В.И. ШЛЯХТУНОВ, М.В. КРАСЮК
МОЛОЧНОЕ ДЕЛО
Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов специальности
«Зоотехния» учреждений, обеспечивающих получение
высшего образования
ВИТЕБСК 2005
УДК 636.2.034
ББК 46.0
Ш 70
Рецензенты: А.Ф. Трофимов, доктор ветеринарных наук, профессор,
РУП «Институт животноводства НАН Беларуси»,
член-корреспондент НАН Беларуси
А.И. Портной, кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент, УО «Белорусская государственная
сельскохозяйственная академия»
Ш 70 Молочное дело: Учебное пособие / В.И. Шляхтунов, М.В. Красюк. – Витебск: УО ВГАВМ, 2005. – 95 с.
ISBN 985-6749-27-1
Учебное пособие написано в соответствии с учебной программой по специальности «Зоотехния». Рассмотрены химический состав, свойства молока, изменения его при обработке и хранении. Описаны технологические процессы, происходящие при производстве питьевого молока, кисломолочных продуктов, масла, сыра, молочных консервов и переработке вторичного молочного сырья.
Для студентов высших учебных заведений.
Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов специальности «Зоотехния» учреждений, обеспечивающих получение высшего образования «28» апреля 2004 г. (протокол № 04-12/133)
Разрешено к печати редакционно-издательским советом УО ВГАВМ «» 2005 г. (протокол №)
УДК 636.2.034
ББК 46.0
ISBN 985-6749-27-1 © Шляхтунов В.И., Красюк М.В., 2005
© УО «Витебская ордена «Знак Почета»
государственная академия ветеринарной
медицины», 2005
Введение
Агропромышленный комплекс является важнейшей составной частью народного хозяйства Республики Беларусь. В нем создается 85 % продовольственных ресурсов страны и одновременно он может быть существенным источником валютных поступлений в экономику республики. Структура производства продуктов животноводства чаще всего обусловлена природно-климатическими и кормовыми условиями, потребностями в продуктах питания и экономической целесообразностью их получения.
Природно-климатические условия Республики Беларусь менее благоприятны для производства сельскохозяйственной продукции, чем в большинстве стран Европы и США. В Беларуси короткий вегетационный и длительный стойловый период. К тому же в последние годы участились экстремальные погодные условия. Все это оказывает существенное отрицательное влияние на продуктивность животных и эффективность производства продукции животноводства. Почвенно-климатические условия республики в большей степени способствуют производству травяных кормов как на естественных сенокосах и пастбищах, которые занимают 34 % всех сельскохозяйственных угодий, так и на пашне.
Питательные вещества травяных кормов, включая клетчатку, хорошо трансформирует в высококачественные продукты питания для человека в основном крупный рогатый скот. Производство молока по сравнению с другими видами животноводческой продукции является экономически более выгодным. Если затраты на получение одной тысячи килокалорий в молоке равняются 1,9 к. ед., то на такое же количество энергии в говядине их расходуется больше в 5,4 раза, свинине – в 2,5 и в мясе птицы – в 1,9 раза.
Получение высококачественного молока является важным фактором повышения эффективности его производства, так как государство стимулирует закупку молока высокого качества. Поэтому качество продукции следует рассматривать как экономический фактор. На перерабатывающие предприятия необходимо поставлять молоко такого качества, чтобы из него можно было выработать высококачественные и разнообразные продукты питания, и оно должно быть безопасным для потребления.
Из всех пищевых продуктов молоко является наиболее сбалансированным по незаменимым веществам, которые в основном полностью усваиваются. Белки молока являются самыми полноценными. При их расщеплении в организме образуются аминокислоты, которые служат исходным материалом для построения новых клеток и тканей, образования ферментов, гормонов, антител и других биологически активных веществ. Из 18 аминокислот молока восемь относятся к незаменимым, т.е. не синтезируются в организме, но без которых не могут быть построены молекулы белка.
Биологическая ценность молочного жира обусловлена содержанием насыщенных, ненасыщенных жирных кислот и жирорастворимых витаминов А, Д, Е, К. Полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) играют важную роль во внутриклеточном обмене и регулируют уровень холестерина в крови. Холестерин молочного жира – физиологически необходимое вещество, так как он является предшественником некоторых гормонов, участвует в процессах кроветворения и регулирует холестериновый обмен в организме. Он в основном (около 75 %) образуется в самом организме человека, и только 25 % его поступает с пищей. Если с пищей в организм человека поступает недостаточное количество холестерина, то усиливается его образование в печени.
Лактоза является источником энергии для организма, входит в состав клеток, витаминов, участвует в синтезе белков и жиров. Она способствует жизнедеятельности микрофлоры, а образующаяся из нее молочная кислота тормозит развитие гнилостных процессов.
В нашей стране в ближайшие годы планируется произвести коренные изменения в технологии производства молочных продуктов и их ассортименте. Из некачественного сырья нельзя получить доброкачественные продукты питания. От качества молока зависят условия дальнейшей его переработки, виды выпускаемой продукции, их ценность и здоровье населения. Пока не решена проблема качества сырья говорить о получении доброкачественных и полноценных продуктов преждевременно. С этой целью в республике предполагается разработать систему управления качеством и безопасностью производства и переработки молока на основе принципов международной системы анализа рисков и контрольных критических точек. По этой системе должна быть сертифицирована вся продукция животноводства. Поэтому зооинжинеру необходимо глубоко знать составные компоненты молока, его физико-химические и технологические свойства; факторы, на них влияющие; ориентироваться в сущности физических, биохимических и микробиологических процессов, протекающих при обработке, хранении, транспортировке и переработке молока в молочные продукты.
Раздел 8. (Молочные консервы) подготовлен Красюком М.В.
1. СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЛОКА
Молоко – однородная жидкость, вырабатываемая молочными железами млекопитающих животных и человека в период лактации, физиологически предназначенная для питания родившихся, а также является необходимым продуктом питания для человека любого возраста. В молоке в легкоусвояемой форме содержатся почти все жизненно необходимые питательные вещества, обеспечивающие нормальное существование, рост и развитие организма.
В молоке содержится значительное количество эссенциальных (незаменимых) компонентов питания, которые не синтезируются системами организма. В него входит около 250 компонентов и некоторые из них не встречаются в других продуктах. Благодаря такому разнообразному составу, молоко защищает организм от неблагоприятных факторов среды, принимает участие в регулировании кислотно-щелочного равновесия, предотвращает развитие авитаминозов. Ингредиенты молочных продуктов способны блокировать и инактивировать в организме человека и животных токсические продукты полураспада, образующиеся в процессе обмена веществ, и выводить их из него.
1.1. Состав и свойства коровьего молока
1.1.1. Химический состав молока
Основными компонентами молока коров черно-пестрого скота Беларуси являются: вода – 87,8 % (85,0-90,0 %) и сухое вещество – 12,5 % (10,0-15,0 %), в том числе белки – 3,2 % (2,6-3,8 %), из них казеин – 2,6 %, альбумин – 0,5 и глобулин – 0,1 %, жиры – 3,5-3,7 % (2,7-6,0 %), молочный сахар – 4,7 % (4,0-5,3 %). Больше всего в молоке изменяется содержание жира и витамина А, в меньшей степени – белка и в еще меньшей – содержание молочного сахара и минеральных веществ.
Вода молока является средой, в которой распределены или растворены все составные вещества. Молочный жир имеет вид шариков. Белки находятся в набухшем (коллоидном) состоянии. Молочный сахар и часть минеральных веществ образуют молекулярные и ионодисперсные растворы. Вода в молоке находится в различных формах связи: свободная, связанная, набухания и кристаллизационная. Свободная вода не связана с составляющими компонентами молока, легко удаляется при его сгущении, сушке и замораживании. Она является растворителем лактозы, минеральных веществ, кислот и др. Связанная (адсорбционно связанная) вода удерживается молекулярными силами около поверхности коллоидных частиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов). В молоке содержится 2,0-3,5 % связанной воды. Она не удаляется при сушке и недоступна микроорганизмам. Кристаллизационная (химически связанная) вода находится только в молочном сахаре.
Сухое вещество определяют после высушивания молока до постоянной массы при температуре 102-105 °С. Оно состоит из жира, белков, углеводов, минеральных веществ, витаминов, ферментов. Качество молока часто характеризуется еще одной величиной – содержанием сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО). Для его определения из общего количества сухого вещества, выраженного в процентах, вычитают содержание жира, выраженного в процентах.
Молочный жир по химическому составу ничем не отличается от других жиров, но содержит сопутствующие жироподобные вещества. К ним относятся фосфолипиды, гликолипиды, стерины, пигменты (каротин и др.), витамины (А, D, Е), свободные жирные кислоты, моно- и диглицериды, которые существенно повышают пищевую ценность молочного жира.
По сравнению с другими жирами молочный жир характеризуется большим количеством низкомолекулярных насыщенных жирных кислот – масляной, капроновой, каприловой и каприновой (7,4-9,5 %). Количество биологически важных полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой) в молочном жире не высокое и составляет 3-5 %. Весной и летом их содержание в молочном жире выше, чем осенью и зимой. Эталонный жир должен содержать 7,5-13 % данных кислот. Следует отметить, что ненасыщенные жирные кислоты на физические и химические свойства молока в процессе его переработки оказывают намного большее влияние, чем насыщенные.
Частицы молочного жира в отличие от других жиров из-за высокой дисперсности и наличия оболочки могут проникать в клетки организма без предварительного расщепления их липолитическими ферментами, т. е. в нативном состоянии. Хорошей усвояемости молочного жира способствует низкая температура его плавления (27-34 °С).
Источником молочного жира являются жиры, углеводы и белки корма. Половина жира молока синтезируется из жиров корма. Молочный жир содержит около 150 жирных кислот. В других жирах животного происхождения их содержится 5-7. Насыщенные жирные кислоты придают молочным продуктам своеобразный вкус и нежную консистенцию. Соотношение между насыщенными (НЖК), мононасыщенными (МНЖК) и полиненасыщенными (ПНЖК) жирными кислотами должно приближаться к 1:1:1. Высокое содержание биологически ценных ПНЖК содержится в оливковом, подсолнечном, соевом, кукурузном маслах, МНЖК – в рапсовом, пальмовом, арахисовом.
Молочный жир в основном состоит из триглицеридов. В оболочке жировых шариков находится около 50 % фосфолипидов, а в плазме молока – 42 % общего их содержания. Жир в молоке содержится в форме мелких, невидимых невооруженным глазом шариков, диаметр которых в среднем равен 3-4 мкм (от 0,1 до 10). Их число в среднем составляет 3-5 млрд. в 1 мл молока. Жировые шарики имеют тенденцию к слиянию, которому препятствуют покрывающие их адсорбционные оболочки, состоящие из фосфолипидов и белков. Мелкие жировые шарики усваиваются лучше, так как они имеют большую поверхность. В начале лактации в молоке жировые шарики более крупные, чем в ее конце. Количество и размеры жировых шариков во многом определяют технологические свойства молока. Крупные жировые шарики быстрее и полнее при сепарировании переходят в масло, мелкие удаляются с сепарированным молоком, а при производстве масла или сыра - так же с пахтой или сывороткой.
Молочный жир изменяется под воздействием высокой температуры, света, кислорода, ферментов и микроорганизмов. Происходит его окисление, прогоркание, гидролизация и осаливание. Гидролиз жира осуществляется при наличии активной липазы, повышенной температуры и воздействии воды на триглицериды, которые расщепляются на глицерин и свободные жирные кислоты. Они влияют на запах и вкус молочного жира. Окисление жира может происходить как ферментативным путем под воздействием ферментов, выделяемых микроорганизмами, так и неферментативным (перекисным) в результате взаимодействия его с молекулярным кислородом. Протеканию этого процесса способствует присутствие света, повышенной температуры и катализаторов. Окисление жира с образованием веществ, придающих специфический резкий прогорклый вкус и запах, называют прогорканием.
В молоке содержится некоторое количество свободных жирных кислот. Полагают, что невозможно получить молоко из вымени коров, в котором не было бы жирных кислот в свободном состоянии. Но их количество в зависимости от воздействующих факторов может увеличиваться в 2-4 раза по сравнению со свежевыдоенным молоком. Это происходит в результате липолиза, который возникает из-за неправильной механической обработки сырого молока (гомогенизации) и разрушения оболочек жировых шариков, а так же из-за наличия различных липопротеинов. Липолизу способствуют такие факторы, как длительное хранение молока при низких температурах, длительное перемешивание, гомогенизация, перепад температур и др. Молоко приобретает прогорклый неприятный привкус.
Белки молока выполняют роль пластического материала, участвующего в построении новых клеток, образовании ферментов, гормонов и других биологически активных веществ. Молоко в первую очередь удовлетворяет потребности организма в дефицитных аминокислотах, без которых не могут быть построены молекулы белков. Коллоидное состояние белков определяет их высокую переваримость протеолитическими ферментами. Они состоят в основном из казеина (80-84 %) и сывороточных белков - альбумина (12-15 %) и глобулина (3-6 %). Белки обладают высокой биологической ценностью, потому что содержат все необходимые организму аминокислоты, в том числе незаменимые – валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Казеин усваивается организмом человека на 95, сывороточные белки – на 97 %. По биологической ценности молочный белок превосходит белок яйца в 1,3 раза, белок говядины – в 1,5 и белок свинины – в 1,7 раза.
Белки молока представляют собой высокомолекулярные органические соединения, структурными элементами которых являются аминокислоты. Белки обладают очень высокой степенью гидратации. Чем большее количество зарядов несут частицы белка, тем больше воды они могут присоединять. Но по мере утолщения слоя связанной воды новые более удаленные слои все слабее удерживаются коллоидной частицей. Гидратная оболочка препятствует коагуляции белков в нативном состоянии. Казеин в молоке находится в коллоидном состоянии в соединении с кальцием. К наиболее ценным относят a- и b-казеин, которые содержатся в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса, образуя мицеллы. При температуре 25 °С казеин в виде мицелл составляет 95-98 %, а при температуре 0-5 °С – только 75-80 %, т. е. по мере понижения температуры сила гидрофобных связей ослабевает. Он относится к фосфопротеинам, так как содержит в своей молекуле фосфор.
Казеин молока обладает амфотерными свойствами – кислотными и щелочными. При кипячении он не выпадает в осадок, но коагулирует под воздействием слабых растворов кислот, ферментов и солей. Это свойство используется при приготовлении кисломолочных продуктов, сыров и творога. При воздействии сычужного фермента (смесь химозина и пепсина) казеин переходит в новую форму – параказеин. При скисании молока казеин под влиянием молочной кислоты образует сгусток. Он выделяется из молока хлористым кальцием при нагревании до температуры 65-95 °С. Казеин придает молоку белый цвет и непрозрачность.
Сывороточные белки – альбумины и глобулины по биологической и питательной ценности на 20-30 % превосходят казеин. Альбумин отличается от казеина и глобулина тем, что не содержит фосфора, но содержит серу. Он относится к простым белкам. При нагревании молока до температуры 70-75 °С альбумин и глобулин становятся денатурированными, т. е. необратимыми. Хотя глобулин находится в молоке в небольшом количестве, но он содержит иммунные тела, обладает бактерицидными свойствами и повышает резистентность организма. Альбумин и глобулин не свертываются под воздействием сычужного фермента и солей. При производстве творога, казеина, сыра необходимо нарушение их устойчивости и полная коагуляция, а при изготовлении пастеризованного и стерилизованного молока следует сохранять стойкость белков.
В молоке, помимо белкового азота, содержатся небелковые азотистые соединения, массовая доля которых составляет 4-10 % от содержания общего азота. К этой группе относятся: креатин, мочевая, гиппуровая и оротовая кислоты, креатинин, мочевина, свободные α-аминокислоты. Для молочной промышленности важное значение имеют аминокислоты, т. к. они служат источником азотистого питания молочнокислых бактерий, используемых при производстве кисломолочных продуктов и сыров.
В молоке содержатся пигменты хлорофилл, ксантофилл, каротин, придающие маслу желтый цвет, особенно каротин.
Углеводы в молоке бывают простые и сложные. К простым относятся моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) и их производные, а к сложным – в основном лактоза, которая составляет 90 % углеводов молока.
Молочный сахар (лактоза) находится только в молоке и молозиве. Лактоза в 5 раз менее сладкая и хуже растворима в воде, чем сахароза. Она представляет собой дисахарид, который в желудочно-кишечном тракте под воздействием фермента лактазы распадается на глюкозу и галактозу. В кишечнике галактоза способствует образованию продуктов молочного брожения, которые тормозят развитие гнилостных процессов и образование токсичных веществ. Лактоза служит исходным веществом при молочнокислом брожении в процессе производства кисломолочных продуктов и сыров. При обработке молока температурой свыше 100 °С происходит взаимодействие молочного сахара с белками, образуются меланоиды, которые придают ему коричневый оттенок. Молочный сахар способен к окислению и восстановлению. Различные микроорганизмы используют лактозу для своей жизнедеятельности, превращая ее в молочную кислоту, спирт, эфир, летучие кислоты.
При молочнокислом брожении под действием лактазы (фермента микроорганизмов) образуются низкомолекулярные соединения и молоко сбраживается. Выделяющаяся при превращении лактозы молочная кислота создает в кишечнике слабокислую реакцию, в которой подавляется развитие болезнетворных и гнилостных микроорганизмов разлагающих остатки пищи до продуктов распада белков (индола, скатола, крезола и других токсичных веществ) и активируется деятельность полезной ацидофильной микрофлоры.
Пропионовокислое брожение происходит под действием ферментов, которые выделяют пропионовокислые бактерии. Этот вид брожения бывает во время созревания твердых сыров, продуктами которого являются пропионовая и уксусная кислоты. Пропионовокислое брожение создает в сырах своеобразный рисунок.
Спиртовое брожение обусловлено действием ферментов, выделяемых молочными дрожжами. Совместно с молочнокислым брожением оно используется при выработке кумыса и кефира с образованием от 0,2 до 3 % спирта.
Маслянокислое брожение происходит под действием ферментов, которые выделяются спорообразующими маслянокислыми бактериями с образованием масляной кислоты, углекислого газа и водорода. Это приводит к приобретению продуктами неприятного вкуса и запаха, вспучиванию сыров и банок с молочными консервами.
Лимонная кислота занимает 0,1-0,2 %, создает устойчивость молока при пастеризации, кипячении, стерилизации и сушке. Она благоприятствует минеральному обмену в организме.
Минеральные вещества в молоке содержатся в основном в виде солей неорганических и органических кислот в молекулярном и коллоидном состоянии. Основное назначение их – поддерживать неизменный солевой состав, кислотно-щелочное равновесие в тканях, осмотическое давление и обеспечивать необходимый водный обмен в организме. Минеральные вещества необходимы для образования крови, желудочного сока, слюны, костной ткани, оказывают влияние на деятельность желез внутренней секреции. В зависимости от количества они подразделяются на макро- и микроэлементы. Основные макроэлементы молока – кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор и сера.
Больше половины минеральных веществ молока составляют соли кальция и фосфора. В виде истинного раствора фосфор занимает около 40 %, остальное количество его находится в коллоидном состоянии. Кальций и фосфор обуславливают технологические свойства молока в сыроделии. От их количества и состояния (коллоидное или в виде истинного раствора) зависит стабильность белков молока при тепловой обработке и в процессе сычужного свертывания. Одна треть кальция содержится в растворимом виде, а две трети связаны с казеином молока. В сыроделии при пониженном содержании солей и при свертывании молока сычужным ферментом образуется непрочный, рыхлый сгусток. При избытке солей кальция и магния сгущенное молоко может свернуться во время стерилизации. Соли натрия и калия в виде хлоридов обеспечивают определенное осмотическое давление молока. Молоко довольно богато микроэлементами, в частности имеется марганец, никель, кобальт, фтор, бром, йод. Микроэлементы в основном связаны с белками молока.
Витамины - сложные органические соединения разной химической природы. Витамины делятся на две группы: жирорастворимые (А, D, Е, F, К), которые находятся в молочном жире, и водорастворимые (В1, В2, В3, В4, В12, С, РР и др.), которые содержатся в жидкой части молока, входят в состав ферментов и участвуют в регулировании белкового, жирового и других обменов. Каротиноиды и витамин В2 являются природными красителями молочных продуктов. Характерно, что витамин К синтезируется микрофлорой кишечника, а витамины группы В – микроорганизмами в рубце животных. Многие витамины очень чувствительны к высоким температурам, свету, воздействию кислот, щелочей, кислорода. Например, аскорбиновая кислота легко разрушается в присутствии воздуха. В неохлажденном молоке витамин С разрушается почти полностью. При хранении охлажденного молока без доступа света он лучше сохраняется. Животные пастбищного содержания продуцируют молоко более богатое по содержанию витамина А и каротина по сравнению с животными стойлового содержания.
Ферменты - это белковые вещества, которые вырабатываются тканями животных и микроорганизмами. Они ускоряют биохимические реакции в организме, но сами не изменяются, т. е. они биологические катализаторы. Большинство из них разрушается при температуре 60-80 °С. В молоке находятся нативные ферменты, свойственные молоку, и ферменты микробного происхождения, внесенные в молоко с микрофлорой и являющиеся продуктами ее жизнедеятельности. Ферменты попадают в молоко во время дойки из клеток молочной железы или их образует микрофлора молока. Окислительно-восстановительные ферменты катализируют процессы окисления и восстановления; гликолитические - расщепления лактозы (гликолиз); липолитические - расщепления липидов (липолиз) и протеолитические - расщепления протеинов (протеолиз). Протеолитические и липолитические ферменты оказывают отрицательное влияние на пищевую ценность и способствуют появлению пороков молока и молочных продуктов.
Активность ферментов изменяется при хранении молока в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Возрастает активность всех ферментов, кроме лизоцима, который наряду с другими антибактериальными факторами обуславливает бактерицидные свойства молока. По наличию одних ферментов можно определить качество молока, по содержанию других – степень механического, теплового и другого воздействия на него. Пероксидазу и фосфатазу используют для определения степени пастеризации молока, редуктазу – для оценки санитарных условий получения его на ферме или на заводе, каталазу – при анализе молока коров, больных маститами.
Липаза снижает стабильность жировой фазы, расщепляет нейтральные жиры на жирные кислоты и глицерин. Образуется в молочной железе и вырабатывается микроорганизмами. Она может портить вкус и запах молока, молочных продуктов. Следует отметить, что липаза участвует в созревании некоторых сыров и способствует образованию их типичного букета (сыр лимбурский, ромадур, камамбер, бри, рокфор). Горький привкус молока перед запуском коров обусловлен действием липазы, которая уже в вымени начинает расщеплять жиры и повышается содержание жирных кислот. При разрушении оболочки жировых шариков активизируется липаза, особенно при охлаждении, когда она перераспределяется с белков на оболочку жировых шариков. Липазы много в зимнем молоке, меньше – в летнем.
Протеиназа расщепляет белки, связана с казеином молока, синтезируется лейкоцитами и образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В свежем молоке ее мало. Она расщепляет белки на пептоны, аминокислоты и другие вещества. Молочнокислые бактерии образуют кислые протеиназы, влияя на качество сыров, масла и кисломолочных продуктов.
Фосфатаза попадает в молоко из секреторных клеток вымени и вырабатывается некоторыми бактериями; она катализирует гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты. Высокая чувствительность фосфатазы к нагреванию была использована при разработке метода контроля эффективности пастеризации молока и сливок (фосфатазная проба).
Лактазу вырабатывают молочнокислые бактерии и некоторые дрожжи. Она расщепляет молочный сахар на глюкозу и галактозу, создает условия для молочнокислого и спиртового брожения. Появление этого фермента в молоке связано с антисанитарными условиями получения молока. Лактаза так же появляется в молоке при его длительном хранении в условиях низких температур.
Редуктаза – продукт жизнедеятельности бактерий, попавших в молоко в процессе его получения или обработки. Чем больше в молоке микробов, тем больше этого фермента. Он способен обесцвечивать метиленовую синь. Чем быстрее обесцвечивается синь, тем больше в молоке редуктазы и бактерий. Используя это свойство определяют степень бактериальной загрязненности молока и санитарно-гигиенические условия его получения, первичной обработки и хранения. Для оценки качества молока по редуктазе вместо метиленовой сини также применяют индикатор резазурин, который восстанавливается значительно быстрее, чем метиленовая синь.
Каталаза переходит в молоко из клеток молочной железы, вырабатывается микрофлорой молока. В свежевыдоенном молоке здоровых коров содержание каталазы незначительное, но резко возрастает ее количество в молозиве и молоке больных животных. Каталаза ухудшает вкус и запах молока.
Пероксидаза синтезируется клетками молочной железы, обладает антибактериальными свойствами и содержится в молоке в большом количестве, особенно много ее в молозиве. Она неустойчива к повышенной температуре и на этом основании устанавливают факт пастеризации молока при температуре выше 80 °С. В пастеризованном молоке при температуре 85 °С в течение 10 мин пероксидаза разрушается полностью.
Гормоны пролактин, тироксин, лютеостерон, фолликулин, окситоцин, инсулин и др. выделяются железами внутренней секреции, попадают в молоко из крови и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, регуляции образования и выделения молока.
В молоке содержатся вещества (лизоцим, лейкоциты, лактоферрин, иммуноглобулины), которые обладают противомикробными свойствами и повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Они поступают из крови животных в молочную железу.
Посторонние химические вещества попадают в молоко в результате мероприятий по защите растений, борьбы с вредителями, применением удобрений и антибиотиков, используемых для лечения скота, применении моющих средств и нарушении правил их применения. Они оказывают влияние на здоровье человека и могут нарушать технологические процессы при производстве молочных продуктов. Ингибирующие вещества (остаточное количество антибиотиков, консервирующих веществ и др.), попав в молоко, замедляют или приостанавливают рост молочнокислой микрофлоры.
Газы попадают в молоко при соприкосновении его с воздухом во время получения и обработки его. Общее количество газов. Растворенных в молоке, составляет около 80-120 мг в 1 кг молока. Из них на долю углекислого газа приходится 50-70 %, кислорода – 5-10, азота – 20-30 %. После выдаивания молока количество газов в нем уменьшается и устанавливается на определенно уровне. Затем в процессе хранения вследствие развития микрофлоры в молоке понижается содержание кислорода, поэтому по степени его снижения можно судить о качестве заготавливаемого молока. Наличие кислорода является причиной развития окислительных процессов и порчи молока. Повышение содержания газов, в частности углекислого газа и сероводорода, может произойти из-за загрязнения молока и развития газообразующих микробов.
1.1.2. Физические свойства молока
К физическим свойствам молока относятся цвет, вкус, запах, плотность, вязкость, поверхностное натяжение, осмотическое давление, точки кипения и замерзания, электропроводность, удельная теплоемкость, коэффициент преломления (число рефракции).
Цвет доброкачественного молока белый со слегка желтоватым оттенком. Даже небольшие изменения цвета указывают на ненормальность молока. Запах молока – приятный специфический. Вкус молока – слегка сладковатый. Молоко должно быть без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. Жир придает молоку нежность, белки и минеральные соли – полноту вкуса, молочный сахар – сладость, соли лимонной кислоты – приятный вкус. Консистенция молока – однородная.
Плотность – отношение массы молока при температуре 20 °С к массе воды в том же объеме при температуре 4 °С (кг/м3). Плотность молока так же выражают в градусах ареометра (°А). Например, плотность молока 1030 кг/м3 в градусах ареометра будет равна 30 °А. Показатель плотности применяют: при перерасчете молока, выраженного в литрах, в килограммы и наоборот; для установления натуральности молока, расчета количества сухого вещества, сухого обезжиренного молочного остатка по соответствующим формулам. Плотность молока зависит от его температуры и содержания в нем составных частей, которые имеют следующую плотность (кг/м3): молочный жир – 922, белки – 1391, молочный сахар – 1610, соли – 2857. Плотность обезжиренного молока составляет 1033-1035 кг/м3.
Чем больше в молоке содержится белков, сахара и минеральных веществ, тем выше его плотность. Плотность молока повышается при снятии сливок или прилитии обезжиренного молока к цельному. Характерно, что с повышением содержания жира в молоке плотность его может не всегда понижаться. Снижение плотности молока на один градус означает добавку не менее 3 % воды. С повышением температуры плотность молока снижается. Сразу после доения плотность молока на 0,8-1,5 кг/м3 ниже, чем через несколько часов после доения в основном за счет повышенного содержания газов.
Плотность молока измеряют специальным ареометром или лактоденсиметром при температуре 20 °С. Плотность молока можно измерять при температуре от 15 до 25 °С с пересчетом на 20 °С. На каждый температурный градус, отличный от 20 °С, вносится поправка ±0,2 °А. Если температура выше 20 °С, поправка будет прибавляться, если ниже 20 °С – отниматься.
Температура кипения молока при давлении 760 мм ртутного столба равна 100,2-100,5 °С. Нагревание молока влияет на его биологические и физико-химические свойства. Например, при сушке молока потери витамина В12 достигают 90 %, витамина С – 30, витамина В1 – до 23 %. При 50-60 °С на поверхности молока появляется пленка, состоящая в основном из белков и жиров, начинают разрушаться некоторые ферменты.
Температура замерзания натурального свежевыдоенного молока колеблется от –0,51 до –0,59 °С. Она снижается при заболеваниях коров и повышается при добавлении воды.
1.1.3. Технологические свойства молока
Одними из важнейших технологических свойств молока являются термоустойчивость и сычужная свертываемость.
Термоустойчивость молока определяет его пригодность к высокотемпературной обработке. Под термоустойчивостью понимают свойство молока сохранять агрегативную устойчивость белков и других компонентов при тепловом воздействии. При высокотемпературной обработке молока его белковые фракции остаются в равновесии, не выпадая в осадок. Нетермоустойчивое молоко при температуре 130-140 ºС сворачивается и образуются хлопья. Термоустойчивость повышается от первого до третьего-четвертого месяца лактации, а затем снижается. Это свойство учитывают при изготовлении продуктов детского питания, молочных консервов, стерилизованного молока. Термоустойчивость молока зависит в основном от кислотности, солевого состава и размера мицелл казеинаткальцийфосфатного комплекса. Для высокой термоустойчивости в молоке должно быть равновесие между катионами (кальций, магний и др.) и анионами (цитраты, фосфаты и др.). Нарушение равновесия приводит к коагуляции белков. Чаще всего встречается избыточное количество катионов. Термоустойчивость молока снижается в первом квартале, повышается в июле-ноябре. Отмечено более быстрое снижение термоустойчивости очищенного молока по сравнению с неочищенным. Снижение термоустойчивости наблюдается при плотности молока менее 1027 кг/м3 и более 1032 кг/м3 и кислотности 15 и 20 ºТ. Оптимальная термоустойчивость бывает, когда в молоке содержится белка не менее 3 %, соотношение жир:белок – 1,21:1, плотность – 1027-1032 кг/м3.
Сычужная свертываемость молока определяет его пригодность для производства сыра. Способность молока к сычужной свертываемости определяется, в первую очередь, содержанием в нем казеина и солей кальция (Ионов кальция) – чем оно больше, тем выше скорость свертывания молока и плотность образующихся белковых сгустков, и наоборот. Кислотность молока влияет как на скорость свертывания, так и на структурно-механические свойства сычужного сгустка. Чем выше кислотность молока, тем быстрее оно свертывается. При низкой кислотности образуется неплотный вялый сгусток, при повышенной – излишне плотный сгусток, из которого получается сыр крошливой консистенции. Оптимальной для созревания считается титруемая кислотность молока 19-21 °Т (твердые сыры) и 21-25 °Т (мягкие сыры). Свертываемость молока считается хорошей, если время протекания реакции не превышает 10 мин, нормальной – 10-15 и слабой – более 15 мин (по З.Х. Диланяну).
Важным технологическим фактором является содержание лактозы в молоке. Она является питательным материалом для бактерий, жизнедеятельность которых может вызвать направленное молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое или комбинированное брожение. Наличие в молочном жире большого количества насыщенных жирных кислот (пальмитиновой, миристиновой и стеариновой) отрицательно влияет на качество масла – оно становится крошливым.
1.1.4. Биохимические свойства молока
Активная (истинная) кислотность характеризуется концентрацией свободных водородных ионов и выражается величиной рН. Активная кислотность обусловлена степенью диссоциации кислот, солей и буферными свойствами молока. Величина рН свежевыдоенного молока равна 6,55-6,75. При некоторых заболеваниях (мастит, ящур, туберкулез) у свежевыдоенного молока величина рН повышается до 7,0-7,4. Следует учитывать, что между активной и титруемой кислотностью нет полной взаимосвязи. При рН молока около 4,6 происходит разделение белков на казеин и сывороточные белки. При этом казеин переходит в нерастворимое состояние и выпадает в осадок, а сывороточные белки остаются в растворе.
Титруемая (общая) кислотность молока выражается в градусах Тернера. Под этими условными градусами понимают количество миллилитров 0,1 н раствора щелочи (КОН или NаОН), необходимое для нейтрализации 100 см3 молока, разбавленного вдвое дистиллированной водой при индикаторе фенолфталеине. Для свежего молока она равна 16-18 °Т, но в отдельных случаях кислотность его может быть повышенной (до 22 0Т) или пониженной (до 15 0Т) и молоко нельзя считать недоброкачественным. Кислотность свежего молока зависит от содержания в основном однозамещенных фосфорнокислых, лимоннокислых и других солей (10-11 °Т), обусловлена кислотным характером казеина (4-5 °Т), углекислотой, лимонной кислотой (1-3 °Т) и газами (1-2 °Т). В свежевыдоенном молоке молочной кислоты нет. Через некоторое время после доения вследствие сбраживания молочного сахара под действием молочнокислых бактерий накапливается молочная кислота, которая быстро повышает титруемую кислотность. Особенно это характерно при повышенной обсемененности молока (более 500 тыс. в 1 см3). При нарушении минерального обмена в организме коров из-за недостатка солей кальция в кормах, а также при скармливании больших количеств силоса и однообразном кормлении кислыми кормами кислотность молока может повышаться до 23-25 °Т. Повышается кислотность и при недостатке в рационе поваренной соли. Свежее натуральное молоко с повышением естественной кислотности до 20 °Т, установленной по стойловой пробе, пригодно для производства кисломолочных продуктов. В первые дни после отела кислотность молозива достигает 40-50 °Т, в дальнейшем она снижается до 16-18 °Т, а в конце лактации кислотность молока обычно равна 12-15 °Т. Повышение кислотности молока вызывает снижение устойчивости белков при нагревании.
Бактерицидные свойства молока – это способность свежевыдоенного молока препятствовать размножению бактерий, попавших в него во время доения и обработки, или уничтожать их благодаря наличию иммунных тел. Свежевыдоенное молоко здоровых коров содержит естественные антибактериальные вещества (лизоцимы, антитела, антитоксины, форменные элементы крови, лактенины). Они поступают в молоко из крови и синтезируются клетками молочной железы. Бактерицидная способность молока неодинакова в разных четвертях вымени и зависит от состояния организма, стадии лактации, условий кормления и содержания. Продолжительность действия этих свойств молока называют бактерицидной фазой. Она крайне неустойчива.
Неохлажденное молоко после доения теряет свои бактерицидные свойства через 2-3 часа, при температуре 10 °С и строгом соблюдении санитарных условий – через 38 часов, без соблюдения – через 22 часа, при температуре 6 °С соответственно через 42 и 26 часов. Молоко, охлажденное до 2-4 °С сразу после доения, может сохранять почти без существенных изменений эти качества в течение 2-3 дней. При более длительном хранении постепенно начинают развиваться психотрофные микроорганизмы, разлагающие жир, белки и изменяющие вкус и запах молока. При нагревании молока до 65 °С бактерицидные вещества разрушаются до 95 %, а в кипяченом и стерилизованном молоке их вообще нет.
1.2. Состав и свойства молока коз, овец и кобыл
Молоко коз характеризуется белым цветом с ярко выраженным желтым оттенком, сладковатым вкусом, приятным ароматом, по составу и свойствам приближается к коровьему (табл. 1).
Жировые шарики молока коз значительно мельче, чем молока коров. Молочный жир их легче усваивается в желудочно-кишечном тракте. Аминокислотный состав белков молока коз приближается к аминокислотному составу белков женского молока. Казеиновые мицеллы их более мелкие и хорошо усваиваются организмом. Термоустойчивость молока коз из-за большего содержания ионов кальция ниже по сравнению с молоком коров. Молоко коз характеризуется сильными антиинфекционными и антианемичными качествами, способствует повышению резистентности организма. Оно обладает лечебными и профилактическими свойствами при желудочно-кишечных заболеваниях. Используется для производства продуктов детского питания, брынзы и некоторых сыров.
Таблица 1
Химический состав молока коз, овец и кобыл, %
|
Животные
| Вода
| Сухое вещество
| Белки
|
Жир
| Углеводы
| Плотность, кг/м3
| Кислотность, °Т
| | казеин
| сывороточные
| | Коза
| 87,3
| 12,7
| 2,5
| 0,5
| 4,2
| 4,5
|
|
| | Овца
| 80,8
| 19,2
| 4,3
| 1,3
| 7,7
| 4,8
|
|
| | Кобыла
| 89,7
| 10,3
| 1,2
| 1,0
| 1,9
| 5,8
|
|
| Молоко овец характеризуется белым цветом с сероватым оттенком, сладковатым вкусом, характерным запахом, вязкое. В нем больше кальция, фосфора, калия, витаминов С, А, В1, В2 чем в молоке коров, но в нем нет каро тина. Из-за содержания капроновой и каприловой кислот в свободном состоянии парному молоку овец присущ специфический вкус и запах. Жировые шарики молока овец крупные – 5-6 мкм, точка плавления жира – 35-38 °С, застывания – 23-26 °С. Свертывается при высокой кислотности (120-140 °Т). Под действием сычужного фермента этот процесс происходит более медленно, а сгусток молока получается менее эластичным по сравнению с молоком коров. В основном используется для производства брынзы и других рассольных сыров.
Молоко кобыл представляет собойбелую с голубоватым оттенком жидкость немного терпкого вкуса. По химическому составу и свойствам существенно отличается от молока других видов животных и во многом подобно женскому. Молоко имеет голубоватый оттенок, сладкий, несколько терпкий вкус. В кобыльем молоке соотношение казеина и альбумина 1:1 и его называют альбуминовым. Это соотношение в коровьем молоке равно 6:1. Поэтому при свертывании молока кобыл образуются мелкие хлопья, а не сгустки.
Содержание жира в молоке кобыл в 2 раза меньше, но он более биологически ценен, чем коровьего. Он плавится и застывает при более низких температурах. Диаметр жировых шариков в молоке кобыл меньше, чем в молоке коров. В молоке кобыл витамина С содержится в 5-7 раз больше по сравнению с коровьим, но в нем низкое количество минеральных веществ – 0,3 % и нет пероксидазы. Обладает сильными бактерицидными, лечебными свойствами и биологической активностью. Кобылье молоко в основном перерабатывается на кумыс.
Энергетическая ценность молока разных видов животных зависит от количества жиров, белков, углеводов и содержания в них энергии. Энергетическая ценность жира равна 37,7 кДж/г, углеводов – 15,9 и белков – 16,7 кДж/г. Энергетическая ценность 100 г молока коров равна 269 кДж, овец – 463 кДж, коз – 282 кДж и кобыл – 201 кДж.
1.3. Состав и свойства молозива
Молоко, полученное в первые 5-6 дней после отела, называется молозивом. По химическому составу, биологическим, технологическим свойствам и физиологическому действию на телят оно существенно отличается от молока. Молозиво содержит в концентрированном виде все, что нужно молодому организму для жизнедеятельности и защиты его от неблагоприятных условий внешней среды. Молозиво имеет вязкую тягучую консистенцию, интенсивную кремовую окраску, своеобразный сладковатый и солоноватый вкус, при нагревании белки его свертываются. В молозиве непосредственно после отела общее количество белков достигает 20 %, в том числе казеина – 5, альбуминов и глобулинов – 14 %. Содержание белков в дальнейшем очень быстро снижается: через 12 часов – до 11 % и через 24 часа – до 8 %. Сразу после отела количество жира в молозиве равно в среднем 6 %, через 12 часов – 4,5 и через 24часа – 3,8 %. Жировые шарики молозива более мелкие, а температура плавления и застывания более высокая, чем молока. В молозиве коров в первом удое после отела очень низкий уровень лактозы – 2,8 %, через 12 часов он повышается до 3,5 и через 24 часа – до 3,8 %. Объясняется это тем, что у новорожденного теленка очень мало производится фермента лактазы и повышенное содержание лактозы в раннем возрасте ведет к поносам. Питательная ценность 1 кг молозива в первый день лактации равна 0,41-0,45 к. ед.
Титруемая кислотность молозива в первых удоях достигает 45-50, а у отдельных животных - 58-60 ºТ, что связано с наличием значительного количества белков и кислых фосфатов, которые придают молозиву слабокислую реакцию и определенные буферные свойства. Кислотность молозива через 12 часов равна 33 и через 24 часа – 30 ºТ. Плотность молозива после отела равна 1045, через 24 часа – 1036 кг/м3.
В организме родившихся телят отсутствуют антитела, которые обладают защитными свойствами от болезнетворных микробов, и теленок получает их только с молозивом матери. Иммуноглобулины составляют примерно 50-70 % общего белка. В молозиве первых суток содержится альбуминов и глобулинов в 20, а в молозиве третьих суток в 5 раз больше, чем в молоке, витамина А соответственно в 8 и 3 раза, каротина – в 7 и 2 раза.
Следовательно, молозиво является уникальным продуктом, который обеспечивает создание пассивного иммунитета у новорожденных телят за счет содержания иммуноглобулинов, обладает бактерицидным действием благодаря содержанию лизоцима, который растворяет оболочки микроорганизмов, угнетает развитие патогенных микробов за счет высокой кислотности, служит хорошим источником для очищения кишечника от первородного кала и обладает послабляющим действием благодаря повышенному содержанию солей магния.
1.4. Факторы, влияющие на состав и свойства молока
Повышение качества молока проблема не только производственная и экономическая, но и социальная, т. к. от этого зависит здоровье населения. При переработке молока низкого качества невозможно получить высококачественные продукты питания. На состав и свойства молока коров влияют индивидуальные особенности, порода, стадия лактации, возраст, состояние здоровья, продолжительность сухостойного периода, линька, течка, сезон года, смена погоды, качество кормов и уровень кормления, условия содержания, моцион, способ и частота доения, полнота выдаивания, массаж вымени, квалификация операторов.
Индивидуальные особенности коров. В одном и том же стаде, в одной и той же породе при одинаковых условиях кормления и содержания животные существенно отличаются по составу молока. Есть коровы, молоко которых характеризуется высоким содержанием белка и жира. Содержание жира в молоке коров может колебаться от 2,5 до 4,5 %, белка – от 2,6 до 3,7 %, кислотность – от 13 до 27 ºТ.
Порода. Наиболее высокое содержание белка и жира в молоке отмечено у коров джерсейской породы, соответственно 3,8-4,1 и 5-6 %, наиболее низкое – у черно-пестрого скота Беларуси – 3,1-3,3 и 3,5-3,7 %. Молоко коров джерсейской породы характеризуется крупными размерами жировых шариков, которые наиболее пригодны для сбивания масла. Молоко коров симментальской, костромской, швицкой пород содержит больше кальция и быстрее свертывается сычужным ферментом, чем молоко коров черно-пестрой и красной степной пород, которое характеризуется мелкими мицеллами казеина и высокой термоустойчивостью.
Стадия лактации. Количество белка в молоке в течение лактации у одних коров не изменяется, у других – возрастает. Содержание жира к шестому месяцу лактации постепенно снижается, а затем повышается. В последние дни лактации значительно возрастает содержание жира и белка в молоке, но понижается уровень лактозы и кислотность. Оно плохо свертывается от воздействия сычужного фермента, на вкус горьковато-солоноватое. К концу периода лактации повышается активность каталазы и обусловлена она увеличением содержания в молоке соматических клеток.
Возраст коров. С возрастом коров жирность молока изменяется не слишком резко. Считают, что до четвертого отела содержание жира и белка в молоке повышается, а затем в связи с уменьшением интенсивности обменных процессов жирообразования их синтез снижается. По витаминному составу молоко коров среднего и старших возрастов лучше, чем молодых. Титруемая кислотность и продолжительность свертывания молока сычужным ферментом с возрастом снижается. Молоко коров среднего возраста обладает лучшими технологическими свойствами. Масло и сыр из него получаются более высокого качества.
Состояние здоровья. Нарушение физиологических функций организма коровы отражается на составе и свойствах молока. При любых формах маститов снижается уровень молочного сахара, жира (до 2,2 %), казеина, кальция, но возрастает содержание сывороточных белков. В молоке таких коров содержится повышенное количество лейкоцитов, бактерий, ферментов, особенно каталазы, снижается титруемая кислотность, сычужная свертываемость, плотность. У сычужных сыров появляется плохой вкус, неприятный запах, пороки цвета и консистенции, а у некоторых образцов кефира и ацидофильного молока снижается кислотность на 8-9 ºТ. При употреблении молочных продуктов, выработанных из молока, полученного от маститных коров, происходит отравление, возникает дизентерия и другие желудочно-кишечные заболевания.
Суточные изменения. Содержание жира в молоке не обладает большой стабильностью. Часто у одной и той же коровы изо дня в день наблюдаются значительные колебания процента жира. Изменение жира на 0,5 % в течение одного дня – обычное явление. При трехразовом доении в вечернем удое содержится жира в молоке в среднем на 0,7 %, а в дневном - на 0,3 % больше, чем в утреннем (при суточном удое более 20 кг на корову).
Линька. В период линьки значительная часть питательных веществ затрачивается на рост волосяного покрова, в молоке снижается содержание жира на 0,1-0,4 %, белка – на 0,2-0,3 %.
Сезон года. Молоко с пороками вкуса и запаха чаще встречается в конце стойлового периода – в апреле. В это время самое низкое содержание белка и термоустойчивость молока. В пастбищный период, особенно в первый месяц, содержание жира в молоке на 0,2-0,3 % ниже, чем зимой. В осенний период в молоке содержится больше сухих веществ, белка, жира, молочного сахара, кальция, калия, натрия и каротина. Животные пастбищного содержания продуцируют молоко с большим содержанием белка, фосфолипидов, витамина А и каротина по сравнению с животными стойлового содержания. Максимальное количество полиненасыщенных жирных кислот в молоке установлено в пастбищный период с мая по сентябрь. Самая высокая плотность молока отмечена в октябре-декабре. К действию света более чувствительно молоко, полученное зимой, чем полученное летом, из-за меньшего содержания антиокислителей.
Условия содержания. При высокой относительной влажности и высокой температуре воздуха содержание жира в молоке может снижаться на 0,2-0,3 %, а при низкой температуре оно может несколько повышаться. Колебания состава молока по сезонам года связаны с состоянием погоды и условиями кормления. Но при сбалансированном кормлении колебания состава молока менее существенные. Прогулки коров способствуют повышению содержания жира в молоке примерно на 0,1 % и снижению величины рН на 0,4-0,6 по сравнению с молоком коров, которые содержались в помещении.
Технология доения. Молоко из вымени надо выдаивать полностью, так как в первых порциях надоенного молока содержится очень мало жира (менее 1 %), затем процент жира увеличивается и в последних порциях достигает максимальной величины(8-10 %), а количество белка снижается. Крупных жировых шариков в последних порциях секрета в два с лишним раза больше, чем в первых. Систематический массаж вымени позволяет увеличить содержание жира в молоке. В молоке первых струек низкое содержание лактозы, среднее – белка и повышенное содержание соматических клеток.
Кормление. Сбалансированное протеиновое питание коров способно повышать уровень белка в молоке. При одностороннем силосном типе кормления и добавке животного жира в рационы содержание белка в молоке снижается.
Полноценный рацион с большим количеством объемистых кормов, достаточным количеством протеина, жира и углеводов активизирует бродильные процессы, ускоряет образование низкомолекулярных жирных кислот, при этом повышается синтез жира в молоке. Хронический недокорм ведет к снижению жира в молоке. При значительном повышении доли концентратов в рационе увеличивается содержание жира в молоке. Измельченные и гранулированные корма приводят к депрессии жирообразования в молочной железе.
Жира в рационе коров не должно быть менее 2 %, так как в этом случае снижается его содержание в молоке. Добавка жира (не более 5-7 %) в рационы с дефицитом жирных кислот способствует увеличению количества жира в молоке. Подсолнечниковый, хлопчатниковый и льняной жмыхи повышают содержание жира в молоке. Капустный лист, турнепс, жом снижают жирность молока. Благотворно влияет на содержание жира оптимальное содержание в рационах кальция, фосфора, йода, цинка, кобальта, натрия, витамина Е. Если коровы не получают поваренную соль, то жирность молока снижается на 0,3 %.
При избыточном внесении азотных удобрений на пастбищах резко возрастает в молоке содержание мочевины, сывороточных белков, некоторых аминокислот, но ухудшаются условия для развития молочнокислых бактерий.
Хранение. При длительном хранении сырого охлажденного молока может произойти частичный его протеолиз под воздействием нативных и бактериальных протеиназ. При двухсуточном хранении содержание витамина С снижается на 18-25 %, а при хранении в течение 3 суток – на 60-70 %. Прямой солнечный свет за 10 минут разрушает до 70 %, а за 60 минут – до 100 % витамина С пастеризованного молока, если оно находится в стеклянных бутылках. Под действием света и в присутствии кислорода изменяются белки и появляются посторонние привкусы.
Механическое воздействие. При использовании высокопроизводительного оборудования на фермах молоко подвергается достаточно сильным механическим воздействиям (перекачивание, перемешивание, транспортировка), под влиянием которых изменяется нативное состояние компонентов молока и их свойства. При прохождении молока по молокопроводам доильных установок, имеющим протяженность 30-60 м, нарушаются оболочки жировых шариков, происходит гидролиз жира, увеличивается содержание свободных жирных кислот на 40-45 % по сравнению с исходным уровнем, повышается активность липазы, особенно при более высоких температурах. Все это может вызвать появление пороков вкуса и запаха молока.
При движении молока по молочным линиям снижается дисперсность жировых шариков, происходит их укрупнение под действием гидродинамических сил и воздуха. Образующиеся конгломераты жира оседают на поверхности оборудования и снижается жирность исходного сырья. Перемешивание молока также способствует частичному удалению оболочек жировых шариков. Транспортировка в течение 2 часов увеличивает содержание свободных жирных кислот в молоке и чем меньше заполнена автомобильная молочная цистерна, тем больше этих кислот, содержание которых может достигать 20 %.
Термическая обработка. При охлаждении в молоке нарушается устойчивость коллоидной системы и казеинаткальцийфосфатного комплекса, ослабляются оболочки жировых шариков, развивается неспецифическая для молока микрофлора. При охлаждении молока понижается способность и увеличивается продолжительность свертывания под действием сычужного фермента, получается слабый сгусток, жировая фаза кристаллизуется, происходит образование свободного жира и его липолиз. Снижается содержание витаминов А, Е, С, В, повышается активность ферментов. В охлажденном молоке оболочки жировых шариков становятся более чувствительны к механическим воздействиям. Из-за хранения молока при низких температурах ухудшается степень его обезжиривания при сепарировании. Содержание жира в обезжиренном молоке может увеличиваться на 10-20 %. При охлаждении молока происходит затвердевание жира. Из-за кристаллизации теряется эластичность жировых шариков, и они более подвержены механическим воздействиям.
При замораживании молока также происходит дестабилизация жировых шариков из-за деформации и повреждения оболочек льдом, появляется свободный жир, который очень нежелателен, так как происходит его гидролиз и накапливаются свободные жирные кислоты. При воздействии неблагоприятных факторов содержание свободного жира в молоке может достигать 8-10 % от общего его содержания. Следует подчеркнуть, что степень окисления свободного жира в 6-10 раз выше, чем нативного. Дестабилизация жира сильно изменяет технологические свойства молока, ухудшается качество и сокращаются сроки хранения готового продукта.
Под действием высоких температур изменяются физические и биохимические свойства молока. При температуре 50-60 ºС на поверхности молока образуется пленка. Привкус нагретого молока появляется при температуре 70 ºС. Нагревание до 65 ºС разрушает до 95 % бактерицидных веществ, а свыше 100 ºС – 100%. При нагревании молока наиболее глубоким изменениям подвергаются сывороточные белки, снижается способность молока к свертыванию под действием сычужного фермента, снижается биологическая ценность белков, появляется свободный жир и протекает его гидролиз, разрушается лактоза, снижается активность ферментов.
Липиды молока сравнительно устойчивы к термической обработке, но при высокой температуре и длительной выдержке происходит частичный гидролиз триглицеридов. При нагревании свежего молока белки и фосфолипиды переходят с поверхности жировых шариков в плазму и их оболочка утончается. В молоке, нагретом свыше 63 ºС, изменяется структура оболочек жировых шариков, ухудшается отстаивание жира.
Казеинаткальцийфосфатный комплекс довольно термоустойчив и коагуляция казеина при 100 ºС происходит через несколько часов, а при 130 ºС - через 20 минут и более. Лактоза при нагревании молока до температуры более 100 ºС разрушается с образованием молочной и уксусной кислот. К нагреванию более устойчивы жирорастворимые витамины. В процессе нагревания молока разрушаются витамины С, В6, В12, тиамин и фолиевая кислота. Пероксидаза полностью разрушается при температуре 80-85 ºС и выдержке 5-8 с. Каталаза при 95 ºС инактивируется на 85 %. Лизоцим при моментальном кипячении инактивируется на 100 %.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|
