Молоко как сырье пищевых производств

Тема 11.1.Молоко как сырье пищевых производств

11.1.1.Молоко. его химический состав, пищевая ценность

Молоко — натуральный, высокопитательный продукт, включающий все вещества, необходимые для поддержания жизни и развития организма в течение длительного времени (отделяется молочной железой в период вскармливания детенышей).

Молоко улучшает соотношение составных частей пищевого рациона, повышая их усвояемость. Оно содержит все необходимые для человеческого организма питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины) в легкоперевариваемой форме, при этом соотношение питательных веществ в молоке является сбалансированным, т. е. оптимальным для удовлетворения потребности организма в них.

Кисломолочные продукты также содержат все основные пищевые вещества, хорошо сбалансированные и легкоусвояемые, однако имеют ряд дополнительных полезных потребительских качеств. Они накапливают углекислоту, молочную кислоту и другие вкусовые вещества, возбуждающие аппетит, стимулирующие выделение желудочного сока,улучшающие обмен веществ.

Живые микроорганизмы этих продуктов способны прижиться в кишечнике человека, подавляя гнилостные процессы и препятствуя образованию ядовитых продуктов распада белков.

Кисломолочные продукты обладают важными диетическими свойствами, многие из них (кумыс, ацидофилин, кефир, творог и др.) имеют лечебные свойства.

Сыры и сливочное масло, помимо высокой пищевой и биологической ценности, имеют высокую энергетическую ценность,особенно важную для человека при физических нагрузках.

Калорийность питания населения в высокоразвитых странах часто становится избыточной из-за излишнего потребления жиров и углеводов и малых физических нагрузок, что ведет к излишнему весу и связанных с ним заболеваниям. Поэтому широко налажен выпуск молочных продуктов пониженной калорийности (энергетической ценности). Уменьшение калорийности молочных продуктов осуществляется снижением или почти полным исключением жира при сохранении или повышении биологической ценности продуктов путем обогащения витаминами (D, С, группы В), кальцием (добавление сухого молока, трикальцийфосфата, глюконата кальция).

Человек в сутки должен потреблять молочных продуктов (в пересчете на молоко) около 1,5 л, в том числе молока 0,5 л, масла коровьего – 15 – 20 г, сыров – 18 г, сметаны и творога – по 20 г.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОЛОКА

Рекомендуемые материалы

Молоко представляет собой сложную дисперсную систему, содержащую более сотни органических (белки, жиры,углеводы, ферменты, витамины) и неорганических (вода,минеральные соли, газы) веществ. Химический состав молока несколько различается для разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий кормления животных.

Наиболее ценной составной частью молока являются белки,, составляющие около 3,3%, в том числе казеина – 2,7%,альбумина – 0,4%, глобулина – 0,12%. Казеин содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), относится к сложным белкам фосфопротеинам, придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок, и образуется молочнокислый сгусток.

Казеин свертывается под действием сычужного фермента (вырабатывается железами слизистой оболочки желудка);образуется плотный сгусток, который используется при выработке сычужных сыров и творога.

После осаждения казеина из обезжиренного молока в сыворотке остаются сывороточные белки и некоторые другие компоненты. Сывороточные белки по содержанию дефицитных незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) являются наиболее биологически ценной частью белков молока, важной для пищевых целей. Главными из них являются лактоальбумин и лактоглобулин, имеющие высокое содержание ростовых и защитных веществ. В коровьем молоке эти белки составляют 18% общего количества белка, в козьем их в 2 раза больше. При нагревании выше 70 °С молоко теряет часть лактоальбумина и лактоглобулина, они денатурируются и выпадают в осадок. Поэтому для освобождения молока от микробов его подвергают пастеризации при температуре не выше 70 °С. Кроме того, в состав сывороточных белков входят иммуноглобулины (1,9 °3,3% общего количества белков). Это высокомолекулярные белки,выполняющие роль антител и подавляющие чужеродные белки путем склеивания микробов и других чужеродных клеток.

Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.

Помимо белковых веществ в молоке содержатся многочисленные азотистые соединения небелкового характера (мочевина, пектиды, аминокислоты, креатин, аммиак и др.). Они представляют собой промежуточные и конечные продукты азотистого обмена в организме животных и попадают в молоко из крови. При избыточном поступлении с кормом азотистых веществ в крови и молоке повышается содержание мочевины. Пептиды и аминокислоты важны для азотистого питания микроорганизмов заквасок (молочнокислых бактерий).

Содержание жира в молоке – от 2,8 до 5%. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель, шариков жира,покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. В 1 мл молока содержится 3 млрд жировых шариков диаметром от 0,5 до 10 мкм. При разрушении оболочки появляется свободный жир образуются комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировке, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.

Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов); свойства жиров определяются составом и характером распределения жирных кислот в молекулах триглицеридов. Из нескольких тысяч триглицеридов молочного жира большую часть составляют разнокислотные, поэтому жир имеет относительно низкую температуру плавления и однородную консистенцию.

В триглицеридах молочного жира обнаружено 140 жирных кислот , однако лишь около 20 кислот встречаются в заметных количествах (1 – 5%) каждая, их называют главными. Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60 – 75%), среди ненасыщенных – олеиновая (около 30%). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой – зимой.Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты: масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4 – 10%). Они обусловливают специфический вкус молочного жира. Более низкое содержание низкомолекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты, содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая (3 – 5%).

Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость, его температура плавления – 27 – 34 °С. Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.

К недостаткам молочного жира относится его низкая устойчивость к воздействию высоких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, растворов щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие гидролиза, окисления, осаливания.

Сопутствующие вещества в составе молочного жира составляют 0,3 – 0,55%. На стерины приходится 0,2 – 0,4%. Они представлены в основном холестерином в свободном состоянии или в виде эфиров жирных кислот, а также эргостерином и др. Наряду с простыми липидами в молочный жир входят разнообразные фосфолипиды, такие как лецитин, кефалин и др. Фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью, участвуют в построении оболочек шариков жира. Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем группы веществ, называемых каротиноидами. К ним относятся тетротерпеновые углеводороды – каротины – и спирты – ксантофиллы. Содержание каротинов зависит от кормовых рационов, состояния животных и времени года (летом больше) и составляет 8 – 20 мг в 1 кг молочного жира.

Основным углеводом молока является лактоза (молочный сахар), моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды – в виде следов.

Дисахарид лактоза является основным источником энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30% энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. В молоке лактоза находится в свободном состоянии в виде двух форм (а и Р). Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому используется для питания молочнокислыми бактериями, оздоравливающими среду желудка. При нагревании молока выше 95°С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из–за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.

При брожении под воздействием ферментов лактоза распадается на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и пр.

Минеральных веществ в молоке содержится до 1%, в их состав входит более 50 элементов. Основными минеральными веществами молока являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. В 1 л молока содержится 1,2 г кальция. Кальций необходим для формирования костей, для регулирования кровяного давления. Около 22% всего кальция молока связаны с казеином, остальное количество составляют соли – фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др.

Соли кальция имеют большое значение не только для человека, но и для процессов переработки молока. Например;недостаточное количество солей кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока при изготовлении сыров, а их избыток – коагуляцию белков молока при стерилизации.

Магний выполняет такую же роль, что и кальций, и встречается в таких же солях.

Натрий и калий содержатся в виде солей (ионов), и некоторое их количество связано с казеином и оболочками шариков жира. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов (соли лимонной кислоты) и др. Хлориды натрия и калия обеспечивают определенную величину осмотического давления крови. Их фосфаты и карбонаты входят в состав систем, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов.

Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. К ним относятся железо, медь, кремний, селен, олово, хром, свинец и др. В молоке они связаны с оболочками шариков жира (Fe, Си), казеином и сывороточными белками (Fe, Си, Zn, Mn, Al, I, Se и др.), входят в состав ферментов (Fe, Мо, Мп, Zn), витаминов (Со), гормонов (I, Zn, Си).

Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, необходимых для обмена веществ в организме. Загрязнение молока большими количествами этих элементов снижает его качество и опасно для здоровья потребителя молока.

Ферменты, являются биокатализаторами для биохимических реакций. Так, на действии ферментов классов гидролаз, оксидоредуктаз, трансфераз и других основано производство кисломолочных продуктов и сыров. Многие липолитические, протеолитические и другие ферменты вызывают глубокие изменения состава молока во время выработки и хранениямолочных продуктов, что может привести к снижению их качества. По активности некоторых ферментов можно судить о санитарно–гигиеническом состоянии сырого молока или эффективности его пастеризации.

Из ферментов класса оксидоредуктазы в молоке содержатся редуктаза, пероксидаза, каталаза и др.

Редуктазы являются компонентами клеток и катализируют дегидрирование соответствующих субстратов. Многочисленные редуктазы накапливаются в сыром молоке при размножении в нем бактерий.

Активность редуктаз и бактериальную обсемененность молока можно определить по продолжительности восстановления (обесцвечивания) добавленного к молоку метиленового голубого, или резазурина (редуктазная проба).

Пероксидаза катализирует окисление различных органических соединений перекисью водорода. Пероксидаза легко разрушается при нагревании свыше 80 °С, даже кратковременном. По наличию пероксидазной активности молока делают вывод об эффективности его высокотемпературной пастеризации. Наличие пероксидазы устанавливают, прибавляя в молоко перекись водорода и йодистый калий, который, окисляясь до свободного йода, окрашивает раствор крахмала в синий цвет.

Каталаза переходит в молоко из клеток молочной железы. Фермент также вырабатывают содержащиеся в молоке бактерии и лейкоциты. В свежем молоке, полученном от здоровых животных, каталазы содержится мало. В молоке, полученном от больных животных, ее количество резко увеличивается. Каталаза вырабатывается большинством микроорганизмов, особенно гнилостных (кроме молочнокислых бактерий). По каталазной пробе судят о степени загрязненности посторонней микрофлорой пастеризованных молочных продуктов.

Каталаза катализирует окисление перекиси водорода.

Контроль активности каталазы молока основан на определении количества кислорода, выделившегося из добавленной к молоку перекиси водорода, или на измерении количества неразложенной перекиси водорода.

Из ферментов класса гидролаз в молоке обнаружены фосфатазы, липазы и др. Фермент фосфатаза катализирует гидролиз большого числа различных эфиров фосфорной кислоты с образованием неорганического фосфата. Щелочная фосфатаза чувствительна к повышенной температуре, полностью разрушается при 72 – 74 °С и выше. Высокая чувствительность щелочной фосфатазы к нагреванию положена в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и сливок (фосфатазная проба).

Липаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира. Фермент связан в основном с казеином и иммуноглобулинами. В молоке в результате охлаждения может происходить перераспределение липазы с белков на оболочку шарика жира. При этом наступает гидролиз жира, выделяются низкомолекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая и др.), и молоко прогоркает. Спонтанное прогоркание молока вследствие гидролиза жира под действием липазы (липолиз) характерно для стародойного и маститного молока. Липолиз в обычном молоке может происходить после перекачивания молока, перемешивания, гомогенизации и т. п.

Липазы, выделяемые посторонней микрофлорой молока у молочных продуктов (микрококками, плесенями и др.), отличаются высокой активностью при рН 8 – 9. Они могут вызвать прогорклый вкус молока, масла и других продуктов.

В сырах типа рокфор, камамбер липазы микроскопических грибов в результате выделения летучих жирных кислот при разложении жира создают специфический вкус и аромат.

В молоке присутствуют жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) и водорастворимые витамины (группы В и аскорбиновая кислота).

Витамины являются низкомолекулярными органическими соединениями небелковой природы, которые поступают вместе с пищей в уже готовом виде и в тканях организма соединяются с протеиновой частью ферментов. Только в таком виде с участием витаминов ферменты могут осуществлять свои функции. Ферменты необходимы также для роста и восстановления клеток и тканей. Синтез витаминов происходит преимущественно в зеленых частях растений и производится некоторыми микроорганизмами.

Витамин А – ретинол, он образуется в слизистой кишечника животных из каротинов (а, Р и у – форм) корма. У коров часть каротинов всасывается в кишечнике без трансформирования в витамин А и затем обнаруживается в молоке. Наиболее высокой биологической активностью обладает р–каротин.

Суточная потребность человека в витамине А – 1 мг. В молоке содержится в среднем 0,24 мг/кг, в кефире – 0,41 мг/кг, так как ретинол является жирорастворимым витамином, то его больше всего в сметане (5,55 мг/кг), сыре (2,5 мг/кг), масле (4,9 мг/кг); летнее молоко богаче этим витамином, чем зимнее. Хранение молока ведет к снижению содержания витамина А; этот витамин хорошо выдерживает нагревание (до 120 °С) без доступа воздуха. Разрушается под действием кислорода и света.

Витамин D – кальциферол. Суточная потребность – 25 мг, образуется из стеаринов под действием ультрафиолетовых лучей поэтому в летнем молоке его накапливается значительно больше, чем в зимнем. В среднем в молоке содержится до 1 5 мкг/кг витамина D. При переработке молока он не разрушается и вместе с жиром переходит в молочные продукты.

Витамин Е – токоферолы; содержится в молоке в небольшом количестве (0,7 – 0,9 мг/кг). Молоко коров, получающих зеленый корм, богаче токоферолами, чем молоко коров, содержащихся на сухом корме. Токоферолы устойчивы к длительному нагреванию, но под действием кислорода окисляются. Они являются естественными антиоксидантами, предохраняют от окислительной порчи жиры.

При хранении молочных продуктов токоферолы разрушаются, и их антиокислительные свойства нарушаются.

Витамин В1 – тиамин, суточная потребность в нем – 2 мг. В молоке его содержится около 0,5 мг/кг. В кисломолочных продуктах содержание тиамина увеличивается за счет синтеза некоторых рас молочнокислых бактерий. При тепловой обработке молока (пастеризация и сушка) витамин B1 разрушается незначительно. Разрушается в щелочной среде.

Витамин В2 – рибофлавин. Суточная потребность – 2 мг. В молоке содержится в среднем 1,5 – 2 мг/кг. Пастеризация молока почти не снижает содержание витамина В^. В кисломолочных продуктах содержание витамина В1 возрастает. В сливочном масле содержится незначительное его количество. В сыре витамина В^ содержится от 2,3 до 6,8 мг/кг.

Витамин В12. Суточная потребность – около 1 мг. В молоке содержится около 7,5 мг/кг, так что молоко считается богатым источником этого витамина. Данный витамин отличается устойчивостью при нагревании молока до 120 °С.

Витамин B6 – пиридоксин; находится в молоке в свободном виде и связанным с белками; стимулирует развитие молочнокислого стрептд(|окка, отличается устойчивостью к нагреванию. Содержание в молоке – 0,2 – 1,7 мг/кг.

Витамин РР – никотиновая кислота. Суточная норма 150 мг. В молоке содержится 1,5 мг/кг. Витамин РР в молоке устойчив, не разрушается при окислении, под действием света и щелочей. В кисломолочных продуктах его несколько меньше, чем в исходном молоке, так как молочнокислые бактерии потребляют никотиновую кислоту.

Витамин С – аскорбиновая кислота. Молоко и молочные продукты бедны витамином С. Суточная потребность – 75 – 100 мг. В свежевыдоенном молоке содержание витамина С достигает 10 – 25 мг/кг, но при хранении молока количество его быстро снижается. Витамин С чувствителен к окислению, действию металлов (меди, железа), свету и нагреванию. Пастеризация молока, особенно длительная и открытая, разрушает витамин С до 30%. Сквашивание молока молочнокислыми бактериями повышает содержание витамина С, что, скорее всего, связано с большей способностью молочнокислых бактерий синтезировать этот витамин.

Молоко также содержит в незначительных количествах гормоны: тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин. Гормоны выделяются эндокринными железами животного (эндогенные гормоны) и попадают в молоко из крови. Другие (экзогенные) гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т. п.

В молоке растворены газы, имеющие в свежем молоке вполне определенный уровень – 60 – 80 мл в 1 л молока. В этом объеме углекислый газ составляет 50 – 70%, кислород – 5 – 10%, азот – 20 – 30%, а также имеется некоторое количество аммиака. В процессе хранения молока вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается. Повышение содержания кислорода при перекачивании, транспортировке молока придает молоку окисленный привкус. При пастеризации снижается содержание кислорода и углекислого газа.

В молоко могут попасть посторонние химические вещества. К вредным для человека веществам относятся примеси антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, остатки дезинфицирующих средств, бактериальные и растительные яды, радиоактивные изотопы. Их содержание регламентируе Лабораторная работа №7

Анализ молока

Молоко используется как ценное дополнительное сырье в хлебопекарной и кондитерской промышленности.

Молоко и молочные продукты отличаются от других продуктов питания тем, что с их составе представлены необходимые для организма пищевые и биологически активные вещества в оптимальной сбалансированности и легкоусвояемой форме.

Состав и биологическая ценность молока существенно меняются в зависимости от породы, рациона кормления, физиологического состояния животных, климатических условий, характера обработки молока и способов его хранения.

Примерный химический состав коровьего молока представлен в табл. 1

Таблица 1.

Кроме перечисленных основных компонентов в молоке содержится ряд других веществ, биологическая роль которых велика. К ним относятся витамины, ферменты, фосфатиды, стерины, иммунные тела.

В молоке содержатся витамины А, С, О, Е, К, витамины группы В (Bi Вз, РР, Be, Biz, биотин и др.). Содержание витаминов A, D, Е значительно повышается в молоке летнего удоя. В составе молока обнаружено большое число ферментов: каталазы, амилазы, лактазы, фосфатазы и др.

Определение плотности молока (ГОСТ 3625—71)

Плотность характеризует состав молока, соотношение составных частей его. Она является средневзвешенной величиной плотности отдельных компонентов молока. Определение плотности проводят при температуре молока 20±5°С с помощью лактоденсиметра (ареометра для молока).

Техника определения. Тщательно перемешенное молоко осторожно, по избежание образования пены наливают по стенке в цилиндр, держа его в слегка наклонном положении. Сухой лактодснсиметр медленно погружают в молоко до деления 1,030, после чего его оставляют свободно плавать. Прибор не должен касаться стенок цилиндра.

Отсчет показаний температуры и плотности проводят не ранее чем через 1 мин после остановки лактоденсиметра. Отсчет плотности проводят по верхнему мениску с точностью до 0,0005, а отсчет температуры — с точностью до 0,5° С.

Если молоко в момент определения имело температуру выше или ниже , 20° С, то к показанию лактоденсиметра надо внести поправку: на каждый градус температуры выше 20° С прибавляют 0,0002 единицы плотности, а на каждый градус ниже 20° С отнимают от отсчитанной величины 0,0002 единицы плотности.

Плотность цельного молока находится в пределах 1,027—1,032 г/см³. Разбавление молока водой приводит к уменьшению плотности ' приблизительно на 0,003 на каждые 10% прибавленной воды.

Снятое молоко обладает большей плотностью, чем не снятое (1,033— .1,037), за счет меньшего содержания в нем жира и относительно большего содержания минеральных веществ.

Запись

Температура молока ......... °С

Плотность молока при данной температуре ..... г/см³

Величина поправки к плотности молока при 20°С . . . . г/см

Плотность молока при температуре 20°С. . . . . т/см

Заключение о составе молока.

Определение содержания жира в молоке

Жир определяют кислотным методом с помощью жиромеров в соответствии с ГОСТ 5867 - 69.

Метод основан на выделении из молока жира под действием концентрированной серной кислоты и изоамилового спирта в виде сплошного слоя, объем которого измеряют в градуированной части жиромера. Жиромеры изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 1962 - 66.

Техника определения. Н сухой жиромер, стараясь не смачивать горлышко, вносят цилиндром 10 мл серной кислоты плотностью 1,81 1,82 г/см³. Затем отмеривают пипеткой 10,77 мл исследуемого молока. Наклонив пипетку под углом 45°С и приложив ее к внутренней стенке горлышка жиромера, дают медленно стекать молоку, так, чтобы оно не смешивалось с серной кислотой, а наслаивалось на нее. Когда из пипетки стечет последняя капля молока, делают выдержку 1с; не отнимая пипетку от жиромера. Оставшуюся в кончике пипетки каплю не выдувают. Далее прилипают 1 мл изоамилового спирта. Необходимо соблюдать указанную последовательность внесения жидкостей, так как если нарушить ее и внести вначале молоко, то образующиеся в узкой части прибора сгустки свернувшегося белка затруднят определение. Смешивание кислоты и молока приводит к сильному нагреванию смеси, поэтому необходимо держать жиромер и момент приливания реактива в штативе.

Жиромер закрывают пробкой, перевертывают несколько раз до полного растворения белков, обернув его при этом полотенцем и поддерживая пробку указательным пальнем. Затем помещают жиромеры в водяную баню с температурой 65±2°С на 5 мин пробками вниз, после чего вставляют симметрично в гнезда центрифуги. В случае нечетного числа жиромеров, добавляют еще одни, заполненный водой. Жиромеры должны размещаться градуированной частью к центру (в горизонтальной центрифуге) либо кверху (в вертикально размещенных патронах). Длительность центрифугирования 5 мин при частоте вращения 1000—1200 об/мин.

Во время центрифугирования температура смеси в жиромерах снижается, а так как шкала жиромера отградуирована при температуре 65 °С, то после центрифугирования их снова помещают о водяную баню с темпе­ратурой 65 °С на 5 мин. Затем, сохраняя вертикальное положение прибора, вынимают его из воды, вытирают полотенцем, поддерживая пробку, и производят отсчет содержания жира. Для этого устанавливают нижнюю гра­ницу жирового столбика на каком-либо делении шкалы, от которого затем отсчитывают количество делений до нижней точки вогнутого мениска столбика жира.

Шкала прибора должна находиться на уровне глаз. Показания жиромера соответствуют содержанию жира в молоке в процентах: большие деления означают целые проценты жира, малые — десятые доли расхождения между показаниями жиромера при параллельных определениях не должно превышать 0,1%. Содержание жира в нормализованном цельном молоке должно быть не менее 3,2% (ГОСТ 13277—67).

Определение влажности молока.

Высуштвание до постоянной массы ГОСТ 3626-73 (арбитражный метод).

Техника определения. В стаканчик со стеклянной палочкой помещают 20—30 г хорошо промытого прокаленного песка и выдерживают при температуре 102 - 105 °С в течение 30 мин в сушильном шкафу при мор отсчета температуре 102—105° С. Затем закрывают содержания стаканчик крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают (без крышки с точностью до 0,001 г). Приливают пипеткой 10 мл молока, закрывают и снова взвешивают. Тщательно перемешивают молоко с песком и нагревают на водяной бане при частом перемешивании содержимого до полу­чения рассыпающейся массы. Затем стаканчик помещают в сушильный шкаф (102—105° С) и высушивают в течение 2 ч. Закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Высушивание продолжают, и стаканчик взвешивают каждый час до тех пор, пока разница между двумя последними взвешиваниями не будет менее 0,004 г. Содержание влаги рассчитывают и процентах. Расхождение между параллельными определениями должно быть, не более 0,2 % (абсолютных).

Ускоренный метод

Этот метод отличается быстротой определения и удобен для целей производственного контроля и, особенно при серийных анализах.

Техника определения. Пакеты для высушивания молока подготавливают из пергамента или из кальки размером 150х150 мм. Внутрь пакета закладывают 2 беззольных фильтра, один из которых разрезается пополам, и половники располагают на целом фильтре крест-накрест. Далее пакеты закладывают между плитами влагомера ВНИИХП-ВЧ, высушивают при 160 °С в течение 3 мин. После охлаждения в эксикаторе их взвешивают с точностью до 0,01 г. Сложив пакет еще раз по диагонали, образуют из него две воронки для внесения исследуемого молока. Внося пипеткой в каждую воронку по 0,5 мл (общий объем пробы равен 1 мл), закрывают пакеты и высушивают их на приборе при 160 °С в течение 7 мни; далее охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Массу молока рассчитывают с учетом плотности.

Запись.

Плотность исследуемого молока ...... г/см

Масса одного миллилитра молока. ..... .г

Масса пустого высушенного пакета ..... .г

Масса пакета с навеской после высушивания .... .г

Масса сухого остатка ........ .г

Влажность молока .........%

Определение содержания сухого остатка расчетным методом (ГОСТ 3626 - 73)

Содержание сухого остатка молока находят как функцию плотности и содержания жира. Наиболее распространена видоизмененная формула Фаррингтона:

где 4.9—постоянный коэффициент;

С — содержание сухих веществ молока (включая жир), %;

Ж — содержание жира в молоке, %;

D²⁰4 — плотность, молока в градусах лактоденсиметра;

0,5 — поправка на плотность.

Определение кислотности молока арбитражным методом.

Одним из важных показателей качества молока является его кислотность, которая в основном обусловливается присутствием в нем кислых солей, частично белков, органических кислот (лимонной, молочной) и продуктов гидролитического расщепления некоторых - соединений, например жира.

Молоко из-за разнообразия составных частей представляет собой прекрасную питательную среду для развития различных микроорганизмов. К ним следует отнести бактерии, вызывающие молочнокислое и масляно-кислое брожение, бактерии, расщепляющие казеин, различные плесневые грибки и дрожжи. В результате жизнедеятельности этих микроорганизмов в молоке при его хранении накапливаются кислореагирующие вещества, титруемая кислотность молока повышается. Поэтому показатель кислотности молока характеризует свежесть и в значительной мере чистоту его.

Кислотность молока выражается в градусах Тернера, означающих количество миллилитров децинормальной щелочи, расходуемых на нейтрализацию кисло-реагирующих веществ, содержащихся в 100 мл мо­лока.

Кислотность молока определяют по ГОСТ 3624—67.

Техника определения. В коническую колбу вместимостью 150—200 мл отмеривают пипеткой 10 мл молока, прибавляют 20 мл свежепрокипяченной охлажденной дистиллированной воды и 3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют 0,1 н. раствором едкого натра (калия) до появления не исчезающего в течение 1 мин розового окрашивания.

Расхождение между параллельными определениями не должно превышать Г Т.

В соответствии с требованиями ГОСТ 13277—67 кислотность коровьего пастеризованного молока не должна превышать 21°Т; свежевыдоенное молоко имеет обычно кислотность в пределах 16—18°Т.

Молоко с кислотностью выше 22° Т может при длительном кипячении свертываться мелкими хлопьями, при кислотности свыше 30°Т молоко при нагревании сразу свертывается хлопьями.

Запись

Количество 0,1 н. раствора щелочи, пошедшее на титрование 10 мл молока а мл

Коэффициент нормальности к 0,1 н. раствору щелочи К

Кислотность молока 100а К °Т

Заключение.

Определение содержания белков в молоке.

Содержание белковых веществ в молоке и молочных продуктах является одним из основных факторов, обуславливающих их пищевую ценность.

Кроме того, выход таких молочных продуктов, зависит в значительной степени от количества белков в исходном молоке. Поэтому определение содержания белков в молоке должно явиться одной из основных операций технологического контроля процесса производства молочных продуктов. В настоящее время находят применение ускоренные методы определения белка в молоке и молочных продуктах. В данном руководстве приводятся 2 метода: рефрактометрический и метод формольного титрования.

Рефрактометрический метод.

Этот метод основан на установлении разности показателей преломления исследуемого молока и раствора, полученного после осаждения белков раствором хлористого кальция при кипячении.

Техника определения. Отмеривают пипеткой 5 мл молока в пробирку, добавляют 5—6 капель 4% -ного раствора хлористого кальция. Пробирку ¹ закрывают пробкой и помещают в баню с кипящей водой на 10 мин. затем содержимое пробирки фильтруют через складчатый фильтр. В прозрачном фильтрате, а также в исходном молоке определяют на рефрактометре ИРФ — 22 показатель преломления при 20 °С. Содержание белка в молоке (в %) рассчитывают по формуле:

где а — содержание белка, %;

- показатель преломления молока при 20 °С;

- показатель преломления фильтрата при 20 С;

0,002045 - коэффициент, позволяющий выразить полученную разность показателей преломления, % от общего белка.

Примечание. Этот метод может быть использован также для определения лактозы в исследуемом молоке. В этом случае по табл.2, находят процентное содержание лактозы в зависимости от величины показателя преломления фильтрата, полученного после осаждения белков раствором хлористого кальция.

Метод формольного титрования.

Сущность реакции формалина на белок заключается в том, что альдегидная группа формалина взаимодействует с аминогруппой белка, которая теряет свои основные свойства, в связи с чем кислые свойства белка усиливаются. Количество титруемых карбоксильных групп будет эквивалентно количеству связанных формальдегидом аминных групп.

Схематично эти реакции могут быть представлены в следующем виде:

               NH₂                       H                         N     CH

RCH                 + C         O          RCH      + H ₂ O

            COOH          H                      COOH

Образующаяся в этой реакции метиленаминокислота является сильной кислотой. Процесс титрования этой кислоты щелочью протекает таким образом:

            N     CH                                  N        CH

RCH                 + KOH         RCH                     +  H₂O

         COOH                                  COOK

Техника определения. Отмеривают пипеткой 10 мл исследуемого молока и вносят его в коническую колбу вместимостью 100 мл, добавляют 10—12 капель 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором NaOH до слабо-розового окрашивания, не исчезающего при взбалтывании. После этого в колбу приливают из бюретки 2 мл 30—40%-ного раствора формалина, свеженейтрализованного щелочью до слабо-розового окрашивания по фенолфталеину.

Содержимое колбы взбалтывают, молоко обесцвечивается, записывают показание бюретки и продолжают титрование до окраски жидкости, соответствующей окраске молока до прибавления формалина.

Показания бюретки вновь записывают и устанавливают количество миллилитров щелочи, пошедшее на второе титрование. Затем рассчитывают содержание белка в молоке.

Запись.

Количество 0,1 к. раствора NaOH, израсходованное до прибавления формалина . . . V₁ мл

Общее количество 0,1 н. раствора NaOH, израсходованное после прибавления формалина .......... V₂ мл

Количество 0,1 н. раствора NaOH, пошедшее на нейтрализацию карбоксильных групп .......

, мл

Общее количество белка в молоке ..... %

Содержание казеина в молоке .... %

Заключение.

Примечание. 1,92 и 1,51 — экспериментально установленные коэффициенты для пересчета оттитрованных карбоксильных групп на процентное содержание белка в молоке.

Определение содержания лактозы б молоке.

Лактоза в молоке и молочных консервах определяется в соответствии с ГОСТ 8704—58 двумя методами: перманганатометрическим и йодометрическим В настоящей работе приводится ускоренный рефрактометри­ческий метод определения лактозы.

О содержании лактозы согласно этому методу судят по показателю преломления жидкой фракции молока, полученной после осаждения белков раствором хлористого кальция при кипячении. Таблица 2

Определив показатель преломления жидкой фракции молока, освобожденной от белков , на рефрактометре ИРФ-22 при 20°С, находят, по табл.2, содержание лактозы в молоке в процентах.

Содержание лактозы в цельном молоке довольно устойчиво; при разбавлении молока водой количество ее резко уменьшается.