Молоко имеет очень сложный химический состав, что играет на руку ученым при выявлении фальсификаций. Густым белым цветом, так радующим глаз, молоко обязано эмульсии молочного жира с водой, в которой растворены углеводы, белковые агрегации и минералы. Вода является основным ингредиентом и составляет около 87 % коровьего молока. Молочные жиры (они же – сливочное масло) представляют собой смесь триглицеридов, в которых, как вы, вероятно, помните из главы 3, три молекулы жирных кислот связаны с молекулой глицерина. Количество атомов углерода в жирных кислотах, входящих в состав масла, варьируется от 4 до 18, в отличие от жировой ткани жвачных животных и растительных масел, жирные кислоты которых содержат от 14 до 18 атомов углерода. Поэтому состав триглицеридов в молочных жирах очень сложен: насчитывается по меньшей мере 120 различных триглицеридов, тогда как в жировой ткани и растительных маслах присутствует всего около 40 триглицеридов, , . Жировые глобулы триглицеридов окружены тонкой оболочкой, состоящей из похожих соединений, которые называются фосфолипидами, и белков. Эта оболочка функционирует как эмульгатор, формируя границы каждой глобулы и поддерживая состояние суспензии. Кроме того, жировые глобулы содержат небольшое количество диацилглицеролов и моноацилглицеролов, свободного холестерина и эфиров холестерина (пищевых липидов), свободных жирных кислот и жирорастворимых витаминов A, D, E и K.

Обычное коровье молоко содержит 30–35 г белков на 1 л, и около 80 % из них составляет казеин. Оставшиеся 20 % включают в себя водорастворимые сывороточные белки, в основном лактоглобулин. К несчастью, многие люди страдают аллергией на один или несколько белков, содержащихся в молоке. Аллергия на молоко отличается от непереносимости лактозы. Симптомы непереносимости лактозы (неспособности переваривать молочный сахар) проявляются при употреблении большого количества молока, тогда как для проявления аллергии на молочный белок достаточно даже небольшого количества продукта. Поэтому тем, у кого диагностирована такая аллергия, рекомендуется полностью избегать молочных белков.

Сыворотка (то, что остается, если из молока извлечь все жиры и казеин) содержит также углеводы. Главный из них – это лактоза (около 5 %). Она состоит из двух сахаров – глюкозы и галактозы. И углеводы, и сывороточные белки остаются в сыворотке после образования калье (белкового сгустка), как это происходит, например, при изготовлении творога и сыра. Кроме того, молоко содержит множество важных минералов, в том числе кальций, фосфор, магний, натрий, калий и хлор. Более того, оно богато витаминами B₆, B₁₂, C, тиамином, ниацином, биотином, рибофлавином, фолиевой и пантотеновой кислотой. В коровьем молоке также присутствуют белые кровяные тельца, клетки молочной железы, различные бактерии и ферменты. Другими словами, молоко представляет собой очень сложную смесь питательных веществ, поэтому любые фальсификации могут иметь значительные последствия для здоровья потребителей.