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ミルクは通常、授乳中の哺乳類の乳腺から分泌される白い液体食品（ただし、黄色、クリーム色、ピンク色、茶色の色合いの場合もある）です。固形食を消化できるようになる前の若い哺乳類にとって、ミルクは主要な栄養源です。 [ 1 ]ミルクには、カルシウムやタンパク質、乳糖、飽和脂肪など、多くの栄養素が含まれています。 [ 2 ]乳糖を分解するには、ラクターゼという酵素が必要です。ミルクに含まれる免疫因子と免疫調節成分は、ミルクの免疫力に貢献しています。初乳と呼ばれる最初のミルクには、多くの病気に対する免疫システムを強化する抗体と免疫調節成分が含まれています。
牛乳は農産物として、主に牛などの家畜から酪農場で集められます。人間は牛乳を飲み物として、また乳製品の原料として使用します。米国疾病予防管理センター（CDC）は、12か月以上（母乳または粉ミルクを与えるのをやめる最低年齢）の子供は1日に2回乳製品を摂取することを推奨しており[ 3 ]、世界中で60億人以上が牛乳と乳製品を消費しています[ 4 ] 。成人が牛乳を消化する能力はラクターゼ持続性に依存しているため、乳糖不耐症の人は乳糖を消化するのが困難です。
2011年には、酪農場は2億6000万頭の乳牛から約7億3000万トン（8億ショートトン）の牛乳を生産した[ 5 ] 。 [ 6 ]インドは世界最大の牛乳生産国であり、脱脂粉乳の主要輸出国である[ 7 ] [ 8 ]ニュージーランド、ドイツ、オランダは乳製品の主要輸出国である[ 9 ] 7億5000万人から9億人が酪農世帯に住んでいる[ 4 ]。
「ミルク」という用語は、 「古英語のmeoluc (西サクソン語)、milc (アングリア語) から来ており、これは原ゲルマン語の* meluks 'ミルク'に由来する (古ノルド語のmjolk、古フリジア語のmelok、古サクソン語のmiluk、オランダ語のmelk、古高ドイツ語のmiluh、ドイツ語のMilch、ゴート語のmiluksの語源でもある)」[ 10 ] 。
1961年以来、コーデックス食品規格では、牛乳という用語は「乳用動物の正常な乳腺分泌物で、添加物や抽出物を加えることなく1回または複数回の搾乳から得られたもので、液体牛乳として消費するか、さらに加工することを目的とするもの」と定義されています。[ 11 ]乳製品という用語は、動物の乳と動物の乳製品生産を指します。
乳の摂取には大きく分けて2つの種類がある。一つは、すべての哺乳類の幼獣が母親の体から直接乳を飲み、それが主な栄養源となること。もう一つは、人間が他の哺乳類から乳を摂取し、あらゆる年齢層の人が多様な食生活の一部として摂取することである。
ほとんどすべての哺乳類では、乳児には母乳が直接、または搾乳して保存し後で摂取することによって与えられます。哺乳類の初期の乳は初乳と呼ばれます。初乳には、新生児を保護する抗体のほか、栄養素や成長因子が含まれています。 [ 12 ]初乳の成分と分泌期間は種によって異なります。[ 13 ]
世界保健機関は、人間の場合、生後6ヶ月間は完全母乳育児を推奨し、その後は2歳まで、あるいはそれ以上まで他の食品に加えて母乳育児を推奨している。[ 14 ]一部の文化では、3～5年間母乳育児をするのが一般的であり、その期間はさらに長くなる場合もある。[ 15 ]
新鮮なヤギ乳は母乳の代わりとして使われることがあるが、これは子供に電解質バランス異常、代謝性アシドーシス、巨赤芽球性貧血、および多数のアレルギー反応を引き起こすリスクをもたらす。[ 16 ]
多くの文化、特に西洋では、人間は乳児期を過ぎても牛乳を飲み続け、他の哺乳類（特に牛、ヤギ、羊）の乳を食品として利用しています。当初、牛乳を消化できるのは子供に限られており、大人は牛乳中の乳糖を消化するために必要な酵素であるラクターゼを生成しませんでした。そのため、人々は乳糖のレベルを下げるために牛乳をカード、チーズ、その他の製品に加工しました。数千年前、北西ヨーロッパの人類集団で偶然の突然変異が広がり、成人でもラクターゼを生成できるようになりました。この突然変異により、牛乳は他の食料源が枯渇したときに人々を支えることができる新しい栄養源として利用できるようになりました。[ 17 ]牛乳は、クリーム、バター、ヨーグルト、ケフィア、アイスクリーム、チーズなど、さまざまな製品に加工されます。現代の工業プロセスでは、牛乳を用いてカゼイン、ホエイプロテイン、乳糖、コンデンスミルク、粉ミルク、その他多くの食品添加物や工業製品が生産されている。
全乳、バター、クリームには飽和脂肪が多く含まれています。[ 18 ] [ 19 ]糖類である乳糖は牛乳にのみ含まれており、レンギョウの花やいくつかの熱帯の低木にも含まれている可能性があります。[ 20 ]乳糖を消化するために必要な酵素であるラクターゼは、出生直後に人間の小腸で最高レベルに達し、その後、牛乳を定期的に摂取しない限り徐々に減少していきます。[ 21 ]牛乳を摂取し続けるグループは、牛だけでなく、羊、ヤギ、ヤク、水牛、馬、トナカイ、ラクダなどの家畜の 乳を利用する際に、しばしば大きな創造性を発揮してきました。インドは世界最大の牛乳と水牛の乳の生産国および消費国です。[ 22 ]
人類が他の哺乳類の乳を定期的に摂取するようになったのは、新石器革命期の動物の家畜化、あるいは農業の発展がきっかけでした。[ 24 ]この発展は、メソポタミア の紀元前9000～7000年[ 25 ]からアメリカ大陸の紀元前3500～3000年[ 26 ]まで、世界各地で独立して起こりました。最も重要な乳用動物である牛、羊、ヤギを最初に家畜化したのは西南アジアでしたが、その後も野生のオーロックスから家畜牛が独立して何度か派生していました。[ 27 ]当初、動物は食肉用に飼育されていましたが、考古学者のアンドリュー・シェラットは、酪農と、毛や労働力のための家畜の利用は、紀元前4千年紀の別の二次産物革命でずっと後に始まったと示唆しています。[ 28 ]シェラットのモデルは、先史時代の土器の脂質残留物の分析に基づく最近の発見によって裏付けられていない。この分析によると、酪農は少なくとも紀元前7千年紀までに南西アジアの農業の初期段階で行われていたことが示されている。[ 29 ] [ 30 ]
西南アジアから家畜の乳牛がヨーロッパ（紀元前7000年頃から始まったが、イギリスとスカンジナビアには紀元前4000年以降まで到達しなかった）[ 31 ]と南アジア（ 紀元前7000～5500年）[ 32 ]に広がった。中央ヨーロッパ[ 33 ]とイギリス[ 34 ]の最初の農民は家畜の乳を搾った。ヨーロッパの農民が紀元前4千年紀にポントス・カスピ海ステップに移住し、その後ユーラシアステップの大部分に広がったことにより、作物栽培ではなく家畜とその産物に主としてまたは専ら依存する牧畜および遊牧経済が発展した。[ 35 ]羊とヤギは西南アジアからアフリカに導入されたが、アフリカの牛は紀元前7000～6000年頃に独自に家畜化された可能性がある。[ 36 ]紀元前4千年紀に中央アラビアで家畜化されたラクダは、北アフリカやアラビア半島でも乳用動物として利用されてきた。[ 37 ]火傷治療に関するエジプト最古の記録には、男児の母親の乳を使った火傷の包帯が記されている。[ 38 ]世界のその他の地域（東アジア、東南アジア、アメリカ大陸、オーストラリア）では、歴史的に牛乳や乳製品は食生活の大きな部分を占めていなかった。これは、これらの地域が動物を飼育しない狩猟採集民によって占められていたか、あるいは地元の農業経済に家畜化された乳用動物が含まれていなかったためである。これらの地域で牛乳の消費が一般的になったのは比較的最近のことであり、過去500年間の世界の大部分に対するヨーロッパの植民地主義と政治的支配の結果である。
中世では、牛乳は「高潔な白い酒」と呼ばれていました。これは、一般的に入手可能な水よりもアルコール飲料の方が安全に飲めると考えられていたためです。[ 39 ]子宮から乳房に流れ込んだ血液だと誤って考えられていたため、「白い血」とも呼ばれ、宗教的な食事療法や体液説において血液のように扱われていました。[ 40 ]
ジェームズ・ロジエが記録した、ジョージ・ウェイマスが1605年にニューイングランドへ行った航海の記録には、ウェイマスがメイン州で捕らえたワバナキ族が「レインディアとファロディア」の乳を搾っていたと記されている。しかし、ジャーナリストのエイブリー・イェール・カミラと食文化史家は、ロジエが「証拠を誤って解釈した」と述べている。歴史家によると、ワバナキ族は鹿を家畜化していなかった。[ 41 ] [ 42 ]北部の森林地帯の部族は、歴史的にナッツミルクを作っていた。[ 43 ]牛は1624年にニューイングランドに輸入された。[ 44 ]
19世紀半ばの都市人口の増加と鉄道網の拡大が相まって、牛乳の生産と供給に革命がもたらされた。個々の鉄道会社は1840年代から1850年代にかけて、農村部からロンドンへ牛乳を輸送し始めた。おそらく最初の例は1846年で、サザークのセント・トーマス病院がロンドン郊外の牛乳供給業者と契約し、鉄道で牛乳を輸送した。[ 45 ]グレート・ウェスタン鉄道は早くから熱心に採用し、多くの批判にもかかわらず、1860年にメイデンヘッドからロンドンへ牛乳の輸送を開始した。1900年までに、同社は年間2500万英ガロン（1億1000万リットル、3000万米ガロン）以上を輸送していた。[ 46 ]牛乳取引は1860年代を通じてゆっくりと成長したが、1870年代と1880年代には大規模な構造変化の時期を迎えた。
消費者の購買力が増加し、牛乳が毎日の必需品とみなされるようになったため、都市部の需要が伸び始めました。19 世紀の最後の 30 年間で、国内のほとんどの地域で牛乳の需要は 2 倍、場合によっては 3 倍になりました。1875年の法律で牛乳の混入が違法になりました。 これは、牛乳のイメージを変えるマーケティング キャンペーン ( 1930 年代の低温殺菌、1980 年代の「牛乳: 体に良い」による健康上の利点、1990 年代の「牛乳ありますか?」など)と相まって、ロンドンにおける牛乳の総消費量に占める鉄道による農村からの輸入の割合は、 1860年代の 5% 未満から 20 世紀初頭には 96% 以上まで増加しました。その時点で、牛乳の供給システムは、あらゆる食品の中で最も高度に組織化され統合されたものでした。[ 45 ]牛乳は結核菌感染の有無について分析されました。 1907年にバーミンガムで180のサンプルが検査され、13.3%が感染していることが判明した。[ 48 ]
牛乳用のガラス瓶包装が初めて使用されたのは1870年代です。最初にガラス瓶を使用した会社は、1877年のニューヨーク・デイリー・カンパニーだったかもしれません。イギリスのエクスプレス・デイリー・カンパニーは1880年にガラス瓶の製造を開始しました。1884年、ニューヨーク出身のアメリカ人発明家ハーヴェイ・サッチャーは、ワックスペーパーのディスクで密封されたガラス製の牛乳瓶「サッチャーの常識牛乳瓶」を発明しました。[ 49 ] 1932年には、プラスチックコーティングされた紙製の牛乳カートンが市販されました。[ 49 ]
1863年、フランスの化学者で生物学者のルイ・パスツールは、飲料や食品中の有害な細菌を殺菌する方法である低温殺菌法を発明しました。[ 49 ]彼は、アルボワでの夏休み中に、地元のワインの酸味の度合いを改善するためにこの方法を開発しました。[ 50 ]彼は実験的に、若いワインを約50～60 ℃（122～140 °F）に短時間加熱するだけで微生物を殺菌でき、最終的な品質を損なうことなくワインを適切に熟成させることができることを発見しました。 [ 50 ]パスツールに敬意を表して、このプロセスは低温殺菌法として知られるようになりました。低温殺菌法は、もともとワインやビールが酸っぱくなるのを防ぐ方法として使用されていました。[ 51 ] 1880年代にドイツで商業用低温殺菌装置が製造され、1885年までにコペンハーゲンとストックホルムの生産者がそのプロセスを採用した。 [ 52 ] [ 53 ]
牛乳の脂肪を牛乳全体に均一に分散させる均質化のプロセスは、1800年代後半に初めて発明され、1900年のパリ万国博覧会でオーギュスト・ゴーランによって展示されました。40年以内に均質化の使用は他の国にも広がり、現在では一般的になっています。[ 54 ] [ 55 ]
すべての哺乳類には、出産後しばらくの間乳を生産できる雌がいます。生産される乳の大部分は牛乳です。2011年、国連食糧農業機関（FAO）は、世界中の牛乳の85%が牛から生産されたと推定しています。[ 56 ]人間の母乳は工業的または商業的に生産または流通されていませんが、母乳バンクは寄付された人間の母乳を集め、さまざまな理由（未熟児、アレルギーのある赤ちゃん、代謝性疾患など）で母乳から恩恵を受ける可能性があるが母乳を飲めない乳児に再分配しています。 [ 57 ]実際に十分な母乳を生産できないことはまれで、研究によると、栄養失調地域の母親は先進国の母親と同様の質の母乳を生産していることが示されています。[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]母親が十分な母乳を生産できない理由は数多くあります。[ 61 ]母乳の生産量は、母親が授乳や搾乳をする頻度によって決まります。母親が赤ちゃんに授乳したり搾乳したりする頻度が高いほど、母乳の生産量も多くなります。[ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]
西洋諸国では、牛乳は工業規模で生産されており、圧倒的に最も一般的に消費されている牛乳の形態です。先進国では、自動搾乳装置を使用した商業酪農が牛乳の大部分を生産しています。ホルスタインなどの乳牛は、乳生産量を増やすために選択的に品種改良されてきました。米国では乳牛の約90%、英国では85%がホルスタインです。[ 21 ]
牛以外にも、多くの種類の家畜が乳製品に使われる牛乳を生産している。これらの動物には、水牛、ヤギ、羊、ラクダ、ロバ、馬、トナカイ、ヤクなどが含まれる。最初の4種は、2011年に世界の牛乳生産量のそれぞれ約11%、2%、1.4%、0.2%を生産した。[ 56 ]
ロシアとスウェーデンにも、小規模なヘラジカの酪農場が存在する。[ 65 ]
米国バイソン協会によると、アメリカバイソン（アメリカバッファローとも呼ばれる）は商業的に搾乳されていません。[ 66 ]しかし、さまざまな情報源によると、バイソンと家畜牛の交配によって生まれた雌牛は乳量が多く、北米へのヨーロッパ人の入植時[ 67 ]と1970年代および1980年代の商業用ビーファローの開発時[ 68 ]の両方で利用されていました。
豚の乳は牛乳と似ており、人間の食用に完全に適しているにもかかわらず、豚はほとんど搾乳されない。その主な理由は、雌豚の多数の小さな乳首から搾乳するのは非常に面倒であることと、雌豚は牛のように乳を貯蔵できないことである。 [ 69 ]一部の養豚場では、珍しい商品として豚チーズを販売しているが、これらのチーズは非常に高価である。[ 70 ]
2012年には、牛乳と乳製品の最大の生産国はインドで、次いでアメリカ合衆国、中国、パキスタン、ブラジルでした。[ 77 ] 2013年には、欧州連合の28の加盟国全体で1億5380万トン（1億6950万ショートトン）の牛乳を生産し、これはどの政治経済連合よりも多い量でした。[ 78 ]
発展途上国における富裕化の進展と、牛乳および乳製品の普及促進により、近年、発展途上国における牛乳消費量が増加している。その結果、これらの成長市場がもたらす機会は、多国籍乳業企業の投資を呼び込んでいる。しかしながら、多くの国では生産規模は依然として小さく、小規模農家にとって収入源の多様化に大きな機会がある。[ 79 ]牛乳が集荷され、都市部の酪農場に輸送される前に冷却される地元の牛乳集荷センターは、特にインドなどの国で農家が協同的に働くことができた良い例である。[ 80 ]
FAOの報告[ 56 ]によると、イスラエルの酪農場は世界で最も生産性が高く、 1頭当たり年間12,546キログラム（27,659ポンド）の牛乳を生産している。この調査は、2001年から2007年にかけて、ICAR（国際動物記録委員会）[ 81 ]によって17の先進国で実施された。調査によると、これらの先進国では、2001年から2007年の間に、1群当たりの平均牛群規模が74頭から99頭に増加した。酪農場の平均牛群規模は、ノルウェーでは19頭、ニュージーランドでは337頭だった。同じ期間の年間牛乳生産量は、これらの先進国で1頭当たり7,726kgから8,550kg （17,033ポンドから18,850ポンド）に増加した。平均生産量が最も低かったのはニュージーランドで、1頭当たり3,974kg （8,761ポンド）だった。牛1頭あたりの乳量は、生産システム、牛の栄養状態、そしてごくわずかな程度ではあるが、牛の遺伝的潜在能力の違いによって左右される。最も大きな影響を与えたのは、牛が何を食べたかである。年間乳量が最も少なかったニュージーランドの牛は一年中放牧されていたのに対し、乳量が最も多かったイスラエルの牛は、エネルギー豊富な混合飼料を牛舎で食べていた。
2010年の米国における牛1頭当たりの乳量は年間9,954kg （21,945ポンド）であった。対照的に、 2番目と3番目に生産量の多いインドと中国の牛1頭当たりの乳量は、それぞれ年間1,154kg （2,544ポンド）と2,282kg （5,031ポンド）であった。 [ 82 ]
IPCC第6次評価報告書では、中国と西アフリカの両方で既に記録されている乳製品生産の停滞は、気候変動によって引き起こされる熱ストレスの持続的な増加に起因する可能性があると述べている。[ 83 ]： 747これはもっともらしい仮説である。なぜなら、軽度の熱ストレスでも日々の収量が減少する可能性があるからである。スウェーデンでの研究では、平均日中気温が20～25 ℃（68～77 °F）の場合、牛1頭あたりの1日の乳量が0.2kg減少し、 25～30 ℃（77～86 °F）の場合は0.54kgの減少に達することがわかった。[ 84 ]湿潤熱帯気候での研究では、熱ストレスが1単位増えるごとに収量が2.13%減少するという、より直線的な関係が示されている。[ 85 ]集約的な農業システムでは、深刻な熱ストレスの間、牛1頭あたりの1日の乳量が1.8kg減少する。有機農業システムでは、熱ストレスが乳量に及ぼす影響は限定的ですが、乳質は著しく低下し、脂肪とタンパク質の含有量が低下します。[ 86 ]中国では、7月（年間で最も暑い月）の1頭当たりの1日あたりの乳生産量は、すでに平均より0.7～4kg低く、気候変動により2070年までに最大50％（7.2kg）減少する可能性があります。 [ 87 ]熱波も乳量を減少させる可能性があり、熱波が4日以上続くと、その時点で牛の体温調節能力が通常限界に達し、体幹温度が上昇し始めるため、特に深刻な影響が出ます。[ 88 ]
2007年には、世界的な繁栄の増大とバイオ燃料生産による原料の競争により、牛乳の需要と価格が世界的に大幅に上昇したと報告された。特に注目すべきは、中国における牛乳消費の急速な増加と、米国における牛乳価格が政府補助価格を上回ったことである。[ 89 ] 2010年、農務省は、酪農家が牛乳1ガロンあたり平均1.35ドル（1リットルあたり0.36ドル、英ガロンあたり1.62ドル）を受け取ると予測したが、これは2007年から1ガロンあたり30セント（1リットルあたり7.9セント、英ガロンあたり36セント）低下しており、多くの酪農家にとって損益分岐点を下回っている。 [ 90 ]
牛乳は、溶解した炭水化物とタンパク質凝集体、およびミネラルを含む水ベースの液体中にバター脂肪球が乳化またはコロイド状に分散したものです。 [ 91 ]乳は乳幼児の栄養源として生産されるため、そのすべての成分が成長に有益です。牛乳は、エネルギー（脂質、乳糖、タンパク質）、アミノ酸、非必須アミノ酸の生合成（必須アミノ酸とタンパク質から供給されるアミノ基から）、必須脂肪酸、ビタミン、無機元素、および水を提供します。[ 92 ]
全脂肪牛乳には1リットルあたり約33グラムの脂肪が含まれており、そのうち約19グラムが飽和脂肪、1.2グラムがオメガ6脂肪酸、0.75グラムがオメガ3脂肪酸です。脂肪の量は、脱脂乳のように脂肪の一部が除去された製品では異なります。[ 94 ]
乳脂肪は、最初は膜に囲まれた脂肪球の形で分泌されます。[ 95 ]各脂肪球はほぼ完全にトリアシルグリセロールで構成され、リン脂質などの複合脂質とタンパク質からなる膜に囲まれています。これらは乳化剤として働き、個々の脂肪球が凝集するのを防ぎ、脂肪球の内容物を乳液部分にあるさまざまな酵素から保護します。脂質の97～98%はトリアシルグリセロールですが、少量のジアシルグリセロール、モノアシルグリセロール、遊離コレステロール、コレステロールエステル、遊離脂肪酸、リン脂質も存在します。タンパク質や炭水化物とは異なり、乳脂肪の組成は、種によって遺伝的要因、授乳要因、栄養要因が異なるため、大きく異なります。[ 95 ]
脂肪球の大きさは、種によって直径が0.2マイクロメートル未満から約15マイクロメートルまで変化する。直径は、同じ種内でも個体間、また同じ個体の搾乳中の異なる時期でも変化する可能性がある。均質化されていない牛乳では、脂肪球の平均直径は2～4マイクロメートルであり、均質化すると平均約0.4マイクロメートルになる。[ 95 ]脂溶性ビタミンA、D、E、K 、およびリノール酸やリノレン酸などの必須脂肪酸は、牛乳の乳脂肪部分に含まれている。[ 21 ]
通常の牛乳には 1リットルあたり30～35グラムのタンパク質が含まれており、その約80％はカゼインミセルとして存在しています。牛乳中の総タンパク質は、牛乳の成分の3.2％を占めています（栄養成分表）。
牛乳の水性部分で最も大きな構造はカゼインミセルです。これは、表面上は界面活性剤ミセルに似た、数千個のタンパク質分子の集合体で、ナノメートルスケールのリン酸カルシウム粒子によって結合されています。各カゼインミセルはほぼ球形で、直径は約10分の1マイクロメートルです。カゼインタンパク質には、αs1-、αs2-、β-、κ-カゼインの4種類があります。ほとんどのカゼインタンパク質はミセルに結合しています。ミセルの正確な構造についてはいくつかの競合する理論がありますが、重要な特徴が1つ共通しています。それは、最外層がκ-カゼインという1種類のタンパク質の鎖で構成されており、ミセル本体から周囲の液体に伸びているということです。これらのκ-カゼイン分子はすべて負の電荷を帯びているため、互いに反発し合い、通常の状態ではミセルを分離し、水ベースの周囲の液体中に安定したコロイド懸濁液として保持します。 [ 21 ] [ 97 ]
牛乳にはカゼイン以外にも酵素など数十種類のタンパク質が含まれています。これらのタンパク質はカゼインよりも水溶性が高く、大きな構造を形成しません。これらのタンパク質はカゼインが凝乳に凝固した後もホエイに懸濁したまま残るため、総称してホエイタンパク質と呼ばれます。ラクトグロブリンは、圧倒的に最も一般的なホエイタンパク質です。[ 21 ]カゼインとホエイタンパク質の比率は種によって大きく異なり、例えば牛では82:18、ヒトでは約32:68です。[ 98 ]
牛乳には、従来ミネラルまたは乳塩と呼ばれてきたさまざまな陽イオンと陰イオンが含まれています。カルシウム、リン酸、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、クエン酸塩、塩化物などがすべて含まれており、通常5～40 mMの濃度で存在します。乳塩はカゼインと強く相互作用し、特にリン酸カルシウムが顕著です。これは過剰に存在し、多くの場合、固体リン酸カルシウムの溶解度をはるかに超えています。[ 92 ]カルシウムに加えて、牛乳はビタミンA、B1、B2、B5、B6、B7、B12、Dなど、多くのビタミンの供給源でもあります。
長年にわたり、ミセルの構造に関する最も広く受け入れられてきた理論は、ミセルはリン酸カルシウム結合によって結合されたサブミセルと呼ばれる球状のカゼイン凝集体から構成されているというものであった。しかし、最近発表された2つのカゼインミセルモデルは、ミセル内部の明確なミセル構造を否定している。
クルイフとホルトによる最初の理論では、リン酸カルシウムのナノクラスターとβ-カゼインのリン酸化ペプチド画分がミセル構造の中心であると提唱されている。具体的には、この見解では、構造を持たないタンパク質がリン酸カルシウムの周囲に組織化されて構造を形成するため、特定の構造は形成されないとされている。
ホーンが提唱した第二の理論によれば、リン酸カルシウムナノクラスターの成長がミセル形成のプロセスを開始するが、カゼインのリン酸化ペプチドループ領域との結合によって制限される。いったん結合すると、タンパク質間相互作用が形成され、重合が起こる。この重合において、κ-カゼインは末端キャップとして機能し、リン酸カルシウムナノクラスターを閉じ込めたミセルを形成する。
一部の情報源によると、捕捉されたリン酸カルシウムはCa 9 (PO 4 ) 6の形であるとされていますが、他の情報源では、鉱物ブルシャイト、CaHPO 4 ·2H 2 Oの構造に似ているとされています。[ 99 ]
牛乳には、乳糖、グルコース、ガラクトース、その他のオリゴ糖など、さまざまな炭水化物が含まれています。乳糖は牛乳に甘味を与え、牛乳全体のカロリーの約40%を占めています。乳糖は、グルコースとガラクトースという2つの単糖からなる二糖類です。牛乳には平均4.8%の無水乳糖が含まれており、これは脱脂乳の総固形分の約50%に相当します。乳糖の含有量は牛乳の種類によって異なり、牛乳によっては乳糖よりも高濃度で他の炭水化物が含まれている場合があります。[ 92 ]
生の牛乳に含まれるその他の成分としては、生きた白血球、乳腺細胞、様々な細菌、ビタミンC、そして多数の活性酵素などが挙げられる。[ 21 ]
脂肪球と、光を反射するのに十分な大きさの小さなカゼインミセルは、牛乳の不透明な白色に寄与しています。脂肪球には黄色がかったオレンジ色のカロテンが含まれており、一部の品種（ガーンジー種やジャージー種など）では、牛乳に黄金色または「クリーミー」な色合いを与えるのに十分な量があります。牛乳の乳清部分に含まれるリボフラビンは緑色をしており、脱脂乳や乳清製品で識別できる場合があります。[ 21 ]無脂肪脱脂乳には、光を散乱させるカゼインミセルしかなく、赤色よりも短波長の青色の光を散乱させる傾向があるため、脱脂乳は青みがかった色をしています。[ 97 ]
ほとんどの欧米諸国では、中央集権型の乳製品加工施設が牛乳や、クリーム、バター、チーズといった牛乳由来の製品を加工している。米国では、こうした乳製品加工施設は通常、地元の企業が運営しているが、南半球では、フォンテラのような大規模な多国籍企業が運営している場合もある。
低温殺菌は、牛乳を短時間加熱し、その後すぐに冷却することで、M. paratuberculosisやE. coli O157:H7などの有害な病原菌を殺菌するために使用されます。 [ 100 ]低温殺菌牛乳の種類には、全乳、低脂肪乳、脱脂乳、カルシウム強化乳、フレーバー乳、UHT 乳などがあります。[ 101 ]標準的な高温短時間 (HTST) 処理では、72 °C (162 °F)で15 秒間加熱することで、牛乳中の病原菌を完全に殺菌し、[ 102 ]冷蔵保存すれば最大 3 週間安全に飲むことができます。[ 103 ]乳製品メーカーは各容器に賞味期限を印刷し、その期限を過ぎると、店舗は売れ残った牛乳を棚から撤去します。
低温殺菌の加熱による副作用として、ビタミンやミネラルの一部が失われます。可溶性カルシウムとリンは5%、チアミンとビタミンB12は10%、ビタミンCは20%以上（完全に失われる場合もあります）減少します。[ 104 ] 2種類のビタミンB群の含有量が多いことに比べると損失は小さいため、牛乳は引き続きかなりの量のチアミンとビタミンB12を供給します。牛乳はビタミンCの重要な食事源ではないため、バランスの取れた食事ではビタミンCの損失は栄養的に重要ではありません。
マイクロろ過は、低温殺菌を部分的に代替し、牛乳の味を変えることなく、微生物が少なく、保存期間が長い牛乳を製造するプロセスです。このプロセスでは、クリームは脱脂乳から分離され、通常の方法で低温殺菌されますが、脱脂乳はセラミックマイクロフィルターに通され、牛乳中の微生物の99.9%が捕捉されます[ 105 ] （標準的なHTST低温殺菌では微生物の99.999%が死滅します）。[ 106 ]その後、脱脂乳は低温殺菌されたクリームと再び混合され、元の牛乳の組成が復元されます。
限外濾過は、マイクロ濾過よりも細かいフィルターを使用し、乳糖と水は通過させながら、脂肪、カルシウム、タンパク質を保持します。[ 107 ]マイクロ濾過と同様に、脂肪は濾過前に除去し、濾過後に再び加えることができます。[ 108 ]限外濾過された牛乳は、一定のタンパク質含有量に対して体積が減少するため、チーズ製造に使用され、通常の牛乳よりもタンパク質が多く、糖分が少なく、クリーミーな代替品として消費者に直接販売されています。[ 109 ]
新鮮な牛乳は、12～24時間放置すると、脂肪分の多いクリーム層と、脂肪分の少ない牛乳層に分離する傾向があります。クリームは、独自の用途を持つ別製品として販売されることがよくあります。今日では、クリームを牛乳から分離することは、通常、遠心分離式クリーム分離機で迅速に行われます。脂肪球は、水よりも密度が低いため、牛乳容器の上部に浮き上がります。[ 21 ]
脂肪球が小さいほど、他の分子レベルの力がこの現象を妨げます。牛乳のクリームは、単純なモデルが予測するよりもはるかに速く上昇します。牛乳中の脂肪は、孤立した脂肪球ではなく、多数の微量ホエイタンパク質によって結合された約100万個の脂肪球を含むクラスターを形成する傾向があります。[ 21 ]これらのクラスターは、個々の脂肪球よりも速く上昇します。ヤギ、ヒツジ、スイギュウの乳中の脂肪球は、それほど容易にクラスターを形成しず、そもそも小さいため、これらの乳からのクリームの分離は遅くなります。[ 21 ]
牛乳はしばしば均質化処理されます。この処理は、牛乳からクリーム層が分離するのを防ぐものです。牛乳は非常に細い管を通して高圧で送り込まれ、乱流とキャビテーションによって脂肪球が破壊されます。[ 110 ]より小さな粒子の数が多いほど、より大きな粒子の数が少ない場合よりも総表面積が大きくなり、元の脂肪球膜ではそれらを完全に覆うことができません。カゼインミセルは、新たに露出した脂肪の表面に引き寄せられます。
牛乳中のミセルの約3分の1が、この新しい膜構造の形成に関与する。カゼインは脂肪球を重くし、分離を促進する凝集を妨げる。露出した脂肪球は、牛乳中に存在する特定の酵素の影響を受けやすく、これらの酵素は脂肪を分解し、酸敗臭を生じさせる可能性がある。これを防ぐため、均質化処理の直前または処理中に牛乳を低温殺菌することで、これらの酵素を不活性化する。
均質化は1892年にフランスでオーギュスト・ゴーランによって初めて発明され、10年後に導入されました。その後30年間で、均質化装置の使用はカナダ、米国、ノルウェーなどの他の国にも広がりました。米国で販売されている牛乳のほぼすべてが均質化されており、米国は均質化がほぼ普遍的になった最初の国です。[ 54 ] [ 55 ]
均質化された牛乳は、均質化されていない牛乳よりも味が薄く、口当たりがクリーミーです。色が白く、異臭が発生しにくいです。[ 21 ]クリームライン（またはクリームトップ）牛乳は均質化されていません。低温殺菌されている場合とされていない場合があります。高圧均質化処理された牛乳は、「超均質化」と表示されることもあり、低圧で通常の均質化処理された牛乳よりも賞味期限が長くなります。 [ 111 ]
超高温殺菌（UHT）は、牛乳の保存期間を最大6か月間延長するために、高温で全ての細菌を死滅させる牛乳の加工方法です。ただし、パッケージが開封されていない限り、保存期間は6か月まで延長されます。牛乳はまず均質化され、次に138 ℃（280 °F）で2～4秒間加熱されます。牛乳はすぐに冷却され、滅菌容器に詰められます。この処理の結果、牛乳中の全ての病原菌が死滅します。これは、牛乳を低温殺菌した場合とは異なります。処理された牛乳は、未開封であれば最大6か月間保存できます。UHT牛乳は、パッケージが開封されるまで冷蔵する必要がないため、輸送や保管が容易になります。ただし、このプロセスではビタミンB1とビタミンCが失われ、牛乳の味もわずかに変化します。[ 112 ]
牛乳の組成は種によって大きく異なります。タンパク質の種類、タンパク質、脂肪、糖の割合、さまざまなビタミンやミネラルのレベル、乳脂肪球の大きさ、凝乳の強さなどの要因が変化する可能性があります。[ 23 ]例えば、
ロバと馬の乳は脂肪分が最も低いが、アザラシやクジラの乳は50％以上の脂肪分を含むことがある。[ 115 ]
これらの成分組成は、品種、個体、授乳期間の時期によって異なります。
これら4品種のタンパク質の範囲は3.3%から3.9%であり、乳糖の範囲は4.7%から4.9%である。[ 21 ]
乳脂肪率は、酪農家の飼料配合戦略によって操作される可能性がある。特に乳牛における乳房炎として知られる感染症は、脂肪レベルの低下を引き起こす可能性がある。[ 116 ]
1950年代には、加工牛乳は脂肪分が異なるように配合されるようになりました。 脂肪分2%の牛乳1カップ（250mL）には285mg のカルシウムが含まれており、これは成人の1日あたりのカルシウム推奨摂取量（DRI）の22～29%に相当します。牛乳には、熟成期間にもよりますが、8 グラムのタンパク質と、その他多くの栄養素（天然由来または強化によるもの）が含まれています。
全乳のグリセミック指数は39±3です。[ 117 ]食品のGIが55以下であれば、低GI食品とみなされます。
タンパク質の品質に関して、全乳の消化性必須アミノ酸スコア（DIAAS）は1.43であり、これらのグループの制限アミノ酸はメチオニンとシステインである。[ 118 ] DIAASが1以上であれば、優れた/高タンパク質品質の供給源とみなされる。[ 119 ]
牛乳のタンパク質含有量は、人間の母乳の約3倍です。マクギーは、「均質化、低温殺菌、加熱調理によって、牛乳のタンパク質はより弱く、ゆるい凝乳を形成し、牛乳の消化性が向上します」と書いています。[ 120 ]
牛乳を飲むと一般的にがんのリスクが高まるという信頼できる証拠はなく、牛乳を飲むと特に大腸がんに対して予防効果があるという良い証拠がある。[ 121 ]
乳幼児によく見られる食物アレルギーの1つは牛乳アレルギーです。これは、牛乳に含まれる1つ以上のタンパク質に対する免疫介在性の有害反応であり、致命的になることはまれです。 [ 122 ]牛乳アレルギーは、乳幼児の2～3%に影響を及ぼします。[ 123 ]リスクを軽減するために、牛乳を与える前に、少なくとも4か月、できれば6か月間は母乳のみで育てることが推奨されています。 [ 124 ]ほとんどの子供は牛乳アレルギーを克服しますが、約0.4%の子供では成人期まで症状が持続します。[ 125 ]
乳糖不耐症は、小腸内のラクターゼ酵素の欠乏または欠損により、牛乳中の乳糖の吸収が悪くなるために症状が現れる状態です。[ 126 ]影響を受ける人は、症状が現れる前に耐えられる乳糖の量にばらつきがあり、[ 126 ]症状には腹痛、腹部膨満感、下痢、ガス、吐き気などが含まれる場合があります。[ 126 ]重症度は、摂取した牛乳の量によって異なります。[ 126 ]影響を受ける人は通常、少なくとも1カップの牛乳を飲んでも大きな症状は現れませんが、食事と一緒に、または1日を通して飲む場合は、より多くの量を耐えることができます。[ 126 ] [ 127 ]
乳腺はアポクリン皮膚腺から派生したと考えられている。 [ 128 ]授乳（乳汁産生）の本来の機能は卵を湿った状態に保つことであったと示唆されている。議論の多くは単孔類（卵生哺乳類）に基づいている。[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]乳汁分泌の本来の適応的意義は栄養[ 131 ]と免疫保護であった可能性がある。[ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] [ 135 ]
トリティロドント科のキノドント類は、歯の交換パターンから判断すると、授乳を行っていたようである。[ 136 ]
1993年11月以降、組換えウシ成長ホルモン（rbST）、別名rBGHは、米国食品医薬品局（FDA）の承認を得て、米国の酪農家に販売されている。牛は自然にウシ成長ホルモンを産生するが、一部の生産者は、乳量を増やすために、遺伝子組み換え大腸菌によって産生された組換え型BGHを追加投与している。ウシ成長ホルモンは、肝臓におけるインスリン様成長因子1 （IGF1）の産生も刺激する。
米国食品医薬品局[ 137 ] 、国立衛生研究所[ 138 ]、世界保健機関[ 139 ]は、これらの化合物はどちらも、その含有量であればヒトの摂取に対して安全であると報告している。
rBSTを投与された牛の牛乳は米国で販売することができ、FDAはrBSTを投与された牛から得られた牛乳とrBSTを投与されていない牛から得られた牛乳との間に有意な差は示されていないと述べている。[ 140 ]
rBST（牛成長ホルモン）を投与されていない牛から搾乳された牛乳を販売する場合、その旨をラベルに明記することが義務付けられている。
rBGHサプリメントを投与された牛は、乳房炎として知られる乳房感染症にかかる頻度が高くなる可能性がある。[ 141 ]乳房炎の問題により、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、日本はrBST処理された牛の牛乳を禁止している。乳房炎は、他の病気とともに、牛乳中の白血球のレベルが自然に変動する原因となっている可能性がある。[ 142 ] [ 143 ]
乳製品は、種類や程度に応じて様々な種類で販売されています。
UHT処理された牛乳は開封前に冷蔵する必要がなく、通常の包装の牛乳よりもはるかに長い賞味期限（6ヶ月）があります。イギリス、アメリカ、ヨーロッパ、ラテンアメリカ、オーストラリアでは、通常、冷蔵せずに販売されています。
全乳の脂肪含有量は様々であり、脱脂乳とクリームを分離し、それぞれを異なる比率で混合することによって、様々な種類が作られます。場合によっては、全乳をベースにして混合することもあります。こうして、様々な脂肪含有量のカテゴリーが作られます。これらは、例えば 1%、2%、3% のようにパーセンテージで表すことも、全乳、低脂肪乳、脱脂乳、「ハーフアンドハーフ」（全乳とクリームが半分ずつ）のように名前で表すこともできます。[ 145 ]
乳糖を含まない牛乳は、不活性担体に結合したラクターゼ酵素に牛乳を通すことで製造できます。分子が切断されると、乳糖による悪影響はなくなります。乳糖の量を減らした形態（通常、通常の30%）と、ほぼ0%の形態があります。通常の牛乳との唯一の顕著な違いは、乳糖がグルコースとガラクトースに分解されるため、わずかに甘くなることです。乳糖を減らした牛乳は、限外濾過によっても製造できます。限外濾過では、乳糖や水などの小さな分子が除去され、カルシウムとタンパク質が残ります。これらの方法で製造された牛乳は、通常の牛乳よりも糖分が少なくなります。[ 107 ]乳糖不耐症の人の消化を助けるために、別の選択肢として、ラクトバチルス・アシドフィルス（「アシドフィルス牛乳」）やビフィズス菌などの細菌培養物が添加された牛乳やヨーグルトなどの乳製品があります。[ 146 ]ラクトコッカス・ラクティス菌培養物を含む別の牛乳（「培養バターミルク」）は、低温殺菌の普及により自然に存在するラクトコッカス菌も死滅してしまうため希少になった、伝統的な天然発酵乳の代替として料理によく使われる。[ 147 ]
市販の牛乳には、UVB放射線への曝露不足を補うためにビタミンDが添加されているのが一般的です。1938年にコンシューマー・レポート誌は、牛乳にビタミンDを補給することでくる病を予防できると指摘しました。[ 148 ] 低脂肪牛乳には、脂肪除去の際にビタミンAが失われるのを補うためにビタミンAパルミチン酸エステルが添加されていることが多く、米国ではこのため低脂肪牛乳のビタミンA含有量が全乳よりも高くなっています。[ 149 ]牛乳には、味を良くするため、または売上を伸ばすために、フレーバーが添加されていることがよくあります。チョコレートミルクは何年も前から販売されており、最近ではイチゴミルクなどがそれに続いています。一部の栄養士は、フレーバーミルクは、米国ですでに肥満が蔓延している子供たちの食事に、通常は高果糖コーンシロップの形で糖分を加えることになるとして批判しています。[ 150 ]
牛乳は日持ちが短いため、かつては多くの国で毎日家庭に配達されていました。しかし、家庭での冷蔵技術の向上、スーパーマーケットの普及による食料品購入パターンの変化、そして宅配料金の高騰などにより、現在ではほとんどの国で牛乳配達による毎日配達は行われていません。
オーストラリアとニュージーランドでは、メートル法導入以前は、牛乳は一般的に1パイント（568mL ）のガラス瓶で販売されていました。オーストラリアとアイルランドでは、政府が資金提供する「学童への無料牛乳」プログラムがあり、牛乳は朝の休憩時間に1/3パイントの瓶で配布されていました。メートル法への移行に伴い、牛乳業界はパイント瓶を500mL 瓶に置き換えると牛乳の消費量が13.6%減少すると懸念し、すべてのパイント瓶を回収して600mL 瓶に置き換えました。時が経つにつれ、ガラス瓶の回収、輸送、保管、洗浄にかかる費用が着実に増加したため、ガラス瓶は段ボール箱に置き換えられました。無駄なスペースを作らずに密に詰め込むことができ、誤って倒すことができない正四面体など、いくつかのデザインが使用されました（スローガン：「こぼれた牛乳を嘆くのはもうやめよう」）。しかし、業界は最終的に米国で使用されているものと同様のデザインに落ち着きました。[ 151 ]
牛乳は現在、紙製の牛乳パック（250 mL、375 mL、600 mL、1 リットル、1.5 リットル）とプラスチックボトル（1、2、3 リットル）でさまざまなサイズで販売されています。市場に大きく追加されたのは「ロングライフ」牛乳（UHT）で、一般的に 1 リットルと 2 リットルの長方形の紙パックで販売されています。需要が十分な都市部や郊外では、宅配サービスがまだ利用できますが、郊外では毎日ではなく週 3 回であることが多いです。市場に大きく追加された人気商品にはフレーバー牛乳があります。たとえば、前述のように、ファーマーズ ユニオン アイス コーヒーは南オーストラリアでコカ コーラよりも売れています。[ 152 ]
インドの農村部では、牛乳は地元の牛乳配達人が金属製の容器に大量の牛乳を詰めて、通常は自転車で毎日各家庭に配達する。一方、インドの都市部では、牛乳は通常、商店やスーパーマーケットを通じてビニール袋や紙パックで購入または配達される。
インドにおける現在の牛乳の流通経路は、牛乳生産者から集荷業者へ。その後、牛乳冷却センターへ輸送され、加工工場へ一括輸送される。そして販売業者を経て、最終的に消費者に届けられる。
インド食品安全基準局による2011年の調査では、サンプルの約70%が牛乳に設定された基準に適合していないことが判明した。この調査では、牛乳の取り扱いと包装における衛生管理の不備により、洗浄作業中に使用される洗剤が適切に洗浄されず、牛乳に混入していたことが分かった。調査対象となったサンプルの約8%から、健康に有害な洗剤が検出された。[ 153 ]
インドは世界最大の牛乳生産国であり、主要な輸出国でもあるが、乳製品に対する国内需要の増加により、最終的には純輸入国になる可能性がある。[ 154 ]
パキスタンでは、牛乳は水差しに入れて供給される。牛乳は、特にこの国の牧畜民の間で、主食として親しまれてきた。
1990年代後半以降、英国では牛乳の購入パターンが劇的に変化しました。早朝に牛乳配達車（多くはバッテリー駆動）で地元の牛乳配達ルートを巡回し、アルミホイルの蓋が付いた1パイントのガラス瓶に入った牛乳を各家庭に直接配達する昔ながらの牛乳配達員は、ほぼ姿を消しました。英国で牛乳配達員による宅配が減少した主な理由の2つは、家庭用冷蔵庫（毎日の牛乳配達の必要性を減らす）と自家用車の使用（スーパーマーケットでの買い物が増えた）です。もう1つの要因は、牛乳を宅配で買うよりもスーパーマーケットで買う方が安いことです。1996年には、25億リットル以上の牛乳がまだ牛乳配達員によって配達されていましたが、2006年には約9,500人の牛乳配達員によって配達されたのはわずか6億3,700万リットル（消費された牛乳の13％）でした。[ 155 ] 2010年までに、牛乳配達員の推定数は6,000人に減少しました。[ 156 ]牛乳配達員一人当たりの配達量が2006年と同じだと仮定すると、牛乳配達員による配達は現在、英国の家庭で消費される牛乳全体のわずか6～7％（2008/2009年には67億リットル）に過ぎないことになる。[ 157 ]
現在、英国で販売される牛乳のほぼ95％は店頭で販売されており、そのほとんどは様々なサイズのプラスチックボトル入りだが、一部は紙パック入りもある。英国の店頭でガラス瓶入りの牛乳が販売されることはほとんどない。
アメリカでは、ガラス製の牛乳瓶はほとんどが牛乳パックやプラスチック製の容器に置き換えられている。1ガロン入りの牛乳はほぼ必ず容器で販売され、ハーフガロンやクォート入りの牛乳は紙パックとプラスチック製の容器の両方で販売されているが、それより小さいサイズはほぼ必ず紙パックで販売されている。
「ハーフパイント」（237mL 、5 / 12インプパイント）の牛乳パックは、学校給食の構成要素として伝統的に用いられてきた単位ですが、一部の企業はこの単位サイズをプラスチックボトルに置き換えており、プラスチックボトルは小売店でも6本入りや12本入りのパックで販売されています。
ガラス製の牛乳瓶は今では珍しくなりました。ほとんどの人は、牛乳を袋、プラスチックボトル、またはプラスチックコーティングされた紙パックで購入しています。蛍光灯の紫外線（UV）は牛乳の風味を変える可能性があるため、かつて透明または半透明の容器で牛乳を販売していた多くの企業は、現在では紫外線を遮断するより厚い素材を使用しています。牛乳はさまざまな容器で販売されており、地域によって違いがあります。
ほぼどこでも、練乳と無糖練乳は金属缶、250mlと125mlの 紙容器、100mlと200mlの チューブで販売されており、粉ミルク（脱脂粉乳と全粉乳）は箱や袋で販売されている。
生乳をしばらく放置すると「酸っぱくなる」ことがあります。これは発酵の結果で、乳酸菌が牛乳中の乳糖を乳酸に発酵させるためです。発酵が長引くと、牛乳の味が悪くなることがあります。この発酵プロセスは、乳酸菌（Lactobacilli sp.、Streptococcus sp.、Leuconostoc sp.など）を添加することで、さまざまな発酵乳製品の製造に利用されています。乳酸の蓄積によるpHの低下はタンパク質を変性させ、牛乳の外観や食感に凝集物から滑らかなものまで、さまざまな変化をもたらします。これらの製品には、サワークリーム、ヨーグルト、チーズ、バターミルク、ヴィーリ、ケフィア、クミスなどがあります。詳しくは「乳製品」の項をご覧ください。
牛乳の低温殺菌は、最初は潜在的な病原菌を破壊し、保存期間を延ばしますが、 [ 161 ] [ 162 ]最終的には腐敗して飲用に適さなくなります。これにより不快な臭いがつき、不快な味と食中毒のリスクの増加により、牛乳は飲用不可とみなされます。生乳では、適切な条件下で乳酸菌が存在し、乳糖を発酵させて乳酸を生成します。酸性度が上昇すると、他の微生物の増殖が阻止されるか、増殖が大幅に遅くなります。しかし、低温殺菌の過程で、これらの乳酸菌はほとんど破壊されます。
牛乳の腐敗を防ぐため、牛乳は冷蔵保存し、バルクタンクで1～4 ℃（34～39 °F）で保管することができます。ほとんどの牛乳は、工場式農場から地元の市場への輸送を可能にするために、短時間加熱して低温殺菌され、その後冷蔵されます。牛乳の腐敗は、超高温（UHT）処理を使用することで防止できます。このように処理された牛乳は、開封するまで数ヶ月間冷蔵せずに保存できますが、独特の「加熱した」味がします。ほとんどの水分を取り除いて作られたコンデンスミルクは、缶に入れて冷蔵せずに何年も保存できます。無糖練乳も同様ですが、コンデンスミルクには通常、甘みを加えるために砂糖が添加されています。[ 163 ]
最も保存性の高い牛乳の形態は粉ミルクであり、これは牛乳からほぼすべての水分を取り除いて作られる。ドラム乾燥式粉ミルクと噴霧乾燥式粉ミルクのいずれも、水分含有量は通常5％未満である。
牛乳を凍らせると、解凍時に脂肪球が凝集し、乳白色の層やバター脂肪の塊が生じる。これらは牛乳を温めてかき混ぜることで再び分散させることができる。[ 164 ]また、乳脂肪球膜が破壊され、酸化臭が放出されることで味が変化することもある。[ 164 ]
牛乳は、ヨーグルト、チーズ、アイスミルク、プリン、ホットチョコレート、フレンチトーストなど、数多くの食品の原料として使われます。また、ドライシリアル、オートミール、グラノーラにもよく加えられます。ミルクシェイクを作る際には、牛乳をアイスクリームやフレーバーシロップとミキサーで混ぜ合わせます。さらに、コーヒーや紅茶にもよく使われます。泡立てたスチームミルクは、カフェラテなどのエスプレッソベースのドリンクを作るのに用いられます。
ギリシャ神話では、天の川は、神々の女王ヘラが眠っている間に、トリックスターの神ヘルメスが赤ん坊のヘラクレスを乳で吸った後に形成された。 [ 165 ] [ 166 ]ヘラが目を覚ますと、彼女はヘラクレスを胸から引き離し、母乳を天に飛び散らせた。[ 165 ] [ 166 ]別のバージョンでは、英雄の守護女神アテナがヘラをだましてヘラクレスに自発的に乳を吸わせたが、 [ 165 ] [ 166 ]ヘラクレスが乳首を強く噛んだため、ヘラは彼を投げ飛ばし、ミルクをあちこちに飛び散らせた。[ 165 ] [ 166 ]
アフリカやアジアの多くの国では、バターは伝統的にクリームではなく発酵乳から作られます。発酵乳から使いやすいバターの粒を作るには、数時間攪拌する必要がある場合もあります。[ 167 ]
聖典にも牛乳について言及されています。聖書には、約束の地の豊かさの比喩として「乳と蜜の地」への言及があります。コーランには、牛乳について次のように考えるよう求める記述があります。「家畜の中には、あなた方への教訓がある。我々は、消化された食物と血の中から、彼らの腹の中にあるもの、飲む者にとっておいしい純粋な牛乳をあなた方に飲ませるのだ」（16-蜜蜂、66）。ラマダンの断食は、伝統的に牛乳とナツメヤシの実で破られます。ユダヤ教の宗教法では、ハラヴ・イスラエルは牛乳の摂取を規制する用語です。[ 168 ] [ 169 ] [ 170 ]
アビシェーカは、ヒンドゥー教やジャイナ教の司祭が、マントラを唱えながら、崇拝する神の像に供物を注ぐ儀式です。通常、行われるアビシェーカの種類に応じて、牛乳、ヨーグルト、ギー、蜂蜜などの供物が捧げられます。
ミルクソップは「女々しく気力のない男」という意味で、この表現は14世紀後半に確認されている。[ 10 ]ミルクトーストは、牛乳とトーストからなる料理である。その柔らかく味気ない味は、1924年から1952年にかけてHTウェブスターが描いた、臆病で無力な漫画のキャラクター、キャスパー・ミルクトーストの名前の由来となった。 [ 171 ]こうして、「ミルクトースト」という言葉は、臆病で縮こまり、謝罪ばかりする人を表す言葉として言語に取り入れられた。ミルクトーストは、ディズニーの「フォロー・ミー・ボーイズ」にも登場し、年老いた主人公レム・シドンズにとって好ましくない朝食として描かれている。
多くの英語圏の国々の俗語で「搾取する」とは、農家が牛から乳を搾り取るように、その人を利用することを意味します。「milk」という言葉は、時代とともに多くの俗語的な意味を持つようになりました。19世紀には、milkはメタノールを水で割った安価で非常に毒性の強いアルコール飲料を指すのに使われていました。また、詐欺、怠惰、他人宛の電報を傍受すること、弱虫や「弱虫」を意味する言葉としても使われていました。1930年代半ばには、オーストラリアでこの言葉は車からガソリンを抜き取ることを意味するのに使われていました。[ 172 ]
牛乳は飲料や食料源としてだけでなく、農家や庭師によって有機殺菌剤や肥料としても使用されていると説明されているが、[ 173 ]その有効性については議論がある。希釈した牛乳溶液は、ブドウの木のうどんこ病を予防する効果的な方法であることが実証されており、植物に害を与える可能性は低いことが示されている。[ 174 ] [ 175 ]
ミルクペイントは無毒の水性塗料です。牛乳と石灰から作られ、一般的には着色のために顔料が加えられます。 [ 176 ]他のレシピでは、カゼインを活性化し、保存料として、ホウ砂が牛乳のカゼインタンパク質と混合されます。[ 177 ]
牛乳は何世紀にもわたって髪や肌のトリートメントとして使われてきました。 [ 178 ]ヘアスタイリストのリチャード・マリンは、髪にツヤを与えるために牛乳で髪をすすぐ女性もいると述べています。[ 178 ]化粧品化学者のジンジャー・キングは、牛乳は「肌の角質を除去し、汚れを取り除き、髪を柔らかくするのに役立つ」と述べています。ヘアスタイリストのダニー・ジェラカは、牛乳のケラチンタンパク質が「髪に重みを与える」可能性があると述べています。[ 178 ]市販のヘアケア製品の中には牛乳を含むものもあります。[ 178 ]
ミルクバスとは、水ではなく牛乳で入浴することです。多くの場合、オートミール、蜂蜜などの添加物や、バラ、デイジー、精油などの香料が混ぜられます。ミルクバスでは、アルファヒドロキシ酸である乳酸を使用して、死んだ皮膚細胞を結合しているタンパク質を溶解します。[ 179 ]
種間での乳の摂取は人間に限ったことではない。カモメ、サヤハシ、トウゾクカモメ、ニシカモメ、野良猫がゾウアザラシの乳首から直接乳を盗むことが報告されている。[ 180 ]
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