Виды брожения молочного сахара. Вязкость и поверхностное натяжение молока. Биохимические процессы, происходящие при обработке молока, при выработке мороженого. Образование вкусовых и ароматических веществ сыра. Структурно-механические свойства масла.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Оглавление

• 1. Виды брожения молочного сахара
• 2. Вязкость и поверхностное натяжение молока
• 3. Биохимические процессы, происходящие при холодильной обработке молока (охлаждение, замораживание)
• 4. Процессы, протекающие при выработке мороженого
• 5. Образование вкусовых и ароматических веществ сыра
• 6. Структурно-механические свойства масла
• 7. Концентраты сывороточных белков
• 8. Факторы, вызывающие перекисную деструкцию липидов. Биогенные и синтетические антиоксиданты в практике животноводства
• 9. Сыропригодность молока
• Библиографический список

1. Виды брожения молочного сахара

Брожение - это процесс глубокого распада молочного сахара (без участия O₂) под действием ферментов микроорганизмов.

При брожения молочного сахара распадается на более простые соединения: кислоты, спирт, углекислый газ, водород и т.д.

Брожение протекает на 2 стадии. На первой стадии лактоза под влиянием лактозы распадается на моносахариды.

Виды брожения:

1) Молочное брожение - это основной процесс при производстве кисломолочных продуктов, сыров и кислосливочного масла. Почти исключительно данный вид брожения протекает при производстве простокваши и ацидофильного масла.

С₆Н₁₂О₆ 2С₃Н₆О₆

Гексоза молочная кислота

Гомоферментативные бактерии. Более характерным признаком при делении молочнокислых бактерий на группы является путь сбраживания глюкозы. Гомоферментативные бактерии: Str. lactis, Str. cremorus, Str. diacetilactis и палочки. Они сбраживают глюкозу по гликолитегаскому пути.

Гетероферментативные: Leuc. citrovorum, dextranicum, brevis -- пентозофосфатным путем.

Механизм гомоферментативного молочнокислого брожения: глюкозы > жировые кислоты > молочная кислота (из 1 моль глюкозы образуется 2 моль молочной кислоты). Молочная кислота может существовать в двух изомерах L (+) и D (-). Большинство штампов молочнокислых и Lbm. bifidum преимущественно продуцируют (+)-- молочную кислоту. Болгарские палочки и лейконосгоки -- в основном D(-) форму Lbm. helveticum, Lbm. plantarum и Lbm. acidoplibum -- оба изомера в почти одинаковых количествах. Следовательно, соотношение между этими изомерами в кисломолочных продуктах будет зависеть от вида используемых для заквасок молочнокислых бактерий.

Побочные продукты -- летучие и нелетучие органические кислоты, глицерин, спирты, ацетон, ацетоин, диацетил, бутиленгликоль и пр.

Гетероферментативное молочнокислое брожение. Бактерии этой группы не могут сбраживать глюкозу по глюколитическому пути, а по пентозофосфатному, то есть из каждого моль глюкозы образуются моль молочной кислоты, моль этанола и СО₂. Бифидобактерии сбраживают глюкозу до уксусной и молочной кислоты (уксусной в 1,5 раза больше, чем молочной).

2) Спиртовое брожение - вызывают специальные молочные дрожжи. Оно протекает при выработке кефира, кумыса и ацидофилно-дрожжевого молока.

С₆Н₁₂О₆2С₂Н₅ОН+2СО₂+О

Гексоза этанол

3) Пропионовокислые брожение - играет большую роль в созревании сыров с высокой температурой второго нагревания (швейцарский, советский сыр и т.д.)

3С₁₂Н₂₂О₁₁+3Н₂О8СН₃СН₂СООН+4СН₃СООН+4СО₂+4Н₂О

Лактоза пропионовая кислота уксусная кислота

4) Маслянокислые брожение - при производстве молочных продуктов данный вид брожения не желателен, т.к. является причиной появления в кисломолочном продукте неприятный вкус и запах, а в сырах вспучивания.

С₆Н₁₂О₆ С₃Н₇СООН + 2СО₂ + 2Н₂

Гексоза масленая кислота

5) Уксуснокислое брожение. Под действием уксуснокислых бактерий этиловый спирт окисляется в уксусную кислоту, уксуснокислые бактерии как типичные аэробы появляются на поверхности молочных продуктов и часто являются спутниками дрожжей.

Уравнение: +Н₂О +1/2 О₂

СН₃СН₂ОН > СН₃СНО > СН₃СН(ОН₂) > СН₃СООН + Н₂О

2. Вязкость и поверхностное натяжение молока

Вязкость, или внутреннее трение, нормального молока при 20°С в среднем составляет 1,8 * 10^-3 Па * с с колебаниями от 1,3 * 10^-3 до 2,2 * 10^-3 Па*с. Она зависит главным образом от содержания белков и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их гидратации и агрегирования. Сывороточные белки и лактоза незначительно влияют на вязкость молока.

В процессе хранения и обработки молока (перекачивание, гомогенизация, пастеризация и т.д.) вязкость молока повышается. Это объясняется увеличением степени диспергирования жира, укрупнением белковых частиц, адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т.д.

Практический интерес представляет вязкость сильно структурированных молочных продуктов -- сметаны, кисломолочных напитков и пр. Вязкость этих продуктов, обусловленная образованием внутренних структур, отличается от истинной вязкости ньютоновских жидкостей (к которым можно условно отнести цельное молоко). При течении неньютоновских жидкостей вязкость зависит от напряжения сдвига и градиента скорости. Для них введено понятие «эффективная вязкость», которое характеризует равновесное состояние между процессами восстановления и разрушения структуры в установившемся потоке (А.В. Горбатов), Эффективная вязкость простокваши, ацидофилина и сметаны 30%-й жирности составляет 445,1791 и 305 Па * с * 10^-3, соответственно.

Поверхностное натяжение молока (сила, действующая на единицу длины границы раздела фаз молоко--воздух) ниже поверхностного натяжения воды (72,7 * 10^-3 Н/м) и при 20^оС равно около 44 * 10^-3 Н/м. Более низкое по сравнению с водой значение поверхностного натяжения объясняется наличием в молоке поверхностно-активных веществ (ПАВ) -- фосфолипидов, белков, жирных кислот и т.д. Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, химического состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжительности хранения, режимов технологической обработки и т.д. Так, поверхностное натяжение снижается при нагревании молока и особенно сильно при его лигголизе, так как в результате гидролиза жира образуются ПАВ -- жирные кислоты, ди- и моноацилглицернны, понижающие величину поверхностной энергии.

Натяжение в молоке возникает также на границе раздела других фаз -- жир--плазма и воздух--плазма, способствуя образованию гидратных оболочек шариков жира и пены. Пенообразование имеет большое значение для некоторых процессов переработки молока, например для процесса маслообразования, фризерования смеси при производстве мороженого и др. Вместе с тем пенообразование при получении, транспортировке, перекачивании, сепарировании и сгущении молока отрицательно влияет на качество получаемых молочных продуктов, так как способствует дестабилизации жировой эмульсии, липолизу и окислению свободного жира.

3. Биохимические процессы, происходящие при холодильной обработке молока (охлаждение, замораживание)

Охлаждение

На фермах и молочных предприятиях сырое и пастеризованное молоко охлаждают и хранят при температуре 4-10°С.

Охлаждение сырого молока способствует увеличению продолжительности бактерицидной фазы. Бактерицидные свойства молока обусловливаются наличием в нем антибактериальных веществ. Их количество зависит от индивидуальных особенностей, физиологического состояния животных и изменяется в течение лактационного периода (особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво).

По окончании бактерицидной фазы в молоке при высокой температуре хранения (13-15°С) начинается быстрое размножение разнообразной микрофлоры. При этом в нем могут накапливаться бактериальные токсины, вызывающие сильные пищевые отравления, появляются окисленный и прогорклый привкусы, повышается титруемая кислотность, и молоко свертывается. Поэтому температура 6-10°С является предельной для кратковременного (не более 1 сут.) хранения сырого молока. При необходимости более длительного хранения (2-3 сут.) молоко охлаждают до температуры 2-4°С. и технологические свойства молока.

При охлаждении молока жир переходит из жидкого состояния в твердое, в результате чего повышаются его вязкость и плотность. Механические воздействия (при транспортировании, очистке, перемешивании, перекачивании и т. д.) могут привести к повреждению оболочек и повышению степени дестабилизации жировой фазы. В таком молоке активнее происходят липолиз и окисление липидов.

Различают два вида липолиза, вызываемого нативными липазами: спонтанный (самопроизвольный) и индуцированный (наведенный).

Спонтанный липолиз происходит при охлаждении молока. В процессе охлаждения плазменная липаза самопроизвольно адсорбируется оболочками жировых шариков и вызывает гидролиз жира. Склонность или чувствительность молока к развитию в нем спонтанного липолиза обусловлена индивидуальными особенностями животного, рационом кор...