乳是哺乳動物分娩後從乳腺分泌的一種白色或微黃色液體。有香味,富營養,易消化,是哺育初生幼小動物的必需食物。動物乳通常指牛乳,也可供人直接飲用,或加工製成奶油、乾酪、煉乳和奶粉等乳製品,都是人類所需營養的重要來源。除牛以外的其他傢畜如馴鹿、山羊與綿羊等的乳在某些地方也是人的重要食物,其名稱通常是在“乳”字前面冠以該動物的名稱,以與牛乳相區別。

  概況 南亞和歐洲人在西元前6000年就就已飲用牛乳。公元前3500年前後,美索不達米亞人曾將牛乳稱頌為女神,在英國博物館中至今還保留著表明當時進行牛乳加工的石碑。與此同時,埃及和印度也已開始加工奶油和幹酪。中國在2000多年前就有“奶子酒”的記載。後魏賈思勰著《齊民要術》中匯集瞭“乳酪”、“幹酪”和“馬酪”等的加工方法,13世紀《馬可·波羅行記》中也敘述過元代軍隊以幹燥乳制品作軍用食糧的情景。至於以遊牧為生的少數民族則對乳和乳制品的利用歷史更為悠久。如雲南的乳餅、乳扇,內蒙古的奶皮子、奶豆腐、奶子酒和藏族的酥油等,都是傳統產品。

  乳和乳制品生產現已成為世界重要產業之一。1985年世界奶牛乳產量為45802.3萬噸,水牛乳產量為3250.3萬噸,綿羊乳產量為862.1萬噸和山羊乳產量為783.2萬噸。其中蘇聯和美國奶牛乳總產量最高,分別為9776.5萬噸和6495.4萬噸,西歐國傢總產量為14243.9萬噸、南美洲巴西的產量超過1000萬噸。按人平均年產量以丹麥為最高,其次為新西蘭。同年世界乳制品產量為幹酪1276.7萬噸,奶油和酥油761.1萬噸,煉乳486.4萬噸,全脂奶粉197.7萬噸,脫脂奶粉454.6萬噸。生產乳制品較多的國傢有美國、蘇聯、法國、印度、聯邦德國、荷蘭、英國和新西蘭等。

  1986年中國奶類產量332.9萬噸,其中牛奶產量為289.9 萬噸。生產牛乳較多的為黑龍江、內蒙古和青海等省(自治區);生產山羊乳較多的為陜西、西藏和山東等省(自治區)。

  乳的化學組成 牛乳的組成受品種、個體、年齡、泌乳期、季節和飼料等的影響,其中脂肪的變化最大,蛋白質次之,乳糖較為恒定。乳品加工的質量標準過去多突出脂肪含量,這與脂肪越多乳香味越濃有關。現在則主要取決於幹物質,因幹物質含量越高,則蛋白質、脂肪、糖類和無機鹽類等營養成分也相應增多。分述如下。

  蛋白質 乳中蛋白質的總含量約占2.70~3.3%,其中酪蛋白約占78%,白蛋白約占10%,球蛋白約占6%,其他低分子蛋白約占6%。乳中的酪蛋白與鈣形成酪蛋白酸鈣,並與磷酸鈣等鹽類結合成復合物,以酪蛋白膠粒(直徑40~280納米)狀態分散在水中。酪蛋白對酸不穩定,乳中加酸達等電點時(pH4.6)它的結合鹽類遊離,形成不含鹽類的白色酪蛋白沉淀,工業上稱幹酪素。這一特點對工業上的幹酪素生產有重要意義。但鮮乳如被乳酸菌污染而產酸時,酪蛋白也就凝固而失去食用價值。所以鮮乳必須低溫保存,以防止乳酸菌繁殖。乳中加入皺胃酶時,酪蛋白膠粒的穩定性被破壞而凝集,即由溶膠變成凝膠。可根據這一特性生產幹酪、酸乳制品及食用幹酪素等產品。白蛋白不含磷,溶於水,在酸或皺胃酶的作用下不沉淀,加熱到70℃以上時則變性而產生沉淀,故也稱熱變性蛋白。其在常乳中的含量約為0.5%,初乳中可達10~12%。球蛋白在常乳中約含0.1%,初乳中含2~15%,在酸性條件下加熱到75℃即沉淀。因其與乳的免疫性能有關,故也稱免疫球蛋白。當乳的等電點調整到 pH4.6時,酪蛋白被除去,而球蛋白與白蛋白留存乳清中,約占乳清蛋白總量的80%,故也稱乳清蛋白。

  脂肪 牛乳中約含脂肪3~5%,其中97~98%為甘油三酸酯,呈微細球狀分散在乳中。乳脂肪含有20多種脂肪酸,與其他脂肪比較,其中揮發性脂肪酸較多,不飽和脂肪酸較少,故水溶性揮發性脂肪酸值高(約27)而碘價低(約30)。乳脂肪的比重為0.935~0.943,融點為28~38℃,凝固點為15~25℃。可根據這些性質指標評定乳的質量和奶油的真偽。乳中尚有少量類脂質,其中磷脂類包括卵磷脂、腦磷脂和神經磷脂共占0.027~0.086 %,是構成脂肪球膜的重要成分,可使脂肪球以乳濁狀存在於乳中;甾醇在乳中多呈遊離狀態,約占0.01%。

  乳糖 在正常乳中的含量約為4.7%,是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖結合而成的雙糖。可分為α-乳糖水合物(即普通乳糖)、α-乳糖無水物和β-乳糖3種。α-乳糖的溶解度較低(20℃時100毫升水中可溶解8克),當其溶解於水後,徐徐變成β型,溶解度逐漸增加,直至達平衡狀態。這時的溶解度稱為最終溶解度(100毫升水中溶解19克)。乳糖的溶解度和其達到平衡的時間隨溫度而異,溫度越高,溶解度越大,達到平衡的速度越快。因此可利用溫度與溶解度的關系來控制煉乳中乳糖結晶的大小。乳糖經乳糖酶分解而成單糖,經乳酸菌的作用生成乳酸。發酵乳制品的產酸、凝固、產香等也都是由於乳酸菌對乳糖的發酵所致。

  無機成分 通常用灰分來表示,其含量約為0.7%,按鹽類表示的含量約為0.99%。牛乳的無機成分主要有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、氯等。此外還含有鋁、錳、鉬、鋅、硼、溴、氟、碘、矽等微量成分。但鐵和銅的含量過少,是牛乳營養價值上的缺點。乳中的無機成分在牛乳加工,特別對乳的熱穩定性有重要意義。如乳中的鈣、鎂含量與磷酸鹽、檸檬酸鹽之間不能保持平衡,在較低的溫度下乳就凝固。

  維生素和酶 牛乳中所含維生素,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、核黃素、B6、煙酸、B12和抗壞血酸等。維生素 A的含量與飼料中是否富含胡蘿卜素有關。維生素D的含量較少,是牛乳營養價值上的又一缺點,但可通過傢畜與陽光的經常接觸而得到改善。維生素 B類可由反芻動物的瘤胃合成。乳中的酶主要有10多種。可分為水解酶、還原酶和氧化還原酶3類,對於乳的營養價值、乳品的生產和質量檢驗都具有重要意義,如過氧化氫酶的活力可用以檢驗乳房炎;磷酸酶和淀粉酶可用來檢驗牛乳是否已經加熱;還原酶對檢測乳中細菌的數目具有重要作用,等等。

  此外,乳中還含有非蛋白氮、以檸檬酸為主的有機酸、產生風味的成分、色素和細菌抑制物質等。

  乳的物理性質 下述的物理性質對乳的質量檢驗和加工處理有重要意義。

  色澤、滋味和氣味 乳的不同顏色與其所含成分密切有關:白色是由酪蛋白膠粒和脂肪球等對光的反射所產生;淡黃色是由於乳脂肪中存在胡蘿卜素和葉黃素;乳清的黃綠色則主要由核黃素所致。因此根據乳的顏色,可以大致判定牛乳的質量。乳的特殊香味是由於乳中存有揮發性脂肪酸和其他揮發性物質。甜味來源於乳糖。乳房炎乳因所含氯離子的濃度較高,故有咸味。此外,牛乳還容易吸收外界氣味而變味,受細菌污染時也會產生各種異味。

  酸堿度 正常乳的pH值為6.5~6.7,平均為6.6。可根據pH的變化來檢驗乳的質量,當牛乳的pH超過6.7時,可認為是乳房炎乳。低於6.5時,可能含有初乳或已有細菌繁殖而使酸度升高。乳的酸度是衡量牛奶新鮮度的一項重要指標(見獸醫衛生檢驗)。

  密度和比重 乳的平均密度為1.030。比重隨溶解或分散在乳中的物質的量而變化。蛋白質、乳糖、鹽類的含量較恒定,因此脫脂乳的比重很少變化,而全乳的比重則易受脂肪的影響。比重降低可認為有加水的可能。

  粘度和表面張力 乳的粘度因其中可溶成分和分散成分的影響而有不同,以酪蛋白的影響最大,脂肪和白蛋白次之;同時也受殺菌、均質處理等的影響。因此可根據粘度檢驗液狀乳制品和濃縮乳制品的質量。粘度與溫度成反比。正常乳的粘度在20℃時為1.5~2.0毫帕·秒。表面張力是鑒別乳中是否混有其他添加物的指標。牛乳的表面張力在20℃時為40~60毫牛/米,比水的表面張力低,並可因溫度或含脂率升高而下降。

  比熱、冰點和沸點 比熱受溫度的影響,大致為0.93~0.96/克。冰點通常為-0.525~-0.565℃。乳中加水則冰點上升,每加1%的水,冰點約上升0.0054℃。故可根據冰點大致地推算加水量。在標準大氣壓下牛乳的沸點約為100.55℃。

  乳制品 大致可分5類:①飲用乳。包括消毒乳、咖啡乳、可可乳等。②發酵乳制品。包括幹酪、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濃縮乳制品。包括煉乳、滅菌濃縮乳、滅菌稀奶油等。⑤幹燥乳制品。包括全脂奶粉、脫脂奶粉、稀奶油粉、酪乳粉、乳清粉、速溶奶粉、調制奶粉及冰淇淋粉等。以下介紹一些代表性種類:

  消毒乳 經凈化、殺菌、裝灌、冷藏等處理後直接供飲用的乳。因采用不同的殺菌方法或添加某些成分而有高溫短時殺菌乳、超高溫殺菌乳、低脂牛乳和強化牛乳等名目(見鮮乳消毒)。此外,用奶油和脫脂奶粉加水調制成液狀的乳制品則稱還原乳或再制乳。消毒乳在乳品工業中占很大比重,如在丹麥、新西蘭和美國約占乳制品消費量的80%以上。

  幹酪 歷史最久、種類最多、產量比重最大的一種乳制品。系在全乳或脫脂乳中添加發酵劑和凝乳酶,使乳凝固並排除乳清,壓制成型後再經發酵成熟而成。一般可分天然幹酪、融化幹酪和幹酪食品3類,包括400多個品種。以紅球幹酪和羊奶幹酪等為主。所含蛋白質和脂肪的量相當於原料乳的10倍;且蛋白質經發酵後形成的、腖、肽、氨基酸等易於消化、吸收。此外還含豐富的鈣和磷。天然幹酪的加工是將新鮮優質原料乳先經預處理並按成品要求將蛋白質和脂肪進行標準化後,進行殺菌處理。殺菌溫度的高低,直接影響產品質量和凝乳酶的凝固作用。一般采用63℃30分鐘或71~75℃15秒的殺菌法。殺菌後冷卻至37℃左右加入細菌發酵劑(主要為乳酸鏈球菌、各種乳酸桿菌)或黴菌發酵劑(主要為白黴和青黴),或二者混合使用。凝乳酶主要用皺胃酶(從犢牛第四胃取出),或用胃蛋白酶等代替。當凝塊達適當硬度時,用幹酪刀將凝塊切成7~10毫米的小立方塊。再經攪拌和加溫,使幹酪粒收縮並排出乳清,壓榨成型後即為新鮮幹酪。新鮮幹酪經鹽漬(有些幹酪將食鹽加在幹酪粒中,然後成型)成熟兩個月以上,再將產品洗凈吹幹,上色、掛臘後即為成品。成熟過程的第一階段要求溫度10~12℃,相對濕度90~95%;第二階段溫度12~14℃,相對濕度80~90%。融化幹酪是將一種以上不同種類或不同成熟度的天然幹酪加工而成。加工時,先將天然幹酪升溫至21℃左右,除去表面雜質,切成小塊並粉碎後加入適量水、食鹽和乳化劑,再加熱融化成稀奶油狀,然後灌入包裝材料中在室溫下放置24小時,使氣泡上浮後送入冷庫中固化和貯存。產品中也可以加入食品添加劑和調味料,或適當調整脂肪含量。

  奶油 乳經離心分離後所得的稀奶油經殺菌、攪拌、壓煉而制成的制品。也稱黃油、乳酪或白脫油。加發酵劑發酵而制成的產品稱發酵奶油;不經發酵的稱甜性奶油或新鮮奶油。產品中加鹽的稱加鹽奶油,含脂肪80%以上;不加鹽的稱淡奶油,含脂肪82.5%以上。二者的水分含量不高於16%,酸度不得超過20°T。加工前原料稀奶油的含脂率需調整至30~35%,酸度調至16°T左右。殺菌後迅速冷卻至5~10℃,並保持8小時以上,使部分脂肪凝固,以改進奶油的硬度和組織狀態,這一過程稱稀奶油的成熟。發酵奶油則在殺菌後冷卻至發酵溫度時,加入5~10%的乳酸菌發酵劑,在18~21℃下保溫2~6小時,使乳漿酸度達33°T左右,然後再經成熟。成熟後將稀奶油攪拌,直到形成奶油粒,然後洗去酪乳,並通過水溫的升降調整奶油粒的硬度。生產加鹽奶油時,可在奶油粒中按純脂肪量的2.5~3%加入食鹽。奶油經壓練調整含水量後形成組織致密的塊狀,即可用容器包裝。

  煉乳 由原料乳濃縮而制成。分為加糖煉乳和無糖煉乳兩類。加糖煉乳也稱甜煉乳,加工時原料乳先通過標準化,使其中脂肪與無脂幹物質之比與成品一致。加入16%的砂糖並經殺菌處理後,在真空濃縮機濃縮至原體積的1/3左右,在48℃左右比重達1.28~1.29時濃縮結束,再經冷卻、結晶處理後,即可裝罐貯存。成品含砂糖42~45%,水分不超過26%。無糖煉乳也稱淡煉乳,其體積占原料乳的1/3~1/2。加工時原料乳需經熱穩定性檢驗(如磷酸鹽試驗),然後參照加糖煉乳進行標準化,並適當加入磷酸氫二鈉作穩定劑,以防滅菌時蛋白凝固。濃縮程度常為50℃時7.5~7.6波美度。濃縮後進行均質處理。真空封罐的淡煉乳還須經間歇滅菌或連續滅菌,以利貯藏。

  奶粉 原料乳經幹燥而成的粉末狀產品。分全脂奶粉、脫脂奶粉、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屬於奶粉的范疇,因除配料不同外,加工方法大同小異。原料乳根據成品的要求進行標準化,用120~150℃經1~2秒鐘的超高溫滅菌,對奶粉的質量和保存有較好效果。滅菌後真空濃縮到原體積的1/4,這時乳的濃度為12~14波美度,乳幹物質含量為40~50%。濃縮乳的幹燥以噴霧法為最佳。噴霧幹粉應盡快冷卻到30℃以下,以免氧化而影響奶粉的溶解度和香味,降低產品質量。粉末用篩粉機過篩後包裝出售。