Пищевая ценность и химический состав

Молоко - биологическая жидкость, образующаяся в молочной железе млекопитающих и предназначенная для вскармливания новорожденного детеныша. Это - полноценный и полезный продукт питания, содержащий все необходимые элементы для построения организма. В его состав входят свыше 200 различных компонентов: 20 глицеридов жирных кислот, более 20 аминокислот, 30 макро- и микроэлементов, 23 витамина, 4 сахара и т.д. Состав молока различных млекопитающих зависит от условий окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма, и может изменяться в результате заболеваний животных, микробиологических и других происходящих в нем процессов.

Вода. Молоко состоит на 85...89% из воды, которая принимает участие в различных реакциях, протекающих в организме животных: гидролизе, окислении и т.д. Основным источником ее служит кровь, и только часть образуется в процессе синтеза триглицеридов, при этом выделяются три молекулы воды.

Вода в молоке находится в свободном и связанном состоянии. Свободной воды значительно больше (83...86%), чем связанной (3,0...3,5%). Она принимает участие в биохимических реакциях и представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ. В свободной воде растворяются молочный сахар, водорастворимые витамины, минеральные вещества, кислоты и т.п. Ее легко можно удалить при сгущении, высушивании молока. Свободная вода замерзает при 0°С.

Связанная вода (адсорбционно-связанная вода) удерживается около поверхности коллоидных частиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов) молекулярными силами. Гидратация белковых молекул обусловлена присутствием на их поверхности полимерных групп (гидрофильных центров). К ним относятся карбоксильные, гидроксильные, аминные и другие группы. В результате вокруг частиц образуются плотные гидратные (водные) оболочки, препятствующие их соединению (агрегированию). Связанная вода по своим свойствам отличается от свободной воды молока. Она замерзает при температуре ниже 0 °С, не растворяет сахар, соли и другие вещества, при высушивании трудно удаляется.

Особая форма связанной воды -химически связанная вода. Это вода кристаллогидратов и кристаллизованная. Она связана с кристаллами молочного сахара С 12 Н 22 О м Н 2 0 (лактозой).

Сухие вещества. Сухих веществ (СВ) в молоке содержится в среднем 12,5%, их получают в результате высушивания молока при

102... 105 °С. В состав сухих веществ входят все компоненты молока, кроме воды. Питательная ценность молока определяется содержанием в нем сухого вещества. Расход сырья на 1 кг готовой продукции при переработке молока на творог, сыр, консервы и т.д. также зависит от количества сухого вещества.

Продуктивность и племенное качество животных оценивают не только по содержанию жира в молоке и удою, но и по содержанию в нем сухих веществ.

Белки молока. Белок -самый ценный компонент молока. В нем содержатся разнообразные белки, различающиеся по строению, свойствам и играющие строго определенную роль. Массовая доля белков в молоке 2,1 ...5%.

С химической точки зрения белки -это высокомолекулярные соединения, входящие в состав всех живых структур клеток, тканей и организма в целом. Белки -это строительный энергетический материал, выполняющий различные функции: транспортную, защитную, регуляторную. Построены они по одному принципу и состоят из четырех основных элементов: углерода, кислорода, водорода и азота. Все белки содержат незначительное количество серы, а некоторые-железо, кальций, фосфор, цинк и др. Структурными блоками белков служат остатки аминокислот, расположенных в определенном порядке и связанных между собой в цепочку. Белковая молекула состоит из более чем 20 аминокислот.

В состав кислот входят аминная (NH 2) и карбоксильная (СООН) группы. Аминная группа находится в ^-положении по отношению к карбоксиду. Аминокислоты могут содержать равное число карбоксильных и аминных групп (серин, аланин, цистеин, глицин, фенилаланин и т.д.) - они нейтральны, а есть аминокислоты, содержащие две карбоксильные группы (глутаминовая кислота) или две аминогруппы (лизин); их водные растворы показывают соответственно кислую или щелочную реакцию.

Белок представляет собой длинную цепь различных аминокислотных остатков. Соединение аминокислот в белковый полимер происходит следующим образом: аминогруппа одной аминокислоты вступает в реакцию с карбоксильной группой другой аминокислоты, при этом выделяются молекулы воды и образуется пептидная связь -СО-NH-.

Аминокислоты, соединяясь в разных комбинациях, образуют длинные полипептидные цепи с группами R в виде ответвлений. Последовательность полипептидной цепи аминокислотных остатков специфична для каждого белка. Молекулы белка обладают определенной гибкостью. В воде гидрофобные участки контактируют друг с другом, а гидрофильные - с водой и молекулой. Изгибаясь, молекула сворачивается таким образом, что все гидрофобные боковые цепи оказываются внутри глобулы, а гидрофильные -на ее поверхности, ближе к воде.

Первичная структура - вытянутая нить, вторичная - спираль, третичная - глобула, при объединении глобул в одно целое образуется четвертичная структура. В протеидах (сложных белках) в отличие от протеинов (простых белков) помимо белковой части существует еще и дополнительный компонент небелковой природы (остатки фосфорной кислоты в фосфопротеидах, жиры, углеводы и т.п.), влияющий на свойства белка. В воде белок образует устойчивый коллоидный раствор.

В молоке содержится более 20 различных белков, но основные-казеин и сывороточные белки: альбумин, глобулин и др. Питательная ценность сывороточных белков выше, чем казеина.

Казеин - основной белок молока, его содержание колеблется от 2 до 4,5%. В молоке казеин присутствует в виде коллоидных частиц (мицелл).

Строение казеина. На поверхности мицелл находятся заряженные группы (отрицательный знак) и гидратная оболочка, в связи с этим они не склеиваются и не коагулируют при приближении друг к другу. Частицы казеина в свежем молоке достаточно устойчивы. Как и другие животные белки, казеин содержит свободные аминогруппы (NH 2) и карбоксильные группы (СООН): первых-83, вторых-144, поэтому он обладает кислотными свойствами и имеет изоэлектри- ческую точку при pH 4,6...4,7. Кроме того, казеин содержит -ОН группы фосфорной кислоты, будучи не простым, а сложным белком-фосфопротеидом. В молоке казеин соединен с кальциевыми солями и образует казеинаткальцийфосфатный комплекс, который в свежевыдоенном молоке образует мицеллы, способные связывать значительное количество воды. Формула казеина:

Казеин, выделенный из молока, состоит из следующих фракций: а, Ь, с, п. Они различаются по физико-химическим свойствам, чувствительности к ионам кальция и растворимости. Так, а- и ^-казеин чувствительны к ионам кальция и под их действием выпадают в осадок, нестабильны и располагаются внутри мицелл; с-казеин нечувствителен к ионам кальция и располагается на поверхности. Под действием сычужного фермента осаждаются все три фракции казеина; четвертая фракция - п-казеин - не входит в состав мицелл и под действием сычужного фермента не осаждается, поэтому при производстве творога и сыра сычужным способом он теряется с сывороткой.

Свойства казеина. Выделенный из молока и обработанный спиртом казеин представляет собой аморфный порошок белого цвета без вкуса и запаха, плотностью 1,2...1,3 г/см 3 . Он хорошо растворяется в некоторых растворах солей, хуже -в воде; в эфире и в спирте нерастворим совсем.

Благодаря казеину цвет молока тоже белый. Казеин при нагревании не выпадает в осадок, но коагулирует под действием сычужного фермента, кислот и солей. Эти его свойства используют при производстве кисломолочных продуктов и сыра. Концентрация казеина и размер его частиц определяют скорость осаждения и прочность белковых сгустков. От размера частиц зависит термоустойчивость молока: чем они крупнее, тем оно менее термоустойчиво. Гидрофильные свойства казеина, т.е. его способность связывать и удерживать влагу, определяют качество получаемых кислотных и сычужных сгустков, а также консистенцию готовых кисломолочных продуктов и сыра. Характер взаимодействия казеина с водой зависит от его аминокислотного состава, реакции среды и концентрации в ней солей.

При осаждении белков кислотой, сычужным ферментом, после механической и тепловой обработки гидрофильные свойства казеина меняются в результате изменения структуры белковых частиц и перераспределения на их поверхности гидрофобных и гидрофильных групп. На гидрофильные свойства казеина большое влияние оказывают сывороточные белки молока, так как в процессе тепловой обработки они взаимодействуют с его частицами. Сывороточные белки активнее связывают воду, чем казеин; при этом повышаются его гидрофильные свойства. Эти свойства учитывают при выборе режимов пастеризации молока. Под действием кислот, сычужного фермента, хлорида кальция казеин выпадает в осадок, а коллоидный раствор белка превращается в сгусток, или гель; частицы белка соединяются друг с другом в цепочки и образуют пространственные сетки.

Сывороточные белки (альбумин и глобулин). Ихвмо- локе содержится значительно меньше, чем казеина (0,2...0,7%), т.е.

15...22% массы всех белков. Альбумин и глобулин содержат больше серы, чем казеин, они растворимы в воде и не свертываются под действием кислот и сычужного фермента, но выпадают в осадок при нагревании, а вместе с солями образуют «молочный камень».

Альбумин и глобулин имеют огромное значение для новорожденного животного. Иммуноглобулины, переходящие из крови животного в молоко, представляют собой антитела, нейтрализующие чужеродные клетки, т.е. выполняют защитную роль в организме. Особенно много этих белков в молозиве. Так, содержание альбумина может достигать 10...12%, глобулина-до 8...15%.

Сывороточные белки содержатся в молоке в виде мелких по сравнению с казеином частиц, на поверхности которых имеется суммарный отрицательный заряд. Частицы окружены прочной гидратной оболочкой, поэтому они не свертываются даже в изоэлектрической точке. При нагревании молока до 70...75 °С альбумин выпадает в осадок, а глобулин осаждается нагреванием до 80 °С. Нагреванием молока до 90...95 °С можно выделить из сыворотки альбумины и глобулины. Сывороточные белки можно выделить путем совместной тепловой, кальциевой или кислотной обработки. Полученную белковую массу используют при производстве белковых продуктов, плавленых сыров, продуктов детского и диетического питания. Белок оболочки составляет около 70% ее массы. Этот сложный белок представляет собой смесь белка и фосфолипидов. В жировых шариках оболочки белка содержится жироподобное вещество-лецитин. В отличие от других белков молока в сывороточных белках меньше азота, нет фосфора, кальция, магния.

Молочный жир. Представляет собой соединение сложных эфиров глицерина и жирных кислот. Глицерин, входящий в состав триглицеридов, является трехатомным спиртом.

Жирные кислоты содержат карбоксильную группу (СООН) и радикал, на конце которого находятся метальная группа (СН 3) и неодинаковое число углеродных атомов (от 0 до 24), образующих углеродные цепочки разной длины. Углерод может присутствовать в виде насыщенных метиленовых (-СН 2 -) соединений -в этом случае жирные кислоты будут насыщенными (предельными)-или ненасыщенных этиленовых соединений (-СН=) - кислоты будут ненасыщенными (непредельными).

Массовая доля жира в молоке в среднем составляет 3,8%. Жир синтезируется из кормов, составной частью которых являются протеины, углеводы и жиры. Эти вещества, попадая в желудочно-кишечный тракт животного, претерпевают сложные изменения. В желудках жвачных животных (в рубце) при брожении образуются уксусная кислота и другие летучие жирные кислоты (пропионовая, масляная и др.), которые являются предшественниками жира: чем больше образуется уксусной кислоты, тем жирнее молоко. Если увеличивается количество пропионовой кислоты, то содержание жира снижается, а повышается количество белка в молоке. Перечисленные летучие жирные кислоты всасываются сначала в лимфу, затем в кровь, которая переносит их в молочную железу, где происходит синтез жира. Источником молочного жира может быть также нейтральный жир крови, образующийся в печени.

Массовая доля жира в молоке зависит от породы, продуктивности, возраста и рациона кормления животного. В парном молоке жир присутствует в жидком состоянии и образует эмульсию в водной части. В холодном молоке жир твердый и находится в виде суспензии. Жир в молоке имеет форму шариков (рис. 1) с прочной упругой оболочкой, поэтому они не склеиваются. Диаметр шарика 3...4 мкм (размеры колеблются от 0,1 до 10 мкм, в отдельных случаях-до 20 мкм). В 1 мл молока содержится от 1 млрд до 12 млрд, в среднем от 3 млрд до 5 млрд жировых шариков. Содержание жировых шариков в молоке меняется в течение лактационного периода: в начале лактации они более крупные и их меньше, а к концу лактации-наоборот. Жировые шарики незначительного размера всплывают быстрее, так как они слипаются в комочки.

Физическая стабильность шариков жира в молоке и молочных продуктах зависит в основном от состава и свойств их оболочек. Оболочка жирового шарика состоит из двух слоев: внешний - рыхлый (диффузный), легко десорбирует при технологической обработке молока; внутренний-тонкий, плотно прилегающий к кристаллическому слою высокоплавких триглицеридов жировой глобулы (см. рис. 1).

В состав оболочного вещества входят белки, фосфолипиды, сте- рины, 6-каротин, витамины A, D, Е, минеральные вещества Си, Fe, Mo, Mg, Se, Na, К и др.

Рис. 1.

1 - жировая глобула: 2 - внутренний слой; 3 - наружный слой

Рис. 2.

1 - гидрофильная оболочка: 2 - липофильная оболочка: 3 - жир: 4 - вода

Внутренний слой включает лецитин и в незначительном количестве кефалин, сфингомиелин. Фосфолипиды - хорошие эмульгаторы, их молекула состоит из двух частей: липофильной, сходной с жиром, и гидрофильной - присоединяет гидратную воду.

Белковые компоненты оболочки включают две фракции: растворимую в воде и плохо растворимую в воде. Водорастворимая белковая фракция содержит гликопротеид с высоким содержанием углеводов и ферменты: фосфотазу, холинэстеразу, ксантиноксидазу и др.

Плохо растворимая в воде фракция содержит 14% азота, аргинина больше, чем в молоке, и меньше лейцина, валина, лизина, аскорбиновой и глютаминовой кислот. В ее состав входят также в значительном количестве гликопротеиды, содержащие гексозы, гексозамины и сиаловую кислоту. Внешний слой оболочки жирового шарика состоит из фосфатидов, оболочного белка и гидратной воды. Состав и структура оболочек жировых шариков изменяются после охлаждения, хранения и гомогенизации молока и сливок.

Белковая оболочка шариков разрушается также при механическом и химическом воздействии. При этом жир выделяется из оболочки и образует сплошную массу. Эти свойства используют при производстве сливочного масла и при определении жирности молока.

В результате технологической обработки молока в первую очередь изменяется внешний слой оболочки из-за неровной, шероховатой, рыхлой поверхности и довольно большой толщины после перемешивания, встряхивания и хранения. Оболочки шариков жира становятся более гладкими и тонкими в результате десорбции липопроте- идных мицелл из оболочек в плазму. Одновременно с десорбцией мицелл происходит сорбция белков и других компонентов плазмы молока на поверхности мембраны шариков жира. Эти два явления-десорбция и сорбция - вызывают изменение состава и поверхностных свойств оболочек, что приводит к снижению их прочности и частичному разрыву.

Уже в процессе тепловой обработки молока происходит частичная денатурация мембранных белков, что способствует дальнейшему снижению прочности оболочек шариков жира. Они могут разрушиться довольно быстро и в результате специального механического воздействия: при производстве масла, а также под действием концентрированных кислот, щелочей, амилового спирта.

Стабильность жировой эмульсии в первую очередь обусловлена возникновением на поверхности капелек жира электрического заряда благодаря содержанию на поверхности оболочки жирового шарика полярных групп - фосфолипидов, СООН, NH 2 (рис. 2). Таким образом, на поверхности образуется суммарный отрицательный заряд (изоэлектрическая точка при pH 4,5). К отрицательно заряженным группам присоединяются катионы кальция, магния и др. В результате образуется второй электрический слой, силы отталкивания которого превышают силы притяжения, поэтому расслоения эмульсии не происходит. Кроме того, жировую эмульсию дополнительно стабилизирует гидратная оболочка, которая образуется вокруг полярных групп мембранных компонентов.

Вторым фактором устойчивости жировой эмульсии является образование на границе раздела фаз структурно-механического барьера, обусловленного тем, что оболочки жировых шариков обладают повышенной вязкостью, механической прочностью и упругостью, т.е. свойствами, которые препятствуют слиянию шариков. Таким образом, для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока и сливок в процессе выработки молочных продуктов необходимо стремиться сохранить неповрежденными оболочки шариков жира и не снижать степень их гидратации. Для этого необходимо сократить до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировании, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку, так как длительная выдержка при высоких температурах может вызвать значительную денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности.

Дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации стабилизирует жировую эмульсию. Если при выработке одних молочных продуктов перед инженером-технологом стоит задача предотвратить агрегирование и опалесценцию шариков жира, то при получении масла, наоборот, необходимо разрушить (деэмульгировать) стабильную жировую эмульсию и выделить из нее дисперсную фазу.

Молочный жир отличается от других видов жиров тем, что легче переваривается и усваивается. В нем содержится более 147 жирных кислот. Жиры животного и растительного происхождения содержат

5...7 низкомолекулярных жирных кислот с числом углеродных атомов от 4 до 14.

Молочный жир обладает приятным вкусом и ароматом, но под влиянием света, высокой температуры, кислорода, ферментов, растворов щелочей и кислот он может приобрести неприятный запах, прогорклый вкус, привкус сала. Такие изменения происходят при гидролизе, окислении и прогоркании жира.

Гидролиз жира - процесс действия воды на триглицериды при повышенной температуре, в результате которого триглицериды расщепляются на глицерин и жирные кислоты. При гидролизе повышается кислотность жира. Происхождение и способ получения молочного жира могут влиять на скорость гидролиза. Если молочный жир получают вытапливанием при 65 °С, то гидролиз протекает быстрее, чем при 85 °С. Гидролиз протекает медленнее при пониженной температуре (4 °С) и в герметичной упаковке.

Окисление жира происходит под действием солнечных лучей, повышенной температуры или катализаторов, в результате чего по месту двойных связей присоединяются водород и кислород. В процессе окисления молочного жира в результате обесцвечивания каротиноидов обесцвечивается и жир, а также изменяются запах и вкус. Окисление жира возникает в результате перехода жидких ненасыщенных кислот в твердые насыщенные. Прогоркание жира приводит к появлению в молочном жире горького вкуса и специфического запаха, обусловленных образованием пероксида, альдегидов и т.д. Процесс прогоркания происходит под воздействием ферментов, кислорода, тяжелых металлов, микроорганизмов.

Все перечисленные изменения, происходящие в жире, сложно разграничить, так как они протекают совместно и сопровождаются побочными процессами, поэтому в производственных условиях определяют физико-химические константы жира, которые зависят от его количественного и качественного состава. К ним относятся кислотное число, число Рейхерта-Мейссля, йодное число (число Гюбля), число омыления (Кеттсторфера), температура застывания и кипения.

Углеводы. В молоке они представлены лактозой - молочным сахаром-и состоят из углерода, водорода и кислорода. Лактоза относится к дисахаридам (С |2 Н 22 О п) и включает остатки двух простых сахаров - галактозы и глюкозы. Средняя массовая доля лактозы 4,7%.

Углеводы необходимы для обмена веществ, работы сердца, печени, почек; входят в состав ферментов.

Лактоза образуется в железистой ткани молочной железы путем соединения галактозы, глюкозы и молекулы воды. Молочный сахар содержится только в молоке. Чистая лактоза - белый кристаллический порошок, в 5...6 раз менее сладкий, чем сахар (сахароза). Лактоза хуже растворяется в воде, чем сахароза.

В молоке лактоза присутствует в двух формах: аи Ь, которые различаются физическими и химическими свойствами и могут переходить одна в другую со скоростью, которая зависит от температуры. В перенасыщенном растворе лактоза образует кристаллы более или менее правильной формы.

Кристаллическую лактозу получают из молочной сыворотки. Кристаллизация лактозы происходит также при выработке сгущенного молока с сахаром.

При нагревании молока до температуры выше 150 °С в нем происходит реакция между лактозой и белками или некоторыми свободными аминокислотами. В результате образуются меланоидины - вещества темного цвета, с выраженными запахом и вкусом. При нагревании до 110... 130°С лактоза теряет кристаллизационную воду, а при нагревании до 185 °С происходит ее карамелизация. Разложение молочного сахара в растворах начинается при температуре выше 100 °С, при этом образуются молочная и муравьиная кислоты.

Под действием фермента лактазы, выделяемой молочнокислыми и другими бактериями, лактоза расщепляется на простые сахара. Процесс распада лактозы под действием микроорганизмов называется брожением. До стадии образования пировиноградной кислоты (С 3 Н 4 0 2) все типы брожения идут одинаково. Дальнейшее превращение кислоты проходит в разных направлениях. В результате образуются различные продукты: кислоты (молочная, уксусная, пропионовая, масляная и др.); спирты (этиловый, бутиловый и др.); углекислый газ и т.д.

Различают следующие виды брожения: молочнокислое, спиртовое, пропионово-кислое, маслянокислое.

Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями (стрептококками и палочками). В процессе брожения пировиноградная кислота восстанавливается в молочную кислоту. Из одной молекулы сахара образуется четыре молекулы молочной кислоты:

После накопления определенного количества молочной кислоты в процессе сбраживания молочнокислые бактерии погибают. Для палочек предел накопления молочной кислоты выше, чем для кокковых форм. Образовавшаяся в процессе брожения молочная кислота имеет большое значение для коагуляции казеина в производстве большинства кисломолочных продуктов - она придает продукту кислый вкус. Выход молочной кислоты зависит от вида молочнокислых бактерий, входящих в состав закваски.

Наряду с молочной кислотой при молочнокислом брожении образуются летучие кислоты (муравьиная, пропионовая, уксусная и др.), спирты, уксусный альдегид, ацетон, ацетоин, диацетил, углекислый газ и др. Многие из них придают готовому продукту специфические кисломолочные вкус и запах. Для улучшения этих свойств кроме молочнокислых бактерий используют и ароматобразующие микроорганизмы, которые из пировиноградной кислоты образуют ароматические вещества -ацетоин, уксусный альдегид, диацетил. Для накопления диацетила необходимо присутствие лимонной кислоты, которую добавляют в молоко, что улучшает вкус и аромат продукта. При производстве кисломолочных продуктов используют разные комбинации молочнокислых бактерий, а также вкусовые и ароматические вещества.

Спиртовое брожение вызывают дрожжи, содержащиеся в бактериальных заквасках (кефирные грибки). Под действием этих заквасок пировиноградная кислота расщепляется до уксусного альдегида и диоксида углерода. Уксусный альдегид затем восстанавливается в этиловый спирт. В результате из одной молекулы лактозы образуется по четыре молекулы спирта и диоксида углерода:

Образующиеся продукты, в которых накапливается 0,2...3% спирта, придают кисломолочным продуктам (кефир, кумыс, айран) острый освежающий вкус.

Пропионово-кислое брожение происходит в созревающих сырах под действием ферментов, которые выделяются пропио- ново-кислыми бактериями. Это брожение начинается после образования молочной кислоты в присутствии молочнокислых бактерий. К продуктам пропионово-кислого брожения относятся пропионовая и уксусная кислоты, диоксид углерода, вода:

Маслянокислое брожение. Этот процесс вызывают спорообразующие маслянокислые бактерии, выделяющие ферменты. Этот вид брожения нежелателен при производстве кисломолочных продуктов. Сыры приобретают неприятные вкус, запах и вспучиваются.

Маслянокислые бактерии попадают в молоко из почвы, навоза, пыли и выдерживают пастеризацию. Их присутствие -результат несоблюдения санитарных правил получения исходного сырья.

Минеральные вещества. Молоко -постоянный источник поступления в организм минеральных веществ. В зависимости от содержания их подразделяют на макро- и микроэлементы. В среднем в молоке содержится 0,7% в виде солей неорганических и органических кислот.

Макроэлементы. Из этой группы важное значение имеют кальций, фосфор, калий, натрий, магний, сера и хлор. В молоке они присутствуют в виде неорганических и органических солей (средних и кислых) и в свободном состоянии. Кислые соли наряду с другими веществами обусловливают кислотность свеженадоенного молока. Основная часть солей находится в молоке в ионном и молекулярном состоянии, а соли фосфорной кислоты образуют коллоидные растворы. Среднее содержание макроэлементов в молоке: натрий- 50 мг%, калий -145, кальций -120, магний -13, фосфор-95, хлор - 100, сульфат - 10, карбонат -20, цитрат (в форме остатка лимонной кислоты) - 175 мг%.

О солевом составе молока можно судить по содержанию и соотношению макроэлементов. Преимущественно в молоке присутствуют соли калия, кальция и натрия, а также неорганических и органических кислот: фосфорнокислые (фосфаты), лимоннокислые (цитраты), хлористые (хлориды). Ионы кальция укрепляют гидратную оболочку, так как адсорбируются на поверхности мицелл казеина и тем самым повышают их устойчивость. В буферной системе молока принимают участие фосфаты, цитраты и карбонаты.

Кальций имеет большое значение для процессов переработки молока. Содержание его в молоке колеблется от 112 до 128 мг%. Около 22% всего кальция связано с казеином, а остальное количество представлено солями- фосфатами и цитратами. Низкое содержание кальция в молоке обусловливает медленное сычужное свертывание казеина при выработке сыра и творога, а его избыток -свертывание белков молока при стерилизации. При скисании молока почти весь кальций переходит в сыворотку, так как под действием молочной кислоты он отщепляется от казеинового комплекса. От содержания кальция в молоке зависят свойства и качество молочных продуктов. Важная роль принадлежит кальцию при производстве плавленых сыров. Он связывает соли-плавители, переходит из казеината кальция в пластичный казеинат натрия. В последнем жир лучше эмульгирует, при этом формируется характерная консистенция сыра. От содержания кальция зависят также качество получаемого сгущенного молока и растворимость сухого молока при производстве восстановленного молока.

Фосфор в молоке входит в состав казеинаткальцийфосфатного комплекса. Устойчивость белка к воздействиям протеолитических ферментов зависит от содержания фосфора. Фосфор придает стабильность оболочке жировых шариков. Развитие микроорганизмов в молоке в производстве кисломолочных продуктов связано с фосфором.

Микроэлементы. В молоке обнаружено 19 микроэлементов. В 1 кг молока содержится примерно (мг): меди -0,067...0,205; марганца-0,1 16...0,365; молибдена- 0,015...0,090; кобальта-0,001...0,009; цинка - 0,082...2,493; магния -84,05... 140; железа-2,55...77,10; алюминия - 1,27...22,00; никеля-0,017...0,323; свинца- 0,017...0,091; олова - 0,004...0,071; серебра - 0,0002...0,11; кремния - 1,73...4,85; йода-0,012...0,020; титана, хрома, ванадия, сурьмы и стронция-десятичные доли и следы. Содержание микроэлементов в молоке зависит от рациона, стадии лактации животных и других факторов. В молозиве некоторых микроэлементов, например железа, меди, йода, кобальта, цинка, значительно больше, чем в молоке. Микроэлементы входят в состав витаминов и ферментов.

Микроэлементам принадлежит важная роль в организме человека. Так, марганец действует как катализатор при окислительных процессах и необходим для синтеза витамина С, а также витаминов В! и D. Кобальт входит в состав витамина В 12 . Йод стимулирует деятельность щитовидной железы. Некоторые микроэлементы способствуют образованию пороков в молоке, так как катализируют химические реакции. Излишнее количество меди приводит к окислению жира, и молоко приобретает окисленный привкус; недостаток ее замедляет процесс молочнокислого брожения.

Витамины. Содержащиеся в молоке витамины практически все переходят в него из корма, поедаемого животными, а также синтезируются микрофлорой рубца. Их количество зависит от времени года, породы, индивидуальных особенностей животных. Недостаток или отсутствие витаминов приводит к нарушению обмена веществ и возникновению таких заболеваний, как рахит, цинга, авитаминоз и др.

Витамины служат регуляторами обмена веществ, поскольку многие из них входят в состав различных органических соединений: кислот, спиртов, аминов и т.п. Отмечена чувствительность витаминов к высокой температуре, действию кислот, кислорода и света. Большинство витаминов растворяется в воде, некоторые -в жирах, эфире, хлороформе и т.д. В связи с этим витамины подразделяют на водорастворимые и жирорастворимые.

Водорастворимые витамины включают витамины В, В 2 , В 6 , В 12 , PP, холин и фолиевую кислоту.

Витамин В / (тиамин) в чистом виде представляет собой белый кристаллический порошок. В 1 кг молока содержится около 500 мг тиамина и количество его зависит от сезона года, а также от микрофлоры желудочно-кишечного тракта. В щелочных растворах витамин разлагается, в кислых он стабилен. При сушке разрушается до 10% тиамина, при сгущении-до 14%.

Витамин В, стимулирует рост микроорганизмов, в том числе и молочнокислых бактерий, так как является коферментом дикар- боксилазы. В связи с этим количество этого витамина в кисломолочных продуктах увеличивается на 30%. В обезжиренном молоке содержание витамина В, повышается и достигает 340 мг/кг, в сыворотке-270, пахте -350 мг/кг. Суточная потребность человека в тиамине составляет 1...3 мг.

Витамин В 2 (рибофлавин) синтезируется в желудочно-кишечном тракте животного. В молоке его содержится 1,6 мг/кг; в молозиве -6; в сыре -3,07 мг/кг; в масле -следы. Рибофлавин устойчив к воздействию высоких температур, пастеризации, в кисломолочных продуктах его количество увеличивается до 5% по сравнению с исходным молоком, и только при сушке его становится меньше на 10... 15%. Витамин В 2 входит в состав ферментов и принимает участие в углеводном и белковом обменах, от него зависит окислительно-восстановительный потенциал молока.

Рибофлавин придает зеленовато-желтый цвет сыворотке и желтую окраску сахару-сырцу. При недостатке витамина В 2 наблюдаются задержка роста, заболевания глаз и т.д. Суточная потребность в витамине В 2 для взрослых людей 1,2...2 мг.

Витамин В 3 (пантотеновая кислота) стимулирует развитие молочнокислых бактерий, входит в состав кофермента А, принимающего участие в синтезе жирных кислот, стирола и других компонентов. В молоке его содержится 2,7 мг/кг; в молочной сыворотке- 4,4; в пахте -4,6; в обезжиренном молоке -3,6 мг/кг. Витамин В 3 разрушается при стерилизации.

Витамин В 6 (пиридоксин) в молоке содержится в свободном и связанном с белками состоянии. В свободном состоянии количество его в молоке составляет 1,8 мг/кг; в связанном - 0,5; в масле -2,6; в сгущенном молоке с сахаром -0,33...0,4 мг/кг. Пиридоксин стимулирует рост микроорганизмов, устойчив к высоким температурам. Недостаток витамина В 6 в организме приводит к заболеваниям нервной системы и кишечника.

Витамин В /2 (кобаломин) синтезируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта. Содержание в молоке - 3,9 мг/кг. В весенний и летний периоды в молоке содержится значительно меньше витамина В 12 , чем в осенний период. Снижение содержания витамина происходит также при обработке молока высокими температурами (стерилизация), потери могут составлять 90%. При производстве кефира на 10...35% количество кобаломина снижается в связи с тем, что он используется молочнокислыми бактериями.

Кобаломин принимает участие в обменных процессах, катализирует реакции кровообращения.

Витамин С (аскорбиновая кислота) - кристаллическое соединение, легко растворимое в воде с образованием кислых растворов. Содержание: в сыром молоке -3...35 мг/кг; в сыворотке -4,7; в сухом молоке -2,2; в сгущенном -3,9; в сыре -1,25 мг/кг.

Витамин синтезируется в организме, участвует в окислительновосстановительных процессах, инактивирует токсины, улучшает всасывание гормонов. Отсутствие витамина вызывает болезнь десен, при недостатке его организм становится менее устойчивым к инфекционным заболеваниям. При хранении сырого молока содержание витамина С значительно снижается. Длительная пастеризация, а также сгущение уменьшают содержание витамина С до 30%.

Витамин PP (никотиновая кислота, или инацин) синтезируется микрофлорой кишечника. В сыром молоке его содержится 1,51 мг/кг (колебания 1,82... 1,93 мг/кг). Много витамина PP в сухом молоке-4,8 мг/кг; в твороге -1,5; в сливках -1,0; в сметане -0,9; в сыре-0,37 мг/кг. В простокваше его меньше на 27...73%, а при производстве сгущенного молока содержание инацина уменьшается на 10%.

Витамин Н (биотин) устойчив к высоким температурам как при пастеризации, так и при стерилизации. Содержание в молоке-0,047 мг/кг. В летнее время количество биотина в молоке увеличивается в 2 раза. При сушке и сгущении молока содержание витамина снижается на 10... 15%. Биотин благоприятно действует на рост микроорганизмов (дрожжей и т.п.).

Холин входит в состав лецитиново-белковой оболочки жирового шарика. Содержание: в молоке - 60...480 мг/кг, в молозиве - в 2,5 раза больше, в сухом молоке - 1500, в сыре - 500 мг/кг. Холин неустойчив к высоким температурам, при пастеризации потери достигают 15%. При производстве кисломолочных продуктов содержание холина увеличивается в простокваше на 37%, в кефире-в 2 раза.

Фолиевая кислота содержится в сыром молоке в количестве 0,5...2,6 мг/кг. Она синтезируется молочнокислыми бактериями, поэтому в кисломолочных продуктах содержание фолиевой кислоты увеличивается на 50%. В пастеризованном молоке фолиевой кислоты на 6...7% больше, чем в сыром (из-за высвобождения связанных форм витамина).

Жирорастворимые витамины включают витамины A, D, К, Е и F.

Витамин А (ретинол) образуется в печени животных из поступающего с кормами провитамина (^-каротина) под действием кароти- назы. При расщеплении одной молекулы каротина образуются две молекулы витамина А, который поступает сначала в кровь, а затем в молоко. Таким образом, содержание витамина А в молоке полностью зависит от содержания каротина в кормах.

В весенне-летний период с кормами поступает больше каротина, чем в осенне-зимний.

В сыром молоке содержится 0,15 мг/кг витамина А, в молозиве-в 5... 10 раз больше, в масле -4 мг/кг. В пастеризованном сухом молоке распылительной сушки и при хранении содержание витамина А снижается до 15%, а в кисломолочных продуктах -повышается до 33%.

Отсутствие витамина вызывает поражение глаз («куриная слепота») и сухость роговицы. Присутствие витамина А в рационе повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, способствует росту молодых животных и т.д. Суточная потребность человека в витамине А составляет 1,5...2,5 мг.

Витамин D (кальциферол) образуется под действием ультрафиолетовых лучей. В молоке его содержится в среднем 0,5 мг/кг; в молозиве-2,125 мг/кг в первые сутки и 1,2 мг/кг во вторые; в топленом масле- 2,0...8,5; в сладкосливочном масле (летом)-до 2,5 мг/кг. Пастбищное содержание коров увеличивает количество витамина D.

Витамин принимает участие в минеральном обмене, т.е. в обмене солей кальция. При продолжительном недостатке витамина D кости становятся мягкими, хрупкими, возникает рахит.

Витамин Е (токоферол) является антиокислителем в жире молока и способствует лучшему усвоению витамина А. Содержание в молоке зависит от его содержания в корме. В молоке оно составляет 0,6...1,23 мг/кг; в масле -3,4...4,1; в сухом молоке - 6,2; в молозиве-4,5; в сметане -3,0; в простокваше -0,6 мг/кг. При пастбищном содержании коров количество витамина Е увеличивается, при стойловом -уменьшается. К концу лактации содержание токоферола в молоке достигает 3,0 мг/кг. Длительное хранение молока при температуре ниже 10 °С приводит к снижению содержания витамина.

Витамин К синтезируется зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами, по биологической активности сходен с витамином Е.

Витамин F нормализует жировой и водный обмены, предупреждает заболевания печени и дерматиты. В молоке его содержится примерно 1,6...2,0 мг/кг.

Ферменты. В молоке содержатся различные биологические катализаторы - ферменты, ускоряющие химические реакции и способствующие расщеплению крупных молекул пищевых веществ на более простые. Действие ферментов строго специфично. Они чувствительны к изменению температуры и реакции среды. В молоке присутствует более 20 истинных, или нативных, ферментов, а также ферменты, которые вырабатываются микроорганизмами, попадающими в молоко. Одна часть нативных ферментов образуется в клетках молочной железы (фосфотаза и др.), другая переходит из крови в молоко (пероксидаза, каталаза и др.) Содержание нативных ферментов в молоке постоянно, но их увеличение указывает на нарушение секреции. Количество ферментов, вырабатываемых бактериями, зависит от степени обсемененности молока.

Ферменты подразделяют на группы в зависимости от их специфического действия на различные субстраты: гидролазы и фосфори- лазы; ферменты расщепления; окислительно-восстановительные.

Изгидролаз и фосфорилаз для молочного дела наибольший интерес представляют липаза, фосфотаза, протеаза, карбоги- драза и др.

Липаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира, при этом высвобождаются жирные кислоты. В молоке содержатся нативная и бактериальная липазы. Бактериальной липазы больше, нативной меньше.

Нативная липаза связана с казеином, а небольшая ее часть адсорбируется на поверхности оболочек жировых шариков. Молочный жир свежего молока обычно не подвергается самопроизвольному воздействию липазы.

Гидролиз жира под действием липазы называют липолизом. Липо- лиз молока происходит при механическом воздействии (гомогенизации, перекачивании молока насосом, сильном перемешивании, а также при замораживании и оттаивании, быстрой смене температуры).

Бактериальная липаза, обладающая высокой активностью, выделяется плесневыми грибками и бактериями, которые могут вызывать прогорклый вкус молока, масла и других продуктов.

Нативная липаза инактивируется при температуре пастеризации 80 °С, а бактериальная более устойчива к высоким температурам.

Протеаза - результат жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Этот фермент активен при 37...42 °С, разрушается при 70 °С в течение 10 мин или при 90 °С в течение 5 мин. Много протеазы в сырах, которая образуется в них в процессе созревания. Она придает сырам характерные вкус и запах, но в молоке и масле может вызывать пороки вкуса.

Карбогидразы включают амилазу и лактазу. Амилаза вырабатывается клетками железистой ткани и из них попадает в молоко. Ее очень много в первых порциях молозива, и увеличивается количество амилазы при воспалении молочной железы. Фермент не устойчив к высоким температурам. При температуре 65 °С в течение 30 мин разрушается. Предполагают, что в молочной железе идет превращение гликогена в лактазу.

Фосфотаза синтезируется секреторными клетками вымени и некоторыми микроорганизмами молока. Она катализирует отщепление от фосфорных эфиров остатков фосфорной кислоты. В молоке присутствуют кислотная и щелочная фосфотазы. Последней больше, и она попадает в молоко из клеток молочной железы. Щелочная фосфотаза чувствительна к нагреванию, она полностью разрушается при нагревании молока до 74 °С и при экспозиции 15...20 с. Это свойство фосфотазы лежит в основе метода контроля эффективности пастеризации молока. Кислотная фосфотаза устойчива к нагреванию и разрушается при нагревании молока свыше 100 °С.

Из ферментов расщепления наибольший интерес для молочного дела представляет каталаза. В молоке она образуется из секреторных клеток молочной железы и в результате деятельности гнилостных бактерий. Молочнокислые бактерии каталазу не выделяют. При добавлении пероксида водорода она разлагается под действием каталазы на молекулярный кислород и воду.

Каталазу идентифицируют добавлением в молоко пероксида водорода.

Окислительно-восстановительные ферменты включают редуктазу и пероксидазу. С их помощью определяют качество молока и результаты пастеризации.

Редуктаза в отличие от других ферментов выделяется только микроорганизмами и является продуктом их жизнедеятельности. Молочная железа редуктазу не синтезирует. В асептическом молоке редуктаза не содержится, поэтому ее присутствие свидетельствует о бактериальной обсемененности продукта.

По редуктазной пробе оценивают качество молока. В свежевыдо- енном молоке микробов очень мало. По мере их накопления содержание редуктазы увеличивается. При добавлении в молоко окислительно-восстановительной краски (метиленовый синий или резазу- рин) она восстанавливается: чем больше в молоке фермента, тем быстрее оно обесцвечивается.

Пероксидаза вырабатывается молочной железой, ее используют для определения пастеризации молока.

Гормоны. Они необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, а также для регулирования образования и выделения молока, в которое они попадают из крови.

Пролактин стимулирует выделение молока, вырабатывается передней долей гипофиза.

Лютеостерон затормаживает действие пролактина и выделение молока, является гормоном желтого тела, активизируется при глубокой стельности лактирующих животных.

Фолликулин стимулирует развитие железистой ткани вымени у первотелок и сухостойных коров, образуется в тканях яичника.

Тироксин - гормон щитовидной железы. Регулирует в организме жировой, белковый и углеводный обмены, содержит йод. В молоке присутствуют и другие гормоны: инсулин (гормон поджелудочной железы), адреналин (гормон надпочечников) и др.

Пигменты. К ним относятся каротиноиды, обеспечивающие кремовый цвет молока. Содержание их в молоке зависит от сезона года, кормов, породы коров.

Иммунные тела. К иммунным телам относятся агглютинины, антитоксины, оксонины, преципитины и др. В молозиве их содержится значительно больше, чем в молоке. От иммунных тел до некоторой степени зависят бактериальные и бактерицидные свойства молока. В молоке животных, перенесших какие-либо заболевания, содержится больше иммунных тел, чем в молоке здоровых. Содержание в молозиве иммунных тел обеспечивает теленку иммунитет.

Газы. В свежевыдоенном молоке содержатся газы, в том числе диоксид углерода, которые присутствуют в крови животных. Они легко адсорбируются во время дойки, обработки и хранения. Кислорода в молоке - 5.. Л 0%, азота - 20...30, диоксида углерода-55...70%. Последний растворяется в плазме и является одним из компонентов, обеспечивающих ее кислотность. В момент процеживания молока через фильтры содержание кислорода увеличивается до 25%, азота-до 50%, диоксида углерода - снижается до 25%. При нагревании количество газов в молоке уменьшается.

Пищевая ценность молочных продуктов

Пищевая ценность молочных продуктов определяется содержанием белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, ферментов и ряда других биологически активных веществ.

Общее содержание белков в коровьем молоке может колебаться в пределах 3,0-3,9%, в среднем 3,2%. Они представляют собой смесь различных фракций с относительной молекулярной массой выше 10тыс. В основном различают две основные группы: казеин (фракции белка, которые выпадают при подкислении молока до рН 4,6) и сывороточные белки (фракции, которые при подкислении остаются в растворимом состоянии). Казеины (α, β, γ и другие фракции) составляют в среднем 79% общего содержания белка, остальное - сывороточные белки, среди которых преобладают β-лактоглобулины и α-лактоальбумины и иммуноглобулины. Казеин в молоке находится в виде сложного комплекса с солями кальция и фосфорной кислоты. Казеины и сывороточные белки несколько отличаются по аминокислотному составу. Так, глутаминовой кислоты несколько больше в казеине, чем в сывороточных белках. Такой важной незаменимой кислоты, как цистин, в сывороточных белках содержится значительно больше, чем в казеине.

В коровьем молоке отмечается только небольшой недостаток серосодержащих аминокислот (за счет цистина). Скор равен 94%.

Помимо белков в молоке содержится незначительное количество (4-10%) небелковых форм азота, в том числе около 2% свободных аминокислот. Наличие свободных аминокислот имеет важное значение в молочной промышленности при производстве молочнокислых изделий и сыров, так как они являются важным источником питания молочнокислых бактерий.

Молочный жир состоит в основном из триглицеридов (98,2-99,5% от общего содержания). Кроме того, в молочном жире содержатся фосфолипиды (лецитина - 0,08-0,4 %, кефалина – 0,07-0,4%, сфингомиелина - 0,1%), свободные жирные кислоты (0,02%), а также вещества сопутствующие жирам - стерины (в основном холестерин), жирорастворимые витамины, углеводороды.

В основном липиды молока представлены триглицеридами, замещенными насыщенными жирными кислотами (пальмитиновой, стеариновой и миристиновой), небольшим количеством мононенасыщенных жирных кислот (олеиновой) и следовым количеством полиненасыщенных.

Свободных жирных кислот в молочном жире немного. Однако при хранении молока под действием липаз происходит гидролиз триглицеридов и содержание свободных жирных кислот увеличивается, что неблагоприятно, так как низкомолекулярные жирные кислоты, например масляная, имеют неприятный запах и участвуют в образовании тона «прогорклости» у молочных продуктов.

Липиды молока находятся в виде стойкой жировой эмульсии, образованной жировыми шариками, которые состоят из липидов, белков минеральных веществ. Шарики в основном имеют размер 2-6 ммк.

Свободные жирные кислоты в нормальном стандартном молоко составляют меньше 1мэкв на 100г жира. В случае заражения молока микробами, обладающими липолитической активностью, содержание свободных жирных кислот повышается, а при концентрации более 2мэкв на 100г жира в молоке появляется прогорклый привкус.

Молочные продукты являются важным источником витаминов группы В и жирорастворимых. Главными из них является витамин В 2 (рибофлавин) и витамин А (включая и β-каротин). Следует отметить, что содержание витаминов в молоке и молочных продуктах сильно (больше, чем белки и жиры) зависит от сезона, вернее от кормления животных. Так, в летний период при кормлении зелеными кормами содержание витамина А и β-каротина может, увеличиваться по сравнению с зимним стойловым кормлением в 4 раза (пределы колебания 13-35мкг%), а витамина D - в 5-8 раз (пределы колебания 0,04-0,2мкг%). Из-за повышенного содержания β-каротина летнее молоко бывает слегка желтого цвета. Молоко и молочные продукты, к сожалению, бедны витамином С. В связи с этим в некоторых городах производится витаминизация питьевого молока витамином С.

Основным углеводом молока является лактоза, а основной органической кислотой - лимонная. Помимо перечисленных в молоке обнаружены (в количестве менее 10мг%) такие аминосахара, как D-глюкозамин, D-галактозамин, сиаловая кислота (до 20мг%), α, D –глюкуроновая кислота (до 100мг%), фосфаты сахаров (в сумме до 100мг%). Лактоза в молоке находится в α- (38%) и β- (62%) формах.

Важнейшими микроэлементами молока являются кальций и фосфор. Кальций и магний присутствуют в виде солей фосфорной и лимонной кислот. При этом большая часть фосфата кальция связана с казеином в виде казеинкальций-фосфатного комплекса. Фосфор частично (40%) находится в виде фосфатов, а в основном входит в состав казеинкальцийфосфатного комплекса и в состав белков.

Микроэлементы, в том числе цинк, железо, медь, связаны как с белками, так и с жировыми шариками. Соотношение между этими фракциями весьма непостоянно.

В молоке в настоящее время обнаружено более 100 ферментов, в том числе оксиредуктазы (дегидрогеназа, оксидаза, пероксидаза, пероксид-дисмутаза), трансферазы, гидролазы (эстераза, гликозидаза, протеаза), липазы, изомеразы и лигазы. Большая часть о. них имеет нативное происхождение и переходит в молоко из клеток молочной железы во время секреции (к ним относятся щелочная фосфатаза, ксантиноксидаза, протеаза и др.).

Большое количество ферментов образуется микроорганизмами, попадающими в молоко при доении, из оборудования, воздуха и др. Действие этих ферментов на качество молока всегда отрицательное. Поэтому допускается определенный минимум их активности.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Молоко -- полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Состав молока различных млекопитающих в целом определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма. Это особенно четко проявляется в содержании белка и жира, чем больше их в молоке матери, тем быстрее растет ее дитя.

Так, грудной ребенок удваивает массу примерно за 180 дней, теленок -- за 50 дней, а щенок -- уже за 9 дней. Содержание белка в женском молоке, по сравнению с молоком различных животных, самое низкое -- 1,6%, в коровьем -- 3,4%, а в молоке собаки -- 7,3% белка. Молочный жир служит прежде всего для удовлетворения потребности организма в энергии. В районах с холодным климатом потребность организма в энергии выше, чем в зонах с умеренным климатом. Вот почему молоко самки оленя северного отличается более высоким содержанием жира -- 19,7%. Молоко пережило многие цивилизации, прежде чем стало продуктом питания и имеет свое назначение:

В качестве продукта питания для населения,

Средство для вскармливания молодняка и корма в животноводстве,

Сырье для производства пищевых продуктов,

Источник получения отдельных компонентов молока, которые, в свою очередь, служат сырьем для фармакологии и других отраслей промышленности.

Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства. В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны.

Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко.

Молочный белок является важным защитным фактором, т. к. он в силу своей алефотерной природы связывает пары кислот и щелочей, а также нейтрализует ядовитые тяжелые металлы (следы) и др. вредные для здоровья вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов. Кроме питания человека молоко идет на кормление сельскохозяйственных животных: телят, свиней, птиц.

С помощью физических и биохимических методов из сырого молока получают молочные продукты, которые представляют собой частично обогащенные продукты питания, благодаря чему эти продукты характеризуются повышенной калорийность на каждые 100 г. Переработка молока ведет к изменению его пищевой ценности и вкусовых качеств, поэтому необходимо учитывать свойства каждого отдельного компонента молока. Сырьем для промышленности служат такие составные части молока как казеин и лактоза. Определение веществу молока можно дать с различных точек зрения, учитывая прежде всего цель применения. Если считать молоко продуктом питания, то на первый план выдвигаются законодательные, гигиенические и экономические требования, так что можно дать определение сырому молоку.

«Сырое молоко -- это 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».

Знания о количестве составных частей молока с течением времени постоянно расширялись. Это можно объяснить целенаправленностью научных исследований и применением современных методов анализа, которые позволяют, не применяя способа обогащения, обнаружить и количественно определить даже те составные части молока, которые присутствуют в нем в виде следов. В настоящее время известно свыше 200 различных компонентов молока.

Составные части молока -- это все те компоненты, которые выделяются из вымени при доении.

Химизация сельского хозяйства, лечение заболеваний крупного рогатого скота, а также заболеваний вымени с помощью химиотерапевтических средств привели к увеличению содержания в молоке посторонних веществ, которые попадают в него различными путями.

1. Пищевая ценность и химический состав молока с/х животных

Пищевая ценность молока обусловлена его химическим составом. Он несколько различается для молока разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий их кормления.

Белки являются наиболее ценной составной частью молока. Они составляют около 3,3 %, в том числе казеина 2,7 %, альбумина 0,4 %, глобулина 0,12 %. За последние годы сформировалось устойчивое мнение, что белки являются самой ценной составной частью молока. Белки молока -- это высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот, связанных между собой характерной для белков пептидной связью.

Белки молока делят на две основные группы -- казеины и сывороточные белки.

Казеин относится к сложным белкам и находится в молоке в виде гранул, которые формируются при участии ионов кальция, фосфора и др. Размер казеиновых гранул зависит от содержания ионов кальция. С уменьшением содержания кальция в молоке эти молекулы распадаются на более простые казеиновые комплексы.

Казеин в сухом виде представляет собой белый порошок, без вкуса и запаха. В молоке казеин связан с кальцием и находится в виде растворимой кальциевой соли. Под действием кислот, кислых солей и ферментов казеин свертывается (коагулирует) и выпадает в осадок, что используется в производстве кисло-молочных напитков, сыров, творога. После удаления казеина в молочной сыворотке остаются растворимые сывороточные белки (0,6 %), основными из которых являются альбумин и глобулин, которые относятся к белкам плазмы крови.

Альбумин относится к простым белкам, хорошо растворим в воде. Под действием сычужного фермента и кислот альбумин не свертывается, а при нагревании до 70 °С выпадает в осадок.

Глобулин -- простой белок -- присутствует в молоке в растворенном состоянии, свертывается при нагревании в слабокислой среде до температуры 72 °С.

Глобулин является носителем иммунных тел. В молозиве количество сывороточных белков достигает 15 %. Сывороточные белки все шире используют в качестве добавок при производстве молочных и других продуктов, так как с точки зрения физиологии питания они более полнопенные, чем казеин, поскольку содержат больше незаменимых кислот и серы. Степень усвоения белков молока -- 96-98 %.

Из других белков наибольшее значение имеет белок жировых шариков, который относится к сложным белкам. Оболочки жировых шариков состоят из соединений фосфолипидов и белков (липопротеиды) и представляют собой лецитино-белковый комплекс.

Жир в молоке содержится в количестве от 2,8 до 5 %. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель -- шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. При разрушении оболочки свободный жир образует комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировании, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки шариков жира и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.

Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов). Из нескольких тысяч триглицеридов молочного жира большую часть составляют разнокислотные, поэтому жир имеет относительно низкую температуру плавления и однородную консистенцию.

Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60-75 %), среди ненасыщенных -- олеиновая (около 30 %). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой -- зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты -- масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4-10 %), которые обусловливают специфический вкус молочного жира. Меньшее содержание низкомолекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты -- линолсвая, линоленовая и арахидоновая (3-5 %).

Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость (температура плавления -- 27-34 °С). Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные и насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.

К недостаткам молочного жира относится его низкая устойчивость к воздействию высоких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, растворов щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие гидролиза, окисления, осаливания.

Сопутствующие вещества в составе молочного жира составляют 0,3 -- 0,55 %. Настерины приходится 0,2-0,4 %. Они представлены в основном холестерином в свободном состоянии или в виде эфиров жирных кислот, а также эргостерином и др. Наряду с простыми липидами в молочный жир входят разнообразные фосфолипиды (лецитин, кефалин и др.), которые обладают эмульгирующей способностью, участвуют в построении оболочек шариков жира. Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем каротиноидов -- тетротерпеновых углеводородов (каротинов) и спиртов (ксантофиллов). Содержание каротинов зависит от кормовых рационов, состояния животных и времени года (летом больше) и составляет 8-20 мг в I кг молочного жира.

Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды -- в виде следов.

Дисахарид лактоза -- основной источник энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30 % энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молоке лактоза находится в свободном состоянии в виде а- и p-форм. Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому его используют для питания молочнокислые бактерии, оздоравливаюшие среду желудка. При нагревании молока выше 95 °С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из-за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.

При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов -- на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и проч.

Минеральные вещества. Под минеральными веществами понимаются ионы металлов, а также соли неорганических и органических кислот молока. В молоке содержится около 1 % минеральных веществ. Большую часть из них составляют средние и кислые соли фосфорной кислоты. Из солей органических кислот присутствуют главным образом соли казеиновой и лимонной кислот.

Минеральные вещества содержатся во всех тканях организма, участвуют в формировании костей, поддерживают осмотическое давление крови, являются составной частью ферментов, гормонов.

Соли молока и микроэлементы наряду с другими основными компонентами обусловливают высокую биологическую ценность молока. Избыток солей влечет за собой нарушение коллоидной системы белков, в результате чего они выпадают в осадок. Это свойство молока используется для ускорения коагуляции белка в производстве творога и сыров.

В зависимости от концентрации в молоке минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы.

Макроэлементный состав коровьего молока

Микроэлементы присутствуют в молоке в виде ионов и являются жизненно необходимыми веществами. Они входят в состав многих ферментов, активизируют или ингибируют их действие, могут быть катализаторами химических превращений веществ, вызывающих различные пороки молока. Поэтому концентрация микроэлементов не должна превышать допустимых значений.

Микроэлементный состав коровьего молока

Организм человека испытывает высокую потребность в таких микроэлементах, как железо, медь, кобальт, цинк, йод. Растущий детский организм особенно нуждается в кальции, фосфоре, железе, магнии.

Ферменты молока катализируют многие биохимические процессы, протекающие в молоке и при производстве молочных продуктов. Они образуются из молочной железы животного (нативные ферменты) или выделяются микроорганизмами. Важную роль играют такие ферменты молока, как лактаза, фосфатаза, редуктаза, пероксидаза, липаза, протеаза, амилаза.

Лактаза (галактозидаза) расщепляет молочный сахар на глюкозу и галактозу, выделяется микроорганизмами.

Фосфатаза (фосфомоноэстераза) бывает животного (на- тивного) и микробиологического происхождения. По наличию фосфатазы судят об эффективности пастеризации молока.

Редуктаза образуется за счет развития посторонних микроорганизмов. Редукгазная проба свидетельствует о классе чистоты молока по бактериальной обсемененности.

Пероксидаза - фермент животного происхождения, разрушается при кратковременном нагревании до 75-80 °С. По наличию в молоке фермента пероксидазы судят об эффективности пастеризации молока.

Липаза (гидролаза эфиров глицерина) может быть нативного и микробиологического происхождения. Ее присутствие в молочных продуктах с повышенным содержанием жира нежелательно, так как она расщепляет молочный жир на глицерин и жирные кислоты, что приводит к появлению прогорклого вкуса. Разрушается липаза при температурах 80-85°С.

Таким образом, ферменты молока играют положительную или отрицательную роль, их активность зависит от температуры, значения рН, концентрации сухих веществ молока, количества самого фермента и др.

Витамины присутствуют в молоке жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые (группы В и аскорбиновая кислота).

Витамин А (ретинол) образуется в слизистой кишечника животных из каротинов (а-, р- и у-форм) корма. У коров часть каротинов всасывается в кишечнике без трансформирования в витамин А и затем обнаруживается в молоке. Суточная потребность человека в витамине А составляет 1 мг. В молоке в среднем его содержится 0,24 мг/кг, в кефире 0,41 мг/кг; так как ретинол является жирорастворимым витамином, его больше всего в сметане (5,55 мг/кг), сыре (2,5 мг/кг), масле (4,9 мг/кг); летнее молоко богаче этим витамином, чем зимнее. Витамин А хорошо выдерживает нагревание (до 120°С) без доступа воздуха. Хранение молока ведет к снижению содержания витамина А, он разрушается под действием кислорода и света.

Витамин D (кальциферол) образуется из стеаринов под действием ультрафиолетовых лучей, поэтому в летнем молоке его накапливается значительно больше, чем в зимнем. Суточная потребность составляет 25 мг. В молоке в среднем содержится до 1,5 мкг/кг витамина D. При переработке молока он не разрушается и вместе с жиром переходит в молочные продукты.

Витамин Е (токоферолы) содержится в молоке в небольшом количестве (0,7-0,9 мг/кг). Молоко коров, получающих зеленый корм, богаче токоферолами, чем коров, содержащихся на сухом корме. Токоферолы устойчивы к длительному нагреванию. Они являются естественными антиоксидантами, предохраняют жиры от окислительной порчи. При хранении молочных продуктов под действием кислорода токоферолы разрушаются и их антиоксидантные свойства нарушаются.

Витамин В1, (тиамин) содержится в молоке в количестве около 0,5 мг/кг при суточной потребности 2 мг. В кисломолочных продуктах содержание тиамина увеличивается за счет синтеза некоторых рас молочнокислых бактерий. При тепловой обработке молока (пастеризация и сушка) витамин В разрушается незначительно. Разрушается в щелочной среде.

Витамин В2 (рибофлавин) содержится в молоке в количестве 1,5-2 мг/кг при суточной потребности 2 мг. Пастеризация молока почти не снижает содержание витамина В2. В кисломолочных продуктах содержание витамина В2 возрастает. В сыре его содержится от 2,3 до 6,8 мг/кг.

Витамин В12 содержится в молоке в количестве около 7,5 мг/кг при суточной потребности около 1 мг, так что молоко считается богатым источником этого витамина. Данный витамин устойчив при нагревании молока до 120 °С.

Витамин В6 (пиридоксин) находится в молоке в свободном виде и связанном с белками; стимулирует развитие молочнокислого стрептококка, отличается устойчивостью к нагреванию. Содержание в молоке 0,2-1,7 мг/кг.

Витамин РР (никотиновая кислота) содержится в молоке в количестве 1,5 мг/кг при суточной норме 150 мг. В молоке устойчив, не разрушается при окислении, под действием света и щелочей. В кисломолочных продуктах его несколько меньше, чем в исходном молоке, так как молочнокислые бактерии потребляют никотиновую кислоту.

Витамин С -- аскорбиновая кислота, суточная потребность которой 75-100 мг. Молоко и молочные продукты бедны витамином С. В с веже выдоен ном молоке содержание витамина С достигает 10-25 мг/кг, но при хранении его количество быстро снижается. Витамин С чувствителен к окислению, действию металлов (меди, железа), свету и нагреванию. Пастеризация молока, особенно длительная и открытая, разрушает витамин С до 30 %. Сквашивание молока молочнокислыми бактериями повышает содержание витамина С, что скорее всего связано с большей способностью молочнокислых бактерий синтезировать этот витамин.

Витаминный состав коровьего молока.

Витамины
Жирорастворимые
А (ретинол)
Р-каротин (провитамин Л) А)
D (кальциферол)
Е (токоферол)
К (филлохинон)	60 мкг/см3 (следы)
Водорастворимые
В, (тиамин)
В2 (рибофлавин)
В4 (холин)
В6(ииридоксин)
В3 (пантотеновая кислота)
B8 (инозит)
В12 (цианокобаламин)	0,7 мкг/см3
B6, (фолиевая кислота)	0,1 мкг/см3
РР (никотиновая кислота)
Н (биотип)	5,0 мкг/см3
С (аскорбиновая кислота)

Гормоны - это белковые вещества, ускоряющие протекание биохимических реакций в организме (синтез и распад отдельных соединений и т. д.). В молоке имеются такие ферменты как липаза, лактаза, фосфатаза, каталаза, пероксидаза. Так, липаза расщепляет жиры, лактаза регулирует расщепление молочного сахара, фосфатаза участвует в кроветворении, костеобразовании, двигательной функции мышц, в том числе и сердечной, регулирует обмен веществ.

Присутствует она только в сыром молоке, так как пастеризация разрушает ее. Каталаза защищает организм от ядовитого действия перекиси водорода, которая образуется в процессе обмена веществ. Количество каталазы в молоке здоровых коров незначительно, но при воспалении молочной железы содержание ее резко повышается, что используется для выявления больных животных. Пероксидаза стимулирует очень важные для организма реакции окисления. При нагревании молока до 8°С и выше она разрушается. Это служит надежным способом контроля за эффективностью пастеризации молока.

Гормоны выделяются железами внутренней секреции и вместе с кровью попадают в железистый аппарат вымени, откуда переходят в молоко. Они оказывают регулирующее влияние на обменные процессы в организме. Кроме того, они стимулируют процессы молокообразования и молокоотдачи. В молоке обнаружены следующие гормоны -- адреналин, инсулин, тироксин, окситоцин, пролактин и др.

Вода, на долю которой приходится почти 9/10 состава молока, служит средой, в которой находятся в различных физических состояниях все его составные части. Она очень важна для новорожденных -- в первые недели жизни они обеспечиваются водой только за счет молока. Однако, несмотря на такое большое количество воды в молоке, вкус ее в натуральном молоке не чувствуется. Но если в молоко добавить сырой воды или попробовать на вкус замерзшее и потом оттаявшее молоко, можно обнаружить, что оно стало сладковатым и водянистым. Объясняется это тем, что вода в натуральном молоке не похожа на обыкновенную питьевую воду -- она связана с белками, молочным сахаром и другими веществами. После оттаивания связи воды с этими частями молока разрываются и в молоке получается свободная вода, которая и ощущается на вкус точно также, как и долитая в него из водопроводного крана.

В молоке содержится также много других полезных веществ, участвующих в процессе обмена, повышающих сопротивляемость организма инфекциям и вступающих в борьбу с вредными микроорганизмами кишечника. К ним относятся, антибиотические вещества, иммунные тела, лизоцимы, опсонины и др.

Газы, растворенные в молоке, имеют в свежем молоке уровень 60-80 мл/1 л.

В этом объеме углекислого газа 50-70 %, кислорода 5-10 %, а азота 20-30 %, имеется также некоторое количество аммиака. В процессе хранения вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается. Повышение содержания кислорода при перекачивании, транспортировании молока придает ему окисленный привкус. При пастеризации содержание кислорода и углекислого газа снижается.

Небелковые азотистые вещества. Из небелковых азотистых веществ в молоке содержится мочевина, аминный азот, креатин, креатинин и мочевая кислота.

В молоке установлено присутствие холина и метилгуанидина.

Лимонная кислота. В молоке лимонная кислота содержится частью в свободном состоянии, частью же в форме солей калия и натрия. Содержание ее в молоке в среднем равняется 0,15--0,2%.

Пигменты молока. В молоке присутствуют пигменты, сообщающие ему (при значительном их количестве) несколько желтоватый оттенок Лактофлавин является веществом, тождественным рибофлавину.

В молоке имеются также пигменты растительного происхождения, поступающие с кормом в кровь, а затем в молоко. К этой группе пигментов относится каротин и ксантофилл. Ксантофилл можно рассматривать как продукт окисления каротина. Красящая способность каротина и ксантофилла очень значительна, вследствие чего даже сравнительно очень небольшое их содержание в молоке придает последнему интенсивную окраску. Эти пигменты хорошо растворяются в жирах, поэтому при изготовлении масла они концентрируются в жире, окрашивая его в желтый цвет. Интенсивность окрашивания масла зависит от количества пигмента в корме. В летних зеленых кормах его значительно больше, чем в зимних концентрированных кормах. Поэтому летнее масло обычно имеет более интенсивно желтую окраску, чем зимнее.

Посторонние химические вещества могут попасть в молоко в результате кормления, повышенной радиации в зоне содержания животных и т.п. К вредным для человека веществам относятся примеси антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, остатки дезинфицирующих средств, бактериальные и растительные яды, радиоактивные изотопы.

Факторы, формирующие качество, связаны с обработкой молока, которую проводят сразу же после выдаивания. Его фильтруют и охлаждают до возможно низких положительных температур. Своевременное охлаждение молока помогает продлить срок его хранения.

Поступившее на молочный завод молоко проверяют по органолептическим показателям, кислотности и содержанию жира. Принятое молоко очищают от механических примесей, затем нормализуют по жиру, т.е. снижают или повышают содержание жира, используя для этого нежирное молоко (обрат) или сливки.

При сепарировании и перекачке молока происходит частичная дестабилизация жировой эмульсии -- выделение на поверхности жировых шариков свободного жира, их слипание и образование комочков жира. Для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышения ее стабильности, улучшения консистенции и вкуса молока проводят его гомогенизацию. Для этого нагретое молоко направляют в гомогенизаторы, где под высоким давлением его пропускают через узкую щель, в результате чего жировые шарики дробятся -- их диаметр уменьшается в 10 раз.

Тепловая обработка молока (пастеризация и стерилизация) необходима для уничтожения микроорганизмов и разрушения ферментов с целью получения продуктов, безопасных в гигиеническом отношении и с более продолжительным сроком хранения. В то же время должна максимально сохраняться пищевая и биологическая ценность молока, отсутствовать нежелательные изменения его физико-химических свойств.

Пастеризация может быть длительная (при температуре 63 °С молоко выдерживают в течение 30 мин), кратковременная (при температуре 72 °С в течение 15-30) и моментальная (высокотемпературная при 85 °С и выше без выдержки). В процессе нагревания происходит денатурация сывороточных белков (структурные изменения молекул) и молоко приобретает вкус кипяченого продукта или привкус пастеризации. В результате пастеризации и стерилизации в молоке уменьшается количество кальция из-за образования плохо растворимого фосфата кальция (выпадает в осадок в виде молочного камня или пригара вместе с денатурированными белками). Это ухудшает способность молока к сычужному свертыванию; при выработке творога и сыра в пастеризованное молоко добавляют хлорид кальция.

Стерилизация молока вызывает разложение лактозы с образованием углекислого газа и кислот -- муравьиной, молочной, уксусной и др. Из-за денатурации белка оболочек шариков жира при стерилизации молока наблюдается вытапливание жира. Стерилизация молока в бутылках заключается в обработке его в автоклавах при следующих режимах: при 104 °С в течение 45 мин; при 109 °С в течение 30 мин; при 120 °С в течение 20 мин. Стерилизация молока в потоке производится при ультразвуковых температурах (УЗТ) 140-142 °С с выдержкой в течение 2 с и последующим охлаждением и розливом в асептических условиях. При УЗТ-стерилизации витаминов в молоке сохраняется больше, чем при стерилизации в бутылках. Более всего теряется витамина С (10-30 %).

Недостаточная тепловая обработка ведет к неполному инактивированию ферментов молока, которые вызывают в молоке и молочных продуктах нежелательные биохимические процессы. Результатом может стать снижение качества, вкусовых свойств и пищевой ценности продуктов. Так, липазы способствуют прогорканию молочных продуктов, а протеиназы бактериального происхождения вызывают свертывание У ЗТ-мол ока.

В результате пастеризации и стерилизации изменяются такие физико-химические и технологические свойства молока, как вязкость, поверхностное натяжение, кислотность, способность к отстою сливок, способность казеина к сычужному свертыванию. Молоко приобретает специфические вкус, запах и цвет, изменяются его составные части.

Особенности состава молока различных сельскохозяйственных животных.

В пищу и для выработки различных молочных продуктов используется не только коровье молоко, но и молоко ряда других сельскохозяйственных животных. Так, высококачественную брынзу получают из овечьего молока, кумыс -- из кобыльего.

Характеристика молока животных различных видов

молоко стерилизация сепарирование ценность

Вид молока		Кислотность, °T
	сухие вещества
Буйволиное
Верблюжье
Молоко зебу

Козье молоко наиболее близко к коровьему по составу и свойствам. Оно характеризуется сладковатым вкусом и характерным запахом. В козьем молоке больше жира, кальция, фосфора, молочный жир имеет более высокую дисперсность.

Овечье молоко имеет белый цвет с сероватым оттенком, что объясняется отсутствием каротина, хотя содержание витамина А значительное.

Кобылье молоко обладает сладким, немного терпким вкусом и запахом, более вязкое, белого с голубоватым оттенком цвета. По сравнению с коровьим молоком оно содержит меньше жира, белка, минеральных веществ, в его белках преобладают альбумин и глобулин. Молоко богато витаминами, особенно витамином С (в 5-7 раз больше, чем в коровьем молоке). Молоко кобылицы оказывает бактерицидное действие. Жир в кобыльем молоке более диспергирован, чем в коровьем.

Ослиное молоко по химическому составу, органолептическим показателям незначительно отличается от кобыльего.

Молоко ослицы при свертывании образует хлопьевидный сгусток, имеет высокую биологическую ценность и относится к лечебным продуктам питания.

Буйволиное молоко обладает приятным вкусом и запахом, более вязкое, чем коровье, за счет значительного содержания жира и СОМО.

Для верблюжьего молока характерны сладковатый вкус, вязкая консистенция, повышенное содержание фосфорных и кальциевых солей.

Заключение

Коровье молоко характеризуется высокой пищевой ценностью, которая обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, причем соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей перевариваемости и усвояемости. В настоящее время в молоке известно свыше 200 различных компонентов. К главным компонентам относят воду, белок, жир, лактозу и минеральные вещества. В молоке также присутствуют витамины, ферменты, гормоны и пр. Из посторонних веществ могут содержаться антибиотики, пестициды, детергенты, токсичные элементы, радионуклиды, афлатоксины и т.п. Химический состав молока, степень дисперсности его составных частей определяют химические и физические свойства молока. Молоко и молочные продукты, характеризуются энергетической ценностью, которая дополняет пищевую ценность продукта.

Литература

1. Барабанщиков Н.В., Шувариков А.С. Молочное дело. - М.: МСХА, 2000. - 347 с.

2. Павлов В.А., Павлова В.В. Производство молока и молочных продуктов (Санитарно-гигиенические требования). - М.: Информагротех, 199. - 160 с.

3. Технология молока и молочных продуктов./ Г.В. Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекулаева и др. - М.: Агропромиздат, 1991. - 463 с.

4. Товароведение и экспертиза пищевых жиров, молока и молочных продуктов: Учебник для высш. учеб. заведений /М. С. Касторных, В. А. Кузьмина, Ю. С. Пучкова и др. - М.: Издательский центр "Академия", 2003.

5. Боровков М.Ф. - Ветеринарно-санитарная экспертиза с основами технологии и стандартизации продуктов животноводства: учебник. - Спб.: издательство «Лань», 2007.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристика симментальской породы крупного рогатого скота. Значение питьевого молока в питании человека. Продуктовый расчет пастеризованного молока с массовой долей жира 2,5%. Способы очистки, режимы охлаждения, сепарирование, тепловая обработка.

курсовая работа , добавлен 14.06.2014


Значение молока как продукта питания. Химический состав и свойства молока. Теплофизические и оптические свойства, химический состав и пищевая ценность кисломолочных продуктов. Сливочное масло как продукт питания. Влияние молока на здоровье человека.

реферат , добавлен 07.02.2013


Пищевая ценность и роль молока в питании человека. Химический состав данного продукта, способы обработки и оценка их влияния на состав. Органолептические, химические, бактерицидные свойства молока. Критерии определения качественных характеристик.

курсовая работа , добавлен 11.03.2014


Состав и пищевая ценность молока, характеристика изменений, происходящих при его пастеризации. Определение органолептических, физико-химических и микробиологических показателей молока, его лечебные свойства и описание случаев непереносимости продукта.

курсовая работа , добавлен 11.10.2011


Пищевая ценность и потребительские свойства молока питьевого. Факторы, формирующие его качество. Оценка конкурентоспособности ассортимента молока питьевого, поступившего для реализации в ООО "АШАН". Его хранение, транспортировка, маркировка, и упаковка.

курсовая работа , добавлен 13.03.2015


Технология производства и товароведная характеристика молока: классификация, химический состав и пищевая ценность, условия хранения и транспортирования. Экспертиза молока и молочных товаров: нормативные документы, методы определения показателей качества.

курсовая работа , добавлен 13.01.2014


Молоко: пищевая ценность, значение в питании; классификация, требования к качеству. Характеристика ассортимента молока, реализуемого магазином "Рублёвский" г. Гомеля; поставщики. Анализ качества молока: упаковка, маркировка, транспортировка и хранение.

курсовая работа , добавлен 26.12.2012


Пищевая ценность и роль молока в питании человека. Классификация и ассортимент молока. Технологический процесс производства некоторых видов молока. Физико-химические изменения молока при его хранении и обработке. Сертификация молока и молочных продуктов.

курсовая работа , добавлен 16.12.2011


Товароведная характеристика молока и молочных изделий, их химический состав и пищевая ценность, требования к качеству. Правила приемки, хранения и транспортировки молочных продуктов, сроки их реализации. Порядок продажи и выкладки молока в магазине.

курсовая работа , добавлен 14.07.2009


Химический состав и свойства коровьего, грудного и козьего молока. Определение жирности молока методом экстрагирования. Технология приготовления простокваши, творога, сметаны, ацидофильной пасты. Грудное вскармливание в первые месяцы жизни ребенка.

Введение

Актуальность: Важное место в рационе питания человека занимают молоко и молочные продукты. Молоко содержит все без исключения питательные вещества, необходимые организму человека. Одно из наиболее отличительных и важных свойств молока как продукта питания - его высокая биологическая ценность и усвояемость, благодаря наличию полноценных белков, молочного жира, минеральных веществ, микроэлементов и витаминов.

Усвояемость молока и молочных продуктов колеблется от 95 до 98%. Молоко также способствует усвоению других пищевых продуктов. Особенно большое значение для организма имеют кисло-молочные продукты, обладающие высокой диетической и лечебной ценностью.

Наряду с коровьим молоком в пищу используется молоко других животных: овец, коз, оленей, кобылиц, верблюдиц, буйволиц и др.

Овечье молоко по сравнению с коровьим более чем в 1,5 раза богаче жиром и белком. Его применяют для производства брынзы и других видов рассольных сыров.

Козье молоко используют в смеси с овечьим при выработке брынзы и сыра. В козьем молоке больше витамина С и минеральных веществ, чем в коровьем.

Молоко кобылиц представляет собой белую с голубоватым оттенком жидкость. Оно отличается от коровьего сладким вкусом благодаря повышенному содержанию лактозы, содержит меньше жира, солей и белков. Его используют для приготовления кумыса.

Цель, задачи курсовой работы - изучения особенностей технологии получения доброкачественного молока.

Пищевая ценность, состав и свойства коровьего молока

Пищевая ценность молока

Коровье молоко характеризуется высокой пищевой ценностью, которая обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, причем соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей перевариваемости и усвояемости. В настоящее время в молоке известно свыше 200 различных компонентов. К главным компонентам относят воду, белок, жир, лактозу и минеральные вещества (см. табл.2).

В молоке также присутствуют витамины, ферменты, гормоны и пр. Из посторонних веществ могут содержаться антибиотики, пестициды, детергенты, токсичные элементы, радионуклиды, афлатоксины и т.п.

Химический состав молока, степень дисперсности его составных частей определяют химические и физические свойства молока. Наиболее важные для процессов переработки молока свойства приведены в табл.5.

Молоко и молочные продукты, характеризуются энергетической ценностью, которая дополняет пищевую ценность продукта. Ее можно рассчитать по следующей формуле:

Э = (37 , 7Ж + 16,7Б + 15,9Л) * 1,

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.

Таблица 5. Химические и физические свойства коровьего молока

При температуре 20 °С.

Пищевая ценность молока и продуктов, приготовленных на его основе, обусловливает его важность в детском и диетическом питании. Включая подобную еду в свой рацион, вы насытите организм кальцием и прочими ценными веществами. Молоко делает человека более здоровым и красивым.

Что такое пищевая ценность?

Интересуясь теми или иными характеристиками продуктов, стоит достоверно знать, что они означают. Так, пищевая ценность - это полный перечень свойств, которые удовлетворяют физиологические потребности организма. Чаще всего под этим понятием подразумевают содержание белков, жиров и углеводов в каждых 100 граммах продукции.

Стоит также отметить важность такого показателя, как биологическая ценность. Он характеризует соответствие аминокислотного потребностям человеческого организма. Говоря об энергетической ценности, стоит отметить, что это количество калорий, которые высвобождаются во время переработки продукта организмом.

Молоко: химический состав и пищевая ценность

Молоко - это первая пища человека, которая дает организму все необходимое с самого рождения. Благодаря богатому химическому составу удается поддерживать активную жизнедеятельность организма. Так, в молоке содержатся такие вещества:

• белки;
• жиры;
• молочный сахар;
• минеральные соли;
• вода.

Стоит отметить, что это базовый набор компонентов, который не может в полной мере характеризовать молоко. Химический состав и пищевая ценность могут в значительной мере отличаться, в зависимости от происхождения продукта, а также способа его обработки.

Если детальнее рассмотреть белки, содержащиеся в молоке, то они представлены альбумином, глобулином и казеином. Последний участвует в образовании гликополимакропептида, который повышает усвояемость других компонентов. Все белки характеризуются легким всасыванием и содержат все необходимые для организма аминокислоты.

Жиры в молоке содержатся в виде мельчайших частиц. Именно они образуют всеми любимые сливки. Молочный жир на 96% усваивается организмом, что обусловлено его высокой дисперсностью. Его содержание в продукте зависит от сезона (летом данный показатель снижается), а также качества ухода за животным.

Рассматривая такой показатель, как пищевая, энергетическая ценность молока, нельзя не сказать об углеводной составляющей. Она представлена лактозой. Именно наличием данного компонента обусловлена возможность приготовления кисломолочных продуктов.

Пищевая ценность молока определяется повышенным содержанием витаминов. Основными являются А и В. В небольшом количестве присутствует аскорбиновая кислота, никотиновая кислота, рибофлавин и тиамин. Наибольшая концентрация витаминов в молоке наблюдается в летний период. Также на данный показатель может повлиять способ обработки и условия хранения.

Подробнее о витаминах

Как уже говорилось, пищевая ценность молока и молочных продуктов во многом обусловлена повышенным содержанием витаминов в них. Так, если подробнее рассмотреть химический состав, можно отметить наличие в нем следующих полезных компонентов:

Витамин	Польза	Где содержится
В1	Принимает участие в обмене веществ, нормализует работу нервной системы и сердечной мышцы, улучшает состояние кожи и волос.
В2	Принимает участие в белковом и углеводном обмене.	Молоко, кисломолочные продукты, сыры, сыворотка и сливки
В3	Регулирует жировой обмен, а также активизирует синтез аминокислот.
В6	Способствует липидному и белковому обмену.	Молоко
В12	Укрепляет иммунную систему, снижает риск образования опухолей, повышает устойчивость организма к радиации.	Молоко и сыры
А	Улучшает функциональное состояние тканей.	Молоко и кисломолочные продукты

Разные виды молока

Пищевая ценность молока во многом определяется его происхождением. Так, наиболее питательным считается оленье. Концентрация белков и жиров достигает, соответственно, 11% и 20%. Что касается витаминной составляющей, то она в три раза более насыщенная, чем в случае с молоком коровы.

Пищевая ценность молока во многом определяется характером белков, которые содержатся в нем. Так, большинство сельскохозяйственных животных (в том числе, корова и коза) дают казеиновое молоко. А, например, кобылье и ослиное является альбуминовым. Поскольку по своему составу оно наиболее похоже на материнское, такое молоко выступает идеальным заменителем для вскармливания грудных детей. Частицы альбумина в разы меньше казеина, а потому можно говорить о его хорошей усвояемости.

Цельное молоко

Несмотря на то что молоко - это один из самых распространенных продуктов, который знаком с детства, далеко не все задумываются о том, что различают несколько видов, которые характеризуются определенными показателями. Так, для начала стоит обратить внимание на молоко цельное. Пищевая ценность, в данном случае, будет наиболее высокой, ведь продукт не подвергался никакой обработке. Исключение может составлять процесс процеживания, который проводится непосредственно после дойки.

Цельное молоко содержит наибольшее количество витаминов и микроэлементов. Также отмечается высокая концентрация кальция, который практически полностью всасывается организмом. Данному продукту приписывают укрепление иммунной системы, нормализацию работы нервной системы, устранение изжоги, ускорение обмена веществ.

Тем не менее относительно цельного молока существует ряд скептических утверждений. Учитывая его повышенную жирность, оно не подходит для вскармливания детей. Да и во взрослом возрасте не все хорошо переносят данный продукт. Так, по последним данным, непереносимостью лактозы страдает шестая часть населения Земли. Цельное молоко является аллергеном, а также может стать причиной заражения опасными инфекциями.

Обезжиренное молоко

Стремление к стройности заставляет людей скупать продукты с пометкой "0% жирности". Данная тенденция коснулась и молока. Количество жира в нем не превышает 0,1%. По сути, это так называемый обрат, который получают в результате отделения от молока сливок. Покупателям должно быть интересно, что большая часть такого молока отправляется не на полки магазинов, а обратно на фермы для питания животных.

Не стоит возлагать больших надежд на такой продукт, как молоко обезжиренное. Пищевая ценность его ничтожно мала. Углеводов и белков, соответственно, 5% и 3%. Калорийность характеризуется показателем 35 кКал. При этом такое молоко характеризуется богатым витаминно-минеральным составом. Тем не менее медики не рекомендуют употреблять его на постоянной основе.

Стоит обратить внимание на процесс изготовления. Пищевая ценность сухого, обезжиренного молока значительно снижается во время переработки. При удалении жировой составляющей, из продукта практически полностью уходят витамины А и D. Таким образом, белки и кальций, которые остались в молоке, не усваиваются организмом. При частом употреблении обезжиренного и сухого молока собственные ресурсы организма истощаются.

Сухое молоко: пищевая ценность

В условиях большого города не всегда можно встретить натуральный продукт. Кроме того, люди стремятся придать известным веществам более удобную форму, например, порошка. Наглядным примером может послужить сухое молоко. Пищевая ценность данного продукта такая же, как и у оригинала. Но для этого нужно приготовить так называемое восстановленное молоко. Для этого порошок разводят в воде (1:7). При этом из такого молока вполне можно приготовить домашний кефир, творог и прочие полезные продукты.

Пищевая и биологическая ценность молока сохраняется благодаря особой технологии изготовления. Производится быстрое высушивание, а температура не превышает 40 градусов. Таким образом, все полезные вещества сохраняются. А благодаря пониженному содержанию влаги (не более 6%), обеспечивается длительное хранение продукта.

Пищевая ценность сгущенки

Стоит признаться, что немногие интересуются таким вопросом, как пищевая ценность Для большинства людей это любимое лакомство. Тем не менее сгущенка является не только вкусным, но и весьма полезным продуктом. Для начала стоит отметить высокое содержание белка в данном продукте. Его концентрация может достигать 35%.

По сути, сгущенка - это выпаренное коровье молоко. Пищевая ценность конечного продукта немного ниже, но в целом оно является не менее полезным. Сгущенка полностью усваивается организмом, насыщая его кальцием и фосфором. Таким образом, регулярно употребляя данный продукт, можно укрепить здоровье костей, глаз и активизировать умственную деятельность.

Тем не менее сгущенным молоком не стоит злоупотреблять. Дело в том, что в нем содержится значительное количество сахара, что обусловливает высокую калорийность (328 кКал) и значительную углеводную составляющую (55,5 г). Большое количество продукта способствует развитию ожирения, диабета и кариеса.

Кисломолочные продукты

Состав, пищевая ценность молока делают этот продукт одним из самых популярных. Тем не менее в чистом виде его любят немногие. Большинство людей предпочитают кисломолочные продукты. Они не просто сохраняют пользу молока, но еще и благотворно влияют на работу пищеварительной системы. Так, стоит особенно обратить внимание на следующие продукты:

• Кефир готовится на основе пастеризованного молока. В него добавляют специальную закваску, после чего начинается процесс брожения. Пищевая ценность данного продукта целиком зависит от качества молока. Если используют цельный продукт, то на белковую составляющую приходится почти 3%, концентрация жиров 3%, а углеводов 4%.
• готовится из пастеризованного продукта с применением бактериальных культур. В нем будет содержаться примерно равное количество жиров и углеводов (около 3%) и 10% углеводов. Учитывая невысокую кислотность продукта, его активно используют в искусственном вскармливании детей.
• "Белакт" - это также кисломолочный продукт, производимый с использованием бактерий. Он отличается повышенным содержанием ферментов. Еще одной особенностью продукта является наличие в составе веществ, которые по своим свойствам напоминают антибиотики.
• "Нарине" - это кисломолочный продукт, пришедший к нам из Армении. Там он активно используется для вскармливания грудных детей. Благодаря особым бактериям, содержащимся в закваске, показатель кислотности достаточно невысокий. А, попадая в организм, "Нарине" активизирует выработку вещества, подавляющего болезнетворные микробы. На белки и жиры в продукте приходится, соответственно, 3% и 4%, а на углеводы - чуть более 6%.
• Кумыс традиционно готовят из кобыльего молока. Тем не менее известны рецепты, адаптированные для коровьего. В молоко добавляют закваску, которая содержит бактерии и дрожжи. Пищевая ценность во многом зависит от качества основы и степени зрелости. В нем может содержаться до 3% белков, до 1% жиров и 6% углеводов. Продукт полезен для пищеварения, а также обладает общеукрепляющим действием.
• Йогурт - это не просто популярный кисломолочный продукт, но еще и любимое всеми лакомство. В древние времена его готовили исключительно из Чтобы получить йогурт, в основу нужно добавить так называемую болгарскую палочку. В среднем, калорийность готового продукта характеризуется показателем 57 кКал. Белков, жиров и углеводов в нем содержится, соответственно, 4%, 2% и 6%. Данные показатели могут варьироваться, в зависимости от вида молока и способа переработки. Стоит отметить, что исключительной пользой обладает только чистый йогурт, не содержащий красителей и вкусо-ароматических добавок.

Другие популярные продукты

С древних времен людей интересовал такой вопрос, как пищевая ценность молока. Молочных продуктов на его основе готовится великое множество. Тем не менее есть ряд популярных, которые практически всегда присутствуют на столе, а именно:

• Творог - это один из наиболее ценных продуктов питания, который характеризуется повышенным содержанием белка (около 14%). Его приготовление основано на процессах Творог характеризуется высокой кислотностью. Но данный показатель снижается при повышении уровня жирности продукта.
• Процесс приготовления сыра основан на осаждении казеина. В зависимости от того, каким способом обрабатывается молоко, продукт может быть твердым, мягким, рассольным или плавленым. Белковая составляющая может достигать 30% (как и жировая).
• Сметана - это продукт, приготовленный на основе пастеризованных сливок. Он является достаточно жирным (данный показатель может достигать 40%).

Качество молока

Высокая пищевая ценность белков молока определяет популярность данного продукта. Тем не менее для организма полезно лишь то, что качественно. Характеристики молока во многом зависят от того, как проводилась обработка.

Молоко, которое поступило на завод, в первую очередь проверяют по органолептическому показателю. Если оно оказалось соответствующим нормам, его тщательно фильтруют, чтобы удалить посторонние примеси. Далее происходит нормализация показателя жирности путем добавления обрата или сливок.

Наиболее важными являются этапы пастеризации и стерилизации. Данные процессы необходимы для уничтожения болезнетворных микроорганизмов, а также ряда ферментов. Таким образом, удается получить безопасный продукт, который характеризуется длительным хранением.

Пастеризация проводится путем продолжительного нагревания. Как результат, молоко меняет естественный вкус. Также стоит отметить снижение концентрации кальция в продукте.

Несет ли молоко опасность для человека?

Пищевая и биологическая ценность молока делает этот продукт одним из самых полезных. Тем не менее стоит упомянуть и об опасности, которую он несет. Молоко может послужить источником опасных инфекционных заболеваний. При этом вирусы могут попасть в продукт от животного и в процессе переработки.

Вирусы могут содержаться не только в молоке, но также в продуктах, приготовленных на его основе. При этом инкубационный период бактерий увеличивается. Так, наиболее опасными заболеваниями, передающимися посредством молока, являются следующие:

• Ящур - это вирусное заболевание, которое поражает слизистую оболочку и дыхательные пути. Проявляется в форме волдырей и язв. Вирус данного заболевания устойчив к нагреванию. Чтобы избавиться от него, нужно кипятить молоко не менее 5 минут.
• Бруцеллез - заболевание, которое вызывает поражение практически всех систем организма. Его опасность состоит в том, что на начальном этапе оно протекает практически бессимптомно. Молоко от животных, зараженных бруцеллезом, подвергается длительному кипячению с последующей пастеризацией.
• Туберкулез - поражает, преимущественно, органы дыхания. Если у животного обнаружена такая инфекция, то молоко категорически запрещено употреблять в пищу.
• Другие опасные инфекции - это сибирская язва, бешенство, гепатит, чума и прочие. Животные с такими заболеваниями подлежат уничтожению с обязательным присутствием санитарного врача.

Заключение

С первых же дней жизни человека именно молоко поставляет в организм все необходимые питательные вещества и витамины. Таким образом, польза данного продукта является неоспоримой. Чтобы поддерживать в оптимальном состоянии кости, пищеварительную, нервную и прочие системы организма, молоко просто обязано присутствовать в рационе. Важно выбирать качественный продукт, а к цельному или обезжиренному - относиться с осторожностью.

На данный момент на рынке присутствует широкий ассортимент молочных продуктов, которые также характеризуются высокой пищевой ценностью. Среди них нередко можно найти много экземпляров с пометкой "Фермерский" или "Деревенский". Вопреки модным веяниям, к таким продуктам стоит относиться с особой осторожностью, ведь в молоке, которое не подвергалось термической обработке и пастеризации, могут содержаться вирусы, опасные для человека.