Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк




НазваниеБиохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк
страница6/14
Дата17.11.2012
Размер1.51 Mb.
ТипКонспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Лекция 10


СОСТОЯНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ МОЛОКА


Составные части содержатся в молоке в различных агрегатных состояниях – в виде молекул или ионов ( некоторые соли, лактоза, водорастворимые витамины и др.), в форме мелких коллоидных частиц (казеин, сывороточные белки, фосфат калия) или более крупных грубодиспергированных частиц ( молочный жир).


10.1 Казеин


В свежем молоке казеин содержится в виде мицелл почти сферической формы. Средний диаметр частиц составляет 70 – 100 нм. Казеиновые мицеллы состоят из субмицелл диаметром 10 – 20 нм. Субмицеллы представляют собой агрегированные фракции казеина, соединенные между собой гидрофобными связями и кальциевыми мостиками. При этом χ-казеин в состав субмицелл не входит, он располагается на поверхности мицелл. Соединение субмицелл в мицеллы происходит с помощью фосфата кальция и гидрофобных связей.

Казеиновые мицеллы сравнительно стабильны в свежем молоке. Они сохраняют свою устойчивость при нагревании молока и при его механической обработке ( сепарирование, гомогенизация). Стабильность мицелл зависит от содержания в молоке растворимых солей кальция, химического состава казеина, рН молока и других факторов.

Устойчивость коллоидных частиц казеина в молоке обусловлена зарядом и гидрофильностью. Казеиновые мицеллы на своей поверхности несут положительно и отрицательно заряженные группы с преобладанием последних, т.е. имеют отрицательный заряд.

Между заряженными коллоидными частицами действуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Если между частицами преобладают силы отталкивания, система в целом устойчива. При уменьшении сил отталкивания, коллоидные частицы при сближении слипаются, укрупняются и коагулируют. Минимальные силы отталкивания наблюдаются у белков в изоэлектрической точке. Коагуляцию белков можно вызвать различными способами, но любой из них должен сопровождаться снижением отрицательного заряда.

При выработке молочных продуктов коагуляцию казеина осуществляют с помощью кислот (кислотная коагуляция), сычужного фермента (сычужная коагуляция) и хлорида кальция (кальциевая коагуляция).

Сущность кислотной коагуляции сводится к нейтрализации отрицательных зарядов казеина положительно заряженными ионами водорода кислоты. В промышленности кислотную коагуляцию применяют при выработке кисломолочных продуктов, пищевого и технического казеина, копреципитатов. Для осаждения казеина применяют в основном молочную кислоту, образующуюся в результате молочнокислого брожения молочного сахара. При получении казеина и копреципитатов используют соляную кислоту.

Сущность сычужной коагуляции заключается в отщеплении от χ-казина отрицательно заряженных гликомакропротеидов. сычужную коагуляцию казеина применяют при производстве сыров, творога и казеина. при производстве творога и сыра также применяют совместное осаждение казеина сычужным ферментом и молочной кислотой.

Действие раствора хлорида кальция при кальциевой коагуляции связано со снижением отрицательного заряда казеина под влиянием положительно заряженных ионов кальция. Кальциевую кагуляцию применяют для осаждения молочных белков из обезжиренного молока. Коагуляцию хлоридом кальция обычно проводят при высокой температуре (90 – 95о С), поэтому она называется термокальциевой коагуляцией. Повышенная температура вызывает денатурацию сывороточных белков, которые коагулируют вместе с казеином. Белковый продукт, полученный на основе комплексного осаждения казеина и сывороточных белков, называется молочным белком и копреципитатом. Его используют для обогащения некоторых пищевых продуктов.


10.2 Молочный жир


Молоко – это типичная эмульсия жира в воде, которая при пониженных температурах переходит в суспензию.

Эмульсиями называются дисперсные системы двух нерастворимых друг в друге жидкостей, одна из которых в виде капелек диспергирована в другой. Суспензия – это взвесь твердых частиц в жидкости.

Молочный жир находится в плазме молока в виде жировых шариков, окруженных защитными пленками – лецитино-белковыми оболочками. Размеры и количество жировых шариков в молоке непостоянны и зависят от породы животных, стадии лактации, кормления и других факторов.

В оболочках жировых шариков обнаружены фосфолипиды, белки, стеарины, витамины (A, D, E), каротин, ферменты, металлы ( медь, железо, кальций, калий и др.). Часть этих компонентов прочно встроена в оболочку, а другая часть адсорбирована наружной поверхностью оболочки после ее формирования, и поэтому легко переходит в плазму при механической и тепловой обработки молока. Оболочки жировых шариков имеют отрицательный заряд и поэтому взаимно отталкиваются, и сильно гидратированы. Внешний слой оболочки представляет собой студенистое вещество, с помощью которого крупные жировые шарики могут слипаться и подниматься на поверхность, образуя слой сливок.

Жировая дисперсия в молоке достаточно устойчива - низкотемпературное нагревание молока, быстрое охлаждение до низких температур, механическое воздействие насосов, мешалок практически не разрушают оболочки жировых шариков. В процессе транспортирования, охлаждения и хранения, сепарирования, высокотемпературной тепловой обработки (пастеризации, стерилизации, сгущения, сушки) оболочки изменяют свой состав и свойства и могут частично разрушаться.

Оболочки жировых шариков могут быть полностью разрушены лишь специальным механическим воздействием (при производстве сливочного масла) или при действие химических веществ (концентрированных кислот, щелочей).


10.3 Соли кальция


Практический интерес представляют соли фосфорной кислоты. Они могут быть в виде фосфата Ca3(PO4)2, гидрофосфата CaHPO4, дигидрофосфата Ca(H2PO4)2.

Одна часть фосфатов кальция представляет собой истинный раствор, другая часть – коллоидный; между ними устанавливается равновесие.


n CaHPO4 ↔ (CaHPO4)2

истинный коллоидный

раствор раствор


Сдвиг солевого равновесия в ту или иную сторону зависит от рН молока температуры и других факторов. Фосфат кальция в форме истинного раствора является источником образования ионов кальция, от количества которых зависят устойчивость казеиновых мицелл при тепловой обработке и скорость сычужного свертывания.

Большая часть коллоидного фосфата кальция связана с казеинатом кальция и образует казеинаткальцийфостатный комплекс. Увеличение в молоке количества коллоидного фосфата кальция (при пастеризации, стерилизации) может вызвать снижение термоустойчивости казеиновых мицелл.


Контрольные вопросы:

  1. Каким образом формируются казеиновые субмицеллы и мицеллы?

  2. Назовите факторы, обуславливающие устойчивость казеиновых мицелл в молоке.

  3. Перечислите виды коагуляции казеина и области их применения.

  4. Что мы понимаем под солевым равновесием молока?

Лекция 11


СВОЙСТВА КОРОВЬЕГО МОЛОКА


Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, ха­рактеризуется определенными физико-химическими, органолептическими и технологичес­кими свойствами. Одна­ко они могут резко меняться под влиянием различных факторов (стадия лактации, болезни животных и др.), а также при фальсификации молока. Поэтому их определение позволяет оценить натуральность, качество и пригодность молока к переработке в те или иные молочные продукты.


11.1 Физико-химические свойства молока


Титруемая кислотность. Титруемая кислотность выражается в условных единицах – градусах Тернера (оТ). Под градусами Тернера понимают количество кубических сантиметров 0,1 н. раствора гидроксида натрия, ко­торое расходуется на нейтрализацию (титрование) 100 см3 молока, раз­бавленного вдвое водой. Кислотность свежевыдоенного молока, в сред­нем, составляет 16 - 18 оТ. Титруемая кислотность молока обусловлена на­личием некоторых анионов фосфорной и лимонной кислот), белков (казеин и сывороточные белки) и диоксида углеро­да. Белки дают 4 - 5°Т, дигидрофосфаты и дигидроцитраты - около 1°Т, СО2 и другие составные части молока - 1 - 2°Т.

Кислотность молока у отдельных животных может изменяться в до­вольно широких пределах. Она зависит от рационов кормления, поро­ды, возраста, индивидуальных особенностей животного и т. д. Особенно сильно меняется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболеваниях животных. В первые дни после отела кис­лотность молока (молозива) очень высока за счет большого содержания белков и солей. Затем, по мере установления нормального химического состава молока, кислотность снижается. Стародойное молоко имеет низ­кую кислотность.

Свежее натуральное молоко с повышенной естественной кис­лотностью (от 19 до 21 °Т) пригодно для производства кисломолочных продуктов и сыра. При хранении сырого молока кислотность повышается по мере раз­вития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с обра­зованием молочной кислоты.

Активная кислотность. Активная кислотность выражается концентра­цией водородных ионов, или водородным показателем (рН). Водородный показатель свежего молока колеблется в пределах 6,55 - 6,75. Активная кислотность не совпадает с титруемой. При хране­нии сырого молока титруемая кислотность изменяется значительно бы­стрее, чем активная. Несовпадение активной и титруемой кислотности объясняется буферностью молока, которая обусловлена содержанием в нем белков и смеси фосфатов и цитратов. Буферные свойства белков молока объясняются наличием аминных и карбоксильных групп. Буферные свойства фосфатов проявляются во взаимном переходе гид­рофосфатов в дигидрофосфаты и обратно. Буферные свойства составных частей молока играют большую роль в жизнедеятельности организмов при изготовле­нии кисломолочных продуктов и сыра. Так, рН кефира при титруемой кислотности 80°Т имеет величину равную 4,76. Аналогично, в сыре при высокой титруемой кислотности рН составляет лишь 5,3 - 5,5, что объяс­няется буферными свойствами белков сырной массы. При такой актив­ной кислотности в сыре и кисломолочных продуктах возможно развитие молочнокислых бактерий.

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

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.).

Плотность молока. Плотность молока - это масса молока при 20°С, заключенная в еди­нице объема (кг/м3). Ее определяют ареометрическим методом.

Плотность молока зависит от температуры и содержания в нем со­ставных частей, которые имеют следующую плотность (кг/м3): молоч­ный жир — 922, белки — 1391, молочный сахар —1610, соли — 2857.

Так как химический состав молока непостоянен, то и плотность его колеблется в довольно широких пределах - от 1027 до 1032 кг/м3.

Плотность молока, определенная сразу же после доения, ниже плот­ности, измеренной через несколько часов, на 0,8-1,5 кг/м3. Поэтому ее сле­дует контролировать через 2 ч после дойки.

Плотность молока изменяется в течение лактационного периода и под влиянием различных факторов (болезней, породы животного и др.). В первые дни после отела молоко (молозиво) характеризуется высоким со­держанием белков, вследствие чего плотность его достигает 1400 кг/м3. Плотность молока, полученного от больных животных, ниже, чем плот­ность молока здоровых животных. Это объясняется значительными из­менениями составных частей молока.

По плотности молока судят о его натуральности. При добавлении к молоку воды плотность его уменьшается (10% добавленной воды снижа­ет плотность в среднем на 3 кг/м3).

Вязкость. Под вязкостью, или внутренним трением, понимают свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части ее относительно другой.

В среднем, вязкость молока при 20°С равна 1,8*10-3 Пас с колебаниями от 1,3*10-3 до 2,2*10-3Па с. Вязкость молока за­висит от содержания белков, жира и их агрегатного состоя­ния. В результате охлаждения, хранения, перекачивания, го­могенизации и тепловой обработки вязкость молока изменя­ется.

Поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение молока при 20°С, в среднем, равно 44*10-3 Н/м. Более низкое поверхност­ное натяжение молока, по сравнению с поверхностным натяжением воды, объясняется наличием в молоке веществ, снижающих поверх­ностное натяжение, - поверхностно-активных веществ (ПАВ). К ним относятся белки плазмы молока, белки оболочек жировых шариков, фосфолипиды, жирные кислоты.

Поверхностное натяжение молока непостоянно и зависит от темпе­ратуры, химического состава, режима технологической обработки, про­должительности хранения молока, содержания в нем кислорода, состо­яния белков, молочного жира, активности липазы и других факторов. Поверхностное натяжение понижается с увеличением тем­пературы молока и при его прогоркании.

Осмотическое давление и температура замерзания. Осмотическое давление молока нормального химического состава величина сравнительно постоянная и, в среднем, равна 0,66 МПа. Оно обус­ловливается, в основном, высокодисперсными веществами - молочным са­харом и солями (хлоридами, фосфатами натрия и калия). Белки незначи­тельно влияют на осмотическое давление молока, жир вообще не влияет.

Осмотическое давление обычно рассчитывают по температуре замер­зания молока, так как между ними имеется определенная связь. Темпе­ратура замерзания молока, в среднем, равна - 0,540°С (с колебаниями от - 0,505 до - 0,575°С). Температура замерзания молока, как и осмотическое давление, - ве­личина довольно постоянная. Она изменяется при разбавлении молока водой, добавлении к нему соды, повышении кислотности, изменении химического состава молока при заболевании животного.

При разбавлении молока водой температура замерзания повышает­ся, поэтому по температуре замерзания определяют натуральность мо­лока (криоскопический метод).


11.2 Органолептические свойства

Свежее сырое молоко характеризуется определенными органолептическими, или сенсорными (от лат. sensus - чувство, ощущение) свой­ствами - внешним видом, консистенцией, цветом, запахом и вкусом. Заготовляемое молоко должно быть одно­родной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-желтого цве­та, без посторонних, несвойственных ему запахов и привкусов.

Непрозрачность и белый цвет молока обусловливают коллоидные ча­стицы белка и жировые шарики, рассеивающие свет, желтоватый отте­нок - растворенный в жире каротин. Приятный, едва уловимый запах молока зависит от наличия в нем летучих соединений - диметилсульфида, ацетона, ацетальдегида, низкомолекулярных жирных кислот и др. Слабовыраженный сладковатый, присущий только молоку вкус опреде­ляют основные компоненты молока: жир придает ему некоторую не­жность, лактоза - сладость, белки и соли - полноту вкуса.

На вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы - состояние здоровья животных, стадия лактации, рационы кормления, продолжительность и условия хранения молока и т. д. Резкие изменения содержания вкусовых и летучих компонентов молока приводят к возник­новению различных пороков вкуса и запаха - кормовой, горький, про­горклый, окисленный привкус и др.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Похожие:

Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconРабочая программа по дисциплине сд. 07 «Микробиология молока и молочных продуктов» для специальности 26030365 "Технология молока и молочных продуктов'' направления 260300 "Технология сырья и продуктов животного происхождения"
Технология сырья и продуктов животного происхождения" для специальности 271100 "Технология молока и молочных продуктов'', утвержденным...
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconРабочая программа по дисциплине сд. 07 Микробиология молока и молочных продуктов
Технология молока молочных продуктов" с учетом представлений, умений, навыков, полученных по дисциплине "Микробиология молока и молочных...
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconПрограмма вступительного экзамена в аспирантуру по дисциплине «технология молока и молочных продуктов»
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры технологии молока и молочных продуктов 07. 10. 11, протокол №3
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconМикробиология молока и молочных продуктов учебное пособие
Микробиология молока и молочных продуктов: Учебное пособие. – Кемерово, 2004. – 80 с
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconМетодические указания и контрольные задания для студентов-заочников специальностей 260303 «Технология молока и молочных продуктов» и 080401 «Товароведение и экспертиза товаров»
Методические указания предназначены для студентов факультета технологии и управления аграрным производством специальностей 260303...
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconПеречень литературы и средств обучения
Горбатова К. К. «Биохимия молока и молочных продуктов». Гиорд.: Санкт-Петербург, 2004
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconДетского питания учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 удк 637. 144 (075)
П 82 Технология молочных продуктов детского питания: Учебное пособие. / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности....
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconКонспект лекций кемерово 2008
Информационная безопасность : конспект лекций для студентов очной и заочной формы обучения / сост к т н., доцент Иценко М. Ф.; Кузбас...
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconКонспект лекций кемерово 2009 Судебная экспертиза
Судебная экспертиза : конспект лекций для студентов очной и заочной формы обучения / сост. А. С. Червинский; Кузбасский институт...
Биохимия молока и молочных продуктов конспект лекций для студентов ссузов Кемерово 2010 удк iconБиохимия сборник лабораторных работ Для студентов вузов Кемерово 2005 удк 577. 1 (076. 5)
Б63 Биохимия: сборник лабораторных работ / В. В. Шапкарин, А. П. Королев, С. Б. Гридина, Е. П. Зинкевич; Кемеровский технологический...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница