Технология молока и молочных продуктов

Энтеротоксины очень термостойки, они выдерживают пастеризацию и разрушаются только при кипячении молока в течение 2 ч. Энтеротоксины, оставшиеся в молоке после пастеризации, могут вызвать сильное пищевое отравление. Отравления иногда возникают при употреблении в пищу творога и сыра, выработанных из молока, обсемененного стафилококками, я*

Кроме перечисленных токсичных соединений молоко может содержать незначительное количество нитратов и нитритов, которые представляют опасность для здоровья человека, так как являются предшественниками синтеза канцерогенных 1Ч-нитрозаминов.

К числу загрязнителей молока можно отнести полициклические ароматические углеводороды, например, канцерогенный 3,4-бензпирен, а также полихлорбифенилы, входящие в группу высокотоксичных диоксинов и некоторые другие.

10 Физико-химические свойства молока

10.1 Общее понятия

Свежее натуральное молоко полученное от здоровых животных, характеризуется определенными физико-химическими свойствами.

Они могут резко изменятся под влиянием различных факторов:

Стадии лактации

Болезни животных

Фальсификация молока

Их определение позволит оценить натуральность качество и пригодность молока к переработке тех или иных молочных продуктов.

Молоко содержит следующие химические показатели:

Титруемая кислотность 16 -20оТ

Активная кислотность 6,55 - 6,75оТ

Буферная емкость по кислоте 1,7 - 2,6оТ

Буферная емкость по щелочи 1,2 - 1,4оТ

О-В потенциал 0,25 - 0,35 В

Титруемая кислотность по ГОСТу 13.264 - 68 «Молоко коровье. Требование при закупках». Является критерием оценки качеств заготовляемого молока.

Под градусом Тернера количество см3 0,1Н раствора гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации 100 см3 разбавлена вдвое водой молока

10.2 Титруемая кислотность

При хранение сырого молока кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмы, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. При этом изменяется свойства молока и снижается устойчивость белков к нагреванию.

Кислотность отдельных животных зависит от:

рациона кормления

породы

возраста животных

индивидуальных особенностей животных.

Кислотность молока изменяется в течение лактационного периода и при заболевании животных (v).

Повышение кислотности молока является следствия серьезного нарушения минерального обмена в организме животных. Оно обусловлено недостаточным количеством солей кальция в кормах. Свежее молоко с повышенной начальной кислотностью пригодна для производства к/м продуктов , масла, сыра. Понижение кислотности молока повышенный содержанием мочевины из-за избыточного потребления животными белков с земным кормом, а также использование значительных количеств азотных добавок в рационе животных или азотных удобрений на пастбищах. Такое молоко нецелесообразна перерабатывать на сыры, т.к. плохо свертывается сычужным ферментом и образовавший сгусток не обрабатывается.

10.3 Активная кислотность

Активная кислотность - это концентрация иона водорода, величина ее выражается водородным показателем pH.

pH - это десятичный логарифм концентрации водородных ионов взятых с обратным знаком.

Водородный показатель свежего молока определяется потенциометрическим методом с использованием pH метра. Активная кислотность не совпадает с титруемым. При хранения сырого молока, титруемая кислотность изменяется быстрее чем активная. Несовпадение активной и титруемой кислотности объясняется буферностью молока.

Буферность - это свойства молока противодействовать к изменению pH. Буферность зависит от наличия в молоке казиената кальция, а также фосфорнокислых и лимонных солей.

Молоко и молочные продукты обладают определенной буферной емкости - это количество мл. 0,1Н кислоты или щелочи на 100 мл. раствора которые сдвигает pH на единицу.

10.4 О-В потенциал

Окислительно-восстановительный (О-В) потенциал молока характеризует способность его составных частей отдавать или присоединять электроны (атомы Н)

О-В систему молока образуют аскорбиновая кислота, токоферолы, рибофлавин, цистеин, оксидоредуктазы, кислород и т.д.

О-В потенциал определяют потенциометрическим методом, его обозначают буквой Е и выражают (В, мили В)

При тепловой обработке молока развитие микроорганизмов происходит изменение в молоке соотношение восстановителей и окислителей. От О-В потенциала зависят развитие в молоке, заквасках, сырной массе, м/к бактерий и протекание биохимических процессах (распад белка, аминокислот, жира). Повышение О-В потенциала, т.е. усиление окислительных свойств молока способствует металлы (Cu, Fe и аэрация).

10.5 Изменение молока при повышении кислотности

Кислотность, 0Т	Характеристика молока
Ниже 150Т	Молоко фальцефицирована, или получена от больших коров, или коров в конце лактации
16 - 200Т	Нормальное свежее молоко
20 - 210Т	Молоко в первый месяц лактации
220Т	Молоко кисловатое, но при кипячение не свертывается
260Т	При кипячении может свернуться
280Т	При кипячении свертывается
300Т	Свертывается при нагревании до t - 770С
400Т	Свертывается до нагревания 650С
500Т	Свертывается до нагревания 400С
600Т	Свертывается до нагревания 220С
650Т	Свертывается самопроизвольно при 160С

Физико-химические свойства молока

Показатель	Среднее значение	Предел колебания
Кислотность: Титруемая, 0Т Активная, рН	17 6,6	16 - 20 6,55 - 6,75
Буферная емкость: По кислоте По щелочи	- -	1,7 - 2,6 1,2 - 1,4
О-В потенциал, В	0,27	0,25 - 0,35
Плотность, кг/м3	1028,5	1027 - 1032
Вязкость, Па*с	1,8*10-3	1,3*10-3 - 2,2*10-3
Поверхностное натяжение, Н/м	44* 10-3	-
Осмотическое давление, МПа	0,66	0,64 - 0,70
Температура замерзания, 0С	-0,54	-0,505…-0,575
Удельная электропроводность, См/м	46*10-2	40*10-2…60*10-2
Теплофизические свойства: Удельная теплоемкость, Дж/(кг*К) Теплопроводность, Вт/(м*К) Коэффициент температуропроводности, м2/с	3900 0,5 13*10-8	- - -
Показатель преломления	1,34	1,3440…1,3485

11. Физические свойства молока

11.1 Плотность молока

Плотность молока является отношение массы молока при t - 200С к массе воды в том же объеме при t - 40С. Плотность молока зависит от содержания в нем СОМО.

Плотность цельного сборного молоко составляет 1,029 г/см (1,027 - 1,032 г/см) Обрата 1,032 г/см3 (1,030 - 1,036 г/см3)

1,029 г/см3 = 1029 кг/м3 =290А (ареометр)

Плотность молока зависит от температуры при понижении она повышается и поднимается при пониженной и на 0,20С.

Плотность молока следует определять не реже чем через 2 часа после дойки. Плотность молока при фальсификации, понижается при добавлении воды и повышается при подснятия сливок или разбавление обезжиренным молоком.

11.2 Осмотическое давление и температуры замерзания молока

В растворах молекула ионов находится в состоянии покоя и оказывает на окружающие стенки давление, которое называется осмотическим. В молоке оно обусловлено молочным сахаром и солями. Содержание его постоянна 0,67 МПа. Белки не значительно влияет на осмотическое давление молока, жир не вообще не влияет. Осмотическое давление рассчитывают на температуре замерзания молока. Так как между ними имеется определенная связь. Точка замерзания молока находится в пределах от -0,54 до 0,570С. Понижение точки замерзания молока обусловлено содержанием в нем молочного сахара и солей, находящихся в молекулярном и ионно-дисперсной состояниях. Температура замерзания при разбавлении молока с водой, добавление к нему соды, повышение кислотности. При изменение химического состава молока, при заболевания животного. По температуре замерзании определяют натуральность молока криоскопическим методом.

11.3 Электропроводность

Электропроводность характеризует свойства тела или среды проводить электрический ток. Электропроводимость - это величина обратнопропорциональна электрическому сопротивлению. Электропроводность молока обусловлена ионов солей или значительными белками, в среднем она составляет 46*10-4Ом. При нарастании кислотности электропроводности молока повышается, а снижается при разбавлении молока с водой. Электропроводность зависит от лактационного периода, состояние здоровых животных.

11.4 Вязкость

Вязкость - свойство жидкости оказывает сопротивление при перемещение одной жидкости относительно другой.

Единица измерения вязкости (пз) пуаз, (спз) сантипуаз

Вязкость молока составляет 1,2 - 2 спз

Вязкость молока влияет на технологические процессы производства молочных продуктов. Она зависит в основном от содержания и состояния белков. При нагревании до 650С она снижается. При более сильном нагревании повышается.

Гомогенизация молока и набухания белков при хранения вызывает повышение вязкости.

Вязкость молочных продуктов повышается с увеличением содержание сухих веществ. Повышение вязкости молока при сгущении объясняется формирование структуры продукты.

11.5 Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость - это удельное количество в калориях необходимо для нагревания одного грамма вещества на 10С

Удельная теплоемкость при разных температурах не одинакова. Удельная теплоемкость удельного молока при температуре 400С, составляет 0,917К. Обезжиренного 0,998К.

11.6 Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение измеряется дин*см, для молока составляет 49 дин*см. Оно влияет на пенообразование, маслообразование, сгущение молока, мойку оборудования.

После дойки она несколько повышена, при хранение и охлаждение снижается. Поверхностное натяжение зависит от температуры молока, химического состава белка, жира, активности липазы, продолжительности хранения, режима технологической обработки и т.д.

11.7 Оптические свойства

Не прозрачность молока зависит от наличии в нем коллоидных частиц казионата кальция и жировых шариков. Данные субъекты отражают солнечные лучи, белый цвет молока обусловлен коллоидным раствором казионата кальция.

Желтые лучи солнечного спектра отражаясь от жировых шариков и придают молоку желтую окраску.

12. Технологические свойства молока

12.1 Органолептические свойства молока

Свежее сырое молоко характеризуется определенными органолептическими свойствами или сенсорными показателями: внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом и запахом. В соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 закупаемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, от белого до слабо-кремового цвета, без посторонних, несвойственных ему привкусов и запахов.

Белый цвет и непрозрачность (мутность) молока обусловливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок -- растворенный в жире каротин, приятный, слабо-выраженный (сладковато-солоноватый), присущий только молоку вкус -- лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придает ему некоторую нежность, лактоза -- сладость, хлориды -- солоноватость, белки и некоторые соли -- полноту вкуса.

Приятный едва уловимый запах (аромат) сырого молока зависит от наличия в нем небольших количеств летучих сернистых и карбонильных соединений, жирных кислот и др.

К числу ароматических и вкусовых веществ сырого молока можно отнести небольшое количество диметилсульфида (<0,01 мг%) и метилсульфида (<0,001 мг%), ацетона (<2 мг%), диацетила (0,1 мг%), свободных жирных кислот (до 10 мг%), в том числе летучих жирных кислот (до 5 мг%), а также незначительное количество ацетальдегида и других монокарбонильных соединений, карбоновых кислот (пировиноградной и молочной), аминососдинений (свободных аминокислот, пептидов, аминов, аммиака) и др.

Содержание в молоке диметилмульфида и других сернистых соединений зависит от вида скармливаемого корма, ацетона -- от режимов кормления и состояния здоровья животных, жирных кислот -- от степени гидролиза жира, пирувата -- от степени загрязнения молока посторонней микрофлорой и т.д.

Повышение содержания и молоке хлоридов, вышеперечисленных и некоторых других летучих веществ приводит, как правило, к изменению нормального вкуса и запаха молока и возникновению пороков. Причины и сроки возникновения пороков органолептических показателей молока разнообразны. Так, ряд пороков вкуса и запаха может появиться в молоке перед доением. К ним относятся пороки, вызванные изменением химического состава молока при нарушении физиологических процессов в организме животных (в начале и конце лактации, при заболевании и т.д.) и поступлением в молочную железу с кровью веществ корма, обладающих специфическим вкусом и запахом. Например, ярко выраженные привкусы (горький, соленый, коровий и др.) имеют молозиво, стародойное, молоко и молоко, полученное от животных, больных маститом, кетозом и другими заболеваниями. Наиболее распространенные кормовые привкусы (силосный, капустный и др.), чесночный и прочие привкусы и запахи приобретает молоко при скармливании животным больших количеств некоторых видов кормов, а также трав и сорняков. Другие пороки вкуса и запаха могут возникать в молоке после доения -- при нарушении правил хранения, транспортировки и первичной обработки молока. Так, прогорклый, окисленный, мыльный и некоторые другие привкусы и посторонние запахи молока вызываются липолизом и окислением жира. Разнообразные пороки обусловливаются абсорбцией запахов плохо вымытой тары, невентилируемого помещения, смазочных масел, бензина и т.д., а также загрязнением молока моющими и дезинфицирующими веществами, лекарствами, пестицидами и другими химикатами. Таким образом, на вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы -- состояние здоровья, порода и условия содержания животных, рацион кормления, стадия лактации, продолжительность и условия хранения молока, режимы его первичной обработки и т.д. Знание причин, вызывающих пороки вкуса и запаха молока, очень важно для работников молочных заводов, так как позволяет разработать меры по их предупреждению или ослаблению.

12.2 Технологические свойства молока

Что мы понимаем под технологическими свойствами молока? По-видимому, это свойства молока, обеспечивающие правильное проведение технологического процесса и получение стандартного молочного продукта, отвечающего требованиям ГОСТа.

Помимо отсутствия в молоке посторонних химических примесей (загрязнителей) и нежелательных микроорганизмов, которые мы по мере возможности контролируем (но, к сожалению, далеко не все), это особые свойства, к которым следует отнести следующие. При получении кисломолочных продуктов -- это способность молока сквашиваться молочнокислыми бактериями с образованием сгустков нужной консистенции и с другими определенными структурно-механическими свойствами; при выработке масла сливочного -- свойство триацилглицеринов молочного жира давать жиро вой продукт определенной твердости и пластичности; при получении молочных консервов -- термоустойчивость белков молока, т.е. способность выдержать высокотемпературную обработку; при выработке сыра и творога -- способность молока к сычужному свертыванию; при производстве мороженого -- свойство молочных смесей хорошо взбиваться и замораживаться и т.д.

В настоящее время мы контролируем только некоторые из них -- термоустойчивость и сычужную свертываемость, -- для контроля остальных свойств молока необходимы быстрые и точные методы контроля, которые пока отсутствуют.

Термоустойчивость. Пол термоустойчивостью, или термостабильностыо понимают способность молока сохранять агрегативную устойчивость белков и других компонентов при высоких температурах. Ее выражают количеством времени, необходимым для коагуляции белков молока при 130 или 140°С.

Для различных образцов молока она колеблется от 2 до 60 мин и выше. Факторы, влияющие на термоустойчивость молока, изучало большое количество исследователей. Все они пришли к выводу, что тепловую стабильность белков молока определяют в совокупности несколько факторов -- кислотность, солевой и белковый состав, содержание СОМО и другие, которые зависят от времени года, стадии лактации, болезней, индивидуальных особенностей животных, рационов кормления и т.д. Как считают исследователи, термоустойчивость во многом определяется величиной рН. По характеру изменения термоустойчивости молоко делят на два типа -- А и Б.

В большинстве стран преобладает молоко типа А (молоко типа Б, характеризуемое повышенной устойчивостью при нагревании, встречается редко и составляет 1...30% от всего получаемого в мире молока). Термоустойчивость молока типа А имеет максимум при рН 6,7 и минимум при рН 6,8.,.6,9. Следовательно, свежее молоко кислотностью 18Т (рН 6,6...6,7) должно выдерживать высокотемпературную обработку без явных признаков коагуляции казеина. Лишь снижение рН до 6,5 и ниже, особенно в результате молочнокислого брожения, отрицательно сказывается па термоустойчивости молока. Как известно, снижение рН вызывает нарушение солевого баланса молока -- часть коллоидного фосфата кальция переходит в ионно-молекулярное состояние с увеличением количества ионов кальция, которые приводят к агрегации мицелл казеина. При этом термоустойчивость казеина в какой-то степени зависит от размера мицелл -- чем они мельче, тем она выше, и наоборот. Считают, что мелкие мицеллы содержат меньше коллоидного фосфата кальция и больше защитного к-казеина, чем крупные.

Снижению термоустойчивости молока способствуют высокое содержание (более 0,9%) термолабильных сывороточных белков и структурные изменения казеина во время тепловой обработки (дефосфорилирование, дегидрирование, комплексообразование с денатурированными сывороточными белками и т.д.)

Из всех перечисленных факторов было необходимо (для производственных условий) определить главный фактор, контролируя который можно было предсказать тепловую устойчивость белков молока. После предварительного исследования различных показателей многочисленных проб молока, закупаемого молочными заводами в Ленинградской области, мы пришли к выводу, что главным фактором термоустойчивости молока является концентрация ионов кальция -- коэффициент корреляции между ними составил -- 0,98.

Сычужная свертываемость. Под сычужной свертываемостью молока понимают способность его белков коагулировать под действием внесенного сычужного фермента (химозина) с образованием плотного сгустка. Продолжительность сычужной свертываемости закупаемого заводами молока колеблется в широких пределах. Так, молоко с сычужной свертываемостью I и II типов*, как правило, свертывается в течение 10...35 мин. Однако может поступать молоко, которое свертывается очень медленно (за 40 мин и более) или вовсе не свертывается. Такое молоко называют сычужно-вялым и его не всегда удается исправить путем добавления хлорида кальция.

Способность молока к сычужной свертываемости (сыропригодность) определяется многими факторами. Главными из них являются содержание в молоке казеина и солей кальция (ионов кальция) -- чем оно выше, тем больше скорость свертывания и выше плотность образующегося белкового сгустка. Оптимальным для сыроделия считается содержание в молоке бел капе менее 3,2%, в том числе не менее 2,5% казеина, а количество солей кальция равным 125...130 мг% (в том числе ионов кальция -- более 8 мг%).

Сычужно-вялое молоко обычно содержит низкое количество казеина и ионизированного кальция, меньше коллоидного фосфата кальция (и, возможно, мало цитратов), по сравнению с нормальным молоком. Оно характеризуется более низким отношением кальция к азоту молока, содержит больше растворимого казеина и имеет более низкую степень гидратации казеиновых мицелл и т.д. Состав и свойства сычужно-вялого молока еще недостаточно полно изучены.

На способность молока к сычужному свертыванию влияет фракционный состав казеина -- содержание к- и р-казеина определяет продолжительность свертывания, а количество а,-казеина -- плотность сгустка. Также оказывает влияние и тип генетических вариантов фракции казеина -- предпочтителен вариант В для р- и к-казеина по сравнению с вариантом Л и т.д.

Сычужная свертываемость также зависит от количества в молоке соматических клеток. Молоко с высоким их содержанием (выше 500 тыс. в 1 см1) характеризуется низким количеством казеина, имеет высокую продолжительность свертывания и низкую плотность сгустков. Например, анормальное молоко, полученное от животных, больных маститом, содержит более низкую сумму фракций аЅ-, ?- и к - казеина, участвующих в свертываемости молока за счет увеличения количества растворимого ?-казеина, получаемого из ?-казеина вследствие увеличения активности плазмина. Кроме того, молоко может иметь более высокий рН, что также отрицательно влияет на процесс свертывания.

13. Влияние различных факторов на состав и свойства молока

13.1 Зоотехнические факторы

Отдельные компоненты молока не постоянны, они могут меняться под влиянием зоотехнических факторов (периодом лактации, породы скота, состояния здоровья животного, условия содержания и доения, рациона кормления, времени года).

Под влиянием этих факторов изменяются физико-химические, органолептические, а также технологические свойства молока.

Стадия лактации - продолжительность лактационного периода составляет 305 дней. Лактация - процесс образования и выделения молока из молочной железы. Различают три стадии лактации:

а) малозиевый - от 1 до 10 дней после отела;

б) период выделения нормального или зрелого молока - 255 - 277 дней;

в) период получения стародойного молока 7 - 15 дней.

1. Молозиво отличается от нормального молока по органолептическим, физико-химическим свойствам, химическому составу и пригодностью к технологической переработке. Оно имеет желтовато-бурый цвет, солоноватый вкус, специфический запах и густую вязкую консистенцию. Оно содержит больше белков жира, минеральных веществ и меньше лактозы. В связи с большим содержанием белков и солей, кислотность молока достигает до 40оТ и выше, т.к. оно содержит большое количество альбуминов и глобулинов, оно легко свертывается при нагревании.

Молозиво не пригодна для производства молочных продуктов т.к. оно свертывается при нагревании, плохо коагулирует под действием сычужного фермента, имеет одноименный состав жира, мелкие жировые шарики и солоноватый привкус.

Минимальное содержание жира в молоке наблюдается во втором месяце лактации.

Состав молока, его физико-химические и технологические свойства перед запуском коровы резко изменяются. В стародойном молоке повышается содержание белков жира, ферментов минеральных веществ, изменяется содержание лактозы, и кислотность снижается до 15 - 16оТ.

Вкус стародойного молока горьковато-солоноватый, в нем плохо развиваются молочнокислые бактерии, молоко плохо свертывается с сычужным ферментом, имеет мелкие жировые шарики и казеиновые мисцелы.

2. Высокая жирность у коров красной горбатовской, тамильской пород, низкая у черной перстной породы.

Максимальное содержание молока 3,2 - 3,5% характеризуется для коров джерсейской, красной горбатовской, ярославской, семитальских пород.

Среднее содержание молока 3,1 - 3,2% для красно-степной, свитской и бестужевской пород.

Породы коров сементальской, инвидской коров содержит больше кальция и быстрее свертываться с сычужным ферментом.

Молоко коровы черношерстой и красно-степной пород имеет мелкие мицеллы, казеины и высокую термоустойчивостъ. Жировые шарики крупные у коров красно-степной и черношерстой.

3.Состояния здоровья животных.

При заболевании животных туберкулезом, бруцилезом, изменяется химический состав и свойства молока. Коровы больных туберкулезом (в начале лактации) содержащие жира, уменьшается количества белка, кислотность снижается 140Т, вкус не изменяется. В дальнейшем резко уменьшается количество жира, лактозы, увеличивается содержание белка, кислотность понижается до 70Т, молоко приобретает мыльный соленый вкус.

При бруцилезе и сибирской язвы состав молока почти не изменяется. Заболевание Ящура приводит падением удоев, резкого повышения содержания жира, сухих веществ и лейкоцитов. Кислотность понижается, молоко приобретает горьковатый привкус. В нем плохо развиваются м/к бактерии. В молоке коров больных Лейкозом увеличивается содержание сухих веществ, жирность. Уменьшается казеин, сывороточные белки, лактоза.

Мастит - это воспаление ткани молочной железы, которая сопровождается нарушением секреции молока изменением гео состава и свойств.

Наиболее частые заболевания мастита:

Инфекция

Нарушение правил доения

Уходом за вымени и доильным аппаратом.

Мастит протекающие вяло, и скрыто называют скрытыми и субклемическими маститами. В таком молоке повышенное содержание сухих веществ, количества жира, молочного сахара, витаминов, кальция, казеина, возрастает количество сывороточных белков. Оно имеет солоноватый вкус. Кислотность снизилась 12-150Т. Плотность снизилось до 1024-1025 кг/м3. Такое молоко плохо свертывается с сычужным ферментом, образует грязный сгусток.

4. Рацион кормления зависит от продуктивности. Скармливать большим количеством льняных, подсолнухов, жмыхов приводит к повышению жирности молока и увеличению молочного жира и количество полиненасыщенных жирных кислот. Жир приобретает мягкую консистенцию, имеет пониженную точку плавления.

При скармливания больших количеств кормовой свеклы, картофеля, соломы, то в молочном жире повышается содержание насыщенных жирных кислот и он приобретает твердую икрашливую консистенцию.

При скармливания больших количеств силоса, капусты, свеклы. Молоко приобретает кормовой привкус.

Время года: Минимальное содержание жира и белка наблюдается в молоке весной, начале лето.

Максимальное - осенью и зимой. Весной в молоке содержится меньше кальция, свободных аминокислот, витамина. В нем хуже развиваются м/к бактерии. Колебания тепловой стабильности белков молока на протяжения года связана с изменением отношение суммы катионов (Ca, Mg), к сумме анионов (фосфатов и цитратов)

13.2 Фальсификация молока

Фальсификация молока - преднамеренное изменение свойств и состава молока.

Возможные следующие виды фальсификации молока:

Разбавление водой

Добавление обезжиренного молока или подснятия сливок

Добавления обезжиренного молока и воды

Добавление нейтрализующих (аммиак и сода) и консервирующих веществ (формальдегид и пероксид водорода)

При фальсификации нарушается естественное соотношение между составными частями молока, изменяется физико-химические свойства, пищевая ценность, фальсифицированное молоко (разбавление водой) нельзя. При разбавлении молока водой снижается кислотность, плотность, содержание жира, белков, лактозы, сухого остатка, СОМО. Молоко плохо свертывается сычужным ферментом, Образует дряхлый сгусток, снижает выход продукта.

13. Состав и энергетическая ценность молока сухих веществ животных

13.1 Основные понятия о составе и энергетическая ценность молока с/х животных

А) Козье молоко: В козьем молоке в отличии от коровьего больше сухого вещества 13,7%, жира 4,4%, жировые шарики меньше. Общий белок козы составляет 3,3%. В жире козьего молока содержится летучих жирных кислот растворимых в воде. Минеральных веществ 0,8%. Лактозы 4,9%. Козье молоко богато витаминами А, С, В1, В2. Содержит мало каротина, поэтому имеет мало каротина. Кислотность 150Т, плотность 1031 кг/см3.

Б) Молоко овцы: В молоке содержится жира 6,7%, белка 5,8%, калорийность молока составляет 1105 ккал 5 кг. Молочного сахара 4,8%. Характеризуется высокой биологической ценностью в 1 кг содержится 0,28 млг витамина В1; 1,59 млг В2; 2 - 3млг В12. В молоке овцы обнаружены микроэлементы: Fe, Al, Ag, Mg, Co, Ni, V, Si, Ti. Общее содержание минеральных веществ 0,9% содержится в 1,5 больше сухих веществ 18,2%. Имеет высокую кислотность 20 - 25% и плотность 1034 - 1040 кг/м3. От сычужного фермента свертывается медленно, сгусток образуется менее эластичен. Имеет крупные жировые шарики

В) Молоко верблюдицы: Содержится больше сухих вещества 14,9%; жира 5,4%; Белка 3,8%; молочного сахара 3,1%; минеральных веществ 0,7%. В 4 кг молока содержится 41,85 мг С. 22мг незаменимых аминокислот. Кислотность 180Т, плотность 1033 кг/м3, калорийность 820 ккал/кг.

Г) Молоко кобылы: Содержится белков 1 - 3%; жира от 1 - 2,5%; Почти в 1,5 больше молочного сахара 6%. Жировые шарики мелкие и легче перевариваются. Жир молока легко плавится, содержит большое количество полиненасыщенных жирных кислот. Молоко богата витаминами С, В, сухих веществ от 9 - 11%. Минеральных веществ 0,2 - 0,6% К, Mg, Al и другие. Кислотность от 4 - 120Т; Плотность 1031 - 1038 кг/м3. В молоке вечером жира, белка, витамина С больше чем утром.

Д) Молоко буйволицы: Содержится жира 7,7%, белка 4,5%, минеральных веществ 0,8%. Кислотность молока 19 - 200Т, рН 6,3 - 6,8. Плотность 1302 кг/м3, калорийность молока 1057 ккал/кг. Жировые шарики и казеиновые мицеллы более крупны, молоко имеет высокую энергетическую ценность, богата витаминами A, B, Fe, Ca, F.

13.2 Характеристика молока различных животных

А) Козье молоко: Оно имеет сладковатый вкус и аромат без посторонних запахов. Консистенция однородная. Употребляют в цельном виде, а также перерабатывают в сыр и к/м продукты. Используют для детского питания и в смеси с овечьим молоком брынзы.

Б) Молоко овцы: Имеет белый цвет с сероватым оттенком, что объясняет отсутствие каротином парному молоку присуще специфический вкус и запах. Овечье молоко используют для приготовления к/м продуктов. В овечьем молоке содержится высокое доля белка и сухого вещества, поэтому его используют для изготовления сыра, брынзы и рокфор.

В) Молоко верблюдицы: Молоко сладковатое со специфическим вкусом, имеет густую консистенцию по сравнению с коровой. Молоко используют для к/м продуктов (творога, айрана, Катык, кислые сыворотки), а также сыра и масла. Масло получается твердое с соленым вкусом.

Г) Молоко кобылы: Имеет голубоватый оттенок, некоторый терпкий вкус. Используют при скармливания грудных детей, т.к по своему составу приближается к женскому (кумыс), (туберкулез, анемия, заболевания желудка)

Д) Молоко буйволицы: Молоко густое приятное на вкус и запах, его используют для сливочного масла, рассольных сыров, к/м продуктов. (сметана, мацуна)

14. Биохимические процессы при выработке молока

14.1 Изменение составных частей молока при механической обработке

Виды обработки молока	Изменение белков	Изменение липидов	Изменение солей	Изменение витаминов	Изменение ферментов
Центробежная очистка и сепарирование	Существенных изменений нет на составных частей, общей потери белков, жира и изменение жировые шарики незначительны.	Общее потери азотистых веществ составляет 2,5%	_____	_______
Перекачивание и перемешивание	_______	Уменьшается количество мелких жир.шар. и происходит диспергиров-ание крупных жир.шар.	________	________	________
Мембранные методы обработки	Ультрафильтрация не влияет отрицательно на структуру и дисперсность белков и жировые шарики	_______	______	______
гомогенизация	Уменьшается диаметр белков	Резко возрастает общая поверхность жировых шариков	Изменяются соли , изменяется солевой баланс молока, в плазме увеличивается количество растворенного Са

14.2 Влияние термообработки на другие компоненты молока

Для уничтожения м/о и разрушения ферментов молока подвергаются тепловой обработке.

Основная цель: получить при минимальном изменении вкуса, цвета, пищевой и биологической ценности, безопасном гигиеническом отношении продукт и увеличить срок его хранения. Тепловая обработка влияет на изменение белков витамина, происходит инактивация почти вех ферментов, меняются физико-химические, технологические свойства молока.

Наибольшему изменению сывороточные белки молока, сначала происходит их денатурация, затем белки образуют диасульфидные связи. При высоких температурах пастеризация белков могут образовывать комплексы, сохраняя свою устойчивость.

Денатурация сывороточных белков при температуре 620С. Из сывороточных белков наиболее чувствительны к нагреванию иммуноглобулины и сывороточный альбумин. Вследствие тепловой денатурации молоко приобретает специфический вкус кипяченого молока или привкус пастеризации.

Казеин более термоустойчив, он коагулирует при нагревании свежего молока до 130-1500С. Тепловая обработка изменяет состав и структуру казеиного комплекса. С повышением температуры пастеризации увеличивается диаметр частиц казеина и вязкость молока. Изменение казеиновых мицелл при тепловой обработке на скорость получения сычужного сгустка, т.е. будет увеличиваться продолжительность свертывания фермента. Тепловая обработка влияет также на структурно-механические свойства, кислотного и сычужного сгустка. С повышением температуры пастеризации прочность сгустка увеличивается, а процесс отделения сыворотки замедляется. При пастеризации и стерилизации нарушается соотношение форм солей Са в плазме молока, т.е. происходит переход гидрофосфата Са, растворимы фосфат Са.

СаНРО4 Са3(РО4)2+Н3РО4

После пастеризации и стерилизации в молоке снижается на несколько количеств солей Са, что приводит к ухудшению способностью свертываться молока сычужным ферментом.

Процесс длительной пастеризации и стерилизации молока происходит реакция мелонаидинообразования, что приводит к изменению вкуса и запаха. Стерилизации молока вызывает распад лактозы с образованием углекислого газа и кислот (муравьиной и уксусной кислоты). Молочный жир, это наиболее устойчивый компонент к тепловому воздействию.

При тепловой обработке в основном изменяются жировые шарики. Нарушенные оболочки жировых шариков восстанавливаются за счет абсорбции казеина и сывороточных белков. При стерилизации молока происходит денатурация оболочек белков и разрушается часть жировых шариков.

Теплова обработка молока вызывает снижение содержания витаминов. Водорастворимые больше растворяются, чем жирорастворимые. Ультравысокая температурная пастеризация способствует большему сохранению витаминов и составу молока наиболее устойчиво витамин В. Витамин С быстро разрушается при хранении пастеризованного охлажденного молока. При обработке разрушается большая часть ферментов. Наиболее чувствительны к нагреванию амилаза, щелочная фосфатаза, каталаза, нативная липаза. Щелочная фосфатаза разрушается полностью при длительной и кратковременной пастеризации. При пастеризации 80-850С разрушается кислая фосфатаза, пероксидаза и бактериальная липаза.

15. Пороки молока

15.1 Биофизикохимические пороки

Пороки молока зависят от следующих причин:

Нарушение деятельности

Недоброкачественность кормов

Попадание в молоко микрофлоры

Неправильная техника обработки

Пороки	Характеристика и причина возникновения	Меры предупреждения
Молозиво	Молоко, полученное в первые дни после отела, имеет соленый вкус, желтоватый цвет, много белков, свертывается при нагревании.	Не принимать и не перерабатывать молоко, получено в течение 7 дней после отела.
Стародойное	Молоко полученное перед запуском коровы. Вкус солоноватый с горьким привкусом.	Не принимать в течение 15 дней предшествующих к отелу коров.
Сычужно вялое молоко	Молоко плохо свертывается с сычужным ферментом. В молоке не достает солей Са.	Добавлять при производстве творога солей СаСl2
Салистый привкус	Молоко имеет салистый привкус за счет окисления жира. Порок возникает при хранении молока под открытыми лучами солнца	Хранить молоко в закрытых помещениях и емкостях
2. Кормовые пороки
Горький вкус	Горький вкус появляется при обильном поеданием коровы полыни, лютика, люпина, тысячелетника.	Правильно подбирать рацион кормления и улучшать пастбище.
Кормовой привкус (чеснока, силоса, репы, лука)	Скармливания животных больших количествах силоса, корнеплода, чеснока, лука, ботвы картофеля, содержащие эфирные масла.	Улучшать пастбище, подбирать в определенных количествах, в рационе. Кормить коров силосом после дойки
3. Микробиологические пороки
Прогорклое молоко	Молоко приобретает прогорклый вкус, при хранении образуется в результате разложения молочного жира бактериями, выделяющими липазу.	Не хранить молоко долго. Соблюдать санитарию, правила обработки, но, а также пастеризовать молоко.
Горькое молоко	Молоко приобретает горький вкус при хранении особенно в низких температурах. Расщепление белков молока гнилостными бактериями и БГКП до пептона имеющий горький вкус.	Улучшить санитарное условие получение и обработки молока. Не хранить молоко долго. Своевременно проводить обработку и пастеризацию.
Бродящее молоко	Обильное выделение газа, обсеменение молока м/о кишечной палочки, дрожжами, масленокислыми бактерии и другие газообразующие.	Соблюдать санитарию, правила обработки. Тщательно мыть посуду, пастеризовать молоко.
Слизистое или тягучее молоко	При перемешивании молоко тянется нитями. Заражение молока слизистообразующими бактериями. Нарушение элементарной санитарии.	Строго соблюдать санитарно гигиенические переработки молока.
Преждевременное свертывание молока	Образование творожистых сгустков при нормальной кислотности молока. При нагревании молоко свертывается. Молоко обсеменено бактериями, выделяющими сычужными ферментами.	Не допускать длительного хранения молока. Тщательно мыть и дезинфицировать аппаратуру. Соблюдать санитарию при дойке.
Синее, красное, желтое молоко	Молоко имеет несвойственный цвет синего, красного оттенка. Пятна на поверхности встречаются редко. Причиной является различные расы пигментообразующие микроорганизмы и некоторые травы, красящие вещества которые переходят в молоко. Красный цвет обусловлен также отсутствием в молоке крови.	Строго соблюдать санитарно гигиенические условия получения и обработки молока. Следить за здоровьем животных и их правильным кормлением.
Маститное молоко	В молоке обнаруживается хлопья, сгустки гноя, крови. Кислотность молока понижена. Вкус соленый.	О больных коров сообщить ветеринару. Молоко не смешивать с нормальным . использовать по указанию надзора.
Технические пороки
Металлический привкус	Молоко имеет неприятный металлический привкус. Вызвана применением плохо луженой тары при хранении и перевозки молока.	Применять хорошую тару и емкость для перевозки и хранения, луженую эмалированную и алюминиевую.
Посторонние привкусы и запахи	Наличие в молоке посторонних запахов при длительном хранении молока на скотном дворе. Попадания в молоко механических примесей во время дойки, грязной посуды и т.д.	После дойки немедленно удалять молоко из скотного двора.
Запах нефтепродуктов и химикатов	Поглощение молоком запаха нефтепроводов, химикатов при их хранении в местах получения и обработки молока. Попадания в молоко посторонних включений.	На скотных дворах, в производственных цехах не держать нефтепродукты и химикат
Привкус перепастеризации	Молоко имеет топленого молока. Обусловлен сильным повышением температуры пастеризации или длительной пастеризации	Соблюдать технологические инструкции по обработке молока.

16. Холодильная обработка молока.

16.1 Измерение составных частей при охлаждении молока

В процессе длительного хранения охлажденного молока на фермах и заводах при температуре 3-5оС в течение нескольких суток происходит изменение почти всех основных составных частей молока. Более значительному изменению подвергаются белки и жиры, менее изменяются соли и витамины. В следствии нарушения белковой и жировой структуры ухудшаются органолептические, физико-химические и технологические свойства молока. В процессе перехода жира из жидкого состояния в твердое повышается вязкость и плотность молока. Титруемая кислотность увеличивается до 2оТ.

а) Белок - изменение белковой системы молока:

- ослабевают гидрофобные взаимодействия;

- меняется структура мицелл растворимый ?-казеин подвергаются действию нативных и бактериальный протеаз

- повышается дисперсность казеина

- меняются технологические свойства молока

Длительное хранение молока при температуре 40С сопровождается возрастанием количества растворимого казеина достигающего через 48 часов хранение до 42% всего казеина.

В результате изменения структур казеиновых мицелл ?-казеин переходит в плазму молока в виде мономеров, которые чувствительны к действию нативных и бактериальных протеаз, в результате ?-казеин распадается ?- казеины, фосфапептиды. В результате изменения технологических свойств молока будет увеличиваться продолжительность свертывание молока и снижается качество образовавшихся сгустков - плотность, эластичность, интенсивность, также снижается термоустойчивость молока. Распад белков в сыром охлажденном молоке при длительном хранении могут вызвать также протеолитические элементы психотрофных бактерий.

б) Липиды

В процессе хранения охлажденного молока изменяется агрегатное состояния триацетилглицеринов молочного жира. В результате, которого нарушается структура оболочек жировых шариков. Оболочка приобретает хрупкость и проницаемость для жидкого жира, т.е. наступает дестабилизация жира с образованием свободного жира. С перемешиванием молока увеличивается степень дестабилизации, затем наступает гидролиз свободного жира под действием липолитических ферментов (липолиз). Гидролиз молочного жира с освобождением жирных кислот сопровождается появлением порока вкусов молока, прогорклый, салистого и др.

Различают 2 вида липолиза:

1. Спонтанный - происходит при охлаждение молока склонного к прогорканию. В процессе охлаждения плазменная липаза становится мембранной и вызывает гидролиз. Чувствительность молока к липолизу обуславливается факторами:

Индивидуальными особенностями

Их физиологическим состоянием

Стадии лактации

Режимами кормления и т.д.

Этот липолиз характерен для стародойного молока и молока полученного от больных маститом коров.

2. Индуцированный - возникает при разрушении оболочек жировых шариков, при получении и обработки молока с одновременным активированием липазы.

Прогорканию молока способствует следующие факторы:

Неправильная установка молокопровода

Завышение их диаметра

Подсос воздуха системы и т.д.

Сильное разрушение оболочек жировых шариков и повышение активности липазы обусловлено интенсивным механического воздействия на молоко при транспортировании, а также многократным перемешиванием перекачиванием в процессе длительного хранения, при низких температурах. В процессе охлаждения и хранения происходит частичный переход фосфолипидов из оболочек жировых шариков в плазму. Скорость перехода зависит от температуры охлаждения, продолжительности , хранения и степени механического воздействия на молоко.

в) Соли, витамины и ферменты

При охлаждения. Хранения и транспортирования молока наблюдается перераспределение форм и минеральных веществ, а также снижение количества водорастворимых витаминов и повышение активности некоторых ферментов. Часть фосфатазы приобретает растворимость и переходит в плазму. Охлаждение и хранение молока может вызвать повышение активности плазмина, липазы и сантиноксидазы.

16.2 Изменение компонентов молока при замораживании

Изменение состава и свойств молока под влиянием низких температур зависит от температуры и скорости замораживания.

Молоко замерзает при температуре ниже -0,54°С. В интервале от -0,54 до -3,50С в лед превращается основная часть (80--85%) воды, процесс льдообразования практически заканчивается при температуре -- 300С

Замораживание молока при любых температурах происходит неравномерно. Вначале замерзает слой чистой воды на границе раздела фаз (на стенках, вверху и на дне сосуда), а оставшейся жидкой части и концентрируются компоненты молока, в том числе электролиты (соли кальция и др.). которые могут вызвать нежелательные изменения белков и жира.

При медленном замораживании незамерзшими остаются вся связанная вода (3--3,5%) и часть свободной влаги молока. Так, при температуре замораживания -10°С количество незамерзшей воды составляет 7-- 7,5%, т. е. на свободную влагу приходится около 4%. В этой части воды повышается концентрация белков, солей и молочного сахара. В концентрированном растворе увеличивается вероятность столкновения и укрупнения частиц казеина. Концентрация электролитов в незамерзшей части молока может достичь такого предела, при котором они начинают снижать заряд казеиновых мицелл, вызывая их агрегацию. Помимо этого, при льдообразовании из коллоидных частиц белка может удаляться гидратационная вода, т. е. происходить обезвоживание и денатурация белковых молекул с потерей их стабильности. Этому способствует также понижение рН молока и кристаллизация лактозы.

Таким образом, в медленно замороженном молоке происходят физико-химические изменения белков, приводящие к частичной или полной их коагуляции. Оттаявшее после замораживания молоко быстрее свертывается сычужным ферментом но сравнению с обычным.

При быстром замораживании молока при температуре ниже --22°С остается незамерзшей около 3--4% воды, т. е. почти вся свободная мага переходит в лед, а в жидком состоянии находится лишь связанная влага, которая не обладает свойством растворять соли, поэтому денатурационных изменений белков не происходит.

При высоких температурах замораживания (-5...-10°С) может разрушаться жировая эмульсия. В процессе охлаждения жировые шарики отвердевают (форма их становится угловатой), свойства оболочечного вещества изменяются под влиянием незамороженной части плазмы. В результате этих изменений нарушается целостность оболочек жировых шариков, т. е. происходит частичная дестабилизация жировой фазы с выделением свободного жира. Замороженное и оттаявшее молоко быстрее сбивается, при нагревании в нем появляются капли жира, при хранении оно более склонно к липолизу. Быстрое замораживание молока при низких температурах (ниже -22°С) предотвращает нарушение жировой эмульсии. Предварительно проведенная гомогенизация молока повышает стабильность жировой фазы.

17. Физико-химические процессы при выработке мороженого

17.1 Основные понятия о мороженом

Мороженое- это высокопитательный продукт, представляющий собой замороженную смесь молока, молочных продуктов, сахара, стабилизатора, вкусовых и ароматических веществ насыщенных воздухом.

В состав мороженого входят многие продукты в количестве определяемой рецептуры. При составлении смеси следят за полным растворением компонентов. Повышение содержания в мороженном сухих веществ сопровождается образованием в нем мелких кристаллов льда. В состав смеси входят стабилизаторы (желатин, агар-агар), которые образуют студни, в результате которого повышается вязкость мороженого, это также способствует образованию нормальных кристаллов льда. В процессе гомогенизации смесь для мороженого жировые шарики размельчаются, что предупреждает отстаивания жира и комочков масла. Частицы казеина при этом увеличивается и повышается вязкость смеси. Гомогенизация также улучшает взбитость смеси и консистенцию мороженого. В основе производства мороженого лежат процесс фрезерования смеси и закаливания готового продукта.

Содержание мороженого

Мороженое	Вода, %	Белки, %	Жиры, %	Углеводы,%	Органические кислоты, %	Минеральные вещества	Энергетическая ценность 100г.
				лактоза	сахароза			Ккал.	кДж
Молочное без наполнителей Крем-брюле С ягодами	71 70 71	3,2 3,5 3,8	3,5 3,5 2,8	5,8 5,6 5,0	15,5 16,5 16,0	0,19 0,10 0,27	0,8 0,8 0,5	126 134 125	529 562 525
Сливочное без наполнителей Крем-брюле С ягодами	66 65 67	3,3 3,5 3,8	10,0 10,0 8,0	5,8 5,6 5,0	14,0 15,0 15,0	0,12 0,10 0,25	0,8 0,8 0,7	179 186 165	751 781 693
Пломбир без наполнителей Крем-брюле С ягодами	61 59 63	3,2 3,0 4,0	15,0 15,0 12,0	5,8 6,0 4,9	14,0 16,0 15,0	0,09 0,07 0,26	0,9 0,9 0,7	227 235 205	953 987 861

17.2 Фрезерования смеси

Фрезерование - это процесс частичного замораживания воды и одновременного взбивания смеси.

При этом происходит процесс образования структуры мороженого, которая окончательно сформировался в процессе его закаливания. Структура мороженого определяется размерами кристаллов при фрезеровании смеси. Образование более крупных кристаллов льда предают мороженому грубую консистенцию, а образования более мелких кристаллов способствуют повышению содержания жира и сухих веществ в смеси. Мелкие воздушные пузырьки воздуха, которые проникают в смесь, препятствует образованию кристаллов льда. Кроме величины кристалла льда, качество мороженого влияет степень его взбитости. Недостаточная взбитость мороженого ведет к образованию плотной консистенции готового продукта. Слишком высокая взбитость приводит к образованию рыхлой снегоподобной структуры. Увеличивают взбитость повышенное содержание сухих веществ в смеси и присутствие в ней стабилизатора. Снижают взбитость повышенное содержание жира и сахара. Гомогенизация и физиологическое созревание смеси способствует повышению взбитости мороженого. Протекания процесса фрезерования зависит:

От состава смеси

Режимов пастеризации, гомогенизации и охлаждения

Скорости замораживания смеси

17.3 Закаливания готового продукта

Закаливание - это процесс замораживания воды с целью достижения достаточной твердости мороженого и стойкости его при хранении.

При закаливании температура мороженого снижается до -28-400С. Около 25% жидкости превращается в кристаллы льда. Для получения мелких кристаллов закаливания необходимо проводить в более короткий срок. Средний размер кристаллов в мороженом не должен превышать 20-55мкм. От правильности проведения замораживания смеси зависит структура и консистенция готового продукта. Замораживания проводят в 2 стадии:

Частичные замораживания влаги (55% от всего количества) с одновременным взбивания смеси во фрецере.

Окончательное превращение в лед оставшейся влаги во время закалки мороженого.

В процессе замораживания смеси создается структура мороженого (зависит консистенция и вкусовые качества продукта).

На структуру мороженого влияют скорость замораживания, и степень взбитости смеси. При быстром замораживания образуются много кристаллов льда. При медленном замораживания создаются мало центров кристаллизации (крупны кристаллы льда, мороженное приобретает грубую структуру).

18. Процессы, происходящие при выработке кисломолочных продуктов

18.1 Основные биохимические процессы

К основным биохимическим процессам при производстве продуктов относят расщепление молочного сахара при молочно-кислом брожении. При производстве к/м продуктов в пастеризованное молоко вносят закваску молочно-кислых бактерий. В состав их взависимости от вида продуктов входят м/к стрептококки и палочки, продуцирующие при сбраживании молочный сахар, молочную кисло. Развитие м/о способствует обогащению к/м продуктов витаминами. При выработке к/м продуктов сбраживается только часть молочного сахара, т.к. при нарастании кислотности в жизнедеятельности бактерий уменьшается, и разложение молочного сахара сильно замедляется или прекращается. Спиртовое брожение при выработке кефира и кумыса вызывают молочные дрожжи.

18.2 Основные процессы, происходящие при выработке простокваши

Приготавливают простоквашу из коровьего пастеризованного , стерилизованного или топленого молок, путем сквашивания ее закваской приготовленной на чистых культурах м/к бактериях. В зависимости от способа изготовления и применение культур м/к бактерий получают разные виды простокваши. К биохимическим продуктам относят м/к брожение. Сгусток простокваши должен быть однородным, плотным, отделение сыворотки не должно превышать 3% по V. При изменении кислотности молока происходит отщепление Са от казеината Са величина заряда частиц, и казеин коагулирует изоэлектрической точкой. При повышении температуры молоко свертывается, кислотность простокваши составляет 80 - 1200Т.

18.3 Основные процессы, происходящие при выработке кефира