上一节课我们了解了乳的组成和化学成分的性质，这一节课我们来详细了解乳的物理性质，包括乳的色泽和光学性质、热学性质、滋味与气味、酸度和氢离子浓度、电学性质、比重密度、黏度和表面张力这七个部分。

新鲜正常的牛乳呈不透明的乳白色或稍带淡黄色。乳白色是乳的基本色调，这是由于乳中的酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射的结果。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萤光性黄绿色。

牛乳对光的不规则反射，其反射量较均质乳少，较脱脂乳多。在波长为578nm时，牛乳的反射光量约70％。反之，牛乳对光的透射量较脱脂乳少，较均质乳多。在波长为578nm时，牛乳透射的有效深度为24mm，在该深度内受到照射的维生素B₂、B₆、C等会有损失。

牛乳的折射率由于有溶质的存在而比水的折射率大，但全乳在脂肪球的不规则反射影响下，不易正确测定。由脱脂乳测得的较准确的折射率为n_D²⁰＝1.344～1.348 。

牛乳的热学性质主要有冰点、沸点和比热。由于有溶质的影响，乳的冰点比水低而沸点比水高。

1、冰点

牛乳的冰点为-0.525～-0.565℃，平均为-0.540℃。牛乳中的乳糖和盐类是导致冰点下降的主要因素。正常的牛乳其乳糖及盐类的含量变化很小，所以冰点很稳定。如果在牛乳中掺10％的水，其冰点约上升0.054℃。可根据冰点变动用下列公式来推算掺水量：

式中：X---掺水量（％）；

T---正常乳的冰点；

T₁---被检乳的冰点。

如果以重量百分率计算加水量，则按下式计算:

式中：TS---被检乳的乳固体； 

W----以重量计的掺水量。

酸败的牛乳其冰点会降低，所以测定冰点要求牛乳的酸度在20°T以内。

2、沸点

牛乳的沸点在101.33kPa(1个大气压)下为100.55℃，乳的沸点受其固形物含量影响。浓缩过程中沸点上升，浓缩到原体积一半时，沸点上升到101.05℃。

3、比热

牛乳的比热为其所含各成分之比热的总和。牛乳中主要成分的比热为kJ／(kg·K):乳蛋白2.09，乳脂肪2.09，乳糖1.25，盐类2.93，由此计算得牛乳的比热大约为3.89kJ／(kg·K)。

牛乳的比热随其所含的脂肪含量及温度的变化而异。在14～16℃的范围内，乳脂肪的一部分或全部还处于固态，加热的热能一部分要消耗在脂肪融化的潜热上，故在此温度范围内，其脂肪含量越多，使温度上升1℃所需的热量就越大，比热也相应增大。在其他温度范围内，因为脂肪本身的比热小，故脂肪含量越高，乳的比热越小。

乳和乳制品的比热，在乳品生产过程中常用于加热量和致冷量计算，可按照下列标准计算:牛乳为3.94～3.98 kJ／(kg·K)，稀奶油为3.68～3.77 kJ／(kg·K)，奶酪为2.34～2.51kJ／(kg·K)，炼乳为2.18～2.35 kJ／(kg·K)，加糖乳粉为1.84～2.01 kJ／(kg·K)。

乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，所以牛乳带有特殊的香味。乳经加热后香味增强，冷却后减弱。牛乳除了原有的香味之外很容易吸收外界的各种气味。所以挤出的牛乳如在牛舍中放置时间太久即带有牛粪味或饲料味，与鱼虾类放在一起则带有鱼腥味。贮存器不良时则产生金属味。消毒温度过高则产生焦糖味。美国的试验表明，异味中88.4%来源于饲料味，12.7%为涩味，11.0%为牛体味。

新鲜纯净的乳稍带甜味，这是由于乳中含有乳糖的缘故。乳中除甜味外，因其中含有氯离子，所以稍带咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易觉察，但异常乳，如乳房炎乳，氯的含量较高，故有浓厚的咸味。

乳蛋白分子中含有较多的酸性氨基酸和自由的羧基，而且受磷酸盐等酸性物质的影响，故乳是偏酸性的。刚挤出的新鲜乳的酸度称为固有酸度或自然酸度。若以乳酸百分率计，牛乳自然酸度为0.15%～0.18%。挤出后的乳在微生物的作用下发生乳酸发酵，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或发生酸度。固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一般情况下，乳品工业所测定的酸度就是总酸度。

乳品工业中的酸度是指以标准碱液用滴定法测定的滴定酸度。我国《乳、乳制品及其检验方法》就规定测定酸度以滴定酸度为标准。滴定酸度亦有多种测定方法及其表示形式。我国滴定酸度用吉尔涅尔度简称“°T”(TepHep度)或乳酸百分率(乳酸%)来表示。

1、吉尔涅尔度(°T)

取10mL牛乳，用20mL蒸馏水稀释，加入0.5%的酚酞指示剂0.5mL，以0.1 mol/L氢氧化钠溶液滴定，将所消耗的NaOH毫升数剩以10，即为中和100mL牛乳所需的0.1mol/L氢氧化钠毫升数，消耗1mL为1°T，也称1度。

正常牛乳的酸度为16～18°T。这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的乳酸无关。自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及CO₂等酸性物质所构成。例如新鲜的牛乳自然酸度为16～18°T，其中3～4°T来源于蛋白质，约2°T来源于CO₂，10～12 °T来源于磷酸盐和柠檬酸盐。

2、乳酸度(乳酸%)

用乳酸量表示酸度时，按上述方法测定后用下列公式计算:

正常牛乳的乳酸度为0.15～0.17%。此法为日本、美国采用，但美国用9g牛乳代替10mL牛乳。

西德用苏克斯列特格恩克尔度(°SH)表示，其滴定方法与°T度相同，只是所用的NaOH的浓度不一样，°SH度所用的NaOH溶液为0.25 mol/L，乳酸(%)=0.0225×°SH

法国用道尔尼克度(°D)表示。取10mL牛乳不稀释，加1滴1%酚酞的酒精溶液指示剂，用1/9 m ol/L氢氧化钠液滴定，其毫升数的1/10为1°D。

荷兰用荷兰标准法(°N)表示。取10mL牛乳，不稀释，用0.1 mol/L氢氧化钠溶液滴定，其毫升数的1/10为1°N。

以上讨论的是牛乳的滴定酸度，若从酸的含义出发，酸度可用氢离子浓度指数(pH值)表示。pH 值为离子酸度或活性酸度。正常新鲜牛乳的pH值为6.4～6.8，一般酸败乳或初乳的pH在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH在6.8以上。

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，特别是氯根和乳糖的含量有关。正常牛乳在25℃时，导电率为0.004～0.005 S(西门子）。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 S即可认为是病牛乳。

2、氧化还原电势

‍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。氧化还原电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 V(伏特)。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，可使其氧化还原电势降低，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。

乳的比重是在15℃时一定容积牛乳的重量与同容积同温度水的重量比。正常乳的比重平均为；乳的相对密度指乳在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。乳的比重和密度在同温度下其绝对值相差甚微，因乳的密度较比重小0.0019，乳品生产中常以0.002的差数进行换算。

乳的相对密度在挤乳后1h内最低，其后逐渐上升，最后可大约升高0.001左右，这是由于气体的逸散、蛋白质的水合作用及脂肪的凝固使容积发生变化的结果。故不宜在挤乳后立即测试比重。乳的比重与乳中所含的乳固体含量有关。乳中各种成分的含量大体是稳定的，其中乳脂肪含量变化最大。如果脂肪含量已知，只要测定比重，就可以按下式计算出乳固体的近似值：

T＝1.2F＋0.25L＋C

式中：  T---乳固体（％）；

F---脂肪（％）；

L---牛乳比重计的读数；

C---校正系数， 约为0.14。

为了使计算结果与各地乳质相适应，C值需经大量试验数据取得。

牛乳大致可认为属于牛顿流体。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。在一般正常的牛乳成分范围内，非脂乳固体含量一定时，随着含脂率的增高，牛乳的粘度亦增高。当含脂率一定时，随着乳固体的含量增高，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(即网状结构)。此外，在生产乳粉时，如粘度过高可能妨碍喷雾，产生雾化不完全及水分蒸发不良等现象。

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。