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牛奶无秘密
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所谓秘密，是对不知道的人而言。牛奶被人类研究了很多年，直到现在还有很多人在孜孜不倦地研究。从某种程度上说，牛奶家族已经没有什么大的秘密了。这虽有侵犯隐私之嫌，可是谁让它们被人类给惦记上了呢？俗话说，不怕人偷，就怕人惦记。一旦被人类惦记上，总要找事做的科学家们就不会罢休。
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牛奶是脂肪在水中分散成小颗粒而形成的。这些小颗粒被蛋白质所包裹因而能够稳定存在。光照到小颗粒上发生散射，牛奶就呈现出“乳白色”。牛奶中的脂肪大概占4％左右，水中的蛋白质总量大概有3.6％，另外还有4％左右的乳糖以及维生素、矿物质等。糖的适应能力比较强，和水相处融洽，和脂肪也就不怎么来往；蛋白质很多，有一部分活动能力强的能够抢占脂肪和水的界面，找到自己的安乐窝，其他的在界面上找不到地方，只好在水里待着。
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牛奶里的蛋白质有两种类型。
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一种叫做酪蛋白，长得极具个性。蛋白质都是由一个个的氨基酸连接在一起形成的。有的氨基酸喜欢和水待在一起，叫做亲水氨基酸；有的不喜欢水或者不被水喜欢，而是喜欢和油或者脂肪待在一起，叫做疏水氨基酸。酪蛋白其实是一个家族，有好几个兄弟，它们家所有成员身上的疏水氨基酸和亲水氨基酸都相对比较集中，从而形成一个疏水的部分和一个亲水的部分。这些蛋白质在水里的时候，亲水部分很伸展，跟水分子们混得很熟；而疏水部分则聚在一起，跟水分子相处得比较别扭，它们能够在水里待着全靠亲水部分。
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牛奶中的另一种蛋白质叫做乳清蛋白。它也有许多家庭成员，它们身上的疏水氨基酸和亲水氨基酸差不多是均匀分布的。氨基酸们不流行异性相吸，反而是物以类聚，疏水的喜欢和疏水的在一起，互相牵制的结果是形成了一个近似球形的结构。疏水氨基酸在内，亲水氨基酸在外，但是有一些疏水氨基酸和待在外面的亲水氨基酸太近，被牵连的结果只好是很不舒服地也待在外面了。这样的分子，就是一个表面亲水的球体，上面打了一些疏水的补丁。
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当脂肪被分散在水里的时候，蛋白质们就纷纷游到脂肪表面去抢占地盘。酪蛋白身材苗条、疏水氨基酸集中，所以爆发力好，游得快；乳清蛋白胖乎乎的，疏水氨基酸虽然多，可是藏在内部的那些帮不上忙，表面的那些毕竟势单力薄，所以整个分子游起来比较慢。到最后，脂肪表面上基本上是酪蛋白家的人。自然界从来只相信实力，谁让人家游得快呢？
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酪蛋白是目前食品工业中最好的蛋白质类型的乳化剂——当然，它的氨基酸组成对于人类来说也很合理，所以也经常被拿去当做保健品忽悠有钱人。一方面它们游得快，能够有效地降低界面张力，把脂肪分散到水中；另一方面，界面上的那些酪蛋白把疏水部分伸到脂肪里，亲水部分伸到水里，因为亲水部分很长，颇有点“长袖善舞”的样子。当另一个脂肪颗粒靠近的时候，各自身上的长袖就难免磕磕碰碰，为了安全，两个颗粒就只好保持一定距离，所以酪蛋白的这种身材很有利于脂肪颗粒的稳定存在。其实乳清蛋白如果能到脂肪表面的话，也可以起到乳化剂的作用，但是他们缺乏酪蛋白那样善舞的长袖，脂肪颗粒容易互相靠近而形成小团体，对于形成均匀的牛奶比较不利。
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天然的牛奶颗粒很大，平均在几微米左右。微米是千分之一毫米，对我们来说可能已经很小了，但是在界面世界里，1微米是很大的尺寸。因为脂肪比水轻，脂肪颗粒就不断往上浮。天然牛奶放置几个小时就会分层。再者，天然牛奶里有一些可能致病的微生物，除非挤出来的奶马上被喝掉，否则那些微生物会快速生长，大大增加致病概率。
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显然，现代社会里的牛奶不可能现挤现喝，一定会有储存、运输、分销这样的过程，不经过处理的牛奶到达消费者手里的时候肯定已经坏了。最基本的处理是高压均质化和灭菌。生牛奶经过高压均质化处理，脂肪颗粒会减小到原来的1/10左右，相应的分层速度会降低一百倍的样子。也有些厂家会在某些牛奶产品里加入增稠剂来增加牛奶的黏度，从而可以降低分层的速度。增稠剂通常是一些多糖，也是食品原料，跟淀粉没有本质上的区别。天然的牛奶黏度很低，用增稠剂增加黏度的做法除了增加稳定性，另一方面也确实迎合了很多人的喜好。黏度高的，看起来好像要浓一些，也有不少人喜欢“黏”的口感。
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牛奶本身是很适合微生物生长的，所以灭菌对于储存就极为重要。现代化的灭菌过程有两种。一种称为“高温快速”或者巴斯德灭菌，通常是在72℃左右加热15～20秒钟，各个厂家不完全相同。虽然这种方法能够较大限度地保持牛奶中的成分不被破坏，但是灭菌不完全，大约还有十万分之一的细菌能够经受住考验，等到条件适合，就“星星之火，可以燎原”。这种牛奶被称为鲜奶，仍然需要保存在冰箱里，而且也放不了多长时间。一般而言，超过两周大量细菌可能就长起来了。另一种方法称为“超高温”，比如在135℃～140℃的温度下处理一两秒钟。这种方法灭菌很完全，不打开瓶子的话，在常温下放置几个月也没问题，牛奶中的主要成分如蛋白质、脂肪、糖、钙等也没有被破坏。
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如果用牛奶中的主要成分重新做成牛奶，得到的奶几乎是没有味道的。换句话说，“奶味”并不是奶的主要成分带来的。天然牛奶的味道受奶牛饲料的影响很大。传统吃草的奶牛产出的奶其“奶味”会浓一些。但是这种味道缺乏一致性，这头牛所产的牛奶的奶味跟那头牛的可能不同，一头奶牛今天的奶味跟明天的也可能不同。这在现代化工业生产中是不可接受的，所以现代化的牛奶农场需要喂标准化的饲料，以产出质量稳定的牛奶。否则，从超市买回的牛奶，今天的跟昨天的味道不同，会让消费者无所适从。
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牛奶家族的旁系亲属
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上一篇说了牛奶各方面的情况，这一篇说说出身牛奶家族，但是自立门户的一些主要食品。
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奶油与脱脂奶
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上一篇说过未经加工的牛奶脂肪颗粒很大，容易分层。奶油就是分出来的被蛋白质包裹着的脂肪颗粒。如果对生牛奶施行离心处理的话，奶油就更容易被分离出来。分离了奶油剩下的液体就是脱脂奶。脱脂奶中没有脂肪，但是还有大量没有在脂肪表面抢到地盘，只好无奈地待在液体中的酪蛋白。酪蛋白被人类惦记上的原因是它的独特结构，前面说过了它的分子结构很特别，疏水氨基酸和亲水氨基酸分别集中在一起，像一个巨大的表面活性剂分子。因为疏水部分不受水分子欢迎，处处受到排挤，当水中的酪蛋白很多的时候，几个酪蛋白的疏水部分也会凑在一起，把亲水部分朝外面，避免与水分子的接触。这样，这些酪蛋白分子就形成了一个小集团，可以像脂肪颗粒一样忽悠照在它们身上的光线，从而呈现“乳白色”。这样的能力是别的食用蛋白所没有的，别的食用蛋白在水中很难形成稳定的乳白色液体。比如豆浆，就无法做成“脱脂豆浆”。
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分离出来的奶油可以进一步脱水，变成“重奶油”，也可以用奶稀释，变成“轻奶油”。总之，改变奶油的含水量，可以得到不同性质的奶油。
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全脂奶含有大约4％的脂肪，脱脂奶没有脂肪。如果把分离出来的奶油再加回去，就可以得到脂肪含量不高的低脂奶，比如1％脂肪、2％脂肪的牛奶等。因为很多香味物质和维生素是溶解在脂肪里的，脱脂的时候那些味道也失去了，这就是为什么脱脂奶没有全脂奶“好喝”的原因。
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奶酪
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奶酪经常被冠以“芝士”或者“起司”这样比较洋气的名字。传统的奶酪先用乳酸菌发酵，等到牛奶变酸，再加入一种从牛胃里分离出来的叫做凝乳酶的蛋白质（希望这不会影响胃口，其实从牛胃里分离出来，跟牛胃没有什么关系了，很干净的）。凝乳酶是一种很有趣的蛋白质，它的作用是把酪蛋白分子在某个特定的位置断开。碰巧一个酪蛋白分子被切的地方是疏水部分和亲水部分的中间，于是得到的两段一段是亲水的，一段是疏水的。亲水的那段倒是好办，自由自在地在水里玩儿；而疏水的那段，到处受到水分子的歧视和排斥，没有了亲水的那段罩着，日子不好过，就到处寻找同伴。因为牛奶中的酪蛋白本来就比较多，这些疏水的酪蛋白片断很容易就互相牵手组成了“一张无边无际的网”，轻易地把那些脂肪颗粒“困在了网中央”。那些被困的脂肪颗粒“越陷越深越迷惘”，最后，和酪蛋白组成的网络一起形成固体分离出来，这就是奶酪。奶酪的味道、口感与这些操作过程中的每一个条件都有关，所以不同公司生产出来的奶酪味道不同，而这些操作条件也就成了各自的不传之谜。
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因为发酵的作用是让牛奶变酸（凝乳酶要在酸性环境中活动），现在也有不发酵而直接加有机酸的。只是这样生产出来的奶酪品质不高，只是成本低而已。至于凝乳酶，从牛胃里提取毕竟是件很麻烦的事情，基因工程技术的发展使得人们可以用细菌来生产，所以凝乳酶的获取倒是变得更容易了。
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有的公司把奶酪宣传成“浓缩牛奶”，说是1斤奶酪来自于10斤牛奶，给人一种奶酪是牛奶精华的感觉。1斤奶酪来自于10斤牛奶可能没有问题，只是不知道价格与10斤牛奶比如何。另一方面，奶酪的成分跟牛奶的还是有很大差别。就成分而言，酸奶要更全面一些。奶酪的魅力在于它独特的口感风味等，虽然营养成分上也不差，但是把它当成一种神奇的“补品”完全是忽悠。
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奶粉和蛋白粉
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把全脂牛奶中的水蒸发掉，得到的是全脂奶粉；把脱脂牛奶中的水蒸发掉，得到的是脱脂奶粉。二者的差别是显而易见的，全脂奶粉中含有大量的脂肪颗粒，而脱脂奶粉就全是蛋白质。
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