乳的依數性

將一非揮發性溶質溶於水時，溶液的冰點將比水的冰點有所降低，沸點有所升高；在溶液與水之間若用半透膜隔開將會產生滲透壓。對於溶液來說，以上“冰點降低”、“沸點升高”、“滲透壓”等數值僅與溶液中溶質的質點數(以摩爾分數表示)有關，而與溶質的性質無關，因此稱之為“依數性”。

基本介紹

• 中文名：乳的依數性
• 概念：冰點、沸點、滲透壓

定義

乳的重要依數性包括冰點(-0.522℃)、沸點(100.15℃)和滲透壓(700kPa，20℃)，這些特性彼此是相互關聯的。由於乳的滲透壓能保持基本恆定(因為它要受到牛體血液滲透壓的調控)，因此，冰點也是相對恆定的。按照拉烏爾定律，與水相比牛乳表現出冰點下降與沸點上升的特性。

冰點

牛乳冰點的平均值為-0.525～--0.565℃，平均為-0.542℃。作為溶質的乳糖與鹽類是決定乳汁冰點的主要因素，由於它們的含量較穩定，所以正常新鮮牛乳的冰點較穩定。如果在牛乳中摻水，可導致冰點回升。可根據冰點計算摻水量，摻水10%牛乳冰點約上升0．054℃。摻水量推算公式：

上式中，w為以質量計的加水量，%；t為正常乳的冰點，℃；t’為被檢乳的冰點，℃；ws為被檢乳的乳固體含量，%。

沸點

牛乳的沸點在101.33kPa(1個大氣壓)下約為100.55℃。乳的沸點受乳中乾物質含量所影響，如在濃縮過程中因水分不斷減少乾物質含量增高而使沸點不斷上升，當濃縮到原容積的一半時，乳的沸點約上升到101.05℃。

滲透壓

乳的滲透壓受血液調控，因此，乳的滲透壓與血液的滲透壓基本相等，即687kPa。如果乳中乳糖含量發生變化，為了平衡滲透壓，乳腺會通過Na、C1濃度的改變來補償。所以，乳中的乳糖含量和氯離子濃度呈強的負相關。

影響因素

由於乳脂肪球、酪蛋白和乳清蛋白分子粒子大或質量大，因此對冰點無重要作用，而乳糖的作用最大。乳糖、氯化物和其他鹽類(Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺、乳酸鹽、磷酸鹽、檸檬酸鹽等)對乳的冰點降低的貢獻率分別為55%、25%和20%。因單一乳糖而致乳的冰點降低已計算出為0.296℃。設定平均冰點降低0.522℃，所有其他成分降低的冰點值僅為0.226℃。氯也是影響依數性的又一重要因素。設Cl^-濃度為0.032mol，Cl^-的伴生單價離子還有Na⁺和K⁺，被Cl^-及其相關離子降低的冰點值為0.119℃。因此，乳糖、Cl^-和其他離子降低的冰點值約占80%。由於乳的滲透壓受血液調控，在分泌乳汁中這種調控機制將保持乳的滲透壓與血液的滲透壓相等，即687kPa，因此乳中乳糖濃度的變化都會通過Na⁺、Cl^-濃度的改變而得到補償，特別是乳糖濃度和氯離子濃度呈強的負相關。

乳滲透壓的自然變化受乳腺生理狀況的限制，乳冰點的差異也因季節(夏季高冬季低)、飼料(草場放牧和吃精飼料比飼餵乾草的冰點低，飼料品質差或突然改變飼料均會使生乳冰點明顯上升)、泌乳階段(分娩後4～6周冰點最高)、攝入水量(飲水量大則冰點高)、育種(通常認為娟姍牛乳比荷斯坦牛乳的冰點低，導電率也低)、熱應激和泌乳時間段的不同而變化。

這些因素常常互相關聯，但對乳冰點的影響相對較少。因此，不影響滲透壓活性分子和離子數目的乳品加工單元操作，也不影響冰點。冷卻(或加熱)乳可引起離子態向膠體態鹽的轉化(或膠體態向離子態轉變)。

然而，冷卻或加熱(即HTST、巴氏殺菌或最低UHT加熱)處理對冰點的影響結果是相矛盾的，可能是這種變化在一定時間內是緩慢發生並呈可逆之故。直接UHT處理中要加入一定水蒸氣量，這一多餘的水分可在急速蒸發冷卻中被蒸發走，同時也除去CO₂等氣體，可使冰點小量升高。真空加熱處理牛乳即真空脫嗅，也是因脫除氣體而增加了冰點。然而，如果真空處理導致明顯脫水而使濃度加大，則冰點將降低，但同時由於全部或部分CO₂的喪失所致的冰點下降而得到部分或全部的補償，從而可維持產品冰點不變或變化不大。發酵對其冰點有很大影響，因為1mol乳糖可產生4mol乳酸；同樣，檸檬酸發酵也會影響乳的冰點。在一定範圍內可以用測定冰點來推算乳酸度，因為乳酸度在0.18%以上每高出0.01%，則冰點降低0.0034℃。