Курсовая работа: Особенности технологии получения доброкачественного молока
где Э - энергетическая ценность, кДж; Ж, Б, Л - соответственно массовая доля содержания жира, белка и лактозы в сырье или продукте, %; 37,7, 16,7 и 15,9 - коэффициенты.
Таблица5. Химические и физические свойства коровьего молока
| Показатель | Среднее значение | Интервал колебаний |
| Титруемая кислотность, °Т | 17 | 16... 20 |
| Величина рН1) | 6,69 | 6Д. .6.8 |
| Окислительно-восстанови- | ||
| тельный потенциал, мВ | 275 | 200...350 |
| Плотность1), кг/м3 | 1028,5 | 1027...1033 |
| Вязкость1), Па*с | 1,8-КГ3 | (1,1...2,5) 10-3 |
| Температура замерзания, °С | -0,55 | - 0,51... - 0,58 |
| Удельная электропроводи-мость11 , См/м | 0,455 | 0,39...0,51 |
| Теплоемкость1), Дж/ (кгК) | 3890,9 | 3778...4020 |
| Теплопроводность1 *, Вт/ (м-К) | 0,503 | 0,395...0,590 |
При температуре 20 °С.
1.2 Вода и сухое вещество молока
Как видно из данных табл.2, основной удельный вес в молоке составляет вода (влага); на остальные компоненты, входящие в состав сухого вещества, приходится 10...13% (за исключением овечьего и буйволиного молока).
Большая часть влаги в молоке (до 85%) находится в свободном состоянии и может представлять угрозу для сохранности молочных продуктов, однако она сравнительно легко удаляется при сгущении и сушке.
Средняя массовая доля сухого вещества в коровьем молоке составляет 12,5%, но она может колебаться в течение лактации, а также в зависимости от возраста животных, рационов кормления и других факторов. В сухое вещество входят жир, белок, молочный сахар, минеральные вещества, витамины, ферменты и др. При вычитании из массовой доли сухого вещества массовой доли жира получают сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), содержание которого должно быть равным 8% или выше. Существуют различные формулы для расчета сухого вещества. Формула Фаррингтона:
С= 4,9*Ж + А /4+0,5
где С - массовая доля сухого вещества, %; Ж - массовая доля жира в молоке, %; А - плотность молока при 20°С, выраженная в градусах лактоденсиметра (ареометра).
Показатели сухого вещества (и сухого обезжиренного остатка) обусловливают не только пищевую ценность молока, но и его расход при производстве молочных продуктов.
1.3 Молочный жир
Средняя массовая доля жира в молоке - 3,6%. Молочный жир - источник энергии, энергетическая ценность 1 г его равна 37,681 кДж (9 ккал). Он является ценной частью молока, однако с биологической точки зрения и физиологии питания белки превосходят молочный жир. В молоке жир присутствует в виде эмульсии или суспензии в молочной плазме. Диаметр жировых шариков колеблется от 0,1 до 20 мкм средний размер - 3...4 мкм. Число жировых шариков в 1 см3 молока составляет около 15 млрд. Каплю жира окружает тонкая защитная оболочка (5...10 нм), имеющая довольно сложный состав.
Молочный жир представляет собой смесь различных триацилглицеринов, при незначительном содержании ди-, моноглицеридов и жирных кислот. Жирные кислоты, входящие в состав молочного жира, разнообразны по составу; среди них преобладают насыщенные кислоты (около 65%), а содержание незаменимых полиненасыщенных жирных кислот - линолевой, линоленовой и арахидоновой - незначительно (3...5%), что снижает его пищевую ценность.
В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, стерины, ферменты, витамины (A, D, каротин) и другие сопутствующие вещества.
Содержание жира в заготовляемом молоке имеет важное значение при производстве масла и других высокожирных молочных продуктов.
1.4 Белки
Приблизительно четвертую часть общего содержания сухих веществ в коровьем молоке составляют белки. Они имеют наиболее благоприятный качественный и количественный аминокислотный состав, что определяет их высокую биологическую ценность. В организме человека белки играют роль пластического материала, необходимого для построения новых клеток и тканей, а также для образования биологически активных веществ (ферментов и гормонов). Степень чистой утилизации молочного белка в организме человека составляет 75%. Основой белковых молекул являются более 20 аминокислот, 18 из которых обнаружены в молочном белке. К незаменимым аминокислотам относятся 8 из 18. Большая часть из них (метионин, триптофан, лизин, фенилаланин, лейцин) в белке молока содержится в количествах, значительно превышающих их содержание в белках растительных продуктов.
Средняя массовая доля белков в молоке составляет 3,2% (с колебаниями от 2 до 4,5%). В состав белков входят казеин (в среднем 2,5...2, б %) и сывороточные белки (0,6%).
Казеин молока является гетерогенным белком. Он состоит из as 1 -, aS 2 -, β - и к-фракций (преобладают as 1 - и β - казеин, а к-казеин выполняет защитную функцию при образовании частиц (мицелл).
В молоке белок находится в виде коллоидных частиц размером 50...300 нм и характеризуется высокой термоустойчивостью.
Сывороточные белки представлены β - лактоглобулином (0,4%), a -лактальбумином (0,1%), а также иммуноглобулинами и альбумином сыворотки крови, в сумме составляющими около 0,1%. Глобулины и альбумины молока находятся в коллоидно-дисперсном состоянии, имеют размер частиц 15...50 нм и выше, не свертываются под действием сычужного фермента, являются термолабильными белками (при нагревании молока частично выпадают в осадок и вместе с солями образуют "молочный камень").
Биологическая ценность сывороточных белков выше, чем казеина, поэтому они широко используются при производстве детских и диетических продуктов (альбуминного творога, различных паст и др.).
От содержания белков в заготовляемом молоке зависит выход продукции при выработке творога, сычужных сыров, казеина и молочно-белковых концентратов.
1.5 Углеводы
В молоке углеводы представлены в основном лактозой - углеводом, характерным только для молока, а также глюкозой и галактозой. Лактоза - дисахарид, находящийся в молоке в виде молекулярной дисперсии. Лактоза присутствует практически во всех молочных продуктах, участвует в формировании их свойств, обусловливает пищевую и энергетическую ценность молока. В организме человека под действием лактазы и микроорганизмов желудочно-кишечного тракта лактоза сбраживается до молочной кислоты, создавая среду, препятствующую развитию гнилостных микроорганизмов. В молоке средняя массовая доля его - 4,7% (колебания от 4,5 до 5,3%).
Молочный сахар - углевод, необходимый для питания новорожденных в первые дни жизни; он нужен для нормального обмена веществ, работы сердца, почек и печени. Калорийность 1 г лактозы составляет 3,8 ккал (15,909 кДж). В чистом виде молочный сахар представляет собой кристаллический порошок белого цвета. На предприятиях вырабатывается молочный сахар-сырец и рафинированный, которые используются для получения лактулозы и в фармацевтической промышленности. Лактоза является источником углерода для молочнокислых бактерий, которые подвергают ее сбраживанию под действием ферментов - на этом свойстве основано производство кисломолочных продуктов, сыра, кислосливочного масла.
1.6 Минеральные вещества
Молоко служит постоянным источником поступления в организм минеральных веществ, наибольшее значение из которых имеют макроэлементы - кальций, фосфор, калий, натрий и магний. Больше половины всех минеральных веществ составляют соли кальция и фосфора. Кальций в молоке находится в растворимом состоянии, и значительная часть его связана с казеином в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК), что делает его практически полностью усвояемым. Фосфор входит в состав белка всех клеток организма, является компонентом нервной ткани и клеток мозга. Микроэлементы молока (железо, медь, иод, марганец, цинк, кобальт и др.) имеют большое значение для нормального обмена веществ в организме, синтеза витаминов, ферментов, гормонов.
В настоящее время начался выпуск молочных продуктов, обогащенных кальцием, железом и йодом.
В молоке находятся все жизненно необходимые витамины. Витамины делятся на две группы: жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые (С, группы В, биотин и др.). Между этими группами витаминов существуют функциональные различия. Так, жирорастворимые витамины участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, транспорте кальция и фосфора, обладают антиоксидантными свойствами; водорастворимые комплексы витаминов входят в состав ферментов, в том числе ферментов молока. Многие витамины отличаются большой чувствительностью к высоким температурам, свету, действию кислот, оснований, кислорода. Учитывая большое значение витаминов для жизнедеятельности организма, в промышленности налажено производство различных продуктов, обогащенных витаминами.
1.7 Ферменты и гормоны
В молоке обнаружено большое количество ферментов различного происхождения. Различают ферменты нативные и бактериального происхождения. В зависимости от специфического действия на различные субстраты ферменты подразделяются на окислительно-восстановительные, трансферазы, гидролазы, ферменты расщепления и др.
Для молочной промышленности имеют важное значение ферменты молока, относящиеся к группам оксидоредуктаз и гидролаз.
Так, оксидоредуктазы играют исключительно важную роль во многих технологических процессах в сыроделии, при производстве кисломолочных продуктов и т.д. Количество некоторых ферментов, например каталазы, служит ценным показателем качества молока. Концентрация лактопероксидазы обусловливает антибактериальную активность молока, а результаты пероксидазной (и фосфатазной) пробы дают представление об эффективности пастеризации молока.
Липаза, относящаяся к гидролазам, образуется в организме животного (нативная) и с кровью поступает в молочную железу, а затем - в молоко. Бактериальная липаза вырабатывается посторонней микрофлорой - плесенями, микрококками, псевдомонадами, попадающими в молоко. Липаза может адсорбироваться на поверхности жировых шариков. При гидролизе она расщепляет эфирные связи в триацилглицеринах, в результате чего образуются жирные кислоты и глицерин.