Влияние пастеризации на свойства и состав молока

Находки археологов позволяют сделать вывод, что наши далекие предки использовали молоко не менее восьми тысяч лет назад. В районе Вавилона археологи обнаружили здание, на одной из стен которого изображены люди, доящие коров в высокие кувшины. Во многих местах Древнего Востока были найдены подобные подтверждения использования в быту молока овец, коз и коров. В Европе молоко нашло применение гораздо позже -- около одной тысячи лет назад, так как в период расцвета восточных цивилизаций Европу еще покрывали девственные леса.

Молоко -- самая сбалансированная по всем компонентам пища, в него входят все незаменимые для человека вещества. Включение в пищевой рацион молочных продуктов повышает его полноценность и содействует усвоению других компонентов рациона. Молоко усваивается при минимальном напряжении пищеварительных желез. Для усвоения молока требуется в три раза меньше энергии, чем для усвоения хлеба. Ученые считают, что молоко и молочные продукты должны составлять 1/3 пищевого рациона.

До наших дней дошло немало легенд о ценности молока как пищевого и лекарственного средства. Врачи Древнего Египта, Рима, Греции называли молоко источником здоровья, "белой кровью", "соком жизни". Греческий врач Гиппократ за 400 лет до н.э. в своих трудах писал, что употребление козьего и кобыльего молока излечивает чахотку, коровье полезно при подагре, малокровии, а ослиное помогает при многих других недугах. Уже в III в. н. э. люди знали, что качество молока зависит от того, чем питаются животные. Им было известно, что если животных кормить такими травами, как пырей, ракитник, тысячелистник, молоко приобретает целебные свойства. Таджикский ученый Авиценна более тысячи лет назад писал, что молоко и молочные продукты полезны детям и старикам. В древности пользовались молоком как лечебным средством при отравлениях. В русских лечебниках XVII в. сообщалось о пользе молока при лечении цинги и сердечных заболеваний, а кумыса -- при лечении туберкулеза, брюшного тифа, лихорадки. Великий физиолог И. П. Павлов впервые в России подчеркнул полезные свойства молока. "Между сортами человеческой еды, -- писал И. П. Павлов, -- в исключительном положении находится молоко... Как изумительно выделяется из ряда других пища, приготовленная самой природой". Благодаря ряду экспериментальных исследований он выяснил, что для переваривания молока не требуется большого количества желудочного сока, и даже при отсутствии аппетита молоко вызывает отделение желудочного сока. Кроме того, молоко содержит абсолютно все питательные вещества, необходимые человеческому организму для поддержания нормального функционирования всех органов и систем организма.

Русский ученый С. П. Боткин в результате проведенных экспериментов установил, что молоко -- "драгоценное средство для лечения болезней сердца и почек". Наши предки употребляли молоко в натуральном виде и умели его перерабатывать.

Формулировки, определяющие молоко, довольно разнообразны, но всегда отражают суть предмета. Большинство исследователей молоком называют продукт, полученный в результате регулярного, полного выдаивания вымени у одной или более коров от одного или нескольких доений чистый и затем охлажденный продукт, из которого ничто не удалено и к которому ничего не добавлено.

В соответствии с ГОСТом Р 51917 молоко натуральное: "молоко без извлечений и добавок молочных и немолочных компонентов, подвергнутое первичной обработке (очистке от механических примесей и охлаждению до температуры (4_{_}⁺2)⁰С после дойки и предназначенное для дальнейшей переработки".

ГОСТ Р 52090-2003. Настоящий стандарт, распространяющийся на пастеризованное коровье молоко, гласит: пастеризованным называют молоко, подвергнутое тепловой обработке при определенных температурных режимах и затем охлажденное.

В Советском энциклопедическом словаре дается следующее определение молока: "Молоко - секрет молочной железы млекопитающих. Ценный пищевой продукт. Состав коровьего молока: вода - 87%, молочный сахар - 4,7%; жир - 3,9%; белки - 3,2%; минеральные вещества - 0,7%; витамины, ферменты. Энергетическая ценность (калорийность) 100 г молока - 289кДж (69 ккал)".

По моему мнению, молоко - это полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма.

Молоко является цельным пищевым диетическим продуктом. Оно обогащает человека разнообразными питательными веществами. Но полезно только пастеризованное молоко, так как при употреблении сырого молока могут возникнуть осложнения. Известны случаи, когда недоброкачественные молочные продукты приводили к вспышкам инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа и др.). На животноводческих фермах принимают все меры того, чтобы молоко от больных животных не попало в пищу. На страже здоровья человека стоят не только медицинские работники, но и ветеринарный персонал. И. П. Павлов сказал: "Медицинский врач лечит человека, а ветеринар -- человечество".

В данной работе обобщен материал о методах исследования качества молока, проведен эксперимент, позволяющий выявить влияние пастеризации на свойства и состав молока, а также дана оценка влияния молока на физиологию человека.

Цель исследования: выявить влияние пастеризации молока на его состав и свойства, оценить влияние молока на физиологию человека.

Задачи исследования:

1. Проанализировать научную литературу для выявления биохимического состава, органолептических и физико-химических свойств молока.

2. Подобрать и освоить методики определения показателей качества молока.

3. Провести эксперимент, позволяющий выявить влияние пастеризации на свойства и состав молока.

4. Проанализировать полученные результаты и сформулировать практические рекомендации о влиянии молока на физиологию человека.

5. Провести социологический опрос с целью изучения общественного мнения о пользе и применении молока.

1. БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЛОКА

1.1 Состав и пищевая ценность молока

Природа щедро наградила молоко биологически активными веществами в самых полезных сочетаниях. Оно состоит из воды и распределенных в ней сухих веществ. В молоке содержатся также газы.

Вода. Большая часть воды (84--84,5%) находится в свободном состоянии.

Свободная вода молока является растворителем для различных веществ, входящих в состав молока. Ее легко удалить при сгущении и высушивании молока. Другая часть воды (3--3,5%) находится в связанном состоянии. Связанная вода, которая удерживается молекулярными силами около поверхности частиц (белков, фосфатидов, полисахаридов), не замерзает при низких температурах, не растворяет соли, сахара и др. Связанную воду нельзя удалить из молока при высушивании.

Сухой молочный остаток (СМО). В сухой остаток молока входят все составные части, которые остаются в молоке после удаления из него влаги.

Молочный жир по химическому строению представляет собой сложный эфир трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Это богатый источник энергии для человеческого организма. При сгорании 1 г жира организм получает более 9 калорий энергии. Молочный жир играет большую роль в восстановительных, пластических и других процессах жизнедеятельности. Температура плавления молочного жира ниже температуры тела человека, он переходит в кишечник в жидком состоянии и хорошо усваивается. В состав молочного жира входят более 30 жирных кислот, в том числе и незаменимых, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. В молочном жире присутствуют полиненасыщенные жирные кислоты и фосфатиды, предупреждающие развитие атеросклероза, а также витамины А, О, Е, К и другие.

Особенно ценны молочные белки. Они имеют сложный состав, разнообразны по строению и физико-химическим свойствам.

Массовая доля белков в молоке приведена ниже.

Казеин, %2,60

Сывороточные белки, %

всего0,60

в том числе

альбумины 0,40

глобулины0,05

протеозопептоны 0,15

Известно, что недостаточное получение белка в детстве сказывается на протяжении всей жизни человека и может явиться причиной нарушений физического развития, снижения умственных способностей, недостаточной сопротивляемости к инфекциям, поражения зубов, хрупкости костей, повышенной раздражительности.

2,60

0,60

0,40

0,05

0,15

Молочный сахар -- лактоза -- источник энергии для обеспечения основных жизненно важных функций организма, в том числе для выполнения физической работы. Он является стимулятором нервной системы, хорошо воздействует на сердце и почки.

Для усвоения молочного сахара необходимо наличие в желудке фермента лактазы. Этот фермент появляется в желудке человека еще в эмбриональном ее состоянии -- на третьем месяце внутриутробного развития и продолжает активно вырабатываться на протяжении всей жизни, но преимущественно у тех людей, которые постоянно включают молоко в свой рацион. Людям, у которых имеется непереносимость молока из-за отсутствия этого фермента, рекомендуется привыкать к нему постепенно, начиная с 1--2 чайных ложек со стаканом чая. Под воздействием молочного сахара происходит сквашивание молока. Этот процесс лежит в основе производства кисломолочных продуктов.

Минеральные вещества относятся к пластическим веществам молока: они принимают активное участие в процессах построения клеток, тканей, гормонов, ферментов и т. д. В состав молока входят практически все элементы периодической системы Менделеева, включая соли кальция, калия, магния, натрия, железа, лимонной, фосфорной и соляной кислот. Молоко -- не только самый простой и доступный источник кальция и фосфора, оно также повышает усвояемость кальция, содержащегося в овощах, фруктах и злаках. В молоке в небольших количествах присутствуют такие микроэлементы, как кобальт, бром, йод, медь, фтор, марганец, мышьяк, кремний, бор, ванадий, хром и другие. Они участвуют в восстановлении крови, лимфы, желудочного и кишечного соков, слюны, пота, слез и т. д., а также играют важную роль в деятельности желез внутренней секреции. Цинк и хром принимают участие в образовании гормона инсулина, медь и кобальт -- в кроветворении, марганец -- в окислительно-восстановительных процессах и в образовании витаминов.

Витамины -- это низкомолекулярные органические соединения разнообразного химического строения, необходимые для нормальной жизнедеятельности животных, человека, растений и микроорганизмов. Недостаток в пище витаминов приводит к нарушению обмена веществ и в итоге -- к заболеванию. Молоко содержит практически все витамины, необходимые для нормального развития человека.

По признаку растворимости все витамины можно разделить на жирорастворимые -- витамин А (ретинол), В (кальциферол), Е (токоферол), К (филохинон) и водорастворимые -- витамин В₁ (тиамин), В₂ (рибофлавин), В₆ (пиридоксин), В₁₂ (цианкобаламин), С (аскорбиновая кислота), РР (ниацин).

Ферменты (энзимы) -- это биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции в живых организмах. По химической природе ферменты представляют собой белки. Из молока выделено 20 истинных, или нативных, ферментов, которые образуются в клетках молочной железы или переходят в молоко из крови животного. В молоке содержатся также микробные ферменты.

В зависимости от свойств ферменты молока можно разделить на окислительно-восстановительные (редуктаза, пероксидаза, каталаза и др.) и гидролитические (липаза, фосфатаза, лизоцим и др.).

Редуктаза накапливается в молоке при размножении в нем бактерий. С увеличением количества бактерий активность редуктазы возрастает. На предприятиях молочной промышленности с помощью редуктазной пробы устанавливают общую бактериальную обсемененность молока.

Бактерицидная активность молока обусловливается главным образом лизоцимом. Бактерицидная активность -- это свойство свежевыдоенного молока в течение определенного периода подавлять развитие микроорганизмов, попавших в молоко. Особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво, т. е. молоко, полученное в первые семь дней после отела животного. Период времени, в течение которого молоко обладает бактерицидной активностью, называется бактерицидной фазой, продолжительность которой зависит от количества бактерий в молоке и температуры его хранения. С уменьшением количества бактерий и понижением температуры хранения молока продолжительность бактерицидной фазы увеличивается. Особенно большое влияние на продолжительность бактерицидной фазы оказывает температура хранения молока.

Газы. При получении и обработке молока в нем растворяются газы, содержащиеся в воздухе. Непосредственно после дойки в молоке содержится значительное количество газов, затем оно снижается и устанавливается на определенном уровне. Содержание газов в молоке составляет 70 мл в 1 л молока. Из них приходится на долю углекислого газа 50--70 %, кислорода -- 5-- 10 %, азота -- 20--30 %.

Гормоны - специфические вещества, выделяемые железами внутренней секреции и обладающие способностью регулировать обменные, выделительные процессы. В молоке обнаружен целый ряд гормонов: адреналин, инсулин, тироксин, пролактин, окситоцин и др.

Иммунные тела - вещества, которые борются в организме с болезнетворными микробами. Они способствуют поддержанию иммунитета организма к заразным болезням и некоторым ядам, а также препятствуют развитию микроорганизмов в свежевыдоенном молоке. Благодаря им молоко обладает так называемыми бактерицидными свойствами.

Итак, молоко содержит более 100 разнообразных питательных веществ, необходимых человеку. Несмотря на то, что гормоны, витамины, ферменты, микроэлементы, иммунные тела в молоке содержатся в очень малых количествах, они обладают высокой биологической активностью, и поэтому их роль в жизнедеятельности организма невозможно переоценить.

Таким образом, молоко -- биологическая жидкость, которая образуется в молочной железе млекопитающих и обладает высокой пищевой ценностью, иммунологическими и бактерицидными свойствами. Пищевая ценность молока состоит в том, что оно содержит все необходимые для человеческого организма пищевые вещества в хорошо сбалансированных соотношениях и легкоусвояемой форме.

Белки являются наиболее важными в биологическом отношении веществами и выполняют в организме многочисленные функции. При расщеплении белков образуются аминокислоты, которые используются на построение клеток организма, ферментов, гормонов и др. Одни аминокислоты легко образуются в организме, другие организм не синтезирует, и они должны поступать вместе с пищей. Эти аминокислоты (лизин, триптофан, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин) называют незаменимыми, так как недостаток их в пище приводит к нарушению обмена веществ в организме человека. В состав белков молока входят все незаменимые аминокислоты. Особенно богаты аминокислотами сывороточные белки, которые содержат больше незаменимых аминокислот, чем казеин. Молочный жир содержит значительное количество полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой), которые не синтезируются в организме человека, при их недостатке в пище нарушаются процессы обмена веществ. По сравнению с другими жирами молочный жир лучше усваивается, чему способствуют относительно низкая температура плавления (27--34 °С) и нахождение его в форме мелких жировых шариков. Молочный сахар служит в организме источником энергии для осуществления биохимических процессов. Кроме того, молочный сахар способствует развитию полезной микрофлоры в кишечнике человека, которая, образуя молочную кислоту, подавляет гнилостную микрофлору. Молоко является исключительно важным источником минеральных веществ, особенно кальция и фосфора, которые находятся в благоприятном соотношении для их усвоения организмом. В молоке содержатся другие важные микроэлементы: калий, натрий, магний и др. Микроэлементы молока участвуют в построении ферментов, витаминов и гормонов.

1.2 Изменения, протекающие при пастеризации молока

молоко пастеризация органилептический лечебный

Пастеризацию проводят в целях уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения общего количества микроорганизмов. Бактерицидное действие пастеризации определяется эффективностью подавления возбудителей туберкулеза, бруцеллеза, ящура, обладающих высокой тепловой устойчивостью, а также не менее термоустойчивой кишечной палочки.

Подавление микроорганизмов при воздействии температуры протекает во времени. Поэтому температура и продолжительность нагревания продукта являются основными факторами, определяющими эффективность пастеризации. В зависимости от этих факторов различают следующие режимы пастеризации молока: * длительный -- температура нагревания 60--63 °С и продолжительность воздействия (выдержка) 30 мин;

* кратковременный -- соответственно 72--76 °С и 15--20 °С;

* моментальный -- температура нагревания свыше 100 °С без выдержки.

При пастеризации молочных смесей и молока для молочных продуктов отдельных видов режимы пастеризации определяются требованиями технологии.

Пастеризация влияет не только на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, но и на его свойства и состав. Так, при повышении температуры молока уменьшается его вязкость, происходит денатурация альбумина и глобулина, а в молоке с повышенной кислотностью выпадает в осадок казеин. В результате пастеризации содержание в молоке витаминов А, Е, В_1, В₂ и РР уменьшается на 5-10 %. При моментальной пастеризации количество витаминов С снижается на 11-12 %, при длительной - на 20 %. После повторной пастеризации содержание витамина С в молоке уменьшается на 10-30%. Устойчивость витаминов при нагревании молока показана в таблице 1(см. приложение).

Для пастеризации молока и молочных продуктов на заводах предназначены поточные аппараты и установки закрытого типа, а также пастеризационно-охладительные установки пластинчатого типа и пастеризационные установки трубчатого типа.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЛОКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ НА ЕГО КАЧЕСТВО

2.1 Методики оценки показателей качества молока

В данном параграфе описаны основные методики, по которым мы экспериментально определяли качество молока.

Из органолептических показателей молока мы проверяли цвет, вкус, запах, консистенцию, из физико-химических свойств - степень чистоты, фосфатазу, кислотность, плотность, жир, белок, а из микробиологических - редуктазу, количество соматических клеток и общее количество бактерий.

* Определение внешнего вида, цвета, консистенции проводят визуально и характеризуют в соответствии с нормами настоящего стандарта. Оценку вкуса проводят выборочно после кипячения пробы. Для оценки запаха 10-20 см³ молока подогревают до температуры 35⁰С.

* Степень чистоты. Метод определения чистоты молока основан на отделении механической примеси из дозированной пробы молока, путем фильтрования через фильтр и визуального сравнения наличия механической примеси на фильтре с образцом. Фильтр вставляют в конусообразный прибор гладкой поверхностью вверх, а снизу подставляют стакан. Из объединенной пробы отбирают 250 см³ хорошо перемешанного молока, которое подогревают до температуры 35±5 °С и выливают в сосуд прибора. По окончании фильтрования вынимают фильтр и помещают его на лист пергаментной или другой непромокаемой бумаги.

В зависимости от количества механической примеси на фильтре определяют группу чистоты путем сравнения фильтра с образцом.

По степени чистоты молоко делят на три группы:

1-я -- на фильтре нет даже следов грязи (механических примесей меньше 3 мг на 1л);

2-я -- на фильтре заметен сероватый осадок (механических примесей 4-6 мг/л);

3-я -- на фильтре имеется осадок грязно-серого цвета (механических примесей 7 мг/л и более).

* Фосфатаза инактивируется при температуре пастеризации не ниже 63°С с выдержкой 30 мин. Мы определяли фосфатазу по реакции с 4-аминоантипирином (арбитражный метод). Метод основан на гидролизе динатриевой соли фенилфосфорной кислоты ферментом фосфатазой, содержащейся в молоке и молочных продуктах. Выделившийся при гидролизе свободный фенол в присутствии окислителя дает розовое окрашивание с 4-аминоантипирином.Ход работы:

1. Сначала мы приготовили основной буферный раствора (рН 10±0,2): 40 г хлористого аммония (NН₄СI), взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 100-200 мл дистиллированной воды, добавляют 348 см³ 25%-ного водного аммиака (МН₄ОН) и доводят до 1 дм³ дистиллированной водой.

2. Приготовление раствора А: 1,25 г динатриевой соли фенилфосфорной кислоты (С₆Н₅0₄РNa₂) взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 100 см³ основного буферного раствора.

3. Приготовление раствора Б: 0,8г 4-аминоантипирина (C₁₁H₁₁ON₂NH₂), взвешенного с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 900 см³ дистиллированной воды. Растворы А и Б должны быть бесцветными и храниться в склянках из темного стекла в холодильнике. Срок хранения не более 1 мес.

4. Приготовление субстрата. Рабочий раствор субстрата готовят непосредственно перед определением реакции смешиванием растворов А и Б (1 : 9). Рабочий раствор пригоден для работы в течение 8 ч при хранении его в склянке из темного стекла.

5. Приготовление осадителя системы цинк-медь: 30г сульфата цинка (ZnSO₄ * 7Н₂0) и 6г сульфата меди (СuSO₄ * 5Н₂0), взвешенных с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 1 л дистиллированной воды.

6. Приготовление 1 н. раствора гидроксида натрия: 40 г гидроксида натрия взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе 1 дм³, доведя объем до метки.

7. К 3 см³ молока добавляют 2 см³ рабочего раствора субстрата. Затем перемешивают содержимое пробирки и ставят в водяную баню, нагретую до 40-45°С на 30 мин.

8. В пробирку, вынутую из водяной бани, добавляют 5 см³ осадителя системы цинк-медь, тщательно перемешивают содержимое пробирки и снова ставят в водяную баню с температурой 40--45°С на 10 мин.

9. Вынув пробирку из бани, производят визуальное сравнение содержимого пробирки испытуемого продукта с контрольным опытом.

Контрольным опытом для всех продуктов является аналогичная реакция с кипяченым молоком.

При отсутствии фермента фосфатазы в молоке и молочных продуктах окраска содержимого пробирки (раствора, отделившегося от осажденного белка) бесцветная, т. е. аналогичная содержимому пробирок контрольного опыта. Следовательно, молоко и молочные продукты подвергались пастеризации при температуре не ниже 63°С. При наличии фосфатазы в молоке и молочных продуктах содержимое пробирок (раствор) имеет окрашивание от розового до темно-красного цвета. Следовательно, молоко и молочные продукты не подвергались пастеризации или подвергались пастеризации при температуре ниже 63°С или были смешаны с непастеризованными молочными продуктами.

При оценке реакции учитывается только цвет, но не прозрачность раствора.

* Редуктазная проба -- косвенный показатель бактериальной зараженности непастеризованного молока. Метод определения редуктазы основан на восстановлении резазурина окислительно-восстановительными ферментами, выделяемыми в молоко микроорганизмами. По продолжительности изменения окраски резазурина оценивают бактериальную обсемененность сырого молока.

В пробирки наливают по 1 см³ рабочего раствора резазурина и по 10 см³ исследуемого молока, закрывают резиновыми пробками и смешивают путем медленного трехкратного перевертывания пробирок. Пробирки помещают в редуктазник с температурой воды (37+1) °С или водяную баню.

Вода в редуктазнике или водяной бане после погружения пробирок с молоком должна доходить до уровня жидкости в пробирке или быть немного выше, ее поддерживают в течение всего времени определения (37±1°С). Пробирки с молоком и резазурином на протяжении анализа должны быть защищены от света прямых солнечных лучей (редуктазник должен быть плотно закрыт крышкой). Время погружения пробирок в редуктазник считают началом анализа.

Показания снимают через 20 мин и 1 ч. после снятия показаний через 20 мин пробирки с обесцвеченным молоком удаляют из редуктазника. Появление окрашивания молока в этих пробирках при встряхивании не учитывают. По истечении 1ч оставшиеся пробирки вынимают из редуктазника, осторожно переворачивают. В зависимости от продолжительности обесцвечивания или изменения цвета молоко относят к одному из четырех классов, указанных в таблице 2 (см. приложение).

* Общее количество бактерий (ОКБ) определяется для пастеризованного молока. Метод основан на способности мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов размножаться на плотном питательном агаре при 30 °С в течение 72ч.

Ход работы:

1. Выбор разведений для посева. Количество засеваемого продукта устанавливают с учетом наиболее вероятного микробного обсеменения.

2. Посев. Для определения ОКБ выбирают те разведения, при посевах которых на чашках вырастает не менее 30 и не более 300 колоний. Из каждой пробы делают посев на две-три чашки из разведений, соответствующих 0,1; 0,01 или 0,001см³. Каждое из разведений должно быть засеяно в количестве 1 см³ в одну чашку Петри с заранее маркированной крышкой и залито 10-15 см³ расплавленной и охлажденной до температуры 40-45°С питательной средой.

3. Выращивание. После застывания агара чашки Петри перевертывают крышками вниз и ставят в таком виде в термостат с температурой 30 °С на 72ч.

Количество выросших колоний подсчитывают на каждой чашке, поместив ее вверх дном на темном фоне.

Общее количество бактерий в 1см³ или 1г продукта (Х) в единицах вычисляют по формуле: Х = n · 10^m, где n - количество колоний, подсчитанных на чашке Петри; m - число десятикратных разведений.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое, полученное по всем чашкам.

Посев провели на трех чашках. Первая чашка: Х = 32 · 10³. Вторая: Х = 2 · 10⁴.

Третья: Х = 0.Х _ср. = (32· 10³ + 2 · 10⁴): 2 = 26 · 10³ = 26 тыс.

* Плотность -- это масса молока при 20 °С, заключенная в единице объема (кг/м³). Плотность определяют с помощью ареометра. Плотность коровьего молока зависит от его химического состава и колеблется в пределах 1,027-1,032 г/см³. Обезжиренное молоко (обрат) имеет плотность 1,036-1,038 г/см³, т. е. выше, чем у цельного молока, поскольку из него удалена более легкая составная часть -- жир. При добавлении воды плотность молока понижается, поэтому по изменению плотности можно судить о степени его фальсификации.

Определение плотности проводят специальным ареометром - лактоденсиметром со шкалой от 1,015 до 1,040 г/см³ и ценой деления 0,001. Прибор имеет также термометр. Чистый и сухой лактоденсиметр опускают в молоко до деления 1,030 и отпускают. Через 1-2 мин снимают показания прибора по верхнему краю мениска и измеряют температуру. Если температура молока отличается от 20 °С, то плотность приводят к этой температуре с помощью таблицы пересчета (см. табл. 3). При отсутствии лактоденсиметра можно использовать обычный ареометр и термометр.

* Определение кислотности молока заключается в титровании кислот и кислых солей, находящихся в молоке, раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора.

По кислотности молока можно судить о его свежести и натуральности. Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидными свойствами, имеет амфотерную реакцию на лакмус, (красная лакмусовая бумажка синеет, а синяя краснеет). Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность молока. Кроме того, кислотность молока связана с кислотным характером белков. Кислотность молока тем выше, чем дольше хранится оно неохлажденным. Кислотность молока выражают в условных градусах Тернера (°Т). Эта величина показывает, сколько миллилитров раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/л израсходовано на нейтрализацию 100 мл или 100 г продукта.

Отмеряем с помощью пипетки 10 мл молока. Наливаем его в коническую колбу на 100 мл, добавляем 20 мл дистиллированной воды, 3 капли спиртового раствора фенолфталеина, перемешиваем и титруем по 1 капле раствором гидроксида натрия до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Чтобы выразить кислотность жидких продуктов в градусах Тернера, объем щелочи (мл), израсходованной на титрование 10 мл продукта, умножают на 10, т. е. пересчитываем на 100 мл продукта.

* Жирность молока определяют жиромером кислотным методом, используя в качестве растворителя белковых оболочек жировых шариков техническую серную кислоту. Для более полного растворения жира и быстрого смешения его частиц, освободившихся от белковых оболочек, применяют изоамиловый спирт.

Жиромер состоит из резервуара и шкалы с делениями, которая показывает содержание жира в молоке в процентах. Молочный жир, как наиболее легкая составная часть молока, при центрифугировании собирается в градуированной части жиромера.

Ход работы:

1. В чистый молочный жиромер, стараясь не смочить горлышко, наливают 10 см³ серной кислоты (с = 1,81-1,82 г/см³) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10, 77 см³ молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом. Молоко из пипетки должно вытекать медленно и после опорожнения пипетку отнимают от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Затем в жиромер добавляют 1 см³ изоамилового спирта.

2. Жиромеры закрывают сухой пробкой, вводя ее немного более чем наполовину в горлышко жиромеров, затем жиромеры встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая 4-5 раз так, чтобы жидкости в них полностью перемешались, после чего жиромеры ставят пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой (652).

3. Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны центрифуги рабочей частью к центру, располагают их симметрично, один против другого.

Жиромеры центрифугируют 5 мин со скоростью вращения не менее 1000 с^-1/мин. Затем каждый жиромер вынимают из центрифуги и погружают пробками вниз в водяную баню. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира. Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным.

4. Показание жиромера соответствует массовой доле жира в молоке в процентах. Объем 10 малых делений шкалы молочного жиромера соответствует 1% жира в продукте.

* Определение количества соматических клеток.

Метод основан на взаимодействии препарата "Мастоприм" с соматическими клетками, в результате которого изменяется консистенция молока.

Ход работы:

1. Приготовление водного раствора препарата "Мастоприм". 2,5 г препарата вносят в мерную колбу на 100см³ и доливают до метки дистиллированной водой.

2. В луночку пластинки ПМК-1 вносят 1см³ тщательно перемешанного молока и добавляют 1см³ препарата "Мастоприм" массовой концентрацией 25 г/дм³. Полученную смесь из луночки пластинки при непрерывном перемешивании поднимают палочкой вверх на 50-70 мм, после чего в течение не более 60 с оценивают результаты анализа.

Количество соматических клеток в исследуемом молоке устанавливают по консистенции молока в соответствии с требованиями таблицы №4 (см. приложение).

* Определение содержания белков.

При добавлении к молоку формалина происходит разрушение третичной структуры белка, и среда становится более кислотной.

Методом титрования определяют количество щелочи, необходимое для нейтрализации ионов водорода и затем рассчитывают содержание белка в молоке с использованием эмпирического коэффициента 1,92.

В коническую колбу на 100 мл с помощью пипетки отмеряют 10 мл свежего молока, подогретого до 30С, добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски. Затем прибавляют 2 мл нейтрального раствора формалина, перемешивают палочкой, окраска при этом исчезает. Продолжают титрование пробы щелочью до появления такой же бледно-розовой окраски. Для получения нейтрального раствора формалина к 100 мл 40 %-ного исходного раствора добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски.

На титрование 10 мл молока (после добавления формалина) израсходовано 1,67 мл щелочи (с=0,1 моль/л). Содержание белков будет составлять 1,67х1,92 = 3,2%.

Содержание белков в пастеризованном молоке составляет 1,46х1,92 = 2,8%.

2.2 Обсуждение результатов эксперимента

В данном параграфе приведены результаты проведенного эксперимента и дана их интерпретация.

В качестве объекта исследования было взято молоко, натуральное и пастеризованное. Место проведения исследования: школьная химическая лаборатория и лаборатория молочного комбината г. Полевского. Мы отследили следующие показатели молока: цвет, вкус, запах, консистенцию, степень чистоты, фосфатазу, редуктазу, кислотность, плотность, жир, количество соматических клеток, белок, а также микробиологию пастеризованного молока.

Анализ данных таблицы №5 (см. приложение) свидетельствует о том, что в ходе проведенного эксперимента:

1) по органолептическим показателям молоко соответствует требованиям;

2) по редуктазной пробе натуральное молоко относится к первому сорту;

3) общее количество бактерий для пастеризованного молока 26 тыс.;

4) фосфатаза отсутствовала только в пастеризованном молоке, что соответствует норме;

5) исходя из плотности и содержания воды, можно заключить, что натуральное молоко не разбавлено водой;

6) кислотность натурального и пастеризованного молока соответствует норме;

7) жирность и содержание белков натурального и пастеризованного молока находится в пределах нормы;

8) в отличие от натурального молока, пастеризованное не содержит патогенных микроорганизмов;

9) соматические клетки в пастеризованном молоке отсутствуют, в натуральном молоке 350 тыс. на 1см³.

Натуральное молоко, взятое для исследования, является качественным продуктом по многим показателям, но употреблять его непастеризованным нельзя, так как оно содержит от 500 тыс. до 4 млн. бактерий. Пастеризованное же молоко по всем показателям соответствует ГОСТу Р 52090-2003.

3. ВЛИЯНИЕ МОЛОКА НА ФИЗИОЛОГИЮ ЧЕЛОВЕКА

3.1 Лечебные свойства молока

Молоко -- это одно из чудес на земле. Оно является ценнейшим питательным продуктом и в то же время -- универсальным лекарственным средством. Регулярное употребление кисломолочных продуктов нормализует обмен веществ, улучшает микрофлору кишечника, омолаживает и продлевает активную жизнь. Если ежедневно употреблять 400--500 г молочнокислых продуктов, то это будет гарантией хорошего здоровья и долголетия.

По питательной ценности молоко может заменить практически любую пищу, но ни один продукт не может заменить молоко. Молочнокислые продукты оздоравливают кишечную микрофлору и являются диетическими при желудочно-кишечных заболеваниях. Для профилактики атеросклероза, при ожирении, диабете и других заболеваниях потребление кефира, обезжиренного творога, пахты, сыворотки, йогурта имеет исключительно важное значение. Молоко помогает в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, болезней печени, почек, легких. С древних времен его использовали как противоядие при отравлениях и интоксикациях. Это эффективное средство для предупреждения профессиональных заболеваний работников вредных производств. Ученые считают, что 30--40% калорийности употребляемой пищи должно приходиться именно на молоко и молочные продукты.

Нежирное молоко это молоко, из которого сепаратором извлечен жир. Оно содержит все компоненты натурального, кроме молочного жира. Поэтому оно является полноценным продуктом питания и полезно людям с ожирением, больным сахарным диабетом и страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Фактические данные свидетельствуют о том, что большинство долгожителей питаются молочнокислыми продуктами, зеленью, фруктами, овощами и в умеренном количестве пьют натуральное виноградное вино. В Азербайджане жил 140-летний Меджид М., который питался брынзой, молоком, простоквашей, зеленью и вел активный образ жизни.

В Дагестане немало людей, которым больше 100 лет и все они утверждают, что питались в основном кипяченым молоком, простоквашей, творогом и брынзой. Известная долгожительница Югославии, крестьянка Ирбиша Хрвачич, которой было более 110 лет, она продолжала вести хозяйство, работала в поле и ни разу не болела, у нее 11 детей. Ее рецепт долголетия таков: "Я предпочитала остальным продуктам молочные".

Этот напиток полезен людям, работающим с радиоактивными, токсическими веществами, которые нарушают многие функции организма, поражают почки, нарушают обмен веществ. В целях профилактики было принято обеспечивать бесплатным молоком рабочих и служащих на вредных производствах. Японский ученый С.Хигуши опубликовал данные о комплексном лечении людей, пораженных радиацией. Основным компонентом лекарственных средств был йогурт -- один из видов простокваши. За три месяца комплексного лечения исцелилось семеро человек, пострадавших от радиационного излучения. В результате своих наблюдений С. Хигуши сделал вывод о том, что содержащиеся в молоке цистин, глутатион и лизин способны защитить человеческий организм от атомного излучения.

Ученые считают, что белки молока полезнее белков мяса, рыбы и растительных белков. Они быстрее усваиваются организмом и принимают участие в образовании новых клеток и тканей растущего организма, в восстановлении отживших клеток у людей зрелого и преклонного возраста.

Белки являются основным пластическим материалом для построения тканей организма, для синтеза крови, лимфы, ферментов, гормонов, антител и т. д.

Если организм недополучает необходимое количество белков, то нарушается как физическое, так и умственное развитие человека.

Молоко незаменимо для питания ослабленных, истощенных больных, особенно детей -- как больных, так и здоровых. Оно способно повышать сопротивляемость организма к инфекциям.

Для анализа состояния изучаемой проблемы влияния молока на физиологию человека нами был проведен социологический опрос среди учащихся, педагогов и работников молочного комбината (см. приложение).

Целью анкетирования было выяснение общественного мнения о пользе и применении молока. Результаты опроса были проанализированы, а ответы респондентов по вопросу о применении молока представлены в виде диаграммы (см. Диаграмму 1).

Было выявлено, что наиболее часто используют молоко в повседневной жизни учащиеся. Довольно редко пьют молоко только учителя. Среди опрошенных есть и небольшой процент людей, которые молоко вовсе не употребляют. Однако было названо множество разнообразных рецептов приготовления блюд с использованием молока, а также отмечены народные рецепты лечения молоком. Как показывают результаты анкетирования, на вопрос о том, какие продукты, вырабатываемые из молока, вы знаете, были названы творог (первый по популярности ответ), кефир, ряженка, сметана, сыр, масло, простокваша, йогурт, сгущенное молоко, сыворотка, сливки, мороженое, сырки, варенец.

Вот несколько полезных советов и рецептов лечения молоком и кисломолочными продуктами.

* Не пейте молоко после еды, так как оно затрудняет выделение желудочного сока, и пища долго задерживается в желудке.

* Пейте молоко глотками, медленно, чтобы оно успело соединиться со слюной.

* Пожуйте после еды кусочек сыра, и оставшиеся на зубах соли кальция и фосфора защитят зубы от пищевых кислот и сохранят эмаль зубов.

* Однодневный кефир препятствует развитию гнилостной флоры в кишечнике, очищает его от шлаков, нормализует стул.

* Если у вас плохой сон, слабость, пейте 1 стакан теплого молока с 1--2 зубчиками растертого чеснока перед сном ежедневно.

* Коктейль из 1 стакана горячего молока и 1 свежего яйца снимет головную боль, стресс.

* 1 стакан горячего молока с 1 чайной ложкой меда перед сном успокоит нервную систему, улучшит сон.

* Пейте простоквашу или кефир с медом при больших физических и умственных нагрузках. Это восстановит ваши силы.

* Прекратить астматический кашель поможет 1 стакан теплого молока с 1 чайной ложкой семян льна.

* Чай с молоком -- мочегонное средство.

* При отхождении камней из мочевой кислоты и уратов рекомендуется молочно-растительная диета.

* Чтобы восстановить утраченные силы после перенесенной болезни или весной при авитаминозе, приготовьте такую смесь: сварите 1 стакан овсяных зерен в 5 стаканах воды до густой консистенции, процедите и добавьте в отвар равное количество молока, 4--5 ложек меда, размешайте и пейте 3 раза в день по 1/2 стакана до еды в течение 3 недель. Ваше общее состояние заметно улучшится.

* Если у вас ломкие волосы и ногти, не исключено, что в организме не хватает кремния, и вам полезно пить горячее молоко с минеральной водой "Боржоми", в которой содержится кремний.

* При повышенной кислотности желудочного сока и изжоге вам поможет стакан разведенного водой молока, если его пить утром натощак в течение 3--4 недель.

* При желудочно-кишечных заболеваниях, горечи во рту, запоре, вздутии живота, отрыжке полезны жидкие каши на молоке, разбавленном водой 1:1.

* При мочекислом диатезе, диабете, появлении уратов -- кислых солей мочевой кислоты -- в мочевыводящих путях, полезны молоко и большое количество фруктов, ягод, овощей, так как при этом ощелачивается внутренняя среда организма, в том числе и моча, что оздоравливает организм.

3.2 Непереносимость молока

Молоко и молочные продукты незаменимы в пищевом рационе детей и взрослых (здоровых и больных). Однако у некоторых людей отмечается непереносимость молока, сопровождающаяся поносом, вздутием живота, отрыжкой, кожными высыпаниями (как проявление аллергии). Французский врач-гомеопат Н. Шарен рекомендовал в таких случаях принимать древесный уголь, который обладает сорбирующим действием, очищая кровь от вредных компонентов.

Существует мнение, что непереносимость молока объясняется дисбактериозом кишечника, который возникает из-за нерационального питания в детстве, вследствие перенесенной дизентерии или пищевого отравления, а также после лечения антибиотиками фаниламидными препаратами и др.

Молочнокислые продукты реже вызывают проявление непереносимости, так как они нормализуют кишечную флору, оказывая оздоровительное действие на кишечник. Сейчас мы имеем изобилие видов кисломолочных продуктов: кефир, ряженка, сметана, сыр, сливочное масло, творог, брынза, йогурт, мороженое и другие молочные продукты. И каждый человек вправе выбрать молочный продукт по своему вкусу. Приучая себя к молочным продуктам, вы повысите сопротивляемость вашего организма к инфекциям и неблагоприятным условиям внешней среды.

В последнее время появилось много напитков молока, которые заквашиваются полезными для кишечника бактериями: лактобактерином, думбактерином, бифидобактерином. Молочная промышленность освоила производство этих целебных молочнокислых продуктов, которые дают возможность людям с непереносимостью к молоку употреблять эти напитки.Ученые выяснили, что если новорожденного прикладывать к груди матери в первые часы после родов, то он с молозивом матери получит фермент лактазу и иного других ценных веществ, и в дальнейшем у него не будет проблем с переносимостью молока, да и вообще такой ребенок будет выносливее. У нас в родильных домах поступают правильно, когда новорожденного прикладывают к груди матери сразу при рождении. Это дает малышу все целебные витамины и микроэлементы, содержащиеся в материнском молозиве.

Академик Витебский считал, что дети, страдающие дисбактериозом, никогда не приобретают механизма расщепления лактозы и казеина, которые перевариваются только до мочевой кислоты, что приводит к нарушению обмена веществ и, как следствие, к ряду заболеваний. Поэтому от дисбактериоза кишечника необходимо избавляться, хотя это и нелегкая задача. Главное в лечении -- промывание кишечника отваром лечебных трав с последующим "заселением" кишечника нормальной флорой. Для этого наша молочная промышленность выпускает прекрасные молочнокислые продукты с полезной для кишечника флорой (ацидофилин, биокефир, йогурт, бифидок и др.).

Великий русский микробиолог И. И. Мечников утверждал, что при употреблении в пищу простокваши гнилостная микрофлора кишечника заменяется более здоровой и нормальной, состоящей из молочнокислых бактерий.

Рекомендуется употреблять в день 400--500 мл молочных продуктов, которые, угнетая рост гнилостных микробов, очистят организм от токсинов и продуктов метаболизма, оздоровят организм и продлят вашу жизнь.

3.3 Молочная кулинария

Молоко представляет собой прекрасный продукт питания, содержащий целый комплекс питательных веществ, играющих большую роль в различных обменных процессах организма человека.

Молоко и молочные продукты обладают высокой энергетической ценностью. Так, энергетическая ценность 1 кг молока составляет 2400 кДж, творога жирного -- 9450 кДж, сливочного масла -- 31300, сыра голландского--15100, в то время как говядины -- 7820, телятины -- 3770 кДж.

Каши, особенно молочные, -- незаменимая еда, как для взрослых, так и детей.

Сваренная на воде и заправленная простоквашей пшенная каша полезна людям, страдающим желудочно-кишечными и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Пресное молоко полезно употреблять с фруктами, ягодами (особенно с клубникой, земляникой, смородиной, иргой и др.), а кисломолочные продукты -- с зеленью.

Необходимо учитывать, что в одном литре молока содержится столько же белка, сколько в 8 яйцах. Пол-литра молока удовлетворяют суточную потребность организма в кальции. Можно сказать, что молоко -- это напиток для всех. И выбор его теперь огромен.

В кулинарии насчитывают более ста различных рецептов из молока.

ВЫВОДЫ

Проведенные теоретическая и экспериментальная части исследования позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Молоко - это полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма.

Показателями качества молока являются:

* органолептические: цвет, вкус, запах, консистенция.

* физико-химические: степень чистоты, фосфатаза, кислотность, плотность, жир и белок.

* микробиологические: редуктазная проба, количество соматических клеток и общее количество бактерий.

2. Пастеризацию проводят в целях уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения общего количества микроорганизмов. Так общее количество бактерий в сыром молоке было определено до 500 тыс. ед., а после пастеризации 26 тыс. ед. бактерий, что в 20 раз меньше.

Пастеризация влияет не только на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, но и на его свойства и состав. Так при повышении температуры молока уменьшается его вязкость, происходит денатурация альбумина и глобулина, а в молоке с повышенной кислотностью выпадает в осадок казеин. Тепловая обработка молока в той или иной степени приводит к потере витаминов. При всех видах тепловой обработки наиболее значительны потери витамина С (10--30 %), массовая доля витамина А изменяется незначительно, а витамина В₂ практически не снижается.

3. Молоко -- это одно из чудес на земле. Оно является ценнейшим питательным продуктом и в то же время -- универсальным лекарственным средством.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ