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牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质，含量为3.0%～3.5%，除了乳蛋白质外，还有约5%非蛋白态含氮化合物，如氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及嘌呤碱等。这些物质基本上是机体蛋白质代谢的产物，通过乳腺细胞进入乳中。另外还有少量维生素态氮。乳蛋白质可分为酪蛋白和乳清蛋白两大类，另外还有少量脂肪球膜蛋白质。乳清蛋白质中主要有对热不稳定的乳白蛋白和乳球蛋白，及对热稳定的小分子蛋白及胨。