Биохимические изменения составных частей молока при тепловой обработке. Продукты молочнокислого и спиртового брожения. Физико-химические процессы, протекающие при выработке сгущенного стерилизованного молока. Определение жира в сыре. Хрящевая ткань.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• Минеральные вещества молока. Солевое равновесие молока
• Окислительно-восстановительный потенциал молока
• Биохимические изменения составных частей молока при тепловой обработке
• Продукты молочнокислого и спиртового брожения (простокваша; кефир, кумыс, ацидофильные кисломолочные напитки, сметана, творог)
• Изменение составных частей сыра (лактозы, белков, жиров)
• Биохимические и химические изменения в масле в процессе хранении
• Физико-химические процессы, протекающие при выработке сгущенного стерилизованного молока
• Хрящевая ткань
• Определение жира в сыре
• Список литературы

Минеральные вещества молока. Солевое равновесие молока

Минеральные, или зольные, вещества встречаются в организмах в различных количествах. В зависимости от содержания их разделяют на макроэлементы (Са, Р, Mg, Na, К, CI, S) и микроэлементы (Fe, Cu, Zn, I и др.).

Минеральные вещества выполняют разнообразные функции. Они обеспечивают построение костной ткани (Са, Р, Mg), создают осмотическое давление и буферные системы крови (Na, К), входят в состав некоторых гормонов (I, Zn, Cu), ферментов и витаминов (Fe, Co) и т. д.

В золе молока, содержание которой составляет 0,7-0,8%, обнаружены следующие элементы: Са, Mg, P, Na, К, CI, S, Fe, Cu, Co, I, F, Mn, Zn и др. (рис. 1). В молоке данные элементы содержатся в виде катионов и анионов, в прочном соединении с органическими веществами (в составе белков, ферментов, нуклеиновых кислот) и др.

Макроэлементы. Среднее содержание наиболее важных макроэлементов в молоке (в мг%) следующее: кальций-120, фосфор-95, калий-140, натрий -50, магний-12, хлор-100.

Большое значение для человека, особенно в детском возрасте, имеют соли кальция, поступающие из молока и молочных продуктов.

Кальций находится в молоке в легко усвояемой и хорошо сбалансированной с фосфором форме. Соли кальция имеют огромное значение для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей (ионов) кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока (в сыроделии считается нормальным содержание 125-130 мг% кальция в молоке), а их избыток вызывает коагуляцию белков молока при стерилизации.

Содержание кальция в молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Около 22% всего количества кальция прочно связано с казеином (от его содержания зависят размер казеиновых мицелл и их устойчивость), остальные 78% составляют фосфаты и цитраты. Большая часть этих солей (в основном фосфаты кальция) содержится в коллоидном состоянии (в виде агрегатов молекул) и небольшая часть (около 30%)-в виде истинного раствора.

Рис. 1. Минеральные вещества молока

Соли калия и натрия содержатся в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов. Содержание калия в молоке колеблется от 113 до 170 мг%, натрия-от 30 до 77 мг%. Соли калия и натрия имеют большое физиологическое значение. Они создают нормальное осмотическое давление крови и молока и обусловливают их буферную емкость. Кроме того, фосфаты и цитраты калия и натрия обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т. е. определенное соотношение между катионами кальция (и магния) и анионами фосфатов и цитратов. Иначе говоря, фосфаты и цитраты калия и натрия регулируют в молоке количество ионизированного кальция, влияющего на размеры и стабильность казеиновых мицелл.

Содержание хлоридов в нормальном молоке колеблется от 80 до 110 мг%. При заболевании животных маститом их количество в молоке резко повышается до 120-165 мг% и выше.

Микроэлементы. К ним относят медь, железо, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, селен, свинец и некоторые другие элементы.

В молоке микроэлементы связаны с белками и оболочками жировых шариков. Их содержание зависит от рационов кормления, стадии лактации, состояния здоровья животных.

Микроэлементы влияют на пищевую ценность и качество молока и молочных продуктов. Следует отметить, что коровье молоко при высокой пищевой ценности содержит мало железа и меди, поэтому при производстве сухих молочных продуктов детского питания в молочную основу добавляют глицерофосфат железа, сульфат меди и другие соли.

Микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки (из воды, оборудования, тары и т. д.). Тогда они отрицательно влияют на качество молочных продуктов. Так, повышенное содержание меди и железа приводит к появлению в молоке окисленного привкуса, ускоряет процессы прогоркания и осаливания масла. Увеличенное количество в молоке свинца, кадмия, ртути может представлять угрозу для здоровья человека [Шейфель].

Окислительно-восстановительный потенциал молока

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

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

Окислительно-восстановительный потенциал определяют потенциометрическим методом, его обозначают буквой Е и выражают (В, м или В).

Молоко содержит ряд химических соединений, способных легко окисляться и восстанавливаться. Окислительно-восстановительную систему молока образуют аскорбиновая кислота, токоферолы, рибофлавин, цистеин, оксидоредуктазы, кислород и другие легко восстанавливающиеся и окисляющиеся вещества. От окислительно-восстановительного потенциала зависят развитие в молоке, заквасках, сырной массе молочнокислых бактерий и протекание биохимических процессов (распад белков, аминокислот, жира, накопление ароматического вещества диацетила и др.).

При тепловой обработке молока развитие микроорганизмов происходит изменение в молоке соотношение восстановителей и окислителей. От окислительно-восстановительного потенциала зависят развитие в молоке, заквасках, сырной массе, молочно-кислых бактерий и протекание биохимических процессах (распад белка, аминокислот, жира). Повышение окислительно-восстановительного потенциала, т.е. усиление окислительных свойств молока способствует металлы (Cu, Fe и аэрация) [Лекции «Биохимия молока и молочных продуктов»].

Биохимические изменения составных частей молока при тепловой обработке

Термическая обработка молока производится для полного уничтожения патогенных микроорганизмов и по возможности более полного устранения непатогенной микрофлоры, снижающей качество молока и молочных продуктов.

Пастеризация молока - способ тепловой обработки при температуре ниже 100⁰С. Обычно применяют следующие режимы пастеризации:

· при температуре 63-65⁰С в течение 30 минут;

· при температуре 72-76⁰С в течение 20-30 секунд;

· при температуре 85-95⁰С в течение нескольких секунд (мгновенная пастеризация).

При пастеризации молока погибают от 98 до 99,9% вегетативных клеток. Эффективность пастеризации считается удовлетворительной, если остаточная микрофлора составляет не более 0,1% от первоначального количества микроорганизмов в молоке, а бактерии группы кишечной палочки отсутствуют в 10 см³ молока после пастеризации. Общее количество бактерий в 1 см³ молока, отобранного после секции охлаждения пастеризатора, не должно превышать 10 тыс. Эффективность пастеризации молока контролируют вне зависимости от качества готового продукта не реже 1 раза в декаду.

Остаточная микрофлора пастеризованного молока представлена спорами бактерий родов Bacillus и Clostridium и вегетативными клетками термоустойчивых молочнокислых бактерий, энтерококками и микрококками.

Стерилизация молока - способ термической обработки молока при температуре выше 100⁰С с целью уничтожения вегетативных клеток и большинства спор бактерий. Стерилизованное молоко должно отвечать требованиям промышленной стерильности, т.е. в нем не должно содержаться патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также микроорганизмов - возбудителей порчи. Поэтому готовят стерилизованное молоко из сырья высокого качества, в котором содержание спор бактерий не должно превышать 100 КОЕ в 1 см³ сырого молока. В стерилизованном молоке допускается наличие небольшого количества спор бактерий, которые не размножаются и не вызывают изменений в продукте на протяжении всего срока хранения.

Существует 3 способа стерилизации молока:

· пастеризация при 75⁰С стерилизация при 135-140⁰С в потоке охлаждение до 70⁰С розлив в стерильные бутылки стерилизация при 116-120⁰С;

· стерилизация в потоке при 140⁰С охлаждение асептический розлив в стерильные пакеты;

· пастеризация при 80⁰С стерилизация в потоке при 140⁰С асептический розлив в стерильные пакеты.

Наиболее современным и распространенным способом производства стерилизованного молока является способ однократной стерилизации молока в потоке с последующим розливом [Еремина].

Белки молока при нагревании остаются в растворе и лишь небольшая их часть в виде хлопьев оседает на поверхности нагревательных аппаратов. Денатурация сывороточных белков начинается при сравнительно низких температурах нагревания молока (62°С). Степень денатурации белков (со сни...