一、乳的色泽及光学性质
新鲜正常的牛乳呈不透明的乳白色或稍带淡黄色。乳白色是乳的基本色调，这是由于乳中的酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒及脂肪球等微粒对光的不规则反射的结果。牛乳中的脂溶性胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色。而水溶性的核黄素使乳清呈荧光性黄绿色。
牛乳的折射率由于有溶质的存在而比水的折射率大，但全乳在脂肪球的不规则反射影响下，不易正确测定。由脱脂乳测得的较准确的折射率为n D 20=1.344～1.348，此值与乳固体的含量有比例关系，以此可判定牛乳是否掺水。
二、乳的热学性质
牛乳的热学性质主要有冰点、沸点和比热。由于有溶质的影响，乳的冰点比水低，而沸点比水高。
（一）冰点
牛乳的冰点为-0.565℃～-0.525℃，平均为-0.540℃。牛乳中的乳糖和盐类是导致冰点下降的主要因素。正常的牛乳，其乳糖及盐类的含量变化很小，所以冰点很稳定。如果在牛乳中掺10%的水，其冰点约上升0.054℃。可根据冰点变动用下列公式来推算掺水量：
式中：X——掺水量，%；
T——正常乳的冰点；
T 1——被检乳的冰点。
如果以重量百分率计算加水量，则按下式计算：
式中：TS——被检乳的乳固体；
W——以重量计的掺水量。
酸败的牛乳，其冰点会降低，所以测定冰点要求牛乳的酸度在20°T以内。
（二）沸点
牛乳的沸点在1个大气压下为100.55℃，乳的沸点受其固形物含量影响。浓缩过程中沸点上升，浓缩到原体积一半时，沸点上升到101.05℃。
（三）比热
牛乳的比热为其所含各成分之比的总和。牛乳中主要成分的比热为[kJ/（kg·K）]：乳蛋白2.09、乳脂肪2.09、乳糖1.25、盐类2.93，由此计算得牛乳的比热大约为3.891 KJ/（kg·K）。表2-1-1为乳和乳制品的比热容。
表2-1-1 乳和乳制品的比热容
注：①编者换算的国际单位制。
三、乳的滋味与气味
乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，所以牛乳带有特殊的香味。牛乳除了原有的香味之外，很容易吸收外界的各种气味。所以挤出的牛乳如在牛舍中放置时间太久即带有牛粪味或饲料味；与鱼虾类放在一起则带有鱼腥味；贮存器不良时则产生金属味；消毒温度过高则产生焦糖味。
美国的试验表明，异味中88.4%为饲料味，12.7%为涩味，11.0%为牛体味。总之，乳的气味易受外界因素的影响，所以每一个处理过程都必须注意周围环境的清洁以及各种因素的影响。
新鲜纯净的乳稍带甜味，这是由于乳中含有乳糖的缘故。乳中除甜味外，因其中含有氯离子，所以稍带咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易觉察，但异常乳，如乳房炎乳，氯的含量较高，故有浓厚的咸味。
四、乳的酸度和氢离子浓度
乳蛋白质分子中含有较多的酸性氨基酸和自由的羧基，而且受磷酸盐等酸性物质的影响，故乳偏酸性。刚挤出的新鲜乳的酸度，称为固有酸度或自然酸度。若以乳酸百分率计，牛乳自然酸度为0.15%～0.18%。挤出后的乳在微生物的作用下发生乳酸发酵，导致乳的酸度逐渐升高。由于发酵产酸而升高的这部分酸度称为发酵酸度或发生酸度。固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度。一般情况下，乳品工业所测定的酸度就是总酸度。
乳品工业中的酸度是指以标准碱液用滴定法测定的滴定酸度。我国《乳、乳制品及其检验方法》就规定测定酸度以滴定酸度为标准。滴定酸度亦有多种测定方法及其表示形式。我国滴定酸度用吉尔涅尔度[简称“°T”（Tep Hep度）]或乳酸百分率（乳酸%）来表示。
（一）吉尔涅尔度（°T）
取100m L牛乳，加入0.5%的酚酞指示剂，以0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定，将所消耗的NaOH 毫升数，就是吉尔涅尔度，消耗1mL为1°T。(www.zuozong.com)
正常牛乳的吉尔涅尔酸度为16～18°T。这种酸度与贮存过程中因微生物繁殖所产生的乳酸无关。自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及CO2 等酸性物质所构成。例如新鲜的牛乳自然酸度为16～18°T，其中3～4°T 来源于蛋白质，约2°T 来源于CO2，10～12°T来源于磷酸盐和柠檬酸盐。
（二）乳酸度（乳酸%）
用乳酸量表示酸度时，按上述方法测定后用下列公式计算：
正常牛乳的乳酸度为0.15%～0.17%。此法为日本、美国采用，但美国用9g牛乳代替10mL牛乳。
德国用苏克斯列特-格恩克尔度（°SH）表示，其滴定方法与°T 度相同，只是所用的NaOH 的浓度不一样，°SH 度所用的NaOH 溶液为0.25mol/L，乳酸（%）=0.0225×°SH。
法国用道尔尼克度（°D）表示。取10m L牛乳不稀释，加1滴1%酚酞的酒精溶液指示剂，用1/9mol/L氢氧化钠液滴定，其毫升数的1/10为1°D。
荷兰用荷兰标准法（°N）表示。取10m L牛乳，不稀释，用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定，其毫升数的1/10为1°N。
以上讨论的是牛乳的滴定酸度，若从酸的含义出发，酸度可用氢离子浓度指数（p H）表示。
p H 为离子酸度或活性酸度。正常新鲜牛乳的p H 为6.5～6.7，一般酸败乳或初乳的p H 在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳p H 在6.8以上。
p H 反映了乳中处于电离状态的所谓的活性氢离子的浓度，但测定滴定酸度时，氢氧离子不仅和活性氢离子相作用，而且也和潜在的即在滴定过程中电离出来的氢离子相作用。乳挤出后，在存放过程中由于微生物的作用，使乳糖水解为乳酸。乳酸是一种电离度小的弱酸，而且乳是一个缓冲体系，蛋白质、磷酸盐、柠檬酸盐等物质具有缓冲作用，可使乳酸保持相对稳定的活性氢离子浓度。所以在一定范围内，虽然产生了乳酸，但乳的p H 并不相应地发生明显的变动。测定滴定酸度时，则按质量作用定律，随着碱液的滴加，乳酸也继续电离，由乳酸带来的活性的和潜在的氢离子均陆续与氢氧离子发生中和反应，所以滴定酸度可以及时反映出乳酸产生的程度，而p H 则不呈现规律性的关系，因此生产中广泛地采用测定滴定酸度来间接掌握乳的新鲜度。乳酸度越高，乳对热的稳定性就越低。
五、乳的电学性质
（一）导电率
乳中含有电解质而能传导电流。牛乳的导电率与其成分，特别是Cl-和乳糖的含量有关。正常牛乳在25℃时，导电率为0.004～0.005S（西门子）。乳房炎乳中Na+、Cl-等离子增多，导电率上升。一般导电率超过0.06S即可认为是病牛乳。故可应用导电率的测定进行乳房炎乳的快速鉴定。
（二）氧化还原电势
乳中含有很多具有氧化还原作用的物质，如维生素B2、维生素C、维生素E、酶类、溶解态氧、微生物代谢产物等。一般牛乳的氧化还原电势（Eh）为+0.23～+0.25V。乳经过加热则产生还原性的产物而使Eh降低，Cu2+存在可使Eh增高。
牛乳如果受到微生物污染，随着氧的消耗和还原性代谢产物的产生，可使其氧化还原电势降低，当与甲基蓝、刃天青等氧化还原指示剂共存时可显示其褪色，此原理可应用于微生物污染程度的检验。
六、乳的比重和密度
乳的比重是指15℃时一定容积的牛乳与同容积同温度水的重量比。正常乳的比重平均为
=1.032。乳的相对密度是指乳在20℃时的质量与同容积水在4℃时的质量之比。正常乳的密度平均为
=1.030。在同温度下，乳的比重和相对密度在同温度下的绝对值相差甚微，因乳的相对密度较比重小0.001 9，乳品生产中常以0.002的差数进行换算。密度受温度影响，温度每升高或降低1℃实测值就减少或增加0.000 2。
乳的相对密度在挤乳后1h内最低，其后逐渐上升，最后可大约升高0.001左右，这是由于气体的逸散、蛋白质的水合作用及脂肪的凝固使容积发生变化的结果。故不宜在挤乳后立即测试比重。乳的比重与乳中所含的乳固体含量有关。乳中各种成分的含量大体是稳定的，其中乳脂肪含量变化最大。如果脂肪含量已知，只要测定比重，就可以按下式计算出乳固体的近似值：
T=1.2F+0.25L+C
式中：T——乳固体，%；
F——脂肪，%；
L——牛乳比重计的读数；
C——校正系数，约为0.14。
为了使计算结果与各地乳质相适应，C 值需经大量试验数据取得。
七、乳的黏度与表面张力
牛乳大致可认为属于牛顿流体，正常乳的黏度为0.001 5～0.002Pa·s。牛乳的黏度随温度升高而降低。在乳的成分中，脂肪及蛋白质对黏度的影响最显著。随着含脂率的增高，牛乳的黏度亦增高。当含脂率一定时，随着乳固体的含量增高，黏度也增高。初乳、末乳的黏度都比正常乳高。在加工中，黏度受脱脂、杀菌、均质等操作的影响。
黏度在乳品加工上有重要意义。例如在浓缩乳制品方面，黏度过高或过低都不是正常情况。以甜炼乳而论，黏度过低则可能发生分离或糖沉淀，黏度过高则可能发生浓厚化。贮藏中的淡炼乳，如黏度过高则可能产生矿物质的沉积或形成冻胶体（即网状结构）。此外，在生产乳粉时，如黏度过高可能妨碍喷雾，产生雾化不完全及水分蒸发不良等现象。
牛乳的表面张力与牛乳的起泡性、乳浊状态、微生物的生长发育、热处理、均质作用及风味等有密切关系。测定表面张力的目的是为了鉴别乳中是否混有其他添加物。
牛乳表面张力在20℃时为0.04～0.06N/cm。牛乳的表面张力随温度的上升而降低，随含脂率的减少而增大。乳经均质处理，则脂肪球表面积增大，由于表面活性物质吸附于脂肪球界面处，从而增加了表面张力。但如果不先经热处理而使脂酶钝化，均质处理会使脂肪酶活性增加，使乳脂水解生成游离脂肪酸，使表面张力降低，而表面张力与乳的泡味性有关。加工冰淇淋或搅打发泡稀奶油时希望有浓厚而稳定的泡沫形成，但运送、净化、稀奶油分离、杀菌时则不希望形成泡沫。
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