Твой котик
Назад

Коровье молоко: состав и свойства. Состав коровьего молока - таблица

Опубликовано: 30.08.2020
Время на чтение: 62 мин
0
3

Нпо "альтернатива" - 3. состав и физико-химические свойства молока

Молоко - сложный секрет молочной железы животного, предназначенный для питания новорожденных. Химический состав, взаимосвязь отдельных компонентов обусловливают специфические свойства, высокую пищевую и биологическую ценность молока. Молоко содержит около 250 различных веществ, то есть почти все, что требуется для поддержания жизни и роста человеческого организма. Питательную ценность молока составляют жиры, белки, углеводы, витамины, ферменты, микро- и макроэлементы, гормоны. Некоторые ферменты, антибиотические и антитоксические вещества накапливаются в молоке при сквашивании молочнокислыми бактериями.

Молоко вырабатывается в молочной железе из поступающих с кровью веществ. Для образования 12 л молока необходимо, чтобы через вымя коровы прошло около 6 тыс. л крови.

Молоко считается интернациональным продуктом и используется в пищевых целях во многих странах мира. Оно может быть использовано в свежем виде и в восстановленном из сухого цельного или сухого обезжиренного молочного порошка с последующим доведением до требуемой жирности. Сырым называют свежеполученное молоко, не подвергавшееся тепловой обработке. Питьевое молоко для населения подразделяется на пастеризованное, стерилизованное и топленое.

 Пастеризованное молоко - нагретое до определенной температуры (ниже точки кипения) молоко, немедленно охлажденное и разлитое в тару. Оно подразделяется на нормализованное различной жирности, белковое, витаминизированное и нежирное. В нормализованном молоке жира может быть 1,5; 2,5; 3,2; 3,5 и 6%, при добавлении сливок, сливочного масла или молочного жира. Белковое молоко вырабатывается из обычного путем добавления в него сухого или сгущенного молока. Витаминизируют молоко обычно аскорбиновой кислотой.

 Стерилизованное молоко- это продукт, подвергнутый термической обработке при температуре свыше 120°С с выдержкой, обеспечивающей соответствие продукта требованиям промышленной стерильности, установ­ленным нормативными правовыми актами Российской Федерации, предъяв­ляемыми к стерилизованным продуктам.

 Топленое молоко получают из сырого свежего путем нагревания до 95-99°С в течение 3-4 ч с последующем охлаждением до 6-8°С. Стерили­зованное молоко изготавливается путем гомогенизации и стерилизации в бутылках при 120°С в течение 15 мин.

В настоящее время в продажу в большом объеме поступает сухое молоко, которое получают путем высушивания цельного пастеризованного молока при 60-80°С в специальных распылительных емкостях. Из 89 кг натурального молока получается 1 кг сухого молочного порошка, в котором содержится белка - 25%, жира - 25%, лактозы - 37-40%, минеральных веществ - 5-6%.

Из молока готовят различные молочные консервы - молоко сгущен­ное с сахаром, сгущенное стерилизованное, стерилизованное концентрированное, кофе со сгущенным молоком, какао со сгущенным молоком, сухие смеси для мороженого, сухие смеси для детского питания.

 Сливки- это концентрированная жировая часть молока, отделенная путем сепарирования или отстаивания. Они бывают жирностью 10, 20 и 35%. Их обычно используют для производства сметаны, сливочного масла и мороженого.

 Химический состав молока. Химический состав молока колеблется в зависимости от периода лактации, породы, возраста, состояния здоровья животного, условий содержания, качества кормов и типа кормления и других факторов (табл. 1).

 Вода. Большая часть воды (84,1-84,5%) находится в свободном состоянии и легко удаляется при сквашивании молока и его высушивании. Другая часть воды (3-3,5%) находится в связанном состоянии, то есть удерживается молекулярными силами около поверхности частиц (белков, фосфатидов, полисахаридов). Вода, содержащаяся в молоке, образована плазмой крови в молочной железе, и в ней находятся в коллоидном состоянии компоненты сухих веществ.

В молоке различают воду набухания, свободную, связанную, кристаллизационную. Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений молока. Связанная вода обусловлена гидрофильными группами белковых веществ полисахаридов, фосфатидов. Кристаллизационная вода связана с кристаллами веществ молочного сахара. В среднем в молоке содержится 87% воды и 13% сухого остатка.

Таблица 1
Химический состав молока коров

Показатель

Содержание компонентов, %

в среднем

пределы

Вода

87,7

86-89

Сухие вещества

12,5

11-17

Жир

3,8

2,5-6,0

Показатель

Содержание компонентов, %

в среднем

пределы

Фосфатиды

0,05

0,02-0,08

Стерины

0,03

0,01-0,06

Белки

3,3

2,4-5,0

в том числе:

   

казеин

2,7

2,2-4,0

альбумин

0,4

0,2-0,6

глобулин

0,1

0,05-0,15

другие белки

0,1

0,05-0,2

Азотсодержащие
небелковые
вещества

0,05

0,02-0,08

Молочный
сахар
(лактоза)

4,7

4,0-5,6

Минеральные
вещества

0,8

0,6-1,0

в том числе:

   

соли
неорганических
кислот

0,6

0,5-0,9

соли
органических
кислот

0,2

0,1-0,4

Витамины
(А, В1 В2, С,
Б, Е, РР),
мг/кг

26,9

17,9-38,0

Ферменты

-

-

Пигменты

0,02

0,01-0,04

Газы, мл%

7,0

3,0-15,0

Жир молочный. Считается самым ценным компонентом, поэтому цена продукта зависит от содержания жира (2,8-5%). Молочный жир отличается наибольшей энергетической ценностью и разносторонней биологической активностью. Он является источником группы витаминов, токоферолов, фосфатов и других важных компонентов. В молоке молочный жир находится в виде суспензии, состоящей из мелких жировых шариков размером от 0,1 до 20 мкм.

В 1 мл коровьего молока содержится 1,0-12,0 млрд жировых шариков. Температура плавления молочного жира 25-28°С, застывания - 18-23°С, плотность при 20°С - 0,918-0,924, число рефракции 42-45, коэффициент преломления 1,453-1,455, йодное число - 25-28.

По химическому составу молочный жир представляет собой производное спирта глицерина и жирных кислот, на долю которых приходится 93-95% массы жира. В настоящее время в молоке обнаружено свыше 150 жирных кислот, однако наиболее часто встречаются 25-28, из них 18-20 считаются основными (в других жирах их не более 5-7 наимено­ваний).

В таблице 2 представлен состав липидов в молоке основных видов сельскохозяйственных животных. Содержание липидов указано в г на 100 г продукта, что аналогично его процентным показателям.

Содержание жирных кислот в молоке под влиянием кормления животных, сезона года, стадии лактации, различных заболеваний и других факторов может значительно изменяться. Жирные кислоты подразделяются на две категории - насыщенные и ненасыщенные. Последние, в свою очередь, делятся на мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Содержание насыщенных жирных кислот составляет 65% (лауриновая, миристиновая, пальмитиновая и другие), ненасыщенных - 35% (олеиновая, линолевая, линоленовая, пальмитолеиновая, арахидоновая). Лецитин относится к фосфолипидам, он при гидролизе образует две молекулы жирных кислот (олеиновая, стеариновая).

По сравнению с другими жирами животного и растительного происхождения в молочном жире содержится много низкомолекулярных летучих жирных кислот (масляная, капроновая, каприловая), придающих молоку специфический привкус и аромат.

Таблица 2
Содержание липидов в молоке
сельскохозяйственных животных (г на 100 г продукта)

Название липида

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

Сумма липидов

3,60

7,80

7,70

4,20

1,90

Триглицериды

3,50

7,50

7,40

4,00

1,80

Фосфолипиды

0,03

0,07

0,07

0,04

0,02

Холестерин

0,01

0,02

0,03

0,03

-

Жирные кислоты
(сумма)

3,41

7,38

7,30

3,98

1,80

Насыщенные

2,15

4,85

4,60

2,64

0,69

в том числе: масляная

0,11

0,26

0,23

0,13

0,01

капроновая

0,08

0,02

0,15

0,10

0,02

каприловая

0,04

0,09

0,15

0,11

0,04

каприновая

0,09

0,12

0,38

0,30

0,09

лауриновая

0,10

0,19

0,23

0,21

0,09

миристиновая

0,51

0,72

0,64

0,38

0,11

пальмитиновая

0,64

2,48

1,64

0,01

0,30

маргариновая

0,02

0,06

-

-

-

стеариновая

0,35

0,78

0,94

0,39

0,03

арахиновая

0,04

-

-

-

-

Мононенасыщенные

1,06

2,16

2,39

1,14

0,46

в том числе:
миристолеинивая

0,05

 

0,04

0,03

0,01

пальмитолеиновая

0,09

0,16

0,11

0,10

0,01

олеиновая

0,78

1,70

2,23

0,93

0,32

Полиненасыщенные

0,21

0,37

0,31

0,21

0,65

в том числе: линолевая

0,09

0,16

0,24

0,13

0,19

линоленовая

0,03

0,07

-

0,08

0,44

арахидоновая

0,09

0,02

0,07

-

-

В молочном жире баланс содержания насыщенных (пальмитиновая, миристиновая, стеариновая) и ненасыщенных (олеиновая, линолевая) жирных кислот определяет консистенцию, температуру плавления и другие физические свойства молочного жира. При порче молочного жира появляются альдегиды, кетоны, оксикислоты и другие соединения.

Содержание жира в коровьем молоке колеблется от 2,8 до 6,0%, что зависит от режима и условий доения: в первой трети удоя жира больше, чем в последней части выдоенного молока. Содержание в воздухе помещения сверхнормативного количества углекислоты, аммиака, сероводорода и других вредных газов уменьшает уровень жира на 0,3-0,5%. Жир в молоке находится в виде жировых шариков, окруженных защитными лецитиновыми белковыми оболочками размером 2-5 мкм. Защитная оболочка препятствует слиянию шариков в конгломераты, поэтому молочный жир представляет собой эмульсию в воде. Дестабилизация эмульсии (появление незащищен­ного оболочкой свободного жира) является причиной окислительной порчи продукта. Молочный жир легко разлагается на глицерин и свободные жирные кислоты и окисляется путем насыщения ненасыщенных жирных кислот.

Кроме жира в молоке содержатся жироподобные вещества - фосфатиды (лецитин, кефамен), гликолипиды (цереброзид, сфингозин) и стероиды (холестерин, эргостерин).

 Гликолипиды, или цереброзиды. В отличие от фосфатидов гликолипиды содержат по одной жирной кислоте - сфингозин и галактозу. Фосфорной кислоты в них нет. Гликолипиды участвуют в формировании оболочек жирных шариков.

 Стероиды. В состав стероидов входят стеролы (стерины) и стериды. В молоке обычно стеролы находятся в свободном состоянии и представлены холестеролом (холестерин) и эргостеролом (эргостерин), которые концентри­руются в оболочках жировых шариков.

Стероиды подобно фосфатидам регулируют обмен веществ в ор­ганизме животных. При облучении молока ультрафиолетовыми лучами эргостерон, как провитамин, превращается в витамин Б2, а холестерол участвует в образовании биологически активного витамина В3.

По мнению ряда авторов, лецитиново-белковый комплекс оболочек молочных жировых шариков и метионин обладают антисклеротическими свойствами.

 Белки молока. Белки молока состоят в основном из казеина, альбумина и глобулина. Содержание белков в молоке колеблется в пределах от 2,8 до 4,6%, из них казеин составляет около 82%, альбумин - 12% и глобулин - 6% от общего количества белков. Соотношение белков в молоке меняется в зависимости от периода лактации, кормления животных, различных заболеваний и других факторов.

Белки молока обладают высокой полноценностью, так как содержат все необходимые человеку и животным аминокислоты (около 20), среди которых различают незаменимые и заменимые аминокислоты, которые до 80% считаются легкоусвояемыми. В первые часы после рождения белки молока усваиваются в организме новорожденных животных без изменения, что обеспечивает защиту от неблагоприятных условий окружающей среды. В молоке содержится больше незаменимых аминокислот, чем в мясе, рыбе, бобовых растениях и других продуктах. Однако в молоке снижено содержание аминокислот, содержащих серу (цистин, цистеин), почти на 20%.

 Казеин- сложный белок молока, который относится к фосфоро-протеинам, по составу представляет собой комплекс нескольких фракций (α, β, γ, κ), отличающихся друг от друга аминокислотным составом и содержанием остатков фосфорной кислоты. В молоке казеин содержится в виде сложного казеинаткальциевого фосфатного комплекса, который в свежем молоке находится в виде мицелл. В состав казеина входят 18 аминокислот, соотношение которых меняется по сезонам и периодам лактации. При взаимодействии с кислотами, солями или сычужным ферментом казеин выпадает в осадок (кислотная, сычужная, кальциевая коагуляция), это свойство используется при приготовлении кисломолочных продуктов.

Предлагаем ознакомиться  Туберкулёз (микобактериоз) у золотых рыбок, барбусов, данио, расбор

 Альбуминав молоке содержится 0,2-0,6%. Это полноценный легко переваривающийся в организме человека белок, не содержащий в своей молекуле фосфора. В его составе больше жизненно важных аминокислот, что ценно для питания детей и молодняка животных. Он не свертывается сычужным ферментом и поэтому используется при приготовлении молочных кремов, паст, сырков. В молозиве альбумин содержится в количестве 10­12%, поэтому молозиво считается ценным защитным антитоксическим продуктом для новорожденных.

 Глобулиныв молоке находятся в растворенном состоянии в количестве 0,05-0,2%. Они являются антибактериальными и антитоксическими специфическими антителами. В молозиве глобулины содержатся в количестве 8-15%. Сычужный фермент не свертывает глобулины, поэтому они при изготовлении сыров остаются в сыворотке. Глобулины и альбумины свертываются при нагревании до 75°С, сначала они денатурируются, потом коагулируют.

Большинство аминокислот входит в состав белков молока, но некоторые из них находятся в свободном состоянии. Средний аминокислотный состав молока различных видов сельскохозяйственных животных указан в таблице 3.

Белковые и небелковые азотистые соединения. В молоке содержится небольшое количество небелковых азотистых веществ: мочевая кислота, креатин, ксантин, гиппуровая кислота, свободные аминокислоты, пептиды, липопротеины, пуриновые основания

Таблица 3
Аминокислотный состав молока (АМК)
сельскохозяйственных животных (мг на 100 г продукта).

Показатель

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

Вода, %

87,3

82,3

80,8

87,3

89,7

Белок, %

3,2

4,0

5,6

3,0

2,2

Коэффициент
пересчета

6,38

6,38

6,38

6,38

6,38

Незаменимые
аминокислоты

1426

1783

2441

1295

1015

в том числе: валин

191

239

370

191

102

изолейцин

189

210

278

172

117

лейцин

324

397

518

308

174

лизин

261

308

571

133

185

метионин

87

105

134

70

65

треонин

153

194

232

143

108

триптофан

50

58

70

42

31

фенилаланин

171

277

268

136

223

Заменимые
аминокислоты

1991

2227

3134

1784

1256

в том числе:
аланин

98

154

154

121

140

аргинин

122

128

206

109

135

гистидин

218

361

271

249

181

аспарагиновая
кислота

90

83

172

105

56

глицин

47

57

60

46

46

глутаминовая
кислота

717

559

1164

594

298

пролин

302

368

535

271

127

серин

186

267

320

154

116

тирозин

184

197

192

105

114

Показатель

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

цистеин

21

53

60

30

43

Общее

количество АМК

3417

4015

5575

3079

2271

К небелковым азотистым веществам также относятся пигменты, попадающие из корма (хлорофилл, ксантофилл, каротин). Все они растворимы в жирах и придают маслу желтый цвет (особенно каротин).

Содержание небелковых азотистых соединений в коровьем молоке составляет 0,02-0,045%, в кобыльем достигает 0,5-0,6%.

 Молочный сахар (лактоза) представляет собой дисахарид, который при гидролизе распадается на глюкозу и галактозу. Лактозы в молоке содержится 4,0-5,5%, что придает ему слегка сладковатый вкус. Лактоза в 5­6 раз менее сладкая, чем свекловичный сахар, поэтому при ее высоком содержании молоко не имеет выраженного сладкого вкуса. Под действием разбавленных кислот и ферментов, выделяемых некоторыми молочно­кислыми бактериями и дрожжами, лактоза гидролизуется с образованием глюкозы и галактозы. Молоко может подвергаться брожению (молочнокислому, спиртовому, пропионовокислому, маслянокислому) в зависимости от вида размножающихся микроорганизмов.

Углеводы в молочных продуктах (сметана, творог, простокваша) включают в основном лактозу и продукты ее гидролиза (глюкозу и галактозу). В природе лактоза содержится только в молоке (в среднем 4,8%). В тонком отделе кишечника лактоза гидролизуется до глюкозы и галактозы. В молоке содержатся в небольшом количестве фосфатные сахара - галактоза, фруктоза.

При скисании молока лактоза распадается на молочную кислоту, спирт, эфиры, летучие кислоты и другие соединения. Нагревание молока до температуры свыше 95°С вызывает его легкое побурение, обусловленное реакцией между лактозой и некоторыми свободными аминокислотами, в результате чего образуются меланоиды с явно выраженным привкусом карамелизации. Это реакция используется при производстве топленого молока и ряженки. Молочный сахар, хотя и подвержен брожению в кишечнике, почти полностью всасывается через стенки желудочно-кишечного тракта человека или животного.

 Минеральные вещества. В состав молока практически входят все элементы периодической системы Менделеева. Однако больше всего содержится кальция и фосфора. Большая часть макроэлементов присутствует в молоке в виде неорганических солей. Благодаря содержанию в молоке солей щелочных и щелочноземельных металлов белки находятся в нем в виде золя. Молоко довольно богато микроэлементами, среди которых особенно важны марганец, никель, кобальт, фтор, бром и йод.

Среднее содержание минеральных веществ в молоке некоторых видов сельскохозяйственных животных приведено в таблице 4.

В целом минеральных веществ в молоке содержится 0,6-0,85%, в их числе макроэлементы (кальций, фосфор, натрий, калий, магний, хлор, сера) и более 20 микроэлементов (железо, марганец, свинец, кобальт, медь, йод, цинк, гелий, серебро, олово, хром, никель).

 Минеральные вещества в молоке содержатся в ионно- и молекулярно-дисперсном состоянии, а также в соединении с белками, витаминами, ферментами, гормонами. Они обеспечивают солевой обмен в организме, регулируют осмотическое давление крови и тканей, активизируют деятельность ферментов и обеспечивают гемопоэз. Содержание минеральных веществ в молоке зависит от рациона животного в период лактации и биогеохимической характеристики почвы, где выращивались корма.

 Витамины молока. Молоко содержит большое количество витаминов. Содержание их в молоке зависит от кормления и условий содержания молочных коров. Для обогащения молока витаминами особенно большое значение имеет получение коровами сочных и зеленых кормов, а также систематические прогулки животных.

Наибольшим разнообразием в содержании витаминов отличается молоко коров и коз.

Таблица 4
Содержание минеральных веществ в молоке
сельскохозяйственных животных (на 100 г продукта)

Показатели

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

Зола, %

0,7

0,8

0,9

0,8

0,4

Макроэлементы,
мг: калий

148

130

198

145

64

кальций

122

174

178

143

89

магний

13

23

11

14

9

натрий

50

47

26

47

-

нитраты

0,04

-

-

-

-

сера

29

-

-

-

-

фосфор

92

109

156

89

54

хлор

110

68

76

35

-

Микроэлементы,
мкг: железо

67

54

92

100

61

йод

16

-

16

11

-

кобальт

0,8

0,9

5,0

-

1,4

марганец

6

17

11

17,2

2,9

медь

12

20

13

20

22

молибден

5

2

8

-

-

олово

4

-

-

-

-

селен

2

-

-

-

-

фтор

29

19

-

-

-

Показатели

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

хром

2

-

-

-

-

цинк

457

575

500

-

210

Содержание наиболее важных витаминов в молоке сельскохозяйственных животных различных видов из расчета на 100 г продукта приводится в таблице 5.

Таблица 5

Показатели

Молоко

коровье

буйволиное

овечье

козье

кобылье

Витамин А, мг

0,025

0,06

0,05

0,06

0,02

Каротин, мг

0,015

-

0,01

0,04

0,03

Витамин Б, мкг

0,05

-

-

0,06

-

Витамин Е, мг

0,09

0,20

0,18

0,09

-

Витамин С, мг

1,50

2,50

5,00

2,00

0,40

Витамин В6, мг

0,05

0,02

-

0,05

0,03

Витамин В12, мкг

0,40

0,32

0,50

0,10

0,35

Биотин, мкг

3,20

-

8,10

3,10

1,00

Пантотеновая
кислота, мг

0,38

0,34

0,41

0,30

0,25

Рибофлавин, мг

0,15

0,13

0,35

0,14

0,04

Тиамин, мг

0,04

0,06

0,06

0,04

0,03

Фолацин, мкг

5,00

-

-

1,00

-

Холин, мг

23,60

-

30,00

14,20

23,50

Из группы жирорастворимых витаминов в молоке выявляют витамины А (ретинол), Б (кальциферол), Е (токоферол), К, Р и др. Из группы водорастворимых в молоке присутствуют витамин С (аскорбиновая кислота), В (тиамин), В2 (рибофлавин), В5 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В12 (кобаламин), РР (ниацин), Н (биотин), фолиевая кислота (фолацин) и другие.

Витамины А, Р при переработке молока в основном сохраняются, витамины группы В и С частично разрушаются, потеря их составляет 10­30%, а каротина не превышает 10-13%. В зимний период в молоке уменьшается содержание витаминов А и Б.

Кроме того, в молоке содержатся ферменты (эстеразы, карбогидразы, протеазы, пероксидазы, каталазы и др.) и гормоны (пролактин, оксибонил, тиролиберин, эстрогены, прогестерон, тироксин, простогдандины).

 Ферменты молока. Специфических ферментов молоко не имеет. Они попадают в него во время дойки коров из клеток молочной железы или образуются микрофлорой, развивающейся в молоке. Из них наибольшего внимания заслуживают липаза, фосфатаза, каталаза, пероксидаза, редуктаза. Некоторые из этих ферментов широко используют для санитарно-гигиенической оценки молока.

Всего из молока выделено 20 истинных (нативных) ферментов и ферментов микробного происхождения. К числу последних относится редуктаза, которая накапливается в молоке при размножении в нем бактерий. Ее активность возрастает прямо пропорционально числу микроорганизмов. С помощью редуктазной пробы устанавливают общую бактериальную обсемененность молока. Пероксидаза - это нативный фермент молока, который характеризуется термостабильностью и разрушается при температуре около 80°С. Реакцией на пероксидазу контролируется эффективность пастеризации молока. Каталаза переходит в молоко из тканей молочной железы. Ее содержание увеличено в молоке, полученном от больных маститом животных. Фосфатаза катализирует гидролиз эфиров фосфорной кислоты. Она разрушается при 63°С в течение 30 мин, что используется при определении режимов пастеризации и стерилизации молока.

В молоке животных содержатся гормоны, а также в газообразном состоянии кислород и углекислый газ.

В последние годы большой проблемой стало наличие в молоке чужеродных веществ, многие из которых являются токсичными для человека (антибиотики, пестициды, тяжелые металлы, радиоактивные изотопы, нитраты, нитриты, микотоксины и др.).

Молоко может содержать различные микроорганизмы, в том числе возбудителей инфекционных болезней (туберкулез, бруцеллез, листериоз, лейкоз).

В первые дни после отела (до 10-11 сут.) молоко называется молозивом. Оно существенно отличается от нормального молока почти по всем показателям: вкусом, цветом, консистенцией, плотностью, высоким содержанием белка (до 15-23%), жира (до 6%) и молочного сахара (до 4%). В нем содержится больше альбуминов, глобулинов и лейкоцитов. Молозиво легко сворачивается при нагревании и слабо активно при взаимодействии с сычужным ферментом.

В последние 7-14 дней лактации перед запуском коровы состав молока резко изменяется. Содержание жира возрастает до 5-10%, белка до 4-5,3%, кислотность снижается до 12-13°Т, жировые шарики становятся очень мелкими и плохо отделяются в масло. Молоко приобретает горьковато-соленый вкус. С увеличением возраста коров до 6 лет повышается содержание жира в молоке, которое затем постепенно снижается. Молоко 3­7 лактаций более полноценное по содержанию питательных веществ, чем у первотелок и коров старшего возраста.

 Физические свойства молока оцениваются органолептическими показателями (цвет, консистенция, запах, вкус), плотностью, вязкостью, осмотическим давлением, точкой замерзания. При экспертизе молока особое значение имеют не только органолептические показатели, плотность, чистота, кислотность, но и жирность, микробная загрязненность и другие физические свойства.

Предлагаем ознакомиться  Умеют ли слоны бегать и прыгать? | Вопрос-ответ | Вокруг Света

Цельное свежее молоко - это однородная жидкость белого или желтовато-белого цвета, с приятным, слегка сладковатым вкусом и специфическим запахом, однородной консистенции. При обезжиривании цвет становится голубовато-белым, ухудшается вкус. Снижение содержания белков ведет к появлению водянистого привкуса.

Изменения цвета молока возможны при некоторых заболеваниях животных (гемоспоридиозы, пастереллез, лептоспироз, мастит). Желтый цвет молоко приобретает при обильном кормлении морковью и кукурузой. Красноватый цвет отмечают при скармливании лютиковых, молочайных растений, при машинном передаивании коров, при развитии в молоке пигментообразующих бактерий (чудесная палочка – (Bact. prodigiosum).

 Запахмолока видоспецифичен. Доброкачественное молоко имеет приятный запах, однако при хранении с пахучими веществами (рыба, нефтепродукты, квашения, силос) или при попадании частичек навоза молоко приобретает посторонний запах. При хранении молока в плотно закрытой емкости в нем размножаются гнилостные анаэробные микроорганизмы, обусловливающие гидролитические процессы и гнило­стный запах. Аромат молока легче определять после подогрева до 25-30°С.

 Вкуспарного молока слегка сладковатый. На него отрицательно влияет скармливание животным редьки, репы, турнепса, люпина, лука, сурепки, полыни, а также рыбной муки. Солоноватый привкус появляется в молоке коров, больных маститом, туберкулезом вымени, а также в последние дни лактации (стародойное молоко). При длительном хранении в условиях холодильника в молоке размножаются психрофильные бактерии, способствующие появлению прогорклого привкуса. Гнилостные бактерии могут обусловливать щелочно-мыльный привкус. Хранение молока в ржавой посуде приводит к появлению металлического привкуса, при снижении содержания белков появляется водянистый привкус.

 Консистенциямолока жидкая, однородная. Молоко легко переливается из одной посуды в другую. Наличие хлопьев и сгустков в молоке свидетельствует о болезни вымени. Слизистое, тягучее молоко обусловлено молочнокислыми стрептококками, лактобациллами, флавобактериями. Водянистая консистенция может появиться в молоке при обильном скармливании жома, барды, свекольной ботвы, при фальсификации водой.

 Плотность молока - это масса молока при 20°С, заключенная в единице объема (кг/м3). Ее определяют с помощью ареометра, и зависит она от содержания в молоке составных частей: молочный жир - 922 кг/м3, белки - 1391 кг/м3, лактоза - 1545 кг/м3, соли - 2857 кг/м3. Другими словами, плотность - это величина, показывающая, насколько масса молока при температуре 20°С больше массы дистиллированной воды при температуре 4°С. При изменении соотношения компонентов в молоке изменяется и его плотность. В норме плотность молока колеблется от 1,027 до 1,033 г/см3, а при добавлении 10% воды плотность молока снижается на три деления шкалы ареометра. С увеличением содержания жира в молоке плотность тоже снижается, при повышении количества сухих обезжиренных веществ - повышается. Плотность парного молока несколько ниже остывшего (на 0,001-0,002 г/см3), что связано с переходом жира из жидкого состояния в твердое и в некоторой степени с уменьшением содержания газов в молоке.

По показателю плотности устанавливают натуральность молока. Молоко, плотность которого ниже 1,027 г/см3, считается анормальным, оно или разбавлено водой, или получено от больных коров. При добавлении воды плотность молока уменьшается, а при снятии жира или добавлении обезжиренного молока - увеличивается. Так, если к молоку добавлено 3% воды, его плотность уменьшается на 0,001 г/см3. Кроме того, показатель плотности используют для пересчета, объема молока на массу. И наоборот, для этого количество литров умножают на плотность или плотность умножают на массу и получают объем.

Молоко и молочные продукты обладают высокой энергетической ценностью. Энергетическая ценность 1 кг молока составляет 2400 кДж.

При оценке качества молока могут быть использованы показатели других физических свойств. Так, при добавлении в молоко воды уменьшаются величины осмотического давления, вязкости, температуры кипения. В молоке, полученном от больных животных, повышается электропроводность, изменяется осмотическое давление, вязкость и другие показатели.

 Буферная емкость. Если бы в молоке не было буферных систем, выработка кисломолочных продуктов и сыра была бы невозможна. Так как молочнокислые закваски могут развиваться при определенном значении рН, низкие величины рН действуют на них губительно. Следовательно, молочная кислота, образующаяся при сбраживании молочного сахара, должна каким-то образом нейтрализовываться. Определенную роль в этом процессе играют буферные системы, до момента утраты этих свойств. Изменение рН молока при добавлении кислоты или щелочи произойдет в том случае, если будет превышена буферная емкость. Под буферной емкостью понимают количество кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 100 мл молока, чтобы изменить величину рН на единицу.

Вследствие буферных свойств молока рН кефира, выработанного термостатным способом, в конце сквашивания при титруемой кислотности 75-80°Т составляет лишь 4,85-4,75, а рН сгустка в процессе производства творога жирного при кислотности 58-60°Т - 4,15-5,05. При таком рН возможно развитие молочнокислых стрептококков и накопление ароматиче­ских веществ. При выработке твердых сыров рН сырной массы после прессования при высокой титруемой кислотности имеет величину, равную 5,2-5,6, что объясняется большим содержанием в ней белков, буферная способность которых при протеолизе увеличивается.

 Окислительно-восстановительный потенциал - способность составных веществ молока присоединять или терять электроны. Измеряемый окислительно-восстановительный потенциал молока, находящегося в равновесии с воздухом при температуре 25°С и рН 6,6-6,7, лежит в пределах 250-350 мВ.

Молоко содержит химические соединения, которые могут легко окисляться или восстанавливаться, - витамины С, Е, группы В, амино­кислота цистеин, кислород, ферменты.

Наибольшее изменение окислительно-восстановительного потенциала происходит вследствие активного метаболизма микроорганизмов. Микро­организмы потребляют кислород и образуют ферменты, обладающие восстановительным действием. Высокое содержание бактерий, продуцирую­щих кислоту, вызывает быстрое падение окислительно-восстановительного потенциала. В охлажденном молоке развитие кислотообразующих микроорганизмов тормозится и снижение потенциала замедляется.

Усиление восстановительных свойств молока, то есть падение окислительно-восстановительного потенциала, вызывают тепловая обработка и развитие микроорганизмов. Так, молочнокислые бактерии при развитии в молоке понижают величину окислительно-восстановительного потенциала до 60-120 мВ, а в твердых сырах - до 150-170 мВ. На изменении величины окислительно-восстановительного потенциала основана редуктазная проба. При определенном значении окислительно-восстановительного потенциала индикаторы (метиленовый голубой или резазурин), внесенные в молоко, восстанавливаются, обесцвечиваясь или изменяя окраску. Чем больше бактерий содержится в сыром молоке, тем быстрее падает окислительно-восстановительный потенциал и восстанавливаются добавленные реактивы.

Повышению окислительно-восстановительного потенциала, то есть усилению окислительных свойств молока, способствуют металлы (Си, Ре) и аэрация (перемешивание). От величины окислительно-восстановительного потенциала зависит интенсивность протекания в кисломолочных продуктах биохимических процессов и накопление ароматических веществ (диацетила).

Возникновение в молоке и молочных продуктах таких пороков вкуса, как металлический и салистый привкусы, обусловлено повышением окислительно-восстановительного потенциала среды.

 Вязкость характеризует его сопротивление течению, то есть свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной ее части относительно другой. Единицей измерения вязкости молока служит МПа/с (сантипуаз). В молоке определяют в основном относительную вязкость по отношению к воде. При температуре 20°С вязкость молока равна в среднем 1,8 МПа/с.

На вязкость оказывают влияние величина и распределение жировых шариков по размеру, содержание казеина и его состояние (гидратация, величина мицелл), состояние сывороточных белков, а также обработка молока. Так, вязкость молока увеличивается в процессе гомогенизации и при повышении содержания сухих веществ. На вязкость влияет и температура продукта - чем она выше, тем меньше вязкость. Вязкость молока увеличивается в процессе хранения. Между вязкостью и текучестью существует обратная зависимость - чем выше вязкость, тем меньше текучесть исследуемого образца. В молоке структурная вязкость обусловлена в первую очередь молочным белком, в сливках - молочным жиром и особенно образованием скоплений жировых шариков. Этот показатель характеризует консистенцию продукта. Сывороточные белки и лактоза незначительно влияют на вязкость.

Вязкость молока служит контролем правильности технологических процессов и лежит в основе расчета при конструировании выпарных аппаратов, установления коэффициента теплопередачи, подборе технологического оборудования для производства плавленых сыров, конструкции сепараторов и молокопроводов.

В практике наибольший интерес представляет вязкость сильно структурированных молочных продуктов - сметаны, простокваши и кисломолочных напитков.

Поверхностное натяжение можно выразить как силу, действующую на поверхности жидкости. Единица измерения поверхностного натяжения - ньютон на метр (Н/м). Поверхностное натяжение молока при 20°С составляет 0,05 Н/м, воды - 0,07 Н/м.

Более низкое поверхностное натяжение молока, по сравнению с поверхностным натяжением воды, объясняется наличием в молоке поверхностно-активных (ПАВ) веществ - белков плазмы молока, белков оболочек жировых шариков, фосфолипидов и жирных кислот.

 Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, химического состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжительности хранения, режимов технологической обработки. Так, поверхностное натяжение снижается при нагревании молока и особенно сильно при гидролизе, так как в результате гидролиза жира образуют ПАВ - жирные кислоты, ди- и моноглицериды, понижающие величину поверхностной энергии.

Только что выдоенное молоко имеет самый высокий показатель поверхностного натяжения, через 12 ч, при температуре 18-23°С он принимает оптимальное значение, а при 10°С - через 2 ч после доения коров.

Показатель поверхностного натяжения молока имеет практическое значение для процессов переработки - пенообразования в аппаратах при сушке, сгущении молока, изготовлении мороженого и масла.

 Электропроводность молока - величина, обратная электрическому сопротивлению, характеризующая способность раствора проводить электри­чество. Измеряется в сименсах на метр (См/м). Молоко - плохой проводник электричества, однако в маститном молоке электропроводность может возрастать за счет изменения состава минеральных веществ. Электро­проводность молока обусловлена наличием ионов водорода, калия, натрия, кальция, магния, хлора, казеинами и сывороточными белками. Электро­проводность молока в среднем составляет 0,46 См/м и зависит от лактационного периода, вида, породы животных.

 Температура кипения молока несколько выше, чем у воды (100,2°С), вследствие наличия в нем солей, сахаров и других веществ.

 Осмотическое давление и температура замерзания. Осмотическое давление молока близко по величине к осмотическому давлению крови животного и в среднем составляет 0,66 мПа. Оно обусловлено высокодисперсными веществами: лактозой и хлоридами. Белковые вещества, коллоидные соли незначительно влияют на осмотическое давление, а содержание жира практически не влияет.

Осмотическое давление рассчитывают с учетом температуры замерзания молока (-0,54°С) по формуле, согласно законам Рауля и Вант-Гоффа.

Р (осм.) = 1 х 2,269/К, где I - понижение температуры замерзания исследуемого молока, °С; 2,269 - осмотическое давление при 1 моли вещества в 1 л раствора, мПа; К - криоскопическая постоянная растворителя, для воды равна 1,86.

Следовательно:

Р (осм.) = 0,54 х 2,269/1,86 = 0,66 мПа.

Осмотическое давление молока, как и других физиологических растворов, сохраняется на постоянном уровне. Поэтому при повышении в молоке содержания хлоридов в результате изменения физиологического состояния животного (особенно перед концом лактации или при заболевании) происходит одновременное снижение количества другого низкомолекулярного компонента молока - лактозы, что сохраняет осмотическое давление молока на определенном уровне.

Предлагаем ознакомиться  Среда обитания большой панды

Температура замерзания является также постоянным физико-химическим показателем молока, так как обусловливается только растворимыми составными частями молока - лактозой и солями, которые содержатся в постоянной концентрации. Температура замерзания молока колеблется в узких пределах от минус 0,51°С до минус 0,59°С. Она изменяется в течение лактационного периода, при заболевании животного, при фальсификации молока водой или содой, вследствие отклонения в содержании лактозы. В начале периода лактации температура замерзания понижается до минус 0,564°С, в середине - повышается до минус 0,55°С, в конце - снижается до минус 0,581°С (табл. 6).

Таблица 6

Зависимость температуры замерзания молока при фальсификации

Фальсификации молока

Температура замерзания

Оценка молока

Добавление воды

Минус 0,00-0,12°С

Ближе к температуре
замерзания воды

Фальсификация молока

Минус 0,38-0,48°С

Фальсифицированное
молоко

Температура замерзания
молока без добавления
воды и других жидких
компонентов

Минус 0,54-0,55°С

Температура замерзания
нормального молока

Добавление
нейтрализующих средств.
При фальсификации
молока температура
замерзания продолжает
снижаться

Минус 0,62-0,64°С

Молоко содержит
посторонние соли,
нейтрализующие
средства

Химические свойства молока характеризуются общей (в градусах Тернера) и активной (рН) кислотностью, причем каждая имеет самостоятельное значение в оценке качества продукта.

Титруемая кислотность свежего молока обусловлена наличием кислых солей, белков и газов. Кислотность свежевыдоенного молока ко­леблется от 16 до 18°Т. Она повышается при гидролизе лактозы ферментами микроорганизмов, при обильном скармливании кислых трав, свекловичного жома, концентратов. В течение 8-10 сут. после отела молоко сохраняет кислотность 22-30°Т. Снижение кислотности отмечается при маститах, обусловленных гнилостными микроорганизмами, и составляет 5-13°Т.

Титруемую кислотность используют как показатель свежести молока. Градусы Тернера - это число миллилитров 0,1 н раствора гидроксида натрия, необходимое для нейтрализации 100 мл молока, разбавленного двойным количеством воды. Один миллилитр израсходованного 0,1 н раствора гидроксида натрия соответствует одному градусу Тернера кислотности молока. Чем больше в свежевыдоенном молоке содержится кислых солей, газов и белков, тем выше его кислотность. Титруемая кислотность зависит от возраста, состояния здоровья животного, периода лактации.

Молоко с кислотностью ниже 15°Т относят к анормальному и для пищевых целей не используют. Видимо, оно получено от больных животных или фальсифицировано добавлением воды.

При хранении кислотность молока повышается за счет накопления молочной кислоты в результате сбраживания лактозы. На предприятиях молочной промышленности принимают молоко кислотностью не более 20°Т. Допускают к продаже молоко кислотностью 16-20°Т. Если кислотность ниже 16°Т, молоко не разрешают продавать до выяснения причин понижения.

Активная кислотность (рН) обусловлена степенью диссоциации кислот и их солей. Снижение общей кислотности слабо сказывается на величине рН, что связано с буферными свойствами молока. Это имеет большое значение в молочной промышленности, так как кисломолочные бактерии остаются жизнеспособными даже при значительном увеличении титруемой кислотности, но выраженное изменение рН вызывает их гибель. Для сырого молока рН является показателем качества, а для молочных продуктов - еще и фактором управления производственным процессом.

Молочные продукты удовлетворительного качества характеризуются определенным значением рН. Например, цельное молоко имеет рН 6,6-6,8; сгущенное 6,1-6,4; йогурты - 4,0-4,3; творожная сыворотка - 4,3-4,6.

По величине рН можно судить о способности молока к свертыванию:

  • маститное молоко - рН более 6,8;
  • нормальное свежее - рН 6,6-6,8;
  • начинающее скисать - рН 6,3;
  • свертывание при нагревании - рН 5,7;
  • свертывание с образованием сгустка - рН 5,3-5,5.

Величина рН меняется при колебаниях температуры, причем снижение температуры вызывает отклонение рН в кислую сторону, повышение - в щелочную.

Показатели рН могут рассматриваться как фактор управления производственным процессом. При получении кисломолочных продуктов рекомендуется следить за изменением величины рН сырья, так как от этого зависят качество и выход готовых продуктов. Например, при регулировании созревания сливок для производства кисло-сливочного масла требуемая величина рН должна быть в пределах 4,7-4,95. Если рН снижен, то сливки оказываются переквашены и появляется порок в виде кислого металлического привкуса. Если повышено значение рН, то образуется недостаточное количество диацетила и отмечается порок - пустой, творожный вкус. Сычужное свертывание молока проводят обычно при рН 6,1-6,4, но свежий сыр имеет рН 4,7-5,3; зрелый сыр - 5,2-5,7.

Активность водородных ионов в молоке существенно влияет на размножение микрофлоры. Оптимум роста микроорганизмов лежит в узком диапазоне рН, и его надо поддерживать на заданном уровне. Особенно это важно при подготовке питательных сред для микробиологического контроля молочных продуктов и в целях создания благоприятных условий для роста микроорганизмов в системе биологического самоочищения сточных вод молочных предприятий.

От величины рН молочного сырья зависят многие производственные показатели:

  • коллоидное состояние белков молока и, следовательно, стабильность полидисперсной системы молока;
  • рост полезной и вредной микрофлоры, влияющий на процессы созревания продуктов;
  • скорость образования компонентов вкуса и аромата молочных продуктов;
  • равновесие между ионизированным и коллоидно-распределенным фосфатом кальция, обусловливающее термоустойчивость белковых веществ;
  • активность нативных и бактериальных ферментов;
  • очищающе-дезинфицирующая способность моющих и дезинфици­рующих средств;
  • коррозийное действие дезинфицирующих и моющих растворов;
  • степень загрязненности сточных вод молочных предприятий.

При слабокислой реакции, характерной для свежего молока (рН 6,6­6,8), задерживается развитие гнилостной и болезнетворной микрофлоры. Добавление к молоку соды с целью снижения общей и повышение рН кислотности считается фальсификацией.

При некоторых болезнях (мастит, ящур, туберкулез) свежевыдоенное молоко имеет не слабокислую, а нейтральную или слабощелочную реакцию (рН 7,0-7,4).

 Биологические свойства молока проявляются в способности задерживать развитие микрофлоры в течение определенного времени (бактерицидная фаза).

Молоко, находящееся в вымени лактирующих животных, и в течение определенного периода после выдаивания обладает бактериостатическим и бактерицидным свойством. Обусловлено это наличием в молоке антибактериальных веществ, вырабатываемых организмом животного и поступающих из крови и клеток молочной железы. К этим веществам относят антитела (антитоксины, агглютинины, бактериолизины), иммуно­глобулины, лизоцим, лактоферрин, комплемент, лактенин, ферменты (пероксидаза), систему лактопероксидазы (тиоциацит). Особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво.

Период, в течение которого бактерии, попавшие в молоко, не размножаются, называется бактерицидной фазой. Длительность ее зависит от многих факторов. Продолжительность данной фазы при различных температурах молока следующая: при 37°С - 2 ч, при 30°С - 3 ч, при 25°С - 6 ч, при 10°С - 24 ч, при 5°С - 36 ч и при 0°С - 48 ч. При нагревании молока до 70°С и выше бактерицидные вещества разрушаются и микрофлора, попавшая в молоко, размножается беспрепятственно.

На бактерицидную фазу влияют: промежуток времени с момента выдаивания до охлаждения молока - чем короче промежуток времени, тем продолжительнее бактерицидная фаза; степень охлаждения - чем ниже температура охлажденного молока, тем продолжительнее бактерицидная фаза; величина бактериальной обсемененности молока - чем она ниже, тем дольше сохраняются бактерицидные свойства молока.

Установлен точный химический состав молока

Молоко, как продукт питания, всегда вызывает сомнения и даже споры у обывателей. Людей интересует, откуда берется непереносимость данного продукта, почему, раз польза напитка очевидна, он вызывает такие разные реакции и все-таки можно ли употреблять его взрослому человеку. Ученым открывается путь к тому, чтобы дать вразумительный ответ на все перечисленные вопросы, ведь теперь основной камень преткновения сдвинут с места: стало известно, какой химический состав коровьего молока.

Канадские ученые подробно проанализировали восстановленное и цельное коровье молоко по составу, изучили количественное соотношение различных соединений, включая белки, жиры, углеводы. Химики полагают, что данное исследование поможет в определении качества анализируемого продукта.

Ученые пишут, что коровье молоко по сложности структуры уступает жидкостям организма человека, таким как слюна, моча или кровь. Молочные молекулярные соединения  образуют около двух тысяч обменных структур. Также исследователи выражают надежду на то, что их труд послужит подспорьем деятельности диетологов, а также других ученых.

История использования молока в качестве продукта питания насчитывает несколько тысячелетий. Первооткрывателями в сфере молочного скотоводства стали жители Ближнего Востока и Индии 10-12 тысяч лет назад. В этот же период активно развивалось земледелие и человечество начало переходить на оседлый образ жизни. Этому способствовал также тот факт, что у людей произошла уникальная мутация в гене LCT, благодаря которой у взрослых появилась переносимость к молоку. Данный феномен не остался без внимания со стороны науки.
Установлен точный химический состав молока

За последние несколько лет существенно увеличился исследовательский интерес к вопросам влияния коровьего или материнского молока на деятельность детского и взрослого организмов. В результате научного анализа было выявлено, что данный продукт богат нутриентами, а также ферментами, которые дают организму силы на борьбу с болезнетворными микробами и воспалительными процессами. Также в молоке имеются вещества, благотворно влияющие на работу кишечника.

Известно, что в процессе обработки коровьего молока или готовки различных смесей, используемых для кормления грудных детей, часть этих полезных структур теряется. Однако определить, какие именно изменения происходят со свойствами продукта после обработки, было невозможно, поскольку полный химический состав молока коров не был известен до настоящего времени.
Установлен точный химический состав молока

Сотрудники одного из канадских университетов (Эдмонтон) во главе с Дэвидом Вишартом (David Wishart) совершили прорыв в изучении данной проблемы и составили подробное описание химического состава коровьего молока в таблице.  

Установлен точный химический состав молока

Для проведения исследований ученые задействовали эффективное оборудование (ЯМР-спектроскопы, масс-спектрометры, хроматографов), с помощью которого провели ряд опытов. В качестве образцов было взято 4 разновидности обезжиренного и цельного молока.

Идея технологии изучения подробного состава опытных образцов молока оказалась предельно простой и продуктивной. Сначала исследователи прибегли к замораживанию небольших порций продукта, которые затем были пропущены сквозь специальные фильтры, задерживающие белковые и жировые молекулы большого размера. После проведения тщательного анализа молекул химики записали их подробный состав. Затем изучили и описали соединения в составе сыворотки, которая осталась после отделения жира.
Установлен точный химический состав молока

Проведенные опыты показали, что отличие натурального молока от обезжиренного выражается лишь в жирности. На показатели витаминов (за исключением жирорастворимых A, D, E),  органических кислот и белка снижение количества жира не влияет. 

Картина проведенного анализа не будет полной без описания удивительных открытий исследователей. Кроме стандартного для молока набора углеводов, белков и жиров, специалисты смогли обнаружить в самом популярном напитке необычные соединения, среди которых следующие:

  • антибиотики;

  • растительные гормоны;

  • гербициды;

  • фрагменты дезоксирибонуклеиновых кислот коров;

  • пестициды.

Значительная доля «находок» была установлена ранее, однако в лабораториях обнаружено некоторое количество абсолютно новых белковых и жировых молекул. Исследователи выражают надежду на то, что изученный точный химический состав молока и молочных продуктов даст возможность объяснить их воздействие на организм отдельно взятого человека, извлечь больше пользы для нашего здоровья.

Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector