всех форм обучения Кемерово 2004

Вид материала

Содержание

Химический состав молока
Физико-химические свойства молока

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Тема 4. Молоко и молочные продукты

Молоко и продукты его переработки используются человечеством в питании уже несколько тысячелетий.

Что же такое молоко?

Молоко – продукт секреторной деятельности молочной железы млекопитающих. Представляет собой слегка вязкую жидкость белого цвета с желтоватым оттенком, приятным, специфическим вкусом, слегка сладковатым.

В молоке содержатся все необходимые для нормального развития организма человека вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, гормоны, ферменты и др.

Благодаря оптимальному сочетанию компонентов молоко – исключительно ценный незаменимый продукт питания, необходимый для людей любого возраста.

По определению великого русского физиолога Павлова, молоко – изумительная пища, приготовленная самой природой. Он указывал на особо ценные свойства молока как пищевого продукта: способность возбуждать пищеварительные железы и вызывать выделение пищеварительных соков при отсутствии аппетита; высокая усвояемость (98-99%) при минимальных затратах желудочного сока (для переваривания молока требуется в 3-4 раза меньше пищеварительной энергии, чем для переваривания белков хлеба).

Ежедневное потребление 0,5 л молока покрывает около 35% суточной потребности человека в животном белке, 17,5% - биологических активных ненасыщенных жирных кислотах, 6,3% - в фосфолипидах. Энергетическая ценность 100 г молока составляет 268,8 кДж.

Биологическая ценность молока дополняется тем, что оно способствует созданию кислой среды в кишечном тракте и подавляет развитие гнилостных процессов. Казеин, содержащийся в молоке, образует с тяжелыми металлами нерастворимые соли, которые выводятся из организма, поэтому молоко является противоядием при отравлениях.

Суточная норма потребления молока для взрослого человека – 0,5 л, для ребенка – 1 л.

^

Химический состав молока

Молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой содержится более 100 различных химических и биологических веществ. Дисперсной средой в нем является вода (83-89%), дисперсной фазой – жир, белки и другие компоненты (11-17%).

Химический состав молока непостоянен. Он зависит от породы скота, периода лактации животного, условий кормления и содержания его и других факторов. Наибольшим изменениям подвержены содержание и химический состав молочного жира.

Относительным количественным постоянством характеризуется молочный сахар, минеральные соли и в известной мере белки, т.е. сухой обезжиренный молочный остаток.

Белки – являются наиболее ценной в пищевом отношении частью молока. В молоке они представлены преимущественно казеином, на долю которого приходится 75-85% и сывороточными белками (15-22%). Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и поэтому относятся к полноценным. Причем сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот, чем казеин, поэтому являются более полноценными.

Казеин, выделенный из молока с помощью кислоты, представляет собой смесь нескольких компонентов или фракций. Основными фракциями казеина являются α_s, β, χ и γ - казеины. Подобно другим животным белкам казеин имеет свободные аминогруппы (NH₂) и карбоксильные группы (СООН), причем количество последних больше. Поэтому казеин относится к кислым белкам и имеет изоэлектрическую точку при рН 4,6-4,7.

Для того, чтобы выделить казеин, необходимо довести его до изоэлектрического состояния либо разрушить гидратные оболочки вокруг его частиц. С этой целью следует внести в молоко коагулянт – кислоту или сычужный фермент. Под их действием казеин не выпадает в осадок, а коллоидный раствор белка превращается в сгусток или гель, частицы белка соединяются друг с другом в цепочки с образованием пространственной сетки. Процесс гелеобразования играет большую роль при производстве кисломолочных продуктов и сыра.

В молоке сывороточных белков по сравнению с казеином мало – 15-22%. Однако их значения велико. Например, иммуноглобулины представляют собой антитела, нейтрализующие чужеродные клетки, т.е. выполняют защитную роль. Значительнее всех в сывороточных белках содержится β – лактоглобулин и α –лактальбумин, составляющие в сумме 70%.

Молочный жир является наиболее энергетически ценным компонентом молока, кроме того, он обуславливает определенный вкус и консистенцию молочных продуктов, их высокую пищевую ценность.

Содержание жира в молоке составляет 2,7-6%.

Основным компонентом молочного жира являются триглицериды, содержание которых составляет 98%. Наряду с ними он содержит незначительное количество жироподобных веществ – фосфолипиды, стерины, углеводороды, жирорастворимые пигменты и витамины.

Молочный жир находится в молоке в виде шариков, которые образуют с водой эмульсию типа «масло в воде», т.е. жир находится в эмульгированном состоянии. Жировые шарики защищены прочными и упругими оболочками, поэтому не слипаются друг с другом при столкновении.

Структура оболочки до конца ещё не изучена, но известно, что она состоит из двух слоев различного состава. Компонентами оболочечного вещества являются белки, фосфолипиды, стерины и др. Оболочка электрически заряжена имеет суммарный отрицательный заряд и окружена молекулами воды.

Таким образом, молоко представляет собой довольно устойчивую эмульсию жира в воде. Обработка молока на ферме, транспортирование, нагревание, механические воздействия незначительно влияют на стабильность эмульсии. Состав и структура оболочки жировых шариков изменяются в процессе обработки, охлаждения и хранения молока.

Частичное нарушение жировой эмульсии и появление свободного жира увеличивает его потери при производстве молочных продуктов и снижают его качество. Чтобы сохранить устойчивость жировой эмульсии молока, необходимо максимально уменьшить механические и температурные воздействия.

В молочном жире преобладают насыщенные жирные кислоты – общее содержание их составляет около 65%. Основными среди насыщенных кислот являются пальмитиновая, миристиновая и стеариновая. Насыщенные жирные кислоты в сумме составляют лишь 35%, среди них преобладают олеиновая кислота. Состав жирных кислот молочного жира непостоянен. Он зависит от времени года, породы животных, кормового рациона и пр.

Углеводы. Основным углеводом молока является лактоза (или молочный сахар) также содержатся глюкоза, галактоза. Лактоза обуславливает пищевую ценность молока, служит исходным веществом при молочнокислом брожении в процессе производства кисломолочных продуктов и сыров.

Минеральные вещества находятся в молоке в основном в виде солей. Общее их содержание составляет около 1%. Все минеральные вещества, входящие в состав молока можно подразделить на макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относятся K, Ca, P, Na, Mg, Cl. Важное значение для питания человека, особенно в детском возрасте, имеют соли Са. Са находится в молоке в легкоусвояемой и хорошо сбалансированной с Р форме. Са имеет значение и для процессов переработки молока. Например, низкое количество Са обуславливает медленное сычужное свертывание казеина при выработке сыра и творога, а его избыток вызывает свертывание белков молока при стерилизации.

Из микроэлементов в состав молока входят Си, Fe, Ni, Mu, I, Co, Mo, Pb и др. Они влияют на пищевую ценность, а также на качество молока и молочных продуктов. Так, повышенное содержание меди и железа приводит к появлению в молоке и сливочном масле окисленного вкуса. От количества некоторых микроэлементов в молоке (медь, железо, цинк и др.) зависит и активность молочнокислых бактерий, входящих в состав бактериальных заквасок.

В молоке содержится более 20 истинных, или нативных ферментов и многочисленные ферменты, образуемые микроорганизмами молока. В состав молока входят следующие ферменты дегидрогеназы, ксантиноксидаза, пероксидаза, каталаза, липазы, фосфатаза, лактаза, амилаза, протеазы, лизоцим и др.

Дегидрогеназы катализируют реакцию окисления веществ путем отнятия от них водорода, который они передают любому соединению. Разнообразные дегидрогеназы (редуктазы) накапливаются в молоке при размножении в них бактерий. С увеличением количества бактерий в молоке активность редуктаз возрастает. С помощью редуктазной пробы на молзаводах устанавливают микробиальную обсемененность молока.

Пероксидаза окисляет различные соединения с помощью атомарного кислорода, освобождаемого из перекиси водорода. Она всегда содержится в молоке, попадая в него из клеток молочной железы. Разрушается при нагревании до t = 80⁰С. Реакцией на пероксидазу проверяют эффективность пастеризации молока.

Липаза расщепляет жиры с образованием в свободном виде жирных кислот и глицерина. В молоке содержатся нативная и бактериальная липазы (преимущественно она содержится в молоке).

Фосфотаза вызывает гидролиз эфиров фосфорной кислоты. Этот фермент всегда присутствует в сыром молоке, так как попадает из вымени животных, разрушается при всех видах пастеризации. По пробе на фосфотазу проверяют пастеризацию молока и обнаруживают примесь сырого молока в количестве даже 0,5%.

Протеазы расщепляют молекулы белка по пептидным связям. Большая часть этих ферментов вырабатывается в молоке микроорганизмами.

Амилаза осуществляет расщепление крахмала до декстринов и мальтозы. В нормальном молоке содержится незначительно количество α – амилазы.

Лактаза катализирует реакцию расщепления лактозы на глюкозу и галактозу. Его выделяют молочнокислые бактерии.

Лизоцим разрушает полисахариды клеточных стенок некоторых бактерий и вызывает их гибель, т.е. обуславливает антибактериальные свойства молока.

Витамины. Молоко содержит практически все витамины, необходимые для нормального развития человека. Содержание витаминов в молоке колеблется в зависимости от времени года, стадии лактации, кормового рациона, породы и индивидуальных особенностей животных. В молоке содержатся преимущественно витамины водорастворимые – В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂, РР, С, Н; жирорастворимые витамины – А, Д, Е.

Среди прочих веществ в состав молока входят.

Газы – их количество 60-120 мг на 1 л, из них на долю углекислого газа – 50-70%, кислорода – 5-10%, азота – 20-30%.

Пигменты – это природные окрашенные вещества: каротиноиды, хлорофилл, рибофлавин. Содержание пигментов зависит от времени года, кормового рациона, породы животных. Цвет молока зависит от содержания пигментов.

Из органических кислот в молоке содержатся лимонная и нуклеиновые кислоты.

Гормоны выделяют железы внутренней секреции. Они являются регуляторами сложных биохимических жизненных процессов и осуществляют связь между отдельными органами.

Из организма животного в молоко могут переходить различные посторонние химические вещества. Некоторые из этих веществ представляют опасность для здоровья людей, а также затрудняют технологические процессы при выработке молочных продуктов и снижают их качества. К посторонним химическим веществам молока можно отнести: антибиотики, пестициды, соли тяжелых металлов, различные яды и др.

^ Физико-химические свойства молока

Химические свойства молока, важнейшими из которых являются титруемая и активная кислотность.

Общая (титруемая) кислотность молока выражается в градусах Тернера (⁰Т) и определяется титрованием 0,1н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18⁰Т. Она обусловлена солями, белками, углекислотой и небольшим количеством лимонной кислоты, присутствующими в молоке. При брожении молочного сахара под воздействием молочнокислой микрофлоры образуется молочная кислота, и кислотность молока при хранении постепенно повышается. По титруемой кислотности определяют свежесть молока.

Активная кислотность молока – это концентрация водородных ионов. Для нормального свежего молока рН составляет 6,47-6,67. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития бактерий.

Активная кислотность изменяется медленнее, чем титруемая, что объясняется буферными свойствами молока. Под буферной емкостью молока понимают количество 0,1н кислоты и щелочи, которое надо прибавить для изменения величины рН на единицу. Буферная емкость молока по кислоте составляет 2,4-2,6; по щелочи 1,2-1,4 мл.

Blog

Содержание

Химический состав молока