Производство молока

Состав молока

Состав молока зависит в основном от породы и возраста животного, стадии лактационного периода, кормления и условий содержания. В сухом остатке молока находятся все его составные части — белки, жир, углеводы, минеральные вещества и пр.

Белки

Приблизительно четвертую часть общего содержания сухих веществ в коровьем молоке составляют белки. Они имеют наиболее благоприятный качественный и количественный аминокислотный состав, что обусловливает их высокую билогическую ценность. В организме человека белки играют роль пластического материала, необходимого для построения новых клеток и тканей, образования биологически активных веществ, ферментов и гормонов. Состав и количество основных белков, содержащихся в молоке, приведены в таблице 1 (см. Приложение).

С химической точки зрения белки — это высокомолекулярные соединения, состоящие из расположенных в определенном порядке a -аминокислот, связанных между собой в цепочку. Основой белковых молекул являются более 20 аминокислот, 18 из которых обнаружены в молочном белке. Число возможных вариантов сочетаний аминокислотных остатков в молекуле белка практически не ограничено, что определяет и разнообразие по химическому строению и свойствам белков.

К незаменимым аминокислотам относятся 8 из 18. Большая часть из них (метионин, триптофан, изолейцин, фенилаланин, валин, лейцин) в белке молока содержится в количествах, значительно превышающих их содержание в белках мяса, рыбы и растительных продуктов.

Пищевая ценность молочных белков повышается благодаря связям белковых молекул с витаминами, минеральными веществами, липидами.

 Жир

В молоке жир присутствует в виде эмульсии или суспензии в молочной плазме. Диаметр жировых шариков колеблется от 0,1 до 20 мкм, средний размер 3-4 мкм. Число жировых шариков в 1 мл молока составляет около 15 млрд. Каплю жира окружает тонкая оболочка (5-10 нм), имеющая довольно сложный состав.

Молочный жир представляет собой смесь три-, ди- и моноглицеридов, жирных кислот, стеринов, каратиноидов, жирорастворимых витаминов ( A, D, Е и К) и других сопутствующих веществ в весьма незначительных количествах. В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, ферменты, витамины (каротин, витамин А:-) и др. В оболочке также обнаружены следы металлов (Мо, Fe, Cu, Zn, Ca, Mg, Se, K, Na) и вода в связанном состоянии. Состав и толщина оболочек жировых шариков не являются постоянными, поскольку между плазмой молока и оболочкой происходит обмен веществ.

Триглицериды, составляющие основу молочного жира, — это эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Последние составляют 90% молочного жира. Среди них есть насыщенные и ненасыщенные, с одной или несколькими двойными связями, четным или нечетным, малым (4) и большим (18 и выше) числом атомов углерода в цепи. В таблице 2 (см. Приложения) приведены основные жирные кислоты молочного жира и их содержание в нем.

Свойства молочного жира зависят от химического состава, структуры и расположения в молекуле триглицеридов жирных кислот, входящих в него. В свою очередь, содержание отдельных жирных кислот в молочном жире в большей степени зависит от времени года, кормов и условий содержания животных.

Наиболее значимыми из физических свойств с точки зрения практической применимости являются способность молочного жира к плавлению и кристаллизации, оптические свойства, тепло-физические свойства. Температура плавления молочного жира колеблется от 28 дп 40 ° С, плотность (при 20 ° С) — 930-933 кг/м 3, число рефракции 40-46, показатель преломления (при 40 ° С) 1,453.

Из химических свойств наиболее важные — способность жира к окислению, гидролизу, осаливанию и прогорканию, поскольку они определяют качество молочного жира и молочных продуктов при их производстве и хранении.

Пищева ценность молочного жира обусловлена своеобразным сочетанием различных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой), играющих большую роль в процессах обмена веществ. Первые две относятся к числу незаменимых, поскольку они не синтезируются в организме.

Холестерин молочного жира также необходим как предшественник некоторых гормонов. Кроме того, он участвует в процессах кроветворения. Фосфолипиды, входящие в состав жировой фракции молока, участвуют в синтезе белка, составляют основную массу липидов мозга, а также обусловливают эмульсионное состояние молочного жира. Липиды молока — носители жирорастворимых витаминов A, D, E и К, которых мало в других жирах.

Высокая дисперсность, наличие оболочки и электрического заряда обеспечивают частицам молочного жира проникновение в организм человека в нативной форме, без предварительного расщепления липолитическими ферментами. Усвояемость молочного жира очень высока и составляет 98%, чему способствует также его низкая температура плавления.

 Углеводы

В молоке углеводы представлены в основном лактозой (90%) — углеводом, характерным только для молока, свободной глюкозой и галактозой. Лактоза — дисахарид, присутствует в молоке в виде молекулярной дисперсии. Содержание лактозы в молоке составляет 3,6-5,5 %. Она присутствует практически во всех молочных продуктах, участвует в формировании их свойств, обусловливает пищевую и энергетическую ценность молока. В организме человека под действием лактазы и микроорганизмов желудочно-кишечного тракта лактоза распадается до молочной кислоты, создавая среду, препятствующую развитию гнилостных микроорганизмов.

Лактоза играет большую роль в технологических процессах производства ряда молочных продуктов. Как было сказано выше, лактоза сбраживается до молочной кислоты, которая переводит молоко из жидкого состояния в гелеобразное со свойственным кисломолочным вкусом и запахом. Образование сгустка связано с нарушением коллоидного состояния молока. Это свойство используется в производстве кисломолочных продуктов и некоторых видов сыров.

Нагревание до температуры кипения и длительное выдерживание молока при этой температуре вызывают его побурение. Это происходит в результате взаимодействия лактозы с белками молока и образования меланоидиновых соединений. Этим свойством молочного сахара пользуются при приготовлении топленого молока и жидких диетических молочных продуктов с особым привкусом (ряженка).

 Минеральные вещества

Молоко служит постоянным источником поступления в организм минеральных веществ, наибольшее значение из которых имеют Ca, P, K, Na, Mg, S, Cl. Больше половины всех минеральных веществ составляют соли кальция и фосфора. Оптимальными в пище считаются следующие соотношения макроэлементов: Са:Р как 1:(1,3-1,5); Са: Mg как 1:(0,5-0,75). Оптимальное соотношение кальция и фосфора в коровьем молоке повышает его пищевую ценность.

Кальций в молоке находится в растворимом состоянии и на 75% связан с казеином в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК), что делает его практически полностью усвояемым.

Фосфор входит в состав белка всех клеток организма, частично связан с АТФ (аденозинтрифосфорной кислотой), является компонентом нервной ткани и клеток мозга.

Микроэлементы молока (Fe, Cu, Mn, Zn, Co и др.) имеют большое значение для нормального обмена веществ в организме, синтезе витаминов, ферментов, гормонов.

Помимо основных веществ молоко также содержит водо- и жирораст-воримые витамины, ферменты, гормоны, простогландины и другие биохимически активные вещества.

Витамины

Молоко является важнейшим источником витаминов. В нем присутствуют жирорастворимые витамины А, группы D, E и водорастворимые — группы B, PP, C микрофлора др. содержание их в молоке и молочных продуктах изменяется в зависимости от периода лактации, кормового рациона животных, способов тепловой обработки молока и условий его хранения. В ряде случаев производят искусственную витаминизацию продуктов.

Ферменты

Это химические вещества белковой природы, ускоряющие процессы обмена веществ в живом организме. В сыром молоке находятся следующие ферменты: липаза, пероксидаза,каталаза, фосфатаза, редуктаза и пр. ферменты играют большую роль в процессе обработки молока и переработки его на молочные продукты.

Липаза — расщепляет жир до глицерина и жирных кислот. В молоко попадает из молочной железы или образуется в результате жизнедеятельности ряда микроорганизмов. При пастеризации молока липаза разрушается. В процессе хранения пастеризованного молока даже при низких температурах в течении 24-30 часов активность фермента увеличивается. Наличие фермента в масле, сыре, сухом цельном молоке вызывает их быструю порчу.

Пероксидаза — ускоряет окислительные процессы. В молоко попадает из молочной железы. Фермент разрушается при пастеризации. На этом ее свойстве основана проба на пастеризацию молока.

Каталаза — ускоряет разрушение перекиси водорода (Н 2О 2). Активность фермента повышается в молоке животных, больных маститом. Проба на каталазу позволяет выявить это заболевание.

Фосфатаза — катализирует распад эфиров до фосфорной кислоты. В молоко попадает из молочной железы. Тепловая обработка молока (свыше 75 оС) полностью инактивирует фосфатазу. На этом свойстве фермента основана проба на пастеризацию молока.

Редуктаза — восстановительный фермент, способный обеспечивать метиленовую синь, добавленную в молоко (редуктазная проба). Это свойство фермента используют для определения общего количества микроорганизмов в молоке, поскольку бактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют большое количество редуктазы.

Свойства молока

Молоко обладает определенными свойствами, суть которых рассмотрена ниже.

Химический состав молока различных животных

В таблице 3 (см.Приложение) приведены данные состава молока различных сельскохозяйственных животных.

Кислотность молока

Она обусловлена наличием в молоке белков, фосфорнокислых солей, молочной и лимонной кислот. Различают активную (истинную) и общую (титруемую) кислотность.

Активная кислотность выражается величиной рН, которая у свежевыдоенного сборного натурального коровьего молока равна 6,73-6,64. Это относительно стабильная величина, что обусловлено буферностью молока.

Общая кислотность обусловлена наличием в свежем молоке газов, белковых веществ и солей органических и неорганических кислот. Общую кислотность определяют титрованием молока щелочью в присутствии индикатора. Титруемая кислотность свежевыдоенного сборного молока составляет 16-18 оТ.

Изменения химического состава и физических свойств молока

Колебания в содержании сухого вещества и его составных частей обусловлены влиянием нескольких основных факторов: породы коров, возраста и состояния организма животных, периода лактации, вида кормов, условий содержания и доения, времени года.

Молоко коров различных пород различается по химическому составу: содержанию жира, белка, сахаров, а также макро- и микроэлементов. Наблюдаются различия в активности отдельных ферментов. В зависимости от породы коров отмечают отличия в составе казеинаткальцийфосфатного комплекса в молоке. Молоко коров различных пород различается также по соотношению фракций, размерам мицелл казеина и содержанию минеральных веществ, что обусловливает неодинаковую продолжительность сычужного свертывания молока и плотность сычужного сгустка. Могут также наблюдаться различия в размерах и составе жировых шариков.

На протяжении всего периода лактации состав молока также изменяется. В период со 2-го по 6-й месяц содержание жира и бека несколько снижается, затем вновь наблюдается небольшой рост. Количество кальция и фосфора незначительно повышается к концу лактации, тогда как содержание золы и лактозы практически остается постоянным. Молозиво (первые 7 дней лактации) и стародойное молоко (последние 7 дней лактации) не подлежат приемке на предприятиях, перерабатывающих молоко-сырье.

Полноценность и достаточность кормов непосредственно влияют на продуктивность коров, состав и пищевую ценность молока. Сезонные колебания в составе молока вплотную связаны с колебаниями в структуре и рационах кормов, а также с сочетанием периодов лактации, стоцлового и пастбищного содержания и т.д.

Химический состав молока, степень дисперсности и концентрация его составных частей определяют основные физические свойства молока. Наиболее важные из них приведены в таблице 4 (см. Приложение). Первые четыре характеристики молока широко используют при оценке качества молока-сырья, и все перечисленные показатели очень важны при его последующей переработке.

Буферность — свойство молока противодействовать изменению рН. Зависит от наличия в молоке белковых веществ и солей фосфорной и лимонной кислот.

Скачать реферат

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о