胨化和碱化，并发生异常风味（腐败味）。低温菌也可能产生胨化和变粘。脂肪的分解而发生脂肪分解味、苦味和非酸凝固。由于挤乳前后的污染、不及时冷却和器具的洗涤杀菌不完全等原因，可使鲜乳被大量微生物污染。

(四)病理异常乳 1. 乳房炎乳 由于外伤或者细菌感染，使乳房发生炎症，这时乳房所分泌的乳，其成分和性质都发生变化，使乳糖含量降低，氯含量增加及球蛋白含量升高，酪蛋白含量下降，并且细胞（上皮细胞）数量多，以致无脂干物质含量较常乳少。造成乳房炎的原因主要是乳牛体表和牛舍环境卫生不合乎卫生要求，挤乳方法不合理，尤其是使用挤乳机时，使用不合理或不彻底清洗杀菌，使乳房炎发病率升高。

乳牛患乳房炎后，牛乳的凝乳张力下降，用凝乳酶凝固乳时所需的时间较常乳长，这是因乳蛋白异常所致。另外，乳房炎乳中VA、VC的影响不大，而VB1、VB2含量减少。

2. 其他病牛乳 主要由患口蹄疫、布氏杆菌病等的乳牛所产的乳，乳的质量变化大致与乳房炎乳相类似。另外，乳牛患酮体过剩、肝机能障碍、繁殖障碍等，易分泌酒精阳性乳。

第六章 乳中微生物及原料乳质量的控制 第一节 乳中微生物的来源和生长

一、微生物的来源 1．来源于乳房内的污染 乳房中微生物多少取决了乳房的清洁程度，许多细菌通过乳头管栖生于乳池下部，这些细菌从乳头端部侵入乳房，由于细菌本身的繁殖和乳房的物理蠕动而进入乳房内部。因此，第一股乳流中微生物的数量最多。 正常情况下，随着挤乳的进行乳中细菌含量逐渐减少。所以在挤乳时最初挤出的乳应单独存放，另行处理。

2．来源于牛体的污染 挤奶时鲜乳受乳房周围和牛体其他部分污染的机会很多。因为牛舍空气、垫草、尘土以及本身的排泄物中的细菌大量附着在乳房的周围，当挤乳时侵入牛乳中。这些污染菌中，多数属于带芽胞的杆菌和大肠杆菌等。所以在挤乳时，应用温水严格清洗乳房和腹部，并用清洁的毛巾擦干。

2．来源于牛体的污染 挤奶时鲜乳受乳房周围和牛体其他部分污染的机会很多。因为牛舍空气、垫草、尘土以及本身的排泄物中的细菌大量附着在乳房的周围，当挤乳时侵入牛乳中。这些污染菌中，多数属于带芽胞的杆菌和大肠杆菌等。所以在挤乳时，应用温水严格清洗乳房和腹部，并用清洁的毛巾擦干。

4．来源于挤乳用具和乳桶等的污染 挤乳时所用的桶、挤乳机、过滤布、洗乳房用布等，如果不事先进行清洗杀菌，则通过这些用具也使鲜乳受到污染。所以乳桶的清洗杀菌，对防止微生物的污染有重要意义。有时乳桶虽经清洗杀菌，但细菌数仍旧很高，这主要是由于乳桶内部凹凸不平，以致生锈和存在乳垢等所致。

各种挤乳用具和容器中所存在的细菌，多数为耐热的球菌属；其次为八叠球菌和杆菌。所以这类用具和容器如果不严格清洗杀菌，则鲜乳污染后，即使用高温瞬间杀菌也不能消灭这些耐热性的细菌，结果使鲜乳变质甚至腐败。

5．其他污染来源 操作工人的手不清洁，或者混入苍蝇及其他昆虫等，都是污染的原因。还须注意勿使污水溅入桶内，并防止其他直接或间接的原因从桶口侵入微生物。

二、微生物的种类及其性质 牛乳在健康的乳房中，已有某些细菌存在，加上在挤乳和处理过程中外界的微生物不断侵入，因此乳中微生物的种类很多，主要有下列各种：

（一）细菌 牛乳中的细菌，在室温或室温以上温度大量增殖，根据其对牛乳所产生的变化可分为以下几种。 1．产酸菌 主要为乳酸菌，指能分解乳糖产生乳酸的细菌。分解糖类只产生乳酸的菌叫正型乳酸菌。分解糖类除产乳酸外，还产生了酒精、醋酸、CO2、氢等产物的菌叫异型乳酸菌。乳酸菌的种类繁多，自然界分布很广，在乳和乳制品中主要有乳球菌科和乳杆菌科，包括链球菌属，明串珠菌属，乳杆菌属。

2．产气菌 这类菌在牛乳中生长时能生成酸和气体。例如大肠杆菌（Escherichiacoli）和产气杆菌（Aerobacter aerogenes）是常出现于牛乳中的产气菌。产气杆菌能在低温下增殖，牛乳低温贮藏时能使牛乳变酸败的一种重要菌种。 另外，丙酸菌是一种分解碳水化合物和乳酸而形成丙酸、醋酸、二氧化碳的革兰氏阳性短杆菌，可从牛乳和干酪中分离得到费氏丙酸杆菌（Prop. freudenreichii）和谢氏丙酸杆菌（Prop. shermanii）。生长温度范围15～40℃生长。用丙酸菌生产干酪时，可使产品具有气孔和特有的风味。

3．肠道杆菌 是一群寄生在肠道的革兰氏阴性短杆菌。在乳品生产中是评定乳制品污染程度的指标之一。其中主要的有大肠菌群和沙门氏菌族。 4．芽胞杆菌（spore-forming bacilus） 该菌因能形成耐热性芽胞，故杀菌处理后，仍残存在乳中。可分为好气性杆菌属和嫌气性梭状菌属两种。 5．球菌类（micrococcaceae） 一般为好气性，能产生色素。牛乳中常出现的有微球菌属和葡萄球菌属。

6．低温菌 凡在0～20℃下能够生长的细菌统称低温菌，而7℃以下能生长繁殖的细菌称为低温菌；在20℃以下能繁殖的称为嗜冷菌。乳品中常见的低温菌属有假单胞菌属和醋酸杆菌属。这些菌在低温下生长良好，能使乳中蛋白质分解引起牛乳胨化、分解脂肪使牛乳产生哈喇味，引起乳制品腐败变质。

7．高温菌和耐热性细菌 高温菌或嗜热性细菌是指在40℃以上能正常发育的菌群。如乳酸菌中的嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、好气性芽胞菌（如嗜热脂肪芽胞杆菌）、嫌气性芽胞杆菌（如好热纤维梭状芽胞杆菌）和放线菌（如干酪链霉菌）等。特别是嗜热脂肪芽胞杆菌，最适发育温度为60～70℃。

耐热性细菌在生产上系指低温杀菌条件下还能生存的细菌，如乳酸菌的一部分、耐热性大肠菌、微杆菌，一部分的放线菌和球菌类等。此外，芽胞杆菌在加热条件下都能生存。但用超高温杀菌时（135℃，数秒），上述细菌及其芽胞都能被杀死。

8．蛋白分解菌和脂肪分解菌 （1）蛋白分解菌 蛋白分解菌是指能产生蛋白酶而将蛋白质分解的菌群。生产发酵乳制品时的大部分乳酸菌，能使乳中蛋白质分解，属于有用菌。如乳油链球菌的一个变种，能使蛋白质分解成肽，致使干酪带有苦味。假单胞菌属等低温细菌、芽胞杆菌属、放线菌中的一部分等，属于腐败性的蛋白分解菌，能使蛋白质分解出氨和胺类，可使牛乳产生粘性、碱性、胨化。其中也有对干酪生产有益的菌种。

（2）脂肪分解菌 脂肪分解菌系指能使甘油酯分解生成甘油和脂肪酸的菌群。脂肪分解菌中，除一部分在干酪生产方面有用外，一般都是使牛乳和乳制品变质的细菌，尤其对稀奶油和奶油危害更大。

主要的脂肪分解菌（包括酵母、霉菌）有：荧光极毛杆菌、蛇蛋果假单胞菌、无色解脂菌、解脂小球菌、干酪乳杆菌、白地霉、黑曲霉、大毛霉等。大多数的解脂酶有耐热性，并且在0℃以下也具活力。因此，牛乳中如有脂肪分解菌存在，即使进行冷却或加热杀菌，也往往带有意想不到的脂肪分解味。

9．放线菌 与乳品方面有关的有分枝杆菌科的分枝杆菌属、放线菌科的放线菌属、链霉科的链霉菌属。

分枝杆菌属（Mycobaoterium）以嫌酸菌而闻名，是抗酸性的杆菌，无运动性，多数具有病原性。例如结核分枝杆菌形成的毒素，有耐热性，对人体有害。牛型结构菌（Myx. bovis）对人体和牛体都有害。

放线菌属中与乳品有关的主要有牛型放线菌（Act. bovis），此菌生长在牛的口腔和乳房，随后转入牛乳中。 链霉菌属中与乳品有关的主要是干酪链霉菌和Str. albus、Str. griseus等，都属胨化菌，能使蛋白质分解导致腐败变质。