Молоко

МОЛОКО И МОЛОЧНЫЕ ТОВАРЫ

Молоко

Молоко — полноценный продукт питания. Академик И.П. Павлов писал: «Между сортами человеческой еды в исключительном поло­жении находится молоко... пища, приготовленная самой природой».

Легкая усвояемость — одно из наиболее важных свойств молока как продукта питания. Более того, молоко стимулирует усвоение питательных веществ других пищевых продуктов. Молоко вносит разнообразие в питание, улучшает вкус других продуктов, обладает лечебно-профилактическими свойствами.

В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т.д.

Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет 2797 кДж. Один литр молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53% — потребность в белке, на 35% — в витаминах А, С и тиамине, на 26% — в энергии.

Состав и потребительские свойства молока

Молоко — это продукт нормальной секреции молочной железы коровы. С физико-химической точки зрения молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — вещества, находящиеся в молекулярном, коллоидном и эмульсионном состоянии. Молоч­ный сахар и минеральные соли образуют молекулярные и ионные растворы. Белки находятся в растворенном и коллоидном состоянии, молочный жир — в виде эмульсии.

Состав молока непостоянен и зависит от породы и возраста коровы, условий кормления и содержания, уровня продуктивности и способа доения, периода лактации и других факторов. Период лактации у коров длится 10-11 мес, в течение этого времени от коров получают 'доброкачественное молоко.

Рекомендуемые материалы

С технологической и экономической точки зрения молоко можно разделить на воду и сухое вещество, в которое входит молочный жир и сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО):

Наибольшие колебания в химическом составе молока происходят за счет изменения содержания воды и жира. Лактоза, минеральные вещества и белки отличаются постоянством. Поэтому по содержа­нию СОМО можно судить о натуральности молока.

Белки молока — это высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот, связанных характерной для белков пептидной связью. Белки молока делят на две основные группы — казеины и сывороточные белки.

Казеин в сухом виде — белый порошок без вкуса и запаха. В молоке казеин находится в коллоидном растворе в виде растворимой кальциевой соли. Под действием кислот, кислых солей и ферментов он свертывается (коагулирует) и выпадает в осадок. Эти свойства позволяют выделять общий казеин из молока. После удаления казеина в молоке остаются сывороточные белки.

Основные сывороточные белки — альбумин и глобулин. Альбумин относится к простым белкам, хорошо растворим в воде. Под действием сычужного фермента и кислот альбумин не сверты­вается. При нагревании до 70 °С он выпадает в осадок. Глобулин присутствует в молоке в растворенном состоянии. Он также относится к простым белкам, свертывается при нагревании в слабокислой среде до температуры 72 °С.

Сывороточные белки с точки зрения физиологии питания более полноценные, чем казеин, так как содержат больше незаменимых кислот и серы. Из других белков наибольшее значение имеет белок жировых шариков, который относится к сложным белкам. Степень усвоения белков молока составляет 96-98%.

Молочный жир в чистом виде представляет собой сложный эфир трехатомного спирта глицерина, предельных и непредельных жир­ных кислот. Он состоит из триглицеридов насыщенных и ненасы­щенных кислот, свободных жирных кислот и неомыляемых веществ (витаминов, фосфатидов). В молочном жире преобладают олеиновая и пальмитиновая кислоты, и в отличие от других жиров он содержит повышенное (около 8%) количество низкомолекулярных (летучих) жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой, каприновой).

Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков размером от 0,5 до 10 мкм, окруженных лецитиново-белковой обо­лочкой. Он малоустойчив к воздействию высоких температур, свето­вых лучей, водяных паров, кислорода воздуха, растворов щелочей и кислот. Под влиянием этих факторов он гидролизуется, осаливается, окисляется и прогоркает.

Кроме нейтральных жиров в молоке содержатся жироподобные вещества: фосфатиды (фосфолипиды) и стерины. Основные фосфатиды — лецитин и кефалин, а стерины — холестерин и эргостерин.

Молочный сахар (лактоза) по современной номенклатуре углево­дов относится к классу олигосахаридов (дисахарид). Лактоза играет важную роль в физиологии развития, так как явля­ется практически единственным углеводом, который получает ново­рожденное млекопитающее с пищей. Этот дисахарид расщепляется ферментом лактазой и является не только источником энергии, но и регулирует кальциевый обмен.

Лактоза по сравнению с сахарозой менее сладкая и хуже растворя­ется в воде. Особенность лактозы — медленное всасывание (усво­ение) стенками желудка и кишечника. Попадая в толстый кишечник, она стимулирует жизнедеятельность бактерий, продуцирующих молочную кислоту, которая подавляет развитие гнилостной микро­флоры.

Усвояемость молочного сахара составляет 99%.

Минеральные вещества (соли молока) содержатся в молоке в ко­личестве 0,7—0,8%. Большую часть составляют средние и кислые соли фосфорной кислоты. Из солей органических кислот присутствуют главным образом соли казеиновой и лимонной кислот.

В зависимости от концентрации в молоке минеральные вещества делят на макроэлементы — катионы Na, К, Са, Mg и микроэлементы — атионы Fe, Cu, Co, Zn, Pb, Mn и др.

Витамины. В молоке содержатся все жизненно необходимые витамины, но некоторые — в недостаточных количествах. Содержание витаминов зависит от сезона года, породы животных, качества кормов, условий хранения и обработки молока.

Жирорастворимые витамины A, D, Е, К и р-каротин устойчивы к нагреванию и начинают разрушаться при температуре свыше 120 °С витамин А), но не устойчивы к действию воздуха, ультрафиолетовых лучей и кислот. Витамин А придает сливочному маслу желтый цвет. Витамин Е является антиокислителем жиров и защищает (витамин А от окислительного разрушения.

Водорастворимые витамины, за исключением витаминов С и В2, устойчивы к нагреванию. Они хуже выдерживают нагревание в щелочной среде. Витамин РР практически полностью сохраняется после тепловой обработки и в процессе хранения молока. В наибольшей степени разрушается при пастеризации и хранении витамин С.

Ферменты молока образуются в молочной железе животного (нативные ферменты) или выделяются микроорганизмами. Важную роль играют такие ферменты молока, как лактаза, фосфатаза, редуктаза, пероксидаза, липаза, протеаза, амилаза.

Ферменты молока могут играть как положительную, так и отрица­тельную роль, их активность зависит от температуры, величины рН, концентрации сухих веществ молока, количества самого фермента и других факторов.

Иммунные тела (антитела), гормоны обладают бактерицидными свойствами. Они образуются в организме животного, на непродолжительное время подавляют развитие микроорганизмов. Время, в течение которого проявляются бактерицидные свойства молока, называется бактерицидной фазой. Продолжительность ее зависит от температуры молока и составляет при 30 °С 3 ч, при 5 °С — более суток.

Красящие вещества (пигменты) имеют двоякую природу: животного и растительного происхождения. Пигменты растительного происхождения попадают в молоко из кормов (каротин, хлорофилл). Пигмент рибофлавин придает желтый цвет молоку и зеленовато-желтый — сыворотке.

Физико-химические свойства молока

Молоко характеризуется следующими основными физико-хими ческими показателями: общей (титруемой) и активной кислотностью, плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, осмотическим давлением, температурой замерзания, электропроводностью, диэлект­рической постоянной, температурой кипения, светопреломлением. По изменению физико-химических свойств можно судить о ка­честве молока.

Титруемая кислотность является важнейшим показателем свежести молока. Она показывает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (Т) и для свежевыдоенного молока составляет 16-18 Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорнокислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. На долю белков приходится 3—4 Т от общей титруемой кислотности молока. При хранении мо­лока титруемая кислотность увеличивается в результате образования из лактозы молочной кислоты.

Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водо­родных ионов, является одним из показателей качества молока. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4-6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.

Плотность молока — это отношение массы молока при тем­пературе 20 °С к массе того же объема воды при температуре 4 °С. Плотность сборного коровьего молока находится в пределах 1,027— 1,032 г/см3. На нее влияют все составные части, но в первую очередь — белки, соли и жир.

Приемка и обработка молока на заводе

Технологическая схема производства всех видов пастеризованного молока включает следующие операции: приемку и оценку качества сырья, нормализацию и очистку, пастеризацию и гомогенизацию, охлаждение, фасовку и розлив, маркировку и хранение.

Термическая обработка молока (пастеризация, топление, стерили­зация). При производстве молока и молочных продуктов применяют два вида термической обработки молока: пастеризацию и стерилизацию.

Пастеризация — тепловая обработка молока при температу­рах ниже точки его кипения. Основная цель пастеризации — обез­вредить молоко в микробиологическом отношении, инактивировать ферменты, придать молоку определенные вкус и запах. Пастериза­цией можно ослабить или уничтожить некоторые пороки вкуса и запаха молока. Пастеризация молока в сочетании с охлаждением и асептическим розливом, исключающим вторичное обсеменение микроорганизмами, предотвращает порчу продукта при хранении.

В настоящее время на молочных предприятиях применяют два вида пастеризации: кратковременную при температуре 75 ±2 °С с выдержкой 15—20 с и моментальную — при температуре свыше 85 °С без выдержки.

Топление молока проводят при температуре не ниже 95 "С в тече­ние 3-4 ч. При этом снижается биологическая ценность молока, но оно приобретает характерные органолептические показатели: ореховые вкус и запах, кремовый оттенок.

Стерилизация — тепловая обработка молока при темпера­турах выше 100 "С. При стерилизации полностью уничтожаются все виды вегетативных микроорганизмов, их спор, инактивируются ферменты.

В молочной промышленности применяют следующие виды сте­рилизации: стерилизация в таре при температуре 115-120 °С с выдержкой 30 и 20 мин; стерилизация в потоке (УВТ-стерилизация) при температуре в пределах 140 °С с выдержкой 2 с.

При пастеризации и особенно стерилизации наиболее глубокие изменения претерпевают сывороточные белки. При нагревании мо­лока свыше 75 °С происходит их денатурация. Наименее термо­устойчивыми из сывороточных белков являются иммуноглобулины и сывороточный альбумин.

Ассортимент молока

Сырьем для производства молока служат натуральное молоко, обезжиренное молоко, сливки.

Натуральное молоко — это необезжиренное молоко без каких-либо добавок. Оно не поступает в реализацию, так как имеет нестандартизованное содержание жира и СОМО. Используется для выработки различных видов молока и молочных продуктов.

Обезжиренное молоко — обезжиренная часть молока, получаемая сепарированием и содержащая не более 0,05% жира.

Сливки — жировая часть молока, получаемая сепарированием.

Пастеризованное молоко — молоко, подвергнутое термической обработке при определенных температурных режимах.

Нормализованное молоко — пастеризованное молоко, доведенное до требуемого содержания жира.

Восстановленное молоко — пастеризованное молоко с требуемым содержанием жира, вырабатываемое полностью или частично из молочных консервов.

Цельное молоко — нормализованное или восстановленное молоко с установленным содержанием жира.

Молоко повышенной жирности —  нормализованное  молоко с содержанием жира 4 и 6%, подвергнутое гомогенизации.   

Нежирное молоко — пастеризованное молоко, вырабатываемое из обезжиренного молока.

Восстановленное молоко — молоко с содержанием жира 3,5, 3,2 и 2,5%, вырабатываемое полностью или частично из сухого коровьего молока распылительной сушки. Для получения восстановленного молока сухое цельное молоко распылительной сушки смешивают с подогретой водой, перемешивают. В полученную эмульсию с содержанием жира 20% добавляют воды до жирности 3,2%, фильтруют, охлаждают и выдерживают 3-4 ч при температуре не выше 6 °С для более полного растворения основных компонентов и набухания белков. Далее нормализованное молоко пастеризуют, гомогенизируют, охлаждают и разливают.

Цельному пастеризованному молоку, полученному из восстановленного, присущи выраженный вкус пастеризации (ореховый вкус), слегка водянистая консистенция. Для устранения этих недостатков восстановленное молоко «облагораживают», частично добавляя в него натуральное молоко.

Пастеризованное молоко повышенной жирности готовят из цельнoro молока путем добавления сливок до содержания жира 4 или 6%. Это молоко должно обязательно подвергаться гомогенизации |с целью замедления отстоя молочного жира.

Витаминизированное молоко вырабатывают двух видов: с витами­нном С и витаминами A, D2 и С для детей дошкольного возраста. Содержание витамина С должно быть не менее 10 мг на 100 мл молока.

Белковое молоко характеризуется низким содержанием жира и повышенным количеством СОМО. При выработке белкового молока сырье нормализуют по жиру и СОМО, добавляя необходимое количество сухого цельного или обезжиренного молока. Белковое молоко отличается повышенной кислотностью (до 25 °Т) за счет высокого содержания СОМО, в том числе белков, имеющих кислую реакцию.

Молоко с какао и кофе вырабатывают в небольшом количестве так как для его производства необходимо импортное сырье: какао порошок, кофе и дорогостоящий агар.

В нормализованное молоко вносят вкусовые наполнители: сахар­ный песок, какао-порошок, натуральный кофе и агар. Количество добавляемой сахарозы — не менее 12% (молоко с какао) и не менее 7% (молоко с кофе), какао — не менее 2,5%, кофе — не менее 2% Основной недостаток молока с какао. — образование осадка на дне тары. Агар, внесенный из расчета 1 кг на 1 т смеси, стабилизируем систему и замедляет осаждение какао-порошка на дне тары. Поскольку за счет наполнителей увеличивается СОМО и в молоко дополнительно попадают посторонние бактерии, готовую смесь пастеризуют при повышенной температуре — 85 "С. Молоко должно быть обязательно гомогенизировано.

Ещё посмотрите лекцию "142 Симпатолитики" по этой теме.

Топленое молоко — нормализованное молоко с содержанием жира 4 или 6%, подвергнутое гомогенизации, пастеризованное при тем­пературе не ниже 95 "С с выдержкой 3-4 ч. Длительную выдержку молока при температурах, близких к 100 "С, называют топлением.

В процессе топления молоко перемешивают, гомогенизируют, охлаждают и разливают. Готовый продукт имеет характерные вкус и запах, кремовый цвет; который появляется вследствие взаимодействия аминокарбоксильных соединений лактозы с белками и некоторыми свободными аминокислотами. Образовавшиеся меланоиды и сульфгидрильные соединения (SH-группы) участвуют в изменении вкуса и цвета молока. Пищевая ценность топленого молока ниже чем пастеризованного, из-за денатурации белков, разрушения витаминов, образования меланоидинов и перехода кальция в трудно­растворимое состояние.

Стерилизованное молоко — молоко, подвергнутое гомогенизации и высокотемпературной термической обработке — при температурах выше 100 °С. Основные отличия стерилизованного молока от пастеризованного — высокая стойкость при комнатной температуре и характерные вкусовые особенности. Вырабатывают стерилизованное молоко в бутылках и пакетах (УВТ-молоко). Применяют два способа стерилизации: одностадийный и двухстадийный.

Одностадийным способом вырабатывают стерилизованное молоки в пакетах. Сущность этого способа состоит в том, что из подогретого до 75 С молока удаляют воздух, молоко стерилизуют пароконтактным способом (прямой нагрев) или косвенным (нагрев в теплооб­меннике). При этом молоко за 1 с нагревается до 140-150С, охлаж­дается и гомогенизируется. При необходимости (в случае прямого нагрева) удаляют избыточное количество влаги, после чего молоко асептически разливают в стерильную тару. Способ одностадийной стерилизации позволяет лучше, чем двухстадийный, сохранить органолептические показатели молока и его биологическую ценность.

При двустадийной стерилизации нормализованную смесь сначала стерилизуют при температуре 140-150 °С в течение 5 с в потоке. Затем молоко охлаждают до 70-75 °С и разливают в стеклянные бутылки, укупоренные герметично. После этого молоко в бутылках вторично стерилизуют в автоклавах периодического или непрерывного действия при температуре 120 °С со временем выдержки 20 мин.   Гарантийный срок хранения стерилизованного молока в пакетах от 10 сут до 4 мес при температуре 20 "С.

Ионитное молоко получают путем удаления из него кальция и рамещения его эквивалентным количеством калия или натрия при выработке молока в ионообменниках. Такое молоко при свертывании приобретает мелкую хлопьевидную консистенцию, поэтому легко и быстро усваивается организмом ребенка. Ионитное молоко обогащают витаминами и стерилизуют в стеклянной таре вместимостью 200 мл.