Краткая характеристика вторичного молочного сырья
3 Краткая характеристика вторичного молочного сырья
В процессе промышленной переработки молока в жировые (сливки, сметана, сливочное масло), белковые и белково-жировые (сыр, творог, казеин) продукты в обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку переходит от 50 до 75 % сухих веществ молока. Степень перехода основных компонентов молока во вторичное сырье показана в таблице.
Таблица - Степень перехода основных компонентов молока во вторичное молочное сырье
Компоненты молока | Степень перехода, % | ||
в обезжиренное молоко | в пахту | в молочную сыворотку | |
Рекомендуемые материалыFREE Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на мощность 45 киловатт FREE Разработка технологического процесса изготовления типовой детали - вал шлицевой (ТМ-30), сталь 45 FREE Часы на БИС К145ИК1901 FREE Проектування технологічного оснащення для оброблення деталі "Кронштейн 6464.4700.015" FREE Тепловой расчет парового котла типа Пп-1000-25-545/542-ГМ FREE Гидравлический расчет проточной части центробежного насоса НЦВС 40/30 1 | 2 | 3 | 4 |
Молочный жир | 1,4 | 14 | 5,5 |
Продолжение таблицы
1 | 2 | 3 | 4 |
Белок, всего, в т.ч. Казеин сывороточные белки | 99,6 99,5 99,8 | 99,4 99,5 99,6 | 24,3 22,5 95 |
Лактоза | 99,5 | 99,4 | 96 |
Минеральные соли | 99,8 | 99,6 | 98 |
Сухое вещество | 70,4 | 72,8 | 52 |
Обезжиренное молоко и пахта содержат практически весь белковый, углеводный и минеральный комплекс молока и до 15 % молочного жира. В молочную сыворотку переходит углеводный комплекс, сывороточные белки и минеральные соли. Это следует учитывать при идентификации и при экспертизе вторичного молочного сырья.
Содержание отдельных компонентов во вторичном молочном сырье в сравнении с цельным молоком (среднестатистические данные, %) приведено в таблице.
Таблица - Содержание отдельных компонентов во вторичном молочном сырье
Компоненты | Цельное молоко | Обезжиренное молоко | Пахта | Молочная сыворотка |
Молочный жир | 3,7 | 0,05 | 0,5 | 0,2 |
Белки | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 0,9 |
Лактоза | 4,8 | 4,8 | 4,7 | 4,8 |
Минеральные соли | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
Сухое вещество | 12,5 | 8,8 | 9,1 | 6,5 |
Обезжиренное молоко и пахта являются белково-углеводным сырьем (50 % в сухом веществе), а молочная сыворотка – углеводным (70 % в сухом веществе).
Основными и наиболее ценными компонентами вторичного молочного сырья являются белки и углеводы (лактоза). Кроме основных компонентов в обезжиренное молоко, пахту и молочную сыворотку переходят минеральные соли, небелковые азотистые соединения, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела, органические кислоты, т.е. практически все составные части сухого остатка молока и вода.
Белковые азотистые соединения обезжиренного молока и пахты представлены всеми фракциями казеина и сывороточных белков и практически идентичны цельному молоку.
В молочной сыворотке содержатся некоторые фракции казеина, не свертываемые ферментами и кислотами (каппа-казеин и др.) и все фракции растворимых сывороточных белков – лактоальбумин, лактоглобулин, иммуноглобулины, альбумин сыворотки крови, лактоферрин, церулоплазмин и пептоны. Следует подчеркнуть, что аминокислотный набор (пул) белков молочного белково-углеводного сырья включает все незаменимые аминокислоты.
Небелковые азотистые соединения представлены свободными аминокислотами, мочевиной, мочевой и гиппуровой кислотами, креатином и пуриновыми основаниями, которые являются продуктами распада нуклеиновых кислот. В молочной сыворотке спектр небелковых азотистых соединений более выражен, чем в обезжиренном молоке и пахте, что является результатом гидролиза белков при производстве сыра и творога.
Липидный комплекс вторичного молочного сырья представлен, как и в молоке, в основном молочным жиром. Специфичным является более высокая степень дисперсности жировых шариков в этом виде сырья по сравнению с цельным молоком. В массе размер жировых шариков в молочном белково-углеводном сырье составляет 0,5-1,0 мкм, что способствует более легкой усвояемости жира и ускоряет его липолиз, особенно в пахте и молочной сыворотке. Кроме молочного жира в обезжиренном молоке, молочной сыворотке и особенно пахте содержатся все другие фракции липидов молока, в т.ч. фосфатиды (лецитин, кефалин, сфингомиелин) и стерины (холестерин и эргостерин).
Углеводы вторичного молочного сырья представлены главным образом лактозой и продуктами ее гидролиза – глюкозой, галактозой. Имеются сведения о присутствии пентозы (арабиноза) и лактулозы.
Минеральные вещества вторичного молочного сырья представлены органическими и неорганическими соединениями в виде солей, в свободном и связанном состоянии аналогично цельному молоку. Минеральные соли содержат макроэлементы (катионы калия, натрия, кальция, магния) и анионы лимонной, фосфорной, молочной, соляной, серной и угольной кислот.
В этом виде молочного сырья содержатся также микроэлементы молока: железо, медь, марганец, кобальт, йод, кремний, германий и др. В молочной сыворотке минеральных солей несколько меньше, чем в обезжиренном молоке и пахте, т.к. некоторая часть солей переходит в основной продукт (сыр, творог). В то же время необходимо учитывать введение некоторых солей при переработке молока (хлористый кальций) и переход элементов с оборудования и трубопроводов.
Органические кислоты вторичного молочного сырья представлены в основном молочной, лимонной и уксусной кислотами.
Содержание витаминов (в мг/кг; Н и В12 в мкг/кг) во вторичном молочном сырье в сравнении с цельным молоком показано в таблице.
Таблица - Содержание витаминов во вторичном молочном сырье
Витамины | Цельное молоко | Обезжиренное молоко | Пахта | Молочная сыворотка |
Тиамин (В1) | 0,45 | 0,35 | 0,36 | 0,37 |
Рибофлавин (В2) | 1,50 | 1,80 | 2,00 | 2,00 |
Пиридоксин (В6) | 0,33 | 1,50 | 1,60 | 1,30 |
Кобаламин (В12) | 4,00 | 4,00 | 4,20 | 2,60 |
Аскорбиновая кислота (С) | 15,00 | 23,00 | 27,00 | 47,00 |
Ретинол (А) | 0,25 | 0,03 | 0,08 | 0,04 |
Токоферол (Е) | 0,85 | 0,50 | 0,55 | 0,29 |
Биотин (Н) | 56,00 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Холин | 313,00 | 328,00 | 466,00 | 662,00 |
Следует отметить значительное снижение содержания жирорастворимых витаминов во вторичном молочном сырье в сравнении с цельным молоком. Это положение следует учитывать при переработке обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки, обогащая продукты из них витаминами А, D, Е. В то же время содержание пиридоксина (В6), холина и рибофлавина (В2) в молочной сыворотке превышает показатели в молоке, что обусловлено жизнедеятельностью молочнокислых бактерий и должно рассматриваться как положительное явление.
Ферменты вторичного молочного сырья, как и в молоке, относятся к группам гидролаз, фосфорилаз, расщепления, катализа и окислительно-восстановительным, переноса и изомеризации. Причем в пахте, особенно при производстве кислосливочного масла, и молочной сыворотке ферментные системы более выражены, что необходимо учитывать при их хранении и переработке. Тепловая обработка обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки по принятым режимам пастеризации позволяет инактивировать ферменты.
Вода, являясь дисперсионной средой вторичного молочного сырья, по формам связи с сухим веществом (дисперсной фазой) несколько отличается от цельного молока. Кроме того, она связана с сухим веществом более энергоемко, что отражается на эффективности процессов удаления влаги (выпаривание, сушка).
Физико-химические свойства вторичного молочного сырья в сравнении с цельным молоком приведены в таблице.
Таблица - Физико-химические свойства вторичного молочного сырья
Показатели | Цельное молоко | Обезжиренное молоко | Пахта | Молочная сыворотка |
Титруемая кислотность, °Т | 16-18 | 16-20 | 15-50 | 13-75 |
Активная кислотность (рН) | 6,5-6,7 | 6,5-6,7 | 6,6-4,9 | 6,5-4,5 |
Структурно-механические характеристики вторичного молочного сырья в сравнении с цельным молоком приведены в таблице.
Таблица - Структурно-механические характеристики вторичного молочного сырья
Показатели | Цельное молоко | Обезжиренное молоко | Пахта | Молочная сыворотка |
Плотность, кг/м3 | 1029 | 1030-1035 | 1030 | 1022-1027 |
Вязкость, Па·с (10−3) | 1,8 | 1,71-1,75 | 1,65 | 1,55-1,65 |
Поверхностное натяжение, Н/м (10−3) | 49 | 53 | 40 | 52 |
Увеличение плотности обезжиренного молока и пахты в сравнении с цельным молоко вполне объяснимо удалением жира и этот показатель может использоваться для определения их натуральности. Уменьшение плотности сыворотки связано с удалением жира и белков. Поверхностное натяжение молочного белково-углеводного сырья заметно отличается от воды (72·10−3 Н/м).
Пищевая ценность вторичного молочного сырья, как и молока, характеризуется высокой доброкачественностью (безвредностью), достаточной калорийностью, хорошей усвояемостью, оптимальным соотношением питательных веществ, биологической и физиологической полноценностью. По органолептическим свойствам обезжиренное молоко и подсырная сыворотка могут быть отнесены к категории удовлетворительных, пахта и творожная сыворотка – оптимальных.
Энергетическая ценность обезжиренного молока и пахты составляет 58, а молочной сыворотки – 36 % от цельного молока, что следует учитывать при организации промышленной переработки, рекламе и определении стоимости.
Усвояемость основных компонентов молочного белково-углеводного сырья соответствует цельному молоку. За счет превалирования лактозы и сывороточных белков она превышает показатель 98 %.
Биологическая ценность вторичного молочного сырья, по меткому выражению профессора К. С. Петровского, может быть охарактеризована формулой: «минимум калорий при максимуме биологической ценности». Это позволяет рассматривать обезжиренное молоко, пахту, молочную сыворотку и продукты, полученные из них, как биологически полноценные с диетическими и даже лечебными свойствами, обеспечивающими охрану внутренней среды организма. Именно поэтому в ГОСТ Р 51917-2002 эти продукты отнесены к категории молочных.
Лекция "4 Русская социологическая мысль" также может быть Вам полезна.
Значительные объемы молочного белково-углеводного сырья и его достаточно высокая питательная ценность обуславливают необходимость полного его сбора и рационального использования. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что решение этой проблемы возможно только на основе организации промышленной переработки этого вида молочного сырья в пищевые продукты, кормовые полуфабрикаты, технические и медицинские препараты. На специализированных молочных предприятиях за рубежом, начиная с 60-х годов XX столетия, стали появляться так называемые цеха утилизации, где перерабатывались в сухие концентраты все вторичные ресурсы и даже отходы молочного дела. Следует отметить, что на малых предприятиях и в фермерских хозяйствах вторичное молочное сырье также должно быть полностью и рационально использовано, в т.ч. для переработки, а не только для кормления животных.
Известны два основных направления промышленной переработки обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки:
· полное использование всех компонентов сырья (напитки, сгущенные и сухие продукты, ЗЦМ);
· раздельное использование компонентов сырья (извлечение молочного жира, белков, лактозы).
В последние годы сформулировано и научно разработано новое (третье) направление – получение производных компонентов молочного сырья (гидролизаты казеина и сывороточных белков, глюкозогалактозные сиропы, этиловый спирт, лактулоза, лактитол и др.).
Промышленная переработка обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки позволяет реализовать принципы безотходной технологии, увеличить ресурсы полноценных продуктов питания, повысить экономическую эффективность производства и исключить загрязнение окружающей среды. Маркетинг готовой продукции дает заметную экономическую выгоду, примерно равную половине стоимости сырья. Безусловной составляющей организации промышленной переработки вторичного молочного сырья является его стандартизация, сертификация и экспертиза по каждому виду.