牛乳的成分随泌乳期的进展会发生变化。在生产上根据泌乳期，乳被分为初乳、常乳和末乳。初乳是指母牛产仔后1周以内分泌的乳。初乳的干物质含量很高，也含有较多的球蛋白和维生素，这对初生的仔牛是很重要的营养物质。但由于酸度较高，不允许作为鲜奶出售和加工原料。末乳是指母牛干奶前1周所产的奶。但是，末乳因成分的缘故，味道稍苦而微咸，因此不宜作加工原料。实际乳品生产中的原料乳主要是常乳。

    1） 牛乳的化学成分

    牛乳的成分组成一般是稳定的，它含有87％～88％的水分和12％～13％的干物质。其干物质中的碳水化合物和矿物质呈溶液状态，脂肪等脂质成分呈乳浊液状态，而蛋白质主要以胶体粒子形式分散在牛乳中。受乳牛的品种、个体差异、泌乳期、年龄、营养水平、季节、健康状况的影响，牛乳干物质中的成分有所差异，其中变化最大的是脂肪，其次是蛋白质，而乳糖、灰分的含量相对比较稳定。

    牛乳中的脂肪经离心分离可被分离出来，称为稀奶油。余下的部分称为脱脂乳。而未经脱脂处理的牛乳则称为全脂乳。稀奶油中主要成分是脂肪、脂溶性维生素等成分。牛乳经酸或凝乳酶处理可产生凝聚作用，获得的凝聚部分称为凝乳。它的主要成分是牛乳的部分蛋白质（酪蛋白）、脂肪及脂溶性维生素。凝乳以外的溶液部分称为乳清，它主要含有乳白蛋白、乳球蛋白、乳糖、矿物质、水溶性维生素等水溶性成分。

    （1）牛乳中的蛋白质  牛乳中的含氮物质除游离氨基酸、尿素、肌酸、嘌呤等非蛋白态氮外，95％是蛋白质。乳蛋白主要包括酪蛋白、乳清蛋白及少量的脂肪球膜蛋白质。它是牛乳中的主要营养成分，含有人体必须的氨基酸，是一种全价的蛋白质。其中酪蛋白占了牛乳蛋白质的80％。此外，牛乳中还存在少量的蛋白质以外的非蛋白态氮素化合物，其含量仅为牛乳全氮量的5％。

    （2）乳脂肪  牛乳中的脂肪其97～98是由3个脂肪酸与甘油形成的脂类。其他的甘油脂、硬脂酸、磷脂、游离脂肪酸等仅占很少部分。 脂肪球的上浮速度与脂肪球的半径成正比，脂肪球越大，上浮得越快。因此，生产中将牛乳进行均质处理，使脂肪球半径变小（半径接近1～2微米），即使牛乳长期放置保存也不会出现分层。

    （3）乳糖  乳糖是哺乳动物乳汁中特有的、主要的碳水化合物，是一种双糖，溶解度比蔗糖差，甜度仅为蔗糖的1/6～l/5。水解时生成葡萄糖和半乳糠。牛乳中的乳糖含量为4．5％～5．0％，占干物质的38％～39％，呈溶液状态存在于乳中。

    乳糖是乳中主要营养成分之一，当人们饮用牛乳后，乳糖被消化道中的乳糖酶水解为葡萄糖、半乳糖而吸收，从而促进人的大脑和神经组织的发育。乳糖易被乳酸菌分解生成乳酸，l个分子的乳糖可生成4个分子的乳酸。在肠道中乳糖能促进嗜酸杆菌的发育，抑制腐败菌的生长，同时促进钙、磷及其他矿物质的吸收。但是，有些人特别是婴儿消化道内缺乏乳糖酶，因而不能消化吸收乳糖。当饮用牛乳或食用乳制品时，发生腹泻症状，称为乳糖不耐症或乳糖不适应症。这一问题可通过向乳品中加入乳糖酶将乳糖分解的方式来解决。

    （4） 乳中的无机成分  牛乳中含有0．7％的无机盐，主要是钾、钙、磷、硫、氯及其他微量成分。其数量随泌乳期、饲料及个体健康状况等而有差异。其中钠、钾、氯呈溶液状态，钙、镁、磷则一部分呈溶液状态，一部分呈悬浊状态。无机成分在加工上对牛乳的稳定性起着重要的作用。牛乳中的钙、镁与磷酸盐、柠檬酸盐之间保持适当的平衡，是保持牛乳热稳定性的必须条件。如果钙、镁含量过高，牛乳在较低温度下就产生凝聚，这时加入磷酸盐或柠檬酸盐就可防止牛乳凝固。生产炼乳时常用磷酸盐或柠檬酸盐作稳定剂。另外，乳中的无机成分加热后可溶性变成不溶性，在接触乳的器具表面形成一层乳垢。它会影响热的传导和杀菌效率。

    此外，牛乳中铜、铁、镁、锰等微量元素在人的生理和营养上有重要的作用。

    （5） 维生素  牛乳中含有多种维生素，特别是维生素B2含量很丰富，但维生素D的含量不多，应予以强化。维生素A、D、B2及尼克酸对热是稳定的，热处理中损失并不大。此外，在生产酸乳制品时由于微生物的作用能使一些维生素含量提高。所以，酸乳是一类维生素含量丰富的营养食品。干酪及奶油加工中，脂溶性维生素被转移到制品中而得到充分利用，而水溶性维生素则残留于酪乳、乳清及脱脂乳中。

    （6） 乳中的酶  乳中的酶主要来源于乳腺和微生物的代谢产物。这些酶类在70℃以上的温度或放射线（紫外线、X射线等）的照射下被破坏。乳品生产中最重要的是水解酶类和氧化还原酶类。

    2)   影响牛乳成分的因素

    牛乳的成分由于品种、个体差异、泌乳期、年龄、饲料、季节、气温、挤奶状况及健康状况等因素的影响而有显著的变化。其中变化最大的是脂肪，其次是蛋白质，但乳糖和灰分含量相对比较稳定。

    （1）牛的品种对牛乳成分的影响  由于牛品种的不同，乳中脂肪、蛋白质含量的差别较大，例如荷斯坦牛乳脂及乳蛋白含量低，而娟姗牛、更赛牛乳成分就高。

    （2）泌乳期对牛乳成分的影响  泌乳各个月的乳成分变化很大，乳脂率在第一月高，第二月开始下降，到第三、四月，降到最低，从第五月开始回升，到第十、十一月达到高峰。非脂固体主要表示蛋白质含量变化，因为乳糖和灰分相对稳定。第一月较高，第二、三、四、五月下降，从第六月开始上升，后来升得较快，直到十一月。一般说，产奶量高时乳脂率低，产奶量低时乳脂率高，乳脂率与乳蛋白率的升降有相似的趋势。

    （3）乳牛年龄对牛乳成分的影响  乳牛年龄的大小对乳中的脂肪含量有所影响。一般幼年母牛分泌的乳汁比较缺乏脂肪，乳牛在体壮力强时，脂肪含量可维持均匀而无甚变化。

    （4）饲养与管理条件对牛乳成分的影响  具有充分营养价值的饲养可以提高乳的产量和增加乳中的干物质的含量。乳的成分受饲料的影响较大，特别是乳脂。乳牛的饲料热量低时，所产乳的非脂乳固体含量会降低；乳牛的饲料蛋白质含量变化时，乳中的蛋白质含量也会发生变化。

    （5）挤乳对牛乳成分的影响  挤乳的间隔如果不是正确的12 h，则间隔短的一次所挤的乳脂肪含量较高。挤乳时，最先挤出的乳干物质含量比较低，继续挤时，则脂肪与干物质的含量渐次增加，到最后挤完时，乳汁中总干物质含量比较高。同时，适当的增加挤乳的次数可使乳量增多。

    （6）乳牛健康状况对牛乳成分的影响  乳牛的健康状况对与乳的产量和品质均有影响。最为普遍的乳牛疾病为乳房炎，患有乳房炎的乳，除产量显著下降外，非脂乳固体也会下降。

    3）  牛乳的物理性质

    牛乳的物理性质是鉴定牛乳品质的重要指标，也是合理安排乳制品加工工艺流程的重要依据。主要包括乳的色泽、相对密度、酸度、冰点和沸点、滋味和气味等。

    （1）乳的色泽  正常的鲜乳不透明、呈乳白色，这是由于乳中含有乳脂肪球、蛋白质和某些无机盐类悬浮粒子的缘故。脂肪球分散的越细小，乳的白色程度越大，如均质乳就较白。如果牛的饲料中含有较高的胡萝卜素，则乳脂肪的色泽就偏黄，乳的白色就会降低。

    （2）相对密度  牛乳在15℃时，相对密度为1．028～1．034。比重的大小随牛乳中干物质的含量、温度高低而变化。牛乳的干物质含量越高比重就越大；如果牛乳温度降低，奶的比重就会增大。

    （3）酸度  正常乳的pH为6.6～6.7。初乳及酸败乳的酸度在pH6.5以下。酸度通常用标准的碱溶液测定的结果来表示，称吉尔涅尔度，用酸度（°T）表示。正常乳的酸度为16～18°T。

    （4）冰点和沸点  由于牛乳中含有乳糖、蛋白质和无机盐类等，使得牛乳的冰点降低，一般在-0．59 ℃－0．54 ℃。正常乳的冰点是比较稳定的，如果乳中掺水，冰点就会升高。一般乳中每掺 1％水时，冰点约上升 0．0055℃。

    （5）滋味和气味  正常乳具有特殊的芳香味，这是由于乳中含有的乳脂肪和挥发性成分等物质的缘故。但是牛乳也容易吸收外界的异味成分（如饲料味、粪臭味等）。另外，卫生不好，保存方法不当，乳的蛋白质、脂肪腐败等也会使乳产生异味。其原因有如下几种：

    苦味乳  造成苦味乳的原因可能是饲料中含有强烈的苦味成分；泌乳末期乳；某些能形成苦味成分的微生物在乳中繁殖。

    酸臭味乳  产生酸臭味乳是由于解脂酶作用使脂肪分解以及蛋白质腐败变质。

    牛体味乳  原因是牛的饲养环境不卫生；牛体和乳房未刷拭和洗净。

    金属臭乳  是因为用了已经污染的挤奶器和奶缸；牛乳接触了腐蚀的金属。