乳是哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体，其中至少含有上百种化学成分，主要包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类、维生素、酶类及气体等。它含有婴幼儿生长发育所需的全部营养成分。我们上一节课讲了入得组成和化学成分性质中的乳蛋白和乳糖的内容，我们这节课接着来了解乳的化学成分性质中的维生素、无机物、酶以及生物活性物质的内容。

牛乳中灰分的含量为0.3%～1.21%。乳中的盐类对乳的热稳定性、凝乳酶的凝固性等理化性质和乳制品的品质以及贮藏等影响很大。乳中钙的含量较人乳多3～4倍，因此牛乳在婴儿胃内所形成的蛋白凝块比较坚硬，不容易消化。乳中钙磷等盐类的构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响，乳品加工中盐类的平衡成为重要问题。乳中的铜铁对储藏中的乳制品有促进发生异常气味的作用。牛乳中铁的含量为100～900µg/L，牛乳中铁的含量较人乳中少，故人工哺育幼儿时，应补充铁的含量。

乳中的矿物质大部分以无机盐或有机盐形式存在，其中以磷酸盐、酪酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多。钠中的大部分是以氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐的离子溶解状态存在，而钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分呈另不溶性的胶体状态胶态，另一部分呈溶解状态。磷是乳中磷蛋白、磷脂及有机酸酯的成分。钾、钠及氯能完全解离成阳离子或阴离子存在于乳清中。在正常pH下乳蛋白质尤其是酪蛋白呈阴离子性质，故能与阳离子直接结合而形成酪蛋白酸钙和酪蛋白酸镁。

牛乳中含有几乎所有已知的维生素，其中部分来自饲料中的维生素，如维生素Ｅ，有的要靠乳牛自身合成，如B族维生素。牛乳中维生素B₂含量很丰富，但维生素D的含量不多，若作为婴儿食品时应予以强化。初乳中维生素A及胡萝卜素含量多于常乳。乳中的维生素有的来源于饲料中，如维生素E；有的可通过乳牛的瘤胃中的微生物进行合成，如B族维生素。牛乳中维生素放牧期比舍饲期含量高。

（一）脂溶性维生素

1、维生素A

100g乳中维生素A的含量为20～290IU，平均100IU。牛乳中除了维生素A之外，胡萝卜素也可直接吸收一部分，但维生素A的数量约比胡萝卜素多两倍。山羊、绵羊及印度水牛中维生素A的含量却超过牛乳。胡萝卜素易被空气、日光照射氧化而破坏。但对热的稳定性很高，如灭菌乳在37℃下保持10昼夜仅减少12%，乳在真空锅内加糖浓缩时，则减低17%；在喷雾干燥制造奶粉时，约减少10%～20%。

2、维生素D

牛乳中维生素D的含量与饲料、品种、管理（日光照射）及泌乳期等直接有关，初乳中含量较高。维生素D对热很稳定，在通常杀菌处理的情况下不会被破坏。维生素D主要存在于脂肪球中，脱脂乳制品不含维生素D。

3、维生素E

乳中维生素E以α^-生育酚状态存在，其含量为0.6mg/L。且与饲料有关，获得青饲料多的乳牛，其乳中维生素E的含量高。维生素E对热、空气比较稳定，但在碱性和光线照射下不稳定。稀奶油产品贮存过程中如果乳脂肪变苦，会形成有机的过氧化物，其能破坏维生素E，失去活性。

（二）水溶性维生素

1、维生素B₁

奶牛中维生素B1:（C12H18N4O₂S,硫胺素）含量约为0.3mg/L，饲料对其含量并无多大影响。维生素B₁在活体内易被磷酸结合，乳中的维生素B₁则以游离状态及磷酸化合状态存在。乳中的维生素B₁不单从饲料中进入，并可由瘤胃中的细菌合成。维生素B₁在pH3.5～5.0时对热比较稳定。此时即使加热至100℃也无变化，在120℃时即行分解。但在中性或碱性时，对热和紫外线极不稳定。山羊乳含维生素B₁较牛乳多，平均含4.07mg/L。在酸乳制品生产中维生素B₁的含量约增加30%，主要由细菌合成。

2、维生素B₂

牛乳中维生素B₂（C₁₇H₂₀O₆N₄,核黄素）含量约为1～2mg/L，初乳中含量较高，约为3.5～7.8mg/L，泌乳末期为0.8～1.8mg/L。受季节而变动的不大（1.75～1.133mg/L）。山羊乳中维生素B₂的含量比较高，平均约含3.78mg/L。  维生素B₂使乳清中呈黄绿色，一部分以游离的水溶液状态存在，大部分与磷酸及蛋白质结合而形成氧化酶。

3、维生素B₆

牛乳中维生素B6（吡哆素）含量约为2.3mg/L，其中游离状态的1.8mg/L，结合状态的0.5mg/L。维生素B₆对热的稳定性较大，加热到120℃亦无变化，因此在巴氏杀菌处理、制造炼乳或乳粉时能够全部保存。

4、维生素B₁₂

牛乳中维生素B12（钴胺素）含量0.002～0.01mg/L，易受强碱及强酸所破坏。但加热至120℃仍无影响，所以对热的抵抗性很高。维生素B₁₂含量对乳牛品种间及季节的差异很小。

5、烟酸

牛乳中烟酸（C₆H₅O₂N）含量为0.5～4mg/L，冬季乳中的含量经常高于春夏季乳中的含量。烟酸在加热过程中有很大的稳定性，但在制造干酪过程中烟酸的含量比原料乳中减少4/5，这是由于在干酪中尼克酸被微生物利用。在制造加糖炼乳时，尼克酸约损失10%～15%。

6、维生素C

维生素C是所有维生素中最不稳定的一种。加热、氧化、紫外线都能使维生素C分解而被破坏。如有微量的铜、铁存在时，一经加热即行破坏。但含硫的化合物及含巯基的物质能防止维生素C的氧化，食盐也能阻止其氧化。

7、叶酸

叶酸在牛乳中以游离型和蛋白结合型存在。除了对贫血有治疗效果外，对乳酸菌的繁殖有很大的效果。牛乳中的含量为0.004mg/L；初乳中含量为常乳的数倍。在酸性溶液中对热不稳定，煮沸后97%被破坏。

牛乳中酶类的来源于乳腺分泌、挤乳后由于微生物代谢生成和由于白血球崩坏而生成。牛乳中的酶种类很多，但与乳品生产有密切关系的主要为水解酶类和氧化还原酶类两大类。

（一）水解酶类

1、脂酶

牛乳中的脂酶至少有两种，其一是附在脂肪球膜间的膜脂酶，但常乳中不常见，而在末乳、乳房炎乳及其他一些生理异常乳中常出现。另一种是存在于脱脂乳中与酪蛋白相结合的乳浆脂酶，通过均质、搅拌、加温等处理被激活，并吸附于脂肪球上，从而促使脂肪分解。脂酶的分子量一般为7，000～8，000，最适作用温度为37℃，最适pH值为9.0～9.2，钝化温度至少80～85℃。钝化温度与脂酶的来源有关。来源于微生物的脂酶耐热性高，已经钝化的酶尚有恢复活力的可能。

2、磷酸酶

牛乳中的磷酸酶（Phosphatase）有两种: 一种是酸性磷酸酶，存在于乳清中；另一种为碱性磷酸酶，吸附于脂肪球膜处。碱性磷酸酶在牛乳中较重要，其含量因乳牛的个体、泌乳期以及乳牛疾病等状况不同而异。碱性磷酸酶的最适pH值为7.6～7.8，经63℃、30min或71～75℃、15～30s加热后可钝化，故可以利用这种性质来检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全。

3、淀粉酶

牛乳中存在的是ａ-淀粉酶，这种酶在初乳和乳房炎乳中多见。ａ-淀粉酶的最适pH值为7.4，最适温度为30～34℃，在65～68℃经30min加热可将其钝化。而钙和氯可使其活化。淀粉酶可将淀粉分解为糊精。

4、蛋白酶

牛乳中的蛋白酶存在于ａ-酪蛋白中，最适pH值为9.2，80℃、10min可使其钝化，但灭菌乳在贮藏过程中蛋白酶有恢复活性的可能。蛋白酶能分解蛋白质生成氨基酸。灭菌乳中的蛋白酶在贮藏过程中复活，对β–酪蛋白有特异作用。细菌性的蛋白酶使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸，是奶酪成熟的主要因素。

5、乳糖酶

乳糖酶对乳糖分解成葡萄糖和半乳糖具有催化作用。在pH 5.0～7.5时反应较弱。一些成人和婴儿由于缺乏乳糖酶，往往产生对乳糖吸收不完全的症状，从而引起下痢。服用乳糖酶时则有良好的效果。

（二）氧化还原酶：氧化还原酶主要是过氧化氢酶、过氧化物酶和还原酶。

1、过氧化氢酶

牛乳中的过氧化氢酶主要来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多。所以，利用对过氧化氢酶的测定可判定牛乳是否为异常乳或乳房炎乳。过氧化氢酶可促使过氧化氢分解为水和氧气。

2、过氧化物酶

过氧化物酶能促使过氧化氢分解产生活泼的新生态氧，从而使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分，其数量与细菌无关，是乳中原有的酶，它在乳中的含量受乳牛的品种、饲料、季节、泌乳期等因素影响。

3、‍还原酶：上述几种酶是牛乳中固有的酶，而还原酶则是挤乳后进入乳中的微生物的代谢产物。还原酶能使甲基蓝还原为无色。乳中的还原酶的量与微生物的污染程度成正比，因此可通过测定还原酶的活力来判断牛乳的新鲜程度。

1、免疫球蛋白：免疫球蛋白是一类具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。初乳中色含有非常丰富的球蛋白和清蛋白，可以增强抵抗疾病的能力。但初乳中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白和血清白蛋白等都是热敏性的生物活性物质，其变性温度约在60～72℃，这些生物活性物质一旦变性，其活性就会丧失，初乳即无开发利用价值，故初乳不适宜与常乳混合生产乳制品，应单独进行加工。

2、乳铁蛋白：人乳和牛乳中含有两种铁结合蛋白：即转铁蛋白和乳铁蛋白。乳铁蛋白和转铁蛋白是初乳形成阶段、泌乳期、干乳期和患乳房炎期间乳牛乳房腺体分泌物中主要的糖蛋白。 

3、生物活性肽：乳蛋白质除了作为重要的蛋白源之外，还是许多生物活性肽的来源。

（1）脯氨酸多肽

脯氨酸多肽富含脯氨酸肽（22%）而得名。具有免疫调节功能、增加皮肤脉管的渗透性、在鼠实验中诱导胸腺细胞成熟、转化成具有促进或抑制成熟功能的细胞。

（2）吗啡样活性肽

吗啡样活性肽来自于酪蛋白的吗啡样活性肽与吗啡一样，具有镇静、催眠、抑制呼吸、调节胃蠕动、调节免疫系统的作用。

（3）抗高血压肽

抗高血压肽是从乳蛋白质中分离出的具有抑制血管紧张肽I转化酶活性的肽，从而可降低血压。

（4）免疫调节肽

乳蛋白质进入婴儿消化道后，被酶消化会产生一些具有生物活性的肽，其中是一些具有免疫刺激作用的肽。

（5）抗血栓肽

牛乳中的κ-酪蛋白与人血纤维蛋白原γ-链在结构上具有相似性。这些肽可抑制血小板的凝集和血纤维蛋白原结合到ADP激活的血小板上。

（6）酪蛋白磷酸肽

乳中酪蛋白胶粒结构的组合使哺乳动物乳腺细胞能够分泌高浓度的蛋白质、钙、磷溶液（乳汁），其中在亚胶粒之间存在着酪蛋白磷酸肽，结果酪蛋白中大量的磷酸丝氨酸残基能够结合二价的金属离子，如 Ca²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Fe²⁺。酪蛋白磷酸肽可与 Ca²⁺结合形成可溶性复合物，增加了可溶性钙的浓度，防止在中性到偏碱性的小肠环境内不溶性磷酸钙的沉淀。酪蛋白磷酸三肽除可以促进Ca²⁺的吸收外，还可与微量元素如 Fe、Mn、Cu和 Se形成有机磷酸盐,作为矿物质元素的载体。

（7）抗菌肽

牛乳铁蛋白在酸性条件下加热产生的水解物（肽）具有抗菌活性，具有抗菌活性的肽可作为食品的天然防腐剂，也可作为新一代疗效性食品的功能组分，或用于胃肠疾病的治疗。

（8）抗癌细胞肽

乳酸菌胞外蛋白酶会分解乳蛋白产生一些活性物质，例如，Ruth等人利用体外细胞培养模型发现，酸奶发酵剂对酪蛋白分解产生的肽类物质会影响直肠细胞生长的动力学，因此经常饮用发酵乳的人群直肠癌及其他癌症发病率较低。

4、生物活性酶类

乳中的大部分酶对乳自身并无作用，只有少部分起作用，但母乳中的酶对乳腺和婴儿的营养素的消化吸收或转移、胃肠功能以及对感染的防御功能等方面有一定的关系，由一些具有特殊生理功能的酶类成为生物活性酶。

（1）乳过氧化物酶

乳过氧化物酶是一种糖蛋白，含有一个血红素基团， LP与H₂O_2、SCN^一共同组成了具有抑菌和杀菌作用LP体系。LP体系对许多细菌都可产生影响，对各种类型的哺乳动物没有任何的毒性作用。LP体系在乳腺中可以防止H₂O₂等过氧化物的积累，从而避免了过氧化物引起的细胞损伤，起到保护乳腺细胞的作用。

（2）溶菌酶

溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁水解酶，作为乳中抗菌体系的一个成分，可以影响新生儿肠道菌群组成。溶菌酶可以通过对白细胞起作用而提高机体的免疫力，可以抑制孢子和其它植物性细胞的生长。

（3）超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶为一种金属酶，牛乳中的SOD含有Cu²⁺和Zn²⁺，其相对分子质量、层析性质、电泳性质与红细胞中的SOD相似，可催化超氧离子自由基发生歧化反应，生成O₂和H₂O，具有维持生物体内超氧离子自由基的产生和消除自由基的作用，可以防御自由基引起的细胞损伤，延长细胞寿命，还可以增强机体抗辐射损伤的能力。

（4）巯基氧化酶

在乳中巯基氧化酶（SOX）位于脱脂乳中的膜物质中，在乳腺组织中，SOX与浆膜成分紧密联接。巯基氧化酶可催化巯基的氧化反应产生二硫键，其作用底物可以是小分子的巯基化合物。也可以是大分子含巯基蛋白。在有氧存在时，该酶对谷胱甘肽的亲和力大，可将还原型谷胱甘肽转变为氧化型谷胱甘肽。此外，SOX还可以氧化还原型核酸酶。SOX对含-S-S-蛋白的产生以及其四级结构的维持起非常关键的作用。因此，乳中的SOX可维持乳中活性蛋白（包括免疫球蛋白等）的结构和功能的完整性。