Основные компоненты молока

Молоко – биологическая жидкость, которая образуется в молочной железе млекопитающих и предназначена для вскармливания детеныша и предохранения его от инфекции в первые дни жизни. Это многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами.

В состав молока входят вода, белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины, ферменты, гормоны и ряд других компонентов. Некоторые из основных его компонентов (лактоза, казеин) ни в каких других природных продуктах не обнаружены.

Наибольший удельный вес коровьего молока занимает вода (более 85%). На остальные компоненты, входящие в состав сухого остатка, приходится 11 – 14%. Содержание сухого обезжиренного остатка молока (СОМО) составляет 8-9%. В состав молока входят также газы, содержание которых незначительно.

Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (83-86%), а меньшая часть (3-3,5%) – в связанной форме.

Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений молока, участвует во всех биохимических процессах, протекающих в молоке при выработке молочных продуктов. Легко удаляется при замораживании и при высушивании.

Связанная вода по форме связи с компонентами делится на три группы: вода химической, физико-химической и механической связи.

Наиболее прочной является химическая связь воды в химических соединениях и кристаллогидратах. В молочных продуктах химически связанная вода представлена водой кристаллогидратов молочного сахара (C₁₂H₂₂O₁₁*H₂O). Ее можно удалить при нагревании гидратной формы сахара до температуры 125-130⁰С.

Физико-химическая связь воды характеризуется средней прочностью. Она образуется в результате притяжения диполей воды полярными группами молекул белков. Гидратация частиц белка обусловлена наличием на их поверхности, а также внутри белковых молекул, полярных групп: -COOH, -OH, >CO-NH<, NH₂-, -SH и др. При адсорбировании воды диполи располагаются несколькими слоями вокруг гидрофильных центров молекулы белка, образуя т.н. гидратную оболочку.

Связанная вода по своим свойствам значительно отличается от свободной воды. Она не замерзает при низких температурах (-40⁰С), не растворяет электролиты, имеет плотность, вдвое превышающую плотность свободной воды, не удаляется из продукта при высушивании. Связанная вода, в отличие от свободной, недоступна микроорганизмам. Поэтому, для подавления развития микрофлоры в пищевых продуктах свободную воду полностью удаляют или переводят в связанную, добавляя влагосвязывающие компоненты (сахар, соли, многоатомные спирты и пр.). При этом понижается величина так называемой "активности воды".

Вода механической связи обладает свойствами свободной воды. Она механически захватывается и удерживается ячейками структуры и капиллярами продукта.

Белки молока

Общее содержание белков в коровьем молоке колеблется от 2,9 до 4%. В соответствие с номенклатурной схемой Комитета по номенклатуре и методологии молочных белков Американской научной ассоциации молочной промышленности, белки молока делятся на казеины и сывороточные белки.

Таблица 1. Классификация белков молока

К белкам молока также относят ферменты, гормоны (пролактин, гормон роста, инсулин и др.), и белки оболочек жировых шариков.

Собственно пищевыми белками являются казеины. Они максимально расщепляются протеиназами пищеварительного тракта в нативном состоянии, в то время как глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации.

Важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Иммуноглобулины являются носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и лизоцим обладают антибактериальными свойствами. Лактоферрин и b-лакто глобулин выполняют транспортную функцию – переносят в кишечник новорожденного железо, витамины и некоторые другие вещества.

По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот белки молока относятся к биологически полноценным белкам.

Сывороточные белки молока содержат большее количество серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин), чем казеины. Поэтому оптимальный баланс аминокислот в рационе может быть достигнут изменением соотношения казеина и сывороточных белков.

Иногда при употреблении молока примерно у 1% детей наблюдаются аллергические реакции. Основным аллергенным компонентом коровьего молока для человека считается b-лактоглобулин.

Состав и свойства казеина

Количество казеина в молоке составляет 2,3-2,9% или 76-86% общего белка плазмы молока. В практике под казеином понимают смесь белков (казеинов), осаждаемых из обезжиренного молока при подкислении до рН 4,6. Казеин также выделяется из молока путем осаждения при помощи сульфатов натрия или аммония или методом ультрацентрифугиования.

Очищенный казеин, выделенный из молока с помощью уксусной кислоты, представляет собой аморфный порошок белого цвета, без запаха и вкуса, практически нерастворимый в воде, растворимый в слабых растворах щелочей, солей щелочных и щелочноземельных металлов и минеральных кислот.

При рН свежего молока 6,6 казеин имеет отрицательный заряд. Изоэлектрическое состояние казеина наступает при рН 4,6-4,7. Следовательно, в составе казеина преобладают дикарбоновые кислоты. Кроме того, отрицательный заряд и кислые свойства казеина усиливают гидроксильные группы фосфорной кислоты. Казеин принадлежит к фосфопротеидам – в своем составе содержит фосфорную кислоту, присоединенную моноэфирной связью к остаткам серина:

Своими полярными группами и пептидными группировками главных цепей казеин связывает значительное количество воды - более 2 г на 1 г белка. Гидрофильные свойства казеина зависят от структуры, заряда молекул, рН среды, концентрации в ней солей и др. факторов.

В молоке казеин имеет явно выраженные кислые свойства. Его свободные карбоксильные группы дикарбоновых аминокислот и гидроксильные группы фосфорной кислоты легко взаимодействуют с ионами солей щелочных и щелочноземельных металлов (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺), образуя казеинаты.

Нативные молекулы казеина образуют особым образом структурированные комплексы – мицеллы. Кроме казеина, в их состав входят ионы кальция, неорганического фосфата и цитрата. В настоящее время принято считать, что казеин в молоке содержится в виде казеината кальция, соединенного с коллоидным фосфатом кальция, или так называемого казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК). ККФК образует мицеллы почти сферической формы, состоящие из субмицелл размером 40-300 нм.

ККФК стабилен в свежем молоке, сохраняет устойчивость при тепловой и механической обработке молока. Однако при высокотемпературной обработке молока и при выработке кисломолочных продуктов наблюдается нарушение его мицеллярной и субмицеллярной структуры.

Фракционный состав

Казеин, полученный из обезжиренного молока осаждением кислотой при рН 4,6, является гетерогенным белком.

Предварительное деление казеина на фракции можно осуществить при помощи раствора мочевины.

Казеин полностью растворяется в 6,6 М растворе мочевины. При снижении концентрации мочевины до 4,6 М в осадок выпадает a-казеиновый комплекс (молекулярная масса 27000 Да). В a-казеиновом комплексе выделяют Са-чувствительную часть и Са-нечувствительную.

Са-чувствительная часть выпадает в осадок в присутствии 0,03-0,04 М CaCl₂ при рН 7 и температуре 0-4⁰С и обычно называется a_s-казеином. При электрофорезе на гелях a_s-казеин разделяется на фракцию a_s1 с вариантами A, B, C, D и группу a_s-подобных казеинов. Их различные сочетания в молоке характеризуют генотип породы животных.

К Са-нечувствительной части a-казеинового комплекса относят k-, g- и m-казеины, которые растворяются в 0,03-0,4 Ь CaCl₂. Наиболее изученной является k-фракция (М=10000-26000 Да). k-казеин является стабилизатором казеиновой мицеллы от действия ионов Са. Под действием сычужного фермента происходит расщепление k-казеина, его стабилизирующие свойства теряются, и казеин коагулируется ионами Са.

b-казеиновый комплекс осаждается из раствора мочевины при снижении ее концентрации до 3,3 М. b-казеин при температуре 0-4⁰С находится в мономерной форме и не осаждается ионами Са, в отличие от a_s-казеина. При температуре 35⁰С b-казеин полимеризуется и осаждается ионами кальция. b-казеин методами электрофореза и хроматографии можно разделить еще на 3-4 фракции, обычно обозначаемые A, B, C, D.

g-казеиновый комплекс выпадает в осадок при снижении концентрации раствора мочевины до 1,7М при рН 4,7 после добавления (NH₄)₂SO₄. Данная фракция изучена слабо и, по всей видимости, также является гетерогенной.

Кроме этих основных белков, в молоке присутствует в ничтожных количествах ряд ферментов, белки оболочек жировых шариков и другие специфические белки молока.

Ферменты молока включают более 20 истинных (нативных), а также многочисленные внеклеточные и внутриклеточные ферменты, продуцируемые микрофлорой молока и бактериальных заквасок. Ферменты молока имеют большое практическое значение, как для переработки молока, так и для оценки его санитарного состояния.

Протеин мембраны жировых шариков представлен глобулином, который не является идентичным ни одному из белков молока. На 100 г жировых шариков приходится 0,4-0,8 г белка их оболочек.

Небелковые азотистые соединения

Помимо белковых веществ в молоке содержатся многочисленные азотистые соединения небелкового характера. Они представляют собой промежуточные и конечные продукты азотистого обмена в организме животных и попадают в молоко непосредственно из крови. Важнейшими компонентами фракции небелкового азота молока являются мочевина, пептиды, аминокислоты, креатин и креатинин, аммиак, оротовая, мочевая и гиппуровая кислоты. Их общее количество составляет около 5% всего содержания азота в молоке.

Липиды молока

Молочный жир – одна из наиболее ценных по питательности составных частей молока. Жир в молоке содержится в форме мелких жировых шариков диаметром до 0,1-10 мкм, окруженных липопротеидной мембраной с гидрофильной поверхностью. Содержание жира в молоке колеблется от 2,8 до 5 %.

Главным компонентом молочного жира являются триглицериды (98-99%). Кроме триглицеридов в молоке обнаруживаются лецитин, кефалин, сфингомиелин, холестерин, эргостерин, цереброзиды, жирорастворимые витамины и провитамины, свободные жирные кислоты.

Глицериды молока существенным образом отличаются от таковых в жировых депо организма в первую очередь тем, что включают в свой состав большее количество насыщенных низкомолекулярных жирных кислот. Молекулы триглицеридов молока являются разнокислотными, поэтому молочный жир имеет низкую температуру плавления и однородную консистенцию.

В составе триглицеридов насыщенные кислоты составляют (58-77%, в среднем – 65%), ненасыщенные жирные кислоты - в среднем 35%.

К основным насыщенным высокомолекулярным кислотам молочного жира относятся пальмитиновая, стеариновая и миристиновая, а к насыщенным низкомолекулярным – масляная, капроновая, каприловая, каприновая и лауриновая. Большинство из насыщенных жирных кислот содержит четное число атомов углерода (С₄-С₂₀). Главный компонент этой группы кислот – пальмитиновая.

В то время как насыщенные жирные кислоты (свыше С₈) при комнатной температуре являются твердыми, ненасыщенные – большей частью жидкие. Среди последних основное место занимает олеиновая.

По сравнению с жирами животного и растительного происхождения, молочный жир характеризуется высоким содержанием миристиновой кислоты и низкомолекулярных летучих насыщенных жирных кислот – масляной капроновой, каприловой и каприновой, в сумме составляющих 7,4-9,5% общего количества жирных кислот. Количество биологически важных полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой) в молочном жире, по сравнению с растительными маслами, невысокое и составляет 3-5%.

Физико-химические свойства жиров и отдельных фракций триглицеридов характеризуются так называемыми константами или химическими и физическими числами жиров. Определение этих констант помогает контролировать качество молочного жира, его натуральность, регулировать технологические режимы выработки сливочного масла.

К важнейшим химическим константам относятся число омыления, йодное число, число Рейхерта-Мейссля, Поленске, кислотное, перекисное и др.

Число омыления выражается количеством миллиграммов KOH, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г жира. Оно характеризует среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот жира: чем больше в нем содержится низкомолекулярных кислот, тем оно выше.

Йодное число показывает содержание ненасыщенных жирных кислот в жире. Оно выражается в граммах йода, присоединяющегося к 100 г жира. Йодное число повышается летом и понижается зимой.

Число Рейхерта-Мейссля характеризует содержание в 5 г жира низкомолекулярных жирных кислот (масляной и капроновой), способных растворяться в воде и испаряться при нагревании (находится в прямой зависимости от числа омыления).

Число Поленске характеризует наличие в 5 г жира низкомолекулярных летучих нерастворимых в воде жирных кислот (каприловой, каприновой и частично лауриновой).

К основным химическим константам относятся температура плавления, температура отвердевания и показатель преломления.

Фосфолипиды и цереброзиды. В состав омыляемой липидной фракции молока наряду с простыми липидами входят разнообразные фосфолипиды, продукты их распада и гликолипиды (цереброзиды).

Содержание фосфолипидов и цереброзидов в молоке составляет 0,03-0,05%, из них на долю лецитина приходится 28-40%, кефалина – 29-43%, сфингомиелина – 19-24%, фосфатидилсерина – 10%, фосфатидилинозита и цереброзидов – по 6%.

Фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью, так как их молекулы построены из полярной и неполярной частей. На поверхности раздела жир-плазма они образуют мономолекулярный слой: неполярная часть ориентируется к жиру, полярная – к плазме.

Технологическая обработка молока вызывает перераспределение фосфолипидов между фазами. При гомогенизации и пастеризации 5-15% фосфолипидов оболочек жировых шариков переходит в водную фазу. При сепарировании 65-70% фосфолипидов молока переходит в сливки, при сбивании 55-70% фосфолипидов сливок остается в пахте, остальные переходят в масло.

Стерины и другие неомыляемые липиды. Общее содержание неомыляемых липидов в молоке составляет 0,3-0,55%. Эти вещества сопутствуют молочному жиру и частично входят в состав оболочек жировых шариков.

Содержание стеринов в молоке – 0,01-0,014%, в молочном жире – 0,2-0,4%. Стерины молока в основном представлены холестерином. Холестерин в основном находится в свободном состоянии.

Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем группы веществ, называемых каротиноидами. К ним относятся a, b и g-каротины и спирты – ксантофиллы. Содержание каротинов в молоке колеблется от 0,05 до 0,9 мг/кг, в зависимости от рациона и времени года.

Углеводороды в молоке представлены скваленом – промежуточным продуктом в биосинтезе холестерина.

Углеводы молока

Основным углеводом молока является лактоза. Кроме нее в молоке в небольших количествах обнаруживаются моносахариды, и в следовых количествах – олигосахариды.

Лактоза представляет собой дисахарид (С₁₂H₂₂O₁₁). Под действием фермента лактазы происходит гидролиз лактозы на моносахариды – глюкозу и галактозу. В молоке этот дисахарид очень легко поддается брожению под действием молочнокислых бактерий и в результате превращается в молочную кислоту. Лактоза, наряду с натрием и калием – один из осмотически активных компонентов молока. Осмотическое давление молока такое же, как и крови. Оно поддерживается на определенном уровне благодаря равновесию между концентрацией лактозы и растворимыми минеральными веществами.

Лактоза выполняет главным образом энергетическую функцию – на нее приходится около 30% энергетической ценности молока.

Содержание лактозы в молоке довольно постоянно и составляет 4,5 – 5,2%. При маститах содержание лактозы в молоке резко снижается.

В молекулу лактозы, как уже говорилось, входят глюкоза и галактоза. В настоящее время принято считать, что основным предшественником обеих составных частей лактозы является глюкоза, поступающая в молочную железу из крови.

Кристаллическая лактоза практически нерастворима в абсолютном этаноле, серном эфире и других органических растворителях. По сравнению с сахарозой, она в 5 раз менее сладкая и хуже растворима в воде.

Минеральные вещества молока

Минеральные вещества поступают в организм животного и переходят в молоко главным образом из кормов и минеральных добавок. Поэтому их количество в молоке находится в прямой зависимости от рационов кормления, окружающей среды, времени года, а также породы животного и его физиологических особенностей.

Основными минеральными веществами молока (макроэлементами) являются Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S.

Около 22% всего кальция молока прочно связано с казеином (кальций структурообразующий), остальное количество (78%) составляют соли – фосфаты, цитраты. Большая часть этих солей содержится в коллоидном состоянии и небольшая часть (около 30%) – в виде истинного раствора. Между ними устанавливается равновесие. Соотношение этих форм играет важную роль в поддержании определенной степени дисперсности, гидратации белковых частиц, их стабилизации при тепловой обработке и в прохождении сычужного свертывания.

Фосфор содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения фосфора составляют 63-66% его общего количества и представлены фосфатами кальция и др. металлов. Органические соединения – это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, коферментов, нуклеиновых кислот и др.

Магний в молоке встречается в тех же химических соединениях, что и кальций. В виде истинного раствора находится 65-75% магния.

Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов.

Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика, и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. Количество некоторых микроэлементов в молоке увеличивается при использовании минеральных подкормок, однако многие из них могут попадать в молоко извне с оборудования тары и пр.

Содержание микроэлементов в молоке, мкг/л

Витамины молока

В молоке обнаружено 17 из 20 известных в настоящее время витаминов: из жирорастворимых – A, D, E, K, а из водорастворимых – B₁ – B_12, B_c, H, C, n-аминобензойная кислота, инозит. На их содержание оказывают влияние факторы как внутренней, так и внешней среды.

Другие компоненты молока

Помимо перечисленных компонентов молока, в нем содержатся небелковые азотистые соединения, газы, соли, ферменты и пигменты.

Небелковых азотистых соединений (мочевина, креатин, мочевая кислота, пуриновые основания, аммиак, гиппуровая кислота, свободные аминокислоты и пептоны) в молоке около 0,05 – 0,2%.

В 1 л молока содержится около 50-80 мл газов, в том числе углекислого газа 50-70%, кислорода – 5-10%, азота – 20-30%. В молоке содержится также незначительное количество аммиака (0,2*10^-3 М). В процессе хранения молока вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода – понижается. Повышенное содержание газов в молоке свидетельствует о его загрязнении газообразующими бактериями.

Из молока, полученного при нормальных условиях от здоровых животных, было выделено более 20 истинных, или нативных, ферментов. Часть из них синтезируется непосредственно в секреторных клетках молочной железы (лизоцим, лактозосинтетаза, ксантиноксидаза и др.), часть поступает в молоко из крови (каталаза, протеиназа, альдолаза и др.). Кроме нативных ферментов в молоке присутствуют многочисленные внеклеточные и внутриклеточные ферменты, продуцируемые микрофлорой молока и бактериальных заквасок. Некоторые ферментные препараты специально вносят в молоко при изготовлении молочных продуктов. На действии ферментов основано производство кисломолочных продуктов и сыров, контроль санитарно-гигиенического состояния молока и качество его пастеризации.

В настоящее время серьезное внимание уделяется проблеме загрязнения кормов и пищевых продуктов посторонними веществами, многие из которых являются токсичными для животных и человека. К посторонним химическим веществам молока относятся антибиотики, пестициды, детергенты, дезинфектанты, тяжелые металлы, радиоизотопы, микотоксины, бактериальные яды, нитраты, нитриты и др. Помимо токсичности, многие из этих веществ обладают свойством нарушать ход технологических процессов при выработке молочных продуктов, что приводит к снижению их качества и пищевой ценности.

2. Физико-химические свойства молока

Плотность молока или объемная масса р при 20°С колеблется от 1,027 до1,032 г/см2, выражается и в градусах лактоденсиметра. Плотность зависит от температуры (понижается с ее повышением), химического состава (понижается при увеличении содержания жира и повышением при увеличении количества белков, лактозы и солей), а также от давления, действующего на него.

Плотность молока изменяется при фальсификации — при добавлении Н₂О понижается, и повышается при под-снятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию. Однако молоко не удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13264-88 по плотности, т. е. ниже 1,027 г/см3, но цельность которой подтверждена стойловой пробой, принимается как сортовое.

Вязкость или внутреннее трение, нормального молока при 20°С в среднем составляет 1,8Ч10^-3Па.с. Она зависит главным образом от содержания казеина и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их гидратации и агрегирования сывороточные белки и лактоза незначительно влияют на вязкость.

В процессе хранения и обработки молока (перекачивание, гомогенизация, пастеризация и т. д.) вязкость молока повышается. Это объясняется увеличением степени диспергирования жира, укрупнением белковых частиц, адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т. д.

Практический интерес представляет вязкость сильноструктурированных молочных продуктов — сметаны, простокваши, кисломолочных напитков и пр.

Поверхностное натяжение — молока ниже поверхностного натяжения Н₂О (равно 5Ч10³ н/м при t -20°C). Более низкое по сравнению с Н₂О значение поверхностного натяжения объясняется наличием в молоке ПАВ — фосфолипи-дов, белков, жирных кислот и т. д.

Температура кипения молока несколько выше Н₂О вследствие наличия в молоке солей и отчасти сахара. Она равно 100,2°С.

Осмотическое давление молока близко по величине к осмотическому давлению крови животного и в среднем составляет 0,66 мПа (6,7 атм). Оно обусловлено высокодисперсными веществами: лактозой и хлоридами. Белковые вещества, коллоидные соли незначительно влияют на осмотическое давление, жир практически не влияет.

Температура замерзания также постоянная физико-химическое свойство молока, т. к. оно обуславливается только истинно расторимыми составными частями молока: лактозой и солями, причем последние содержатся в постоянной концентрации. Температура замерзания колеблется в узких пределах от -0,51 до -0,59°С. Она изменяется в течение лактационного периода при заболевании животного и при фальсификации молока водой или содой. И вследствие отклонения приращения лактозы. В начале лактации температуры замерзания понижается (-0,564°С) в середине — повышается (-0,55°С); в конце снижается (-0,581°С).

Показатель преломления обезжиренного молока при 20°С колеблется от 1,344 до 1,348. Он складывается из показателей преломления воды (1,3329) и составных частей обезжиренного остатка молока — лактозы, казеина, сывороточных белков, солей, небелковых азотистых соединений и прочих компонентов. Поэтому по величине показателя преломления молока и молочной сыворотки с помощью специальных рефрактометров можно контролировать содержание в молоке СОМО, белков, лактозы. Например, количество белков определяют по разности между показателями преломления исследуемого молока и его сыворотке после осаждения белков раствором СаС1₂ при кипячении, а содержание СОМО — по разности между показателями преломления молока и дистиллированной воды.

С помощью рефрактометрического метода можно осуществлять косвенный контроль натуральности молока. Показатель преломления (число рефракции) сыворотки, натурального молока является величиной относительно постоянной, равной 1,342-1,343. При добавлении к молоку воды число рефракции молочной сыворотки понижается пропорционально количеству добавленной воды — в среднем на 0,2 единицы на каждый процент воды.

Активная кислотность молока определяется концентрацией свободных водородных ионов (рН). Молоко коровы имеет слабокислую реакцию, его рН составляет 6,3 – 6,9 (в среднем 6,5 – 6,6) Кислые свойства молока обусловливаются также белками, фосфатами и цитратами. На рН молока значительное влияние оказывает деятельность микрофлоры вымени.

Общая кислотность молока определяется титрованием децинормальной щелочью с фенолфталеином 100 мл молока. Каждый миллилитр израсходованной щелочи соответствует 1^окислотности молока по Тернеру. Свежее молоко коров имеет кислотность 16 – 18 ^оТ, при этом 4 – 5^о приходится на белки, 1 – 2^о – на газы, 10 – 11^о – на фосфаты и другие соли.

Физико-химические изменения молока при хранении, транспортировке и обработке

При хранении, транспортировке и предварительной обработке молока могут произойти структурные изменения его основных компонентов – жира и белков. Могут также изменяться его физико-химические, органолептические и технологические показатели.

В процессе хранения молока при температуре 3-5⁰С в течение 2-5 суток и транспортировке на молочные заводы значительным изменениям подвергаются жиры и белки. В меньшей степени изменяются соли и витамины.

Изменения жира связаны с воздействием на него расщепляющих ферментов – липаз. В результате липолиза в молоке повышается содержание свободных жирных кислот, что способствует прогорканию молока. Прогоркание молока наступает при содержании в нем СЖК более 20 мг% (200 мг/л).

Различают нативные липазы и липазы психротрофных бактерий. Липазы психротрофных бактерий вызывают интенсивные липолитические процессы при их содержании 10⁶-10⁷/мл. Нативные липазы могут вызывать 2 вида липолиза – спонтанный и индуцированный.

Спонтанный липолиз происходит при охлаждении молока, склонного к прогорканию и в значительной степени связан с зоотехническими факторами – индивидуальными особенностями животных, их физиологическим состоянием, стадией лактации, режимами кормления и пр. Спонтанный липолиз характерен для стародойного молока и молока, полученного от больных маститом животных.

Индуцированный липолиз возникает при разрушении оболочек шариков жира в процессе получения и обработки молока с одновременным активированием липазы. Разрушение оболочек жировых шариков и повышение активности липазы обусловлено, в основном, интенсивными механическими воздействиями при получении, хранении и транспортировке. При получении отрицательную роль играют завышение диаметра молокопровода, подсос воздуха в системе. Перемешивание, переливание и транспортировка молока в незаполненных цистернах, особенно при низких температурах, способствуют повышению содержания СЖК.

Молочные продукты, и особенно масло, выработанное из молока, в котором протекают липолитические процессы, имеют пороки вкуса и запаха.

Распад белков (протеолиз) в сыром охлажденном молоке при длительном хранении могут вызывать как нативные протеазы, так и протеолитические ферменты посторонней микрофлоры – психротрофных бактерий.

Как нативные протеиназы, так и протеиназы микроорганизмов расщепляют b-казеин на g-казеин и протеозо-пептонные фракции, повышение содержания которых отрицательно влияет на сычужную свертываетмость, термоустойчивость и другие технологические свойства молока.

Следует отметить, что расщепление белков нативными протеазами в сыром молоке происходит в незначительной степени, так как в нем содержатся ингибиторы протеолитических ферментов.

Механические воздействия при центробежной очистке молока, сепарировании, перекачивании, перемешивании и гомогенизации в основном сопровождаются изменениями степени дисперсности и стабильности жировой фазы.

Центробежная очистка не вызывает существенных изменений жира. Степень обезжиривания при сепарировании зависит от состава, физико-химических свойств молока, степени диспергирования жира, плотности, вязкости и кислотности. Отрицательно на степени обезжиривания сказываются длительное хранение молока при низких температурах, предварительное перекачивание, перемешивание, пастеризация. Степень обезжириваня повышается с увеличением температуры молока, однако при этом может происходить дестабилизация жировой эмульсии и сбивание жира в комочки.

В результате механического воздействия на оболочки шариков жира в процессе перекачки молока происходит частичная дестабилизация жира. Степень дестабилизации жировой эмульсии увеличивается с повышением напора в лини нагнетания, жирности и кислотности молока, а также при подсасывании воздуха. Центробежные насосы оказывают на жировую фазу большее разрушающее действие, чем диафрагменные. Многократное перемешивание молока мешалками в процессе хранения также снижает стабильность жировой эмульсии.

Гомогенизация молока и сливок повышает стабильность жировой эмульсии молока, улучшают их консистенцию и вкус, способствует лучшей переваримости молочного жира организмом человека. В результате гомогенизации образуются однородные по величине шарики жира (диаметром около 1 мкм).

При гомогенизации в молоке и сливках формируются новые оболочки шариков жира из нативных оболочечных компонентов, казеина и сывороточных белков. Поэтому для образования новых оболочек, особенно при гомогенизации сливок с повышенным содержанием жира, необходимо соотношение СОМО/жир 0,6-0,85.

Общие потери азотистых веществ при центрифугировани не превышают 2,5%. При гомогенизации уменьшается диаметр мицелл казеина, часть их распадается и адсорбируется на поверхности жировых шариков. В процессе гомогенизации в плазме молока увеличивается количество кальция в ионно-молекулярном состоянии, а часть коллоидного фосфата и цитрата кальция адсорбируется на поверхности жировых шариков.

При механической обработке молока изменяются его физико-химические свойства.Титруемая кислотность при центробежной очистке снижается на 0,5-4⁰Т. В результате гомогенизации понижается поверхностное натяжение и увеличивается вязкость молока.

Тепловую обработку (пастеризацию и стерилизацию) молока применяют для предохранения молочных продуктов от порчи и повышения стойкости при хранении. Однако длительное воздействи высоких температур часто вызывает нежелательные изменения составных частей молока, его физико-химических, органолептических и технологических свойств.

Сывороточные белки при термообработке подвергаются денатурации. Наиболее термолабильными являются иммуноглобулины и сывороточный альбумин. Денатурация b-лактоглобулина завершается при выдерживании молока в течение 30 минут при температуре 85⁰С, а a-лактальбумина – при 96⁰С. Термостабильной частью сывороточных белков является протеозо-пептонная фракция.

В результате денатурации в молекулах белка освобождаются различные функциональные группы. В результате освобождения сульфгидрильных групп происходит выделение из них сероводорода, и молоко приобретает вкус кипяченого продукта или привкус пастеризации.

Денатурированный b-лактоглобулин комплексуется с a-лактальбумином и с k-казеином мицелл казеина, что снижает его термоучтойчивость. В результате после тепловой обработки увеличивается продолжительность сычужного свертывания молока, а стерилизованное молоко практически теряет способность к сычужному свертыванию. (Ухудшение атакуемости казеина ферментами в результате комплексообразования).

Чистый казеин является довольно термоустойчивым белком. Для его коагуляции необходима выдержка молока при температуре 130⁰С в течение 2-88 минут. Однако тепловая обработка изменяет состав казеинаткальцийфосфатного комплекса, вызывает комплексообразование с вышеуказанными сывороточными белками, что приводит к агрегации мицелл казеина, увеличение их размера и повышение вязкости молока.

К снижению термоустойчивости казеина приводят также нарушения солевого состава и повышение кислотности молока.

При термообработке нарушается соотношение форм фосфатов кальция. Часть гидрофосфатов и дигидрофосфатов кальция, находящихся в ионно-молекулярной форме, переходят в плохо растворимый фосфат кальция, который в виде коллоида осаждается на мицеллах казеина. Часть фосфата кальция вместе с денатурированными сывороточными белками образует отложения на стенках теплообменных аппаратов – так называемый молочный камень.

При выработке творога и сыра в пастеризованное молоко вносят для восстановления солевого баланса соли кальция в виде хлорида кальция.

Молоко является одним из наиболее питательных и дешевых продуктов. По питательной ценности 1 кг молока заменяет 700 г телятины, 500 г говядины средней упитанности, 7—8 куриных яиц, более 3 кг овощей.
Наукой установлено, что дети до 12 лет должны потреблять в сутки 800—1000 г, взрослые — 500—600 г молока или простокваши.
Парное молоко немедленно процеживают в чистую посуду, охлаждают в холодной проточной воде до возможно более низкой температуры и хранят при этой температуре. Свежевыдоенное молоко обладает одной важной особенностью — уничтожать или задерживать развитие микробов, попадающих в него.
Эта особенность называется бактерицидным свойством. Пока в молоке сохраняется это свойство, микробы в нем не развиваются и молоко не портится. Чем чище молоко и чем быстрее его охладили, тем дольше сохраняются его бактерицидные свойства. Например, неохлажденное молоко начинает скисать через 2—4 часа после его выдаивания, а охлажденное до 8— 10 градусов остается свежим 48—60 часов.
Из молока можно приготовить множество видов молочных продуктов: простоквашу, кумыс, ацидофильное молоко, творог, сметану, сырковую массу, сыр и т. д. Некоторые из них, например кумыс, простокваша, кефир, ацидофилин, являются не только продуктами питания, но и важными лечебными средствами против туберкулеза, дизентерии, воспаления желудочно-кишечного тракта и других болезней.
Кроме того, добавление молока в блюда, приготовленные из мучных, крупяных и овощных продуктов, значительно повышает питательную ценность и усвояемость последних. Поэтому при приготовлении многих блюд, а также соусов надо добавлять в них молоко или молочные продукты — сливки, сметану, творог и т. п.
Если в рационе питания человека преобладают мясные и рыбные продукты, в кишечнике создается щелочная среда, в которой хорошо развиваются гнилостные микробы, вредно действующие на нервную, кровеносную системы и на другие важные органы.
Известный русский ученый И. И. Мечников впервые доказал, что молочнокислые микробы подавляют жизнедеятельность гнилостных бактерий. Новые исследования показали, что молочнокислые бактерии вырабатывают значительное количество антибиотиков — веществ, препятствующих развитию в кишечнике человека вредных микробов и предохраняющих организм от отравления и других заболеваний. Поэтому кисломолочные продукты (простокваша, варенец, ацидофилин, кефир, сметана, творог) относятся к лечебно-диетическим и должны потребляться в каждой семье и желательно ежедневно.

Хранение молочных продуктов

Молоко и молочные продукты следует хранить в помещении, защищенном от дневного света, при температуре до 6 градусов.
Молоко и масло надо отделять от остальных продуктов (например, сыров и рыбных изделий), имеющих запах. Чтобы масло хорошо сохранилось, его во время отжимания тщательно промывают чистой холодной водой для удаления пахтанья.
Хранить масло лучше всего в закрытой таре, выложенной пергаментом (предварительно вымоченным в растоворе соли). Если масло периодически употребляется, его верхний слой тщательно укрывают плотной тканью, смоченной в растворе соли.
Свежее масло сохраняется: при 4°С до 15 суток, при 0°С 1—2 месяца.
Сметану надо хранить в холодном месте (не выше 7°С), в защищенной от света и пыли посуде.

Советы

1. В молоке быстро размножаются гнилостные бактерии, поэтому его необходимо хранить на верхней полке холодильника при температуре не выше 5°С.
2. Для кипячения молока и для его приготовления нужно иметь отдельную посуду. Это может быть алюминиевая, эмалированная или никелированная кастрюлька. Посудой, в которой эмаль хоть немного повреждена, пользоваться не следует
3. Всякую молочную посуду вначале нужно мыть чуть теплой, а затем горячей водой. Если сразу мыть ее горячей водой, то остатки молока на стенках посуды превращаются в клейкую массу, отмыть которую будет нелегко. В воду для мытья можно добавить немного питьевой соды.
4. Если вы покупаете молоко не в магазине, а на рынке, то должны уметь определять его качество. У хорошего молока нет постороннего вкуса и запаха, оно имеет белый, с желтоватым оттенком цвет.
У обезжиренного молока бывает слегка синеватый оттенок.
Чтобы проверить жирность молока, нужно капнуть его в стакан с водой. Если молоко цельное, густое, то его капля опустится на дно стакана быстро, почти не растворяясь. Капля менее густого молока быстро смешивается с водой, погружаясь на дно очень медленно.
5. В молоке лучше сохраняются витамины, если его кипятят в закрытой посуде.
6. Чтобы молоко не пригорало при кипячении, его нужно кипятить в кастрюле с толстым дном. Перед тем как налить молоко в посуду, ее нужно сполоснуть холодной водой — это также частично предохранит от пригорания молока ко дну.

Молоко можно считать доброкачественным, если в 1 мл содержится не больше 30 000 микробов. Для получения такого молока прежде всего необходимо обеспечить стерильность молочного оборудования и доильных машин, хорошее фильтрование молока, своевременное и достаточное охлаждение, отсутствие случаев заболеваний коров маститом.

Мойка и стерилизация доильных машин и молочного оборудования. Мойка доильных машин, доильной посуды и оборудования осуществляется путем предварительного споласкивания водой, протирки (механической или вручную) и ополаскивания. Споласкивание производится холодной чистой водой немедленно после доения для удаления остатков молока.

Стерилизация (уничтожение бактерий) осуществляется путем нагревания стенок машин и оборудования до 80—90° с помощью пара или горячей воды или путем применения стерилизующих растворов.

Главное преимущество теплового метода стерилизации — всепроникающая способность тепла. Этот метод можно применять во всех случаях, кроме тех, когда нагревание приводит к порче оборудования. Стерилизация паром, например, с успехом применяется для автомобильных и железнодорожных молочных цистерн. Тотчас после слива молока цистерны обмывают водой из шланга и затем стерилизуют паром. В качестве стерилизующего раствора используется гипохлорит.

Предельная концентрация хлора 250—300 частей на 1 миллион. Раствором такой концентрации можно обрабатывать оборудование и машины не долее 5—7 минут. Затем этот раствор гипохлорита должен быть смыт более слабым раствором гипохлорита с концентрацией 10 частей свободного хлора на миллион.

По составу белков молоко можно разделить на две группы: казеиновое (коровье, козье, овечье), где 75% от всех белков составляет казеин, и альбуминовое (кобылье, оленье, ослиное). При сквашивании молока с казеином получаются густые продукты с плотной консистенцией. А вот из альбуминового молока кисломолочные продукты остаются жидкими.
Молоко коровы. В стакане нормализованного молока содержится 5-7 г жира, 6 г белка и 9 г молочного сахара – лактозы. А что делать тем, у кого непереносимость лактозы? Например, у жителей Африки и Азии часто отсутствует лактаза – фермент, необходимый для переваривания молочного сахара. Тогда они могут принимать молочнокислые продукты, в которых лактоза

практически отсутствует. Богатое кальцием молоко помогает в профилактике остеопороза. Так, кусочек сыра, около 50 г, и пол-литра молока покрывают нашу ежедневную потребность в кальции.
Молоко овцы. В этом молоке в 2,5 раза жира больше, чем в молоке коровы. Оно пьется свежим, либо перерабатывается в различные виды сыров или йогурт. На Кавказе из овечьего молока готовят прекрасные рассольные сыры. Специфический привкус молоку придают каприловая и капроновая кислоты. Этих кислот в овечьем молоке больше в несколько раз, чем в коровьем. Молоко кобылы. Это молоко наиболее близко по составу к женскому. В нем также содержится 6 % молочного сахара.

Жировая фракция богата ненасыщенными жирными кислотами. Белковая фракция богата альбуминами и глобулинами, благодаря чему оно не образует в желудке младенца плотных творожистых сгустков, как коровье. Оно хорошо усваивается и не вызывает болезненных явлений. В основном кобылье молоко используется для производства кумыса. В своё время кумыс был основным и единственным средством лечения туберкулёза.

Молоко козы. По составу и питательной ценности козье молоко близко к коровьему. В нём чуть меньше лактозы. И больше ненасыщенных жирных кислот. Оно усваивается легче, чем коровье. Козье молоко часто используют как основу детского питания и как лечебно-профилактический продукт.
Молоком также называют некоторые напитки растительного происхождения.
Соевое молоко. Напиток из соевых бобов по внешнему виду напоминает коровье молоко. Вкус у него сладковатый, слегка бобовый. В стакане соевого молока содержится 7 г белка и 20 мг изофлавоноидов. Сквашивая соевое молоко различными заквасками, можно получить кисломолочные соевые напитки: кефир, йогурт, простоквашу, ряженку. По вкусу они ничем не отличаются от продуктов из коровьего молока. Также из соевого молока делают тофу. Родиной соевого молока считается Восточная Азия.
Кокосовое молоко. В кокосовом орехе массой 2 кг содержится около 0,5 литра сладковатой жидкости. В ней содержится около 3% жиров, 6% сахара и около 4% белка. А вот само кокосовое молоко делают из мякоти кокоса, смешивая её с водой. По консистенции оно напоминает белоснежные сливки и содержит 27% жира. На кокосовом молоке готовится множество блюд восточной кухни.
Молоко коровьего дерева. Это растительное молоко жители Южной Америки «доят» из разрезов на стволах тропических деревьев – галактодендронов. Этот млечный сок используют не только в пищу, но и как лекарство от астмы. Но это молоко быстро портится. Деревья рода Бросимум, из семейства Тутовых, тоже являются молочными деревьями. Сок их гуще, чем настоящее молоко, и долго не портится.
Рисовое молоко. Приготовить его можно в домашних условиях. 0,5 стакана риса отварить в 4 стаканах воды до полной мягкости, для вкуса можно добавить ваниль, корицу. Остудить, измельчить в блендере, дать отстояться и процедить через марлю. Такое молоко богато клетчаткой, кальцием, витаминами.
Кедровое молоко. В кедровом молоке больше жира, фосфора, марганца, белков и микроэлементов, чем в коровьем. Ядрышки подсушенных в печи орехов растирают в ступе, постепенно добавляя горячую воду, кашицу переливают в чугунок и в русской печи доводят до кипения. Получаются кедровые сливки. Если в них добавить кипяченую воду, получится кедровое молоко.
Маковое молоко. Маковое молоко – чемпион по содержанию кальция, оно богато жирами. На Руси во время постов на нём готовили каши, блины, пироги. Сегодня установлено, что маковое молоко не содержит опиумных алкалоидов. Смешайте в блендере 3/4 стакана мака, два стакана воды и столовую ложку мёда. Процедите через марлю и отожмите. У такого напитка ореховый, слегка кофейный вкус.
Тыквенное молоко. В нем много железа и цинка, а также магния, фосфора, кальция, белков. Смешайте в блендере стакан очищенных тыквенных семечек (предварительно лучше замочить их на пару часов), два стакана воды, несколько фиников, ваниль. Процедите через марлю и отожмите. На вкус это молоко нежно-пряное.
Овсяное молоко. Содержит клетчатку, полноценный белок, содержащий все незаменимые аминокислоты. Залейте стакан овсяных хлопьев тремя стаканами воды, добавьте 0,5 чайной ложки пасты мисо. Перемешайте и оставьте на ночь настаиваться. Утром смешайте еще раз в блендере, если хотите, добавьте ваниль, корицу, цедру лайма, процедите и молоко готово. Миндальное молоко. В нем много магния, фосфора, кальция, фолиевой кислоты, ненасыщенных жирных кислот, витамина Е, цинка. Смешайте в блендере стакан миндаля (предварительно его нужно замочить на пять-шесть часов или на ночь, затем залить кипятком, чтобы быстро очистить ядра), два стакана воды, ваниль и чайную ложку мёда. Процедите через марлю, отожмите, пейте охлажденным. Вкус у молока сливочно-миндальный.

Очень приятно на завтрак выпить чашечку кофе с миндальным или маковым молоком. Без молока и молочных продуктов фактически нельзя обеспечить достаточного снабжения костей жизненно важным элементом – кальцием. В литре молока находится 1200 мг этого элемента. Кальций, содержащийся в растениях, значительно хуже усваивается организмом, и нашу потребность в нем нельзя покрыть овощами, фруктами и имитациями молока из растений. Благодаря своему уникальному составу в некоторых случаях молоко даже способно заменить лекарства. Например, если у вас разболелась голова, не спешите глотать таблетки. Выпейте стакан теплого молока. Вещества, содержащиеся в молоке, снижают болевую чувствительность и уменьшают спазмы.
Медики и диетологи считают, что людям, имеющим заболевания сердца и сосудов, стоит почаще включать в свой рацион молочные продукты. Дело в том, что молоко богато калием, а этот микроэлемент укрепляет стенки сосудов и улучшает работу сердца. Кроме того, молоко способно снижать артериальное давление, а потому гипертоникам рекомендуется есть как можно больше молочных продуктов.
Главное достоинство молока в том, что этот продукт — замечательный поставщик кальция и фосфора, без которых невозможно сохранить крепкими кости и зубы. Кроме того, кальций и фосфор участвуют в построении клеток головного мозга и способствуют слаженной работе нервной системы. Что касается витаминов, то здесь молоку тоже есть чем похвастаться — оно способствует синтезу витаминов группы В (которые борются против стрессов, снимают усталость, устраняют депрессию, избавляют от перхоти и прыщей), содержит витамин А (необходим для зрения и здоровья кожи), витамин D (нужен для усвоения кальция и фосфора и поддержания в хорошем состоянии костей) и фолиевую кислоту (важнейший витамин для беременных и тех, кто хочет иметь здоровый цвет лица и поддерживать мышцы в тонусе).

Молоко – один из факторов, отличающий млекопитающих от других видов. Для новорожденных это основной элемент питания. Но и потом молоко остается излюбленным лакомством, ингредиентом для приготовления блюд и просто вкусным напитком. В разных культурах свои традиции употребления молочных продуктов, свои виды молока, и мы приведем несколько интересных фактов про этот чудесный продукт.

1. Начнем с самого потребляемого вида – коровьего молока. Его производят в мире ежегодно более 400 млн. тонн. При этом каждая корова дает по 11-23 литра, то есть в среднем по 90 стаканов в день. В результате за всю свою жизнь одна корова производит 200.000 стаканов молока.

2. Еще один популярный вид – козье молоко. Его используют для производства сыров рокамадур, каприно и фета.

3. Самое жирное молоко у тюленей (жирность более 50%) и китов (жирность около 50%). А самым «постным» является молоко кобыл и ослиц. При этом в коровьем молоке обычно 85-95 % воды, а жиры, булки и углеводы составляют оставшуюся долю.

4. Уникальными свойствами обладает верблюжье молоко. Оно не сворачивается и усваиваться людьми с лактозной непереносимостью. Кроме того в этом молоке намного больше витамина «С» по сравнению с коровьим. Верблюжье молоко – основной продукт питания для пустынных жителей.

5. Вручную фермеры могли доить до 6 коров в час, ведь это очень тяжелый труд. А вот с доильным аппаратом можно обработать до 100 коров в час.

6. Известен интересный факт – в Древней Руси для того чтобы сохранить молоко от скисания в него клали живую лягушку. А еще говорят, что молоко быстрее прокисает в грозу. Причем этот факт фиксируют и сейчас, в условиях современных технологий производства.

7. Ученые считают, что молоко стали употреблять в пищу 10-11 тысяч лет назад, после того как на Среднем Востоке одомашнили овец и коз. А 9000 лет назад на территории Турции впервые начали выпасать и коров.

8. Интересно, что возможность пить молоко является результатом мутации. В неолите у взрослого человека не вырабатывался фермент лактаза. В результате невозможно было усвоить лактозу из молока, лактаза была только у маленьких детей. Но однажды на севере Европы произошла мутация, появился ген, отвечающий за выработку в кишечнике необходимого фермента в течении всей жизни. Таким образом, у людей появился ценный источник таких необходимых кальция и витамина D. В результате и «мутанту» и их потомство стали сильнее, имели больше шансов на выживание, мутация закрепилась и распространилась среди народов Северной Европы. А вот у коренных народов Севера, китайцев, аборигенов Восточной Африки, Австралии и Америки этого гена нет, и молоко они не пьют.

9. Молоко используют и как чистящее средство. Им можно выводить чернильные пятна и протирать зеркала и золоченые рамы.

10. И еще одно интересное наблюдение сделали ученые. Если женщина выпивает по 2 стакана молока в день, то она при занятиях на тренажерах достигает лучших результатов – подтянутых мышц, сброшенного жира.

Поиск по сайту: