哺乳类动物的母亲为新生婴儿在胎盘外生活和发育提供的神奇营养食物是：母奶！

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给人类提供饮用奶的主要动物种类包括：

奶牛 Dairy cows。目前最常见的奶牛品种有：

荷兰牛 Holsteins：全世界最普及的产奶牛。它的产奶量很高。
娟姗牛 Jerseys：它们的牛奶乳脂含量高，非常适合制作奶酪Cheese。
更赛牛 Guernsey：它们生产浓郁的金黄色牛奶。浓郁味来自于大的脂肪球，金色来自于营养素胡萝卜素（它是维生素A的前体）。
瑞士黄牛 Brown Swiss：它们的牛奶蛋白质含量很高。

水牛 Buffalo。因为脂肪含量较高，水牛奶比奶牛奶更浓郁。
牦牛 Yak。牦牛奶比奶牛奶含有更多的脂肪和蛋白质。
山羊 Goat。羊奶脂肪球小，所以是天然均质化的，它口感更顺滑，更容易消化。与牛奶相比，羊奶含有更高含量的某些维生素和矿物质，包括维生素A、维生素 B6、钙calcium、钾potassium和镁magnesium。
绵羊 Sheep。绵羊奶富含脂肪和蛋白质，因此它具有浓郁的奶油味，通常被描述为比牛奶或山羊奶更甜、更浓郁。它是制作酸奶yogurt和奶酪cheese的理想选择。绵羊奶营养丰富，含有高含量的人体必需营养素，例如：钙calcium、磷phosphorus、维生素 B12、核黄素riboflavin (Vitamin B2)和锌zinc。

从生物和化学角度了解牛奶

牛奶含有脂肪球、乳清、蛋白质、维生素、矿物质和水。

新鲜牛奶或生奶是一种“活的”液体，它含有活的白细胞、乳腺细胞、各种细菌、脂肪球和乳清中的活性酶。巴氏灭菌pasteurization过程使酶活性失活并杀死一些活细胞。糖、脂肪和蛋白质是牛奶的最主要成分。

牛奶蛋白在煮沸时不会凝固，不像鸡蛋和动物肉蛋白。然而，牛奶中的蛋白质，尤其是占牛奶蛋白质大部分的酪蛋白casein，在酸性条件下会凝固。这是用牛奶制作酸奶yogurt和奶酪cheese的基础。

主要营养素

牛奶的主要营养成分包括：

乳脂 Milk fat：大部分乳脂是饱和脂肪。乳脂肪球携带脂溶性维生素（A、D、E、K）。
蛋白质 Proteins：主要蛋白质是酪蛋白casein（约占总蛋白质含量的 80%），乳清蛋白（约占20%），和其它蛋白质。
乳糖 Lactose：乳糖，葡萄糖和半乳糖的复合物。
矿物质 Minerals：钙calcium、碘iodine、磷phosphorus、钾potassium、锌zinc、硒selenium、镁magnesium、钠sodium等等。
维生素 Vitamins：维生素B系列（维生素B12、核黄素Riboflavin VitB2、泛酸Pantothenic acid VitB5、硫胺素Thiamin VitB1、维生素B6）、维生素D、维生素A和/或黄橙色胡萝卜素carotene等等。

酪蛋白Casein在胃中形成凝胶状物质，它减慢消化过程并稳定地将氨基酸释放到血液中。乳清蛋白Whey含有人体所有必需的氨基酸，并且容易消化。牛奶中的乳铁蛋白具有抗菌特性。牛奶蛋白含有多种生长因子，支持免疫细胞和身体组织的生长和发育。牛奶乳清含有免疫球蛋白，也称为抗体，是免疫系统的重要组成部分。

骨骼健康：牛奶含有大量的钙和大量优质的蛋白质，它们有助于骨骼生长和强度，能预防骨质疏松。

各类牛奶的营养成分百分比：

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数据来源：

书：食物与厨艺： On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen by Harold McGee
网站： https://www.guernseydairy.com/guernsey-milk

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牛奶和奶制品营养成分示例：

全脂牛奶，3.25% 乳脂，添加维生素 D
Milk, whole, 3.25% milkfat, with added vitamin D

牛奶，减脂，液体，2% 乳脂，添加维生素 A 和维生素 D
Milk, reduced fat, fluid, 2% milkfat, with added vitamin A and vitamin D

牛奶，低脂，液体，1% 乳脂，添加维生素 A 和维生素 D
Milk, lowfat, fluid, 1% milkfat, with added vitamin A and vitamin D

脱脂牛奶，液体，添加维生素 A 和维生素 D（无脂或微量脂）
Milk, nonfat, fluid, with added vitamin A and vitamin D (fat free or skim)

打发的奶油，奶油配料，加压的
Cream, whipped, cream topping, pressurized

黄油，棒，加盐
Butter, stick, salted

人造黄油 Margarine，普通，80% 脂肪，合成的，棒状，无盐
Margarine, regular, 80% fat, composite, stick, without salt

冰淇淋、软冰淇淋、巧克力
Ice cream, soft serve, chocolate

酸奶，原味，低脂
Yogurt, plain, low fat

奶酪，巴氏杀菌法，美式，低脂
Cheese, pasteurized process, American, low fat

牛奶加工

巴氏灭菌 Pasteurization

巴氏灭菌是一种杀死病原体的温和热处理方法。巴氏灭菌可杀死微生物（活的致病微生物和腐败微生物microbes），同时还能使酶活性失活。这两者会导致食物腐败和疾病风险。巴氏灭菌法是以法国化学家和微生物学家路易斯·巴斯德Louis Pasteur的名字命名。他研发了一种工艺，通过适度的热处理可以使葡萄酒中不需要的微生物失活，并对葡萄酒的风味只产生一点点变化。

主要巴氏灭菌方法：

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巴氏杀菌牛奶的确切保质期通常制造商会在包装上注明，并且可能会根据当地法规和市场顾客喜好而有所不同。消费者必须检查包装上的有效期并遵守正确的储存和处理说明，以确保牛奶在整个保质期内保持其质量和饮用安全。

阅读维基百科文章上了解更多有关巴氏灭菌的知识: https://en.wikipedia.org/wiki/Pasteurization

阅读此论文了解更多有关巴氏灭菌对牛奶蛋白的影响：Influence of Ultra-Heat Treatment on Properties of Milk Proteins: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8468757/

这是一个有关巴氏灭菌过程的短视频：

^[video:pasteurization]

均质化 Homogenization

如果您让牛奶静置一段时间，牛奶蛋白将大乳脂球编织在一起浮到顶部，形成一层奶油。牛奶均质过程使用高压将大脂肪球分解成小脂肪球。由于乳脂球膜破裂，较小的脂肪球表面暴露出来，并吸引酪蛋白颗粒作为外壳。带涂层的小脂肪球重量增加，也减少了与其他脂肪球结块的趋势，结果是它们均匀地分散到乳液中，避免了顶部出现的“奶油层”。

均质化的牛奶在口中感觉更加“奶油感”，因为它含有更多数量的脂肪球。它也更白，因为黄色的类胡萝卜素分散了。

山羊奶和绵羊奶的脂肪球较小，因此它们是自然均质化的。

通常牛奶在均质化之前或同时进行巴氏灭菌。

这是一个有关牛奶均质化过程的短视频：

^[video:homogenization]

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牛奶种类

全脂牛奶中脂肪重量约占总重量的3.5%，总脂肪中约 60-70% 是饱和脂肪。饱和脂肪可能会增加低密度脂蛋白胆固醇（“坏” LDL cholesterol），从而增加患心血管疾病的风险。

由于乳脂肪球自然浮到顶部，我们可以撇去奶油层，以减少牛奶中的脂肪含量。牛奶生产商使用离心机或其他机械方法从牛奶中分离脂肪。该过程在均质化过程之前执行。生产商通常根据脂肪含量水平提供以下类型的牛奶产品：

全脂牛奶 Whole Milk：天然含有占牛奶总重量3.5%的脂肪量
低脂 Reduced fat 2% 牛奶：将脂肪含量降低至牛奶总重量的2%
低脂 Low fat 1% 牛奶：将脂肪含量降低至牛奶总重量的1%
脱脂（Skim or fat free）牛奶：仅含有牛奶总重量的 0.1 – 0.5% 的脂肪含量

生产过程通常将全脂牛奶分为两种主要成分：脂肪（奶油）和脱脂牛奶。然后将脱脂牛奶与计算好量的奶油混合，以达到最终产品所需的脂肪百分比。

由于乳脂肪球含有脂溶性营养素，例如维生素 A 和 D，脱脂会去除这些营养素。生产商通常会在牛奶中添加维生素 A 和 D。对于低脂和脱脂牛奶，生产商有时还会添加蛋白质来强化牛奶。

炼乳或“蒸发过的”牛奶 Condensed or Evaporated Milk

炼乳或“蒸发过的”牛奶是通过在低压下加热生奶，使其在华氏110-140⁰F / 摄氏43-60⁰C 的温度下沸腾而制成的。通常这个过程会让50%的水蒸发掉。然后将它进行均质化homogenized、灭菌sterilized、装罐。

甜炼乳 Sweetened condensed milk 是通过在“蒸发过的”牛奶中添加食糖制成的。达到糖浓度的55%。通过这种渗透过程，微生物无法在高浓度糖奶中生长，因此不需要灭菌。

牛奶粉

首先，牛奶经过高温巴氏灭菌。然后通过真空蒸发法除去90%的水，再然后在热空气舱中用喷雾干燥器去除剩余的 10% 的水。低水分含量使奶粉不易受微生物生长和腐败的影响，因此在干燥阴凉的房间里可以保存几个月。

奶粉生产过程可能会损失或减少一些对热敏感的营养素，例如维生素C和一些B族维生素（例如硫胺素thiamin、核黄素riboflavin）。通常它很好地保留了蛋白质含量，包括酪蛋白casein和乳清蛋白whey。

想了解从奶牛场到牛奶生产、再到商店货架的整个过程，请看这个视频：How Milk is Made? （牛奶是如何制成的？）

^[video:HowToMakeMilk]

奶制品

^[image:cream]奶油 Cream
如果您让牛奶静置一段时间，牛奶蛋白将大乳脂球编织在一起浮到顶部，形成一层奶油。撇去顶层，得到“奶油”。^[endimage]

^[image:butter]黄油 Butter
将奶油在约40⁰F/5⁰C的温度下冷却8小时以上，使一半的脂肪球变成晶体。然后搅拌半结晶状的奶油以打破其脂肪球膜。结果，这些小球相互碰撞，它们的液体流动在一起形成连续的物质，这就是黄油。^[endimage]

^[image:margarine]人造植物黄油 Vegetable Margarine
氢化过程通过部分氢化将植物油中的一些不饱和脂肪转化为饱和脂肪，使得液体植物油的质地变硬些。然后将其与其他成分混合，例如乳化剂、盐、调味剂和色素。氢化过程会引入反式脂肪酸，它可能会提高血液中低密度脂蛋白胆固醇（“坏” LDL cholesterol）的水平。如今，制造商已发明了多种生产“无反式脂肪酸”的人造黄油的方法。^[endimage]

^[image:icecream]冰淇淋 Ice Cream
冰淇淋的基本组成部分是水分子冰晶、加糖的浓缩奶油和空气。将冷却后的含有牛奶、奶油、糖和调味料的混合物放入冰淇淋机器。机器在冷冻的同时不断搅拌，将水分子变成冰晶。糖降低了奶油的冰点，使其在水分子冻结时仍保持液态。当冰淇淋机不断搅拌混合物时，气泡被困在冰淇淋混合物中，因此混合物变得蓬松。“冰冻的蓬松奶油”冰淇淋就是这样制作成的！^[endimage]

^[image:yogurt]酸奶 Yogurt
酸奶是发酵乳。制作酸奶的基本过程是：1）加热牛奶。要么一直沸煮牛奶直到蒸发掉足够的水，要么添加奶粉使其更浓缩。2）将细菌添加到牛奶中，并在不超过104-113⁰F/40-45⁰C 温度下发酵至少 2-3 小时（温度越低时间越长）。细菌生长并产生乳酸。牛奶蛋白在酸性条件下凝固，变成凝胶状半固体。酸奶最著名的健康益处之一是其高含的益生菌，它是有益于肠道健康的活细菌和酵母。^[endimage]

^[image:cheese]奶酪 Cheese
奶酪是通过凝结牛奶并去除牛奶中的水制成的。细菌bacteria和凝乳酶rennet在奶酪制作过程中发挥着关键作用。

细菌 Bacteria: 牛奶中的蛋白质在酸性条件下会凝固。乳酸菌lactic acid bacteria将牛奶中的乳糖lactose发酵成乳酸lactic acid。不同的细菌菌株可以将蛋白质分解成不同形式的肽peptides和氨基酸amino acids，从而形成独特的质感、味道和香气。有一种细菌，丙酸杆菌propionibacteria，可以产生二氧化碳气体，在奶酪上产生孔洞！^[endimage]

凝乳酶 Rennet：奶酪制作过程使用凝乳酶作为催化剂来凝固牛奶蛋白质，特别是酪蛋白casein。它使牛奶形成凝胶状结构（凝乳curds），将牛奶中的脂肪和其他固体留住在凝乳中，而液体乳清可以被排出。凝乳酶含有酶，主要是凝乳酶chymosin。它传统上取自于小牛的胃壁，现在它是通过微生物发酵或基因工程微生物来源生产的。

盐 Salt：在奶酪制作过程中，在凝乳中添加盐以抑制腐败微生物的生长。

成熟 Ripening：“成熟”是将新鲜的橡胶状凝乳转变成美味奶酪的阶段。奶酪制造商仔细控制水分含量、微生物生长和酶活性，以达到所要的质感和风味，从而生产出不同类型的奶酪。较高的水分含量和较短的成熟aging时间（数周）可以生产出柔软的新鲜奶酪。较低的水分含量和较长的成熟时间（数月）可以生产出更硬且保质期更长的奶酪。

对营养素的影响: 奶酪制作过程去除了大部分乳清液，因此，乳清蛋白whey proteins和水溶性维生素（如维生素 C 和 B 族维生素）会部分损失，根据制作的奶酪类型损失度不同。不过，剩余的蛋白质和钙更加浓缩了。有些奶酪，尤其是陈年奶酪aged cheeses，钠盐含量可能很高。需要关注盐摄入量的人群，例如高血压患者，要注意。

注意事项

牛奶不适合 1 岁以下的婴儿。主要原因是：

营养成分组合不适合婴儿生长：它含有太多蛋白质、钠和钾，不够多的铁和维生素D。
不易消化：牛奶中的蛋白质和脂肪对于婴儿来说很难消化。
牛奶会干扰铁的吸收。
牛奶过敏：轻微症状是皮疹或胃肠道不适，严重症状可能是呼吸困难。

乳糖不耐症 Lactose Intolerance

乳糖是牛奶中的糖。人体需要在小肠中通过乳糖消化酶乳糖酶lactase将其分解为葡萄糖。许多成年人（实际上是地球上的大多数成年人）的乳糖酶在极低水平或缺乏乳糖酶，结果是乳糖通过小肠到达大肠，在那里细菌将其代谢，导致腹胀或腹泻。

酸奶yogurt含有产生乳糖消化酶的细菌。

奶酪cheese几乎不含乳糖，因为它们与乳清液一起被去除了。

存储技巧

一杯牛奶含有数百万个细菌，即使是巴氏杀菌牛奶也是如此。将牛奶放入冰箱可以减缓细菌和其他可能导致腐败的微生物的生长。

牛奶接触氧气会导致脂肪球膜中的磷脂氧化。氧化会加速牛奶中细菌、酵母菌和霉菌的生长，它还会导致牛奶中某些营养素的降解degradation，特别是维生素 A 和 E 等。

将牛奶暴露在阳光和荧光灯下会分解某些成分并激活一些光化学反应。牛奶中有些营养素对光敏感，如核黄素riboflavin（维生素B2）、脂溶性维生素（维生素A、D、E和K）。

因此，将牛奶存放在冰箱的不透明纸盒中很重要，防止空气进入容器。牛奶容器打开后，需在几天内饮用，以确保新鲜并避免变质。

冷冻牛奶会形成锯齿状的水晶体，它会刺穿脂肪球的膜，结果是冷冻然后融化的牛奶变成一团油。

烹饪技巧

乳脂肪球和蛋白质耐热，因此牛奶可以煮沸。然而，锅底的高温可能会使牛奶蛋白浓缩并粘在锅的金属上。倒入牛奶前用水润湿一下锅底，可以减少粘附力。另外用低到中火来加热牛奶，而不是用高温煮牛奶。高温会使乳蛋白变性、凝固，让牛奶表面形成一层“皮”，使部分营养成分损失，尤其是热敏性营养成分例如维生素B等。

参考资料

书：食物与厨艺： On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen, written by Harold McGee (https://www.amazon.com/Food-Cooking-Science-Lore-Kitchen/dp/0684800012)
论文：超热处理对乳蛋白性质的影响 Influence of Ultra-Heat Treatment on Properties of Milk Proteins (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8468757/)
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维基百科Wikipedia文章

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