Состав натурального коровьего молока: НПО «Альтернатива» — 3. СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА

Содержание

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 B2, 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.

 Альбумина в 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 10­-12%, поэтому молозиво считается ценным защитным антитоксическим продуктом для новорожденных.

 Глобулины в 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 5-­6 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 10-­30%, а каротина не превышает 10-13%. В зимний период в молоке уменьшается содержание витаминов А и B.

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 3-­7 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.

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).

 Запах молока 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.

 Вкус парного 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.

 Консистенция молока 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 (Сu, 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.

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.

процент жирности, фактотры, влиящие на жирность

Одним из самых главных показателей качества молока является жирность. По этой причине внимание покупателей акцентируют на проценте жирности — этот показатель на упаковке можно рассмотреть даже с большого расстояния. Одни люди отдают предпочтение пастеризованному молоку, которое покупают в магазинах, другие же приобретают исключительно молоко с хозяйского подворья. Только покупатели забывают учесть важнейший момент — для того, чтобы владеть достаточным количеством информации о молоке, необходимо иметь представления о жирности этого продукта, а также знать, от каких факторов зависит содержание жира и как его можно увеличить.

Показателем качества молока является жирность

Состав молока

Молоко практически на 90% состоит из воды, в то время как оставшиеся 10% процентов избавляют его от водяного привкуса, а также от наличия молочного сахара. Таким свойством этот продукт обладает из-за входящих в его состав фосфатидов и белков. Если провести небольшой эксперимент — положить пакет с этим продуктом в морозильную камеру, дать ему замерзнуть, а потом положить оттаивать, легкий привкус сладости сразу же будет ощущаться. Это возникает связи с потерей связи между лактозой и белками.

Белок коровьего молока содержит: казеин, альбумин, глобулин

Входящий в состав коровьего молока белок, выражается в нескольких составляющих:

  • в казеине. Содержание казеина при этом преобладает — эта цифра равна 82% . Когда образуется молочная кислота, казеин распадается, за счет чего продукт свертывается;
  • в альбумине. Что касается альбумина, то его содержание можно заметить после того, как молоко будет подвержено термической обработке — на дне кастрюли можно заметить белый осадок;
  • в глобулине. Самый легкий компонент — жир, в продукте он имеет форму небольших шариков.

Типы жирности

Принято различать несколько типов коровьего молока в зависимости от процента жирности. Этот показатель имеет огромное значение для различных видов питания, именно по этой причине к содержанию жира относятся с особым вниманием. Существует 5 категорий жирности молока:

  • от 0 до 1 % — это обезжиренный продукт. Его употребляют люди с заболеваниями органов ЖКТ;
  • 1-2 % — низкое содержание жира. Продукт с таким процентным содержанием жира является самым востребованным;
  • около 3,5 % — такую жирность имеет парное молоко;
  • от 4,5 до 6 % — высокая жирность. Такое молоко дают далеко не все породы коров;
  • 10 % — максимальная жирность молока, преимущественно такой процент встречается у пищевых сливок.

Выбрать необходимую жирность коровьего молока из 5 категорий несложно, поэтому каждый сможет подобрать продукт для своих целей. Коровье молоко с низким содержанием жира вполне допустимо заменять козьим, если человек хорошо его переносит. Например, молоко с высокой жирностью может потребоваться многим больным для восстановления сил.

Процентная составляющая жирности в натуральном козьем молоке начинается примерно с 4 %. Главным достоинством козьего молока является то, что оно легче усваивается. Самый высокий показатель жирности может достигать и 9 % — такое молоко могут дать некоторые породы коз при условии хорошего кормления и ухода.

Факторы, влияющие на процент жира в коровьем молоке

Домашнее коровье молоко содержит в своем составе порядке 3,5 % жирности. Этот показатель считается средним у разных коров. Процент жирности цельного молока может меняться из-за целого ряда факторов. На показатель может оказать влияние:

  1. порода коровы;
  2. условия содержания;
  3. наследственность;
  4. качество кормления;
  5. возраст коровы;
  6. время выпаса животного;
  7. наличие подкормки;
  8. климатические условия;
  9. количество отелов;
  10. количество получаемого молока.

Перед тем, как купить корову, каждого покупателя волнует вопрос о том, молоко какой жирности она дает. И если продукт не отличается высоким содержанием жира, то стоит подумать, прежде чем сделать такую покупку. Не исключено, что животное болеет, а может быть низкая жирность в молоке обусловлена наследственностью.

Красная датская корова

Генетика

Важнейшую роль в вопросе качества продукта играет генетика. На протяжении длительного времени селекционеры проводили масштабные работы над выводом такой породы коровы, которая будет давать высокий удой с большим содержанием жирности.

Конечным результатом их трудов стали следующие породы коров:

  • Джерсейская. Такая порода дает молоко с показателем в 14%, средняя цифра составляет 5%. Однако, они не дают молоко в больших объемах;
  • Красная датская. Процент жирности молока у этой породы составляет 5,1%;
  • Симментальская. Показатель жирности у такой породы составляет 4,85%.

Питание

Качество молока имеет прямую связь с кормом. Правильный рацион оказывает непосредственное воздействие на количество удоя и вкус продукта.

Жирность можно увеличить, если животное употребляет в пищу:

  • сено в достаточных объемах;
  • корма с большим содержанием клетчатки, легких углеводов;
  • витамины — цинк, кальций, витамин Е, фосфор, витамин А.

В теплое время года животных в обязательном порядке нужно пасти. Увеличение объема удоя и процентная составляющая жирности возрастут за счет обилия растительной пищи.

Проблематично обеспечить корову свежей травой в холодное время года. Однако, качественное сено при правильном хранении способно в некоторой степени восполнить этот пробел.

Возраст

Известно, что процент жирности увеличивается с каждым очередным отелом и достигает своего пика к 6 теленку. У молодых коров этот показатель будет выше, чем у старых. Раздой коровы, который будет проводиться после каждого очередного отела, позволит увеличить количество молока, но жирность при этом будет уменьшаться.

Содержание

Если придерживаться основных правил кормления, обеспечить достаточное количество витамин и микроэлементов, а также создать условия для содержания, в которых корова будет находиться в сухом и проветриваемом загоне, то можно говорить о том, что имеются все условия для получения большого количества удоя.

Джерсейская порода

Относительный и общий показатель жира

Качество молока характеризуется значением относительной жирности, который измеряется процентами. Самый высокий показатель принадлежит коровам джерсейской породы – 14%. Но если брать во внимание тот факт, что такая порода не дает большие объемы молока, то процентное жировое содержание за весь период лактации будет не более 700 кг.

Принято также выделять и общую жирность — она показывает общее содержание жира в молоке в килограммах.

Рекордсменом по жирности является голштинский скот – от одного животного можно получить более 1 тонны жира. Однако, относительный показатель низок — всего лишь 3,3-3,8%.

Способы определения жирности

С целью определения количества жира в молоке, потребуется его лабораторный анализ. Без его использования можно узнать о содержании жира приблизительно.

Видео проверка молочной продукции в лаборатории

Как определить жирность в домашних условиях

Проверить жирность коровьего молока можно в домашних условиях. Для этого нужно взять стакан и наполнить его молоком на 10 см, затем его нужно оставить при комнатной температуре на 8 часов. По истечению этого времени потребуется лишь измерить линейкой количество образовавшихся сливок – 1 см = 10%, 1мм = 1%. Такой способ нельзя назвать точным, ведь определить количество жировой составляющей можно примерно.

Видео проверка молочной продукции в домашних условиях

Как повысить жирность молока

Как повысить жирность молока у коровы? Этим вопросом задаются многие хозяева. С этой целью можно придерживаться основных правил:

  • сдаивать отдельно первые струи. Делается это для повышения жирности;
  • не оставлять молоко в вымени, так как его остатки содержат в своем составе большой процент жиров. Для этого нужно проводить массаж вымени во время доения.

Несмотря на то, что жирность не выступает в качестве единственного показателя качества молока, именно от этого показателя зависит стоимость домашнего коровьего молока.

Нормы питания, употребления молока и молочных продуктов

Единого мнения о том, в каком количестве нужно употреблять молочные продукты не существует. По этому вопросу было проведено ряд исследований, которые дали противоречивые результаты. Однако, коровье молоко было, есть и будет одним из самых востребованных и незаменимых продуктов питания.

По рекомендации РАМН, общий объем молочных продуктов на одного человека в год должен составлять не менее 392 кг в год. Сюда входит:

  • продукция, процент жирности которой составляет 3,5%, в объеме 116 кг;
  • продукция с процентной жирностью 0,5-1% – 12,3 кг;
  • сметана – 6,5 кг;
  • сыр – 8,8 кг;
  • масло – 6,1 кг;
  • мороженное – 8,0 кг;
  • сгущенное молоко – 3,0 кг

Такие рекомендации имеют условный характер, ведь каждый человек употребляет в пищу ровно столько молока и молочных продуктов, сколько требует организм.

Нормы потребления и потребности маленьких детей в молоке

Ряд исследований показал, что в последнем десятилетии средний рост россиян снизился. Это связано с тем, что количество белковой пищи резко уменьшилось — изменение рациона питания и развития пищевой промышленности сказались не самым лучшим образом на здоровье людей. Кроме того, население не имеет доступ к свежему молоку, а магазинное не всегда отличается высоким качеством. Пропаганда вреда молочной продукции также вносит свою лепту, в результате чего люди уже осознанно отказываются от такой пищи.

Каждый родитель, который хочет чтобы его ребенок полноценно развивался и рос, имел крепкую фигуру и хорошую комплекцию, должен уделять внимание питанию малыша, в котором в обязательном порядке должно присутствовать достаточное количество молочной продукции.

Деревенское парное молоко в детском питании

В наше время педиатры рекомендуют для питания малышей специальное детское молоко, производство которого имеет строгий контроль качества. Однако, парное молоко, которое в былые времена давали детям, обладало выраженными бактерицидными и иммуномодулирующими свойствами. Поэтому ряд суждений о том, что коровье молоко не несет никакой пользы для малышей, в корне неверные.

Детское молоко

Если малыш находится на грудном вскармливании, то молочные продукты вводятся в его рацион только с 8 месяцев. Педиатры советуют начинать вводить детское молоко тоже с этого возраста. Такой продукт производится на отдельных производствах из отборного сырья. Кроме того, за детским питанием устанавливают высокий контроль качества.

Детское молоко почти всегда ультрапастеризуют. Для этого сырье нагревают до температуры 137 °C, после чего быстро охлаждают. Такой способ сохраняет полезные витамины и микроэлементы. Пастеризованное и кипяченое молоко теряет большую часть полезных свойств.

Самым главным недостатком детского молока по сравнению с парным является то, что его всегда обезжиривают.

Молоко какой жирности полезнее

Вопросу о том, какое молоко самое полезное для здоровья, было посвящено большое количество исследований. Многие люди отказываются от употребления жирного молока по причине того, его употребление сказывается негативным образом на здоровье. Однако, по результатам последних экспериментов было установлено, что жирное молоко полезно для организма.

Ученые пришли к выводу о том, что насыщенные жиры в составе молока позволяют организму лучше усваивать витамины, которые необходимы для правильного протекания обменных процессов в человеческом организме.

Молоко — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Молоко содержит 4,7 г углеводов в 100 г продукта, это примерно 29% всей энергии из порции или 19 кКал. Калорийность — 64 кКал.
Состав молока:

жиры — 3,66 г, белки — 3,28 г, углеводы — 4,65 г, вода — 87,69 г, зола — 0,72 г.

Суммарное содержание сахаров — н/д, клетчатки — 0,0 г, крахмала — н/д.

Содержание холестерина — 14,0 мг, трансжиров — н/д.

Молоко — белки, жиры, углеводы (БЖУ)

В 100 г молока содержатся 4% суточной нормы белка, жиров — 4% и углеводов — 2%.

Витамины

Из жирорастворимых витаминов в молоке присутствует только витамин A. Из водорастворимых — витамины C, B1, B2, B3 (PP), B5, B6, B9 и B12.

Витамины, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Витамин A 33,0 мкг 3,7%
Бета-каротин н/д 0,0%
Альфа-каротин н/д 0,0%
Витамин D н/д 0,0%
Витамин D2 н/д 0,0%
Витамин D3 н/д 0,0%
Витамин E н/д 0,0%
Витамин K н/д 0,0%
Витамин C 1,5 мг 1,7%
Витамин B1 0,0 мг 3,2%
Витамин B2 0,2 мг 12,4%
Витамин B3 0,1 мг 0,5%
Витамин B4 н/д 0,0%
Витамин B5 0,3 мг 6,3%
Витамин B6 0,0 мг 3,2%
Витамин B9 5,0 мкг 1,3%
Витамин B12 0,4 мкг 15,0%

Минеральный состав

Cоотношение минеральных веществ (макро- и микроэлементов), содержащихся в молоке, представлено в таблице с помощью диаграмм.

Минералы, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Кальций 119,0 мг 11,9%
Железо 0,1 мг 0,5%
Магний 13,0 мг 3,3%
Фосфор 93,0 мг 13,3%
Калий 151,0 мг 3,2%
Натрий 49,0 мг 3,8%
Цинк 0,4 мг 3,5%
Медь 0,0 мг 1,1%
Марганец 0,0 мг 0,2%
Селен 2,0 мкг 3,6%
Фтор н/д 0,0%

Состав коровьего молока

Дата публикации: .
Категория: Статьи.

Химический состав коровьего молока различается в зависимости от породы коровы, ее возраста, условий содержания и питания. Коровье молоко состоит на 87% из воды, 4,6% из лактозы, 3,4% из белка, 4,2% из жира, 0,8% из минералов и 0,1% из витаминов.

Витамины и элементы

Витамины - группа веществ, необходимых для нормального функционирования, роста и развития клеток организма. Они выполняют важные функции в организме, помогая усваивать углеводы, белки и жиры. Молоко содержит водорастворимые органические вещества, такие как:

  • витамин В1, или тиамин, способствует выработке соляной кислоты, которая отвечает за расщепление компонентов пищи и обеспечивает усвоение питательных веществ;
  • витамин B2, или рибофлавин, помогает преобразовывать питательные вещества в энергию, способствуя быстрому обмену веществ;
  • витамин В3, или ниацин, способствует здоровому функционированию нервной и пищеварительной систем;
  • витамин B5, или пантотеновая кислота, необходима для образования красных кровяных телец и помогает преобразовывать пищу в энергию;
  • витамин В6, или пиридоксин, участвует в более чем 100 ферментативных реакциях, протекающих в клетках организма, помогая человеку усваивать аминокислоты из пищи и создавать новые эритроциты;
  • витамин В12, или кобаламин, функционирует в качестве кофермента, который облегчает синтез ДНК; имеет решающее значение для синтеза новых клеток, в том числе красных клеток крови;
  • витамин С играет важную роль в ряде функций организма, включая выработку коллагена, L-карнитина и некоторых нейротрансмиттеров. Аскорбиновая кислота способствует метаболизации белков, а его антиоксидантная активность связана со снижением риска возникновения некоторых видов рака;
  • витамин В9, называемый фолиевой кислотой или фолатом, является питательным веществом, необходимым для роста и развития организма.

Уровень содержания жирорастворимых витаминов в молочных продуктах зависит от содержания жира в них. Молоко содержит следующие жирорастворимые органические вещества:

  • витамин А, или ретинол, улучшает зрение и стимулирует иммунную систему;
  • витамин D важен для поддержания баланса кальция и фосфора в организме и помогает усвоению кальция;
  • витамин E, или токоферол, является необходимым для правильного функционирования внутренних органов. Он знаменит своими антиоксидантными свойствами, которые уменьшают действие свободных радикалов и борются с воспалением;
  • витамин K участвует в реакциях свертывании крови, метаболизме костей и синтезе белка.

Минералы выполняют широкий спектр жизненно важных функций для организма: от поддержания здоровья костей и зубов до нормальной работы скелетных мышц и сердца. Среди минеральных веществ, присутствующих в молоке, выделяют:

  1. Кальций. Придает твердость костям и зубам.
  2. Магний. Имеет решающее значение для более чем 300 ферментативных биохимических реакций, происходящих в организме.
  3. Фосфор. Участвует в формировании костей и зубов.
  4. Калий. Необходим для функционирования нервной системы и помогает мышцам сокращаться.

Средний состав молока коровьего, таблица которого приведена ниже, сводится к следующим показателям:

Состав коровьего молока
Витамины и минералыКоличество, мг
Тиамин 0,107
Рибофлавин 0,447
Ниацин 0,261
Пантотеновая кислота 0,883
Пиридоксин 0,088
Кобаламин 1,07
Фолат 0. 5
Аскорбиновая кислота 0,5
Ретинол 0,068
Витамин D 0,098
Токоферол 0,15
Витамин K 0,0005
Кальций 123
Магний 12
Фосфор 95
Калий 0,14

Продукт также содержит небольшое количество меди, железа, марганца и натрия и не является основным источником этих минералов.

Лактоза

Лактоза является природным сахаром (углеводом) в молоке, поэтому ее называют "молочный сахар". Для того чтобы переварить лактозу, в тонкой кишке вырабатывается такой фермент, как лактаза. Затем в организме она секретируется для расщепления лактозы на 2 моносахарида - глюкозу и галактозу, большая часть из которых впоследствии превращается в глюкозу. Этот процесс важен, потому что глюкоза является основным источником энергии в организме и единственным энергетическим материалом для мозга. Стакан коровьего молока (250 мл) содержит 12 г лактозы, которая придает ему сладковатый вкус. Молочный сахар может быть отделен от молока для создания молочных продуктов без лактозы. Поэтому такие обработанные молочные продукты могут употреблять люди с непереносимостью лактозы. Тем не менее, потребление молочного сахара способствует увеличению количества полезных бактерий в составе кишечной микрофлоры.

Молочный жир

Если дать молоку отстояться при комнатной температуре, на поверхности образуется слой сливок. Сливки существенно отличаются по внешнему виду от нижнего слоя обезжиренного молока. Под микроскопом видно, что сливки состоят из большого количества сфер разных размеров. Каждая сфера окружена тонкой мембраной жировых шариков, которая действует как эмульгатор, защищающий мембрану молочного жира от разрыва. Жир присутствует в молоке в виде эмульсии «масло в воде». Эта эмульсия может быть разрушена механическим воздействием, таким как встряхивание. Молочный жир содержит около 400 различных жирных кислот, которые делают его самым сложным из всех животных жиров. Почти все эти кислоты присутствуют в следовых количествах и только около 15 кислот встречается на уровне 1% или выше. Содержание жира в продукте зависит от активности рубца коровы и набора кормов в рационе. Около 25% жирных кислот в молоке являются мононенасыщенными, 2,3% - полиненасыщенными и около 2,7% составляют транс-жирные кислоты. На стакан цельного молока приходится:

  • 183 мг омега-3 жирных кислот;
  • 293 мг омега-6 жирных кислот;
  • 24 мг холестерина.

Молочный жир содержит пигменты (например, каротин, который придает маслу желтый цвет) и воск. Молочный жир действует как растворитель для витаминов A, D, E и K, а также поставляет незаменимые жирные кислоты: линолевую, линоленовую и арахидоновую.

Белок

Белки обеспечивают организм энергией и необходимы для роста и восстановления покровов кожи, костей и скелетных мышц. Белки в молоке можно разделить на 2 категории: казеины и сывороточные белки. Их соотношение в продукте составляет 80:20. Казеин является основным белком молока, его содержание колеблется от 3 до 4%. Существует четыре типа казеина (альфа-S1-, альфа-S2-, бета- и каппа-казеины), которые объединяются в структуру мицелла казеина. Оставшаяся часть приходится на сывороточные белки - альбумин и глобулин.

Отличие коровьего молока от козьего

Сравнение состава коровьего и козьего молока представлено в таблице ниже:

Пищевая ценность 250 мл продукта
Содержание в порцииКозье молокоКоровье молоко
Калории, ккал 169 149
Белки, г 9 8
Жиры, г 10 7,9
Углеводы, г 10,9 13
Кальций, % 33 20

Преимущества козьего молока:

  • молекулы молочного жира намного меньше, чем в коровьем молоке, что делает продукт более усваиваемым;
  • на 25% меньше лактозы, поэтому оно считается менее аллергенным;
  • содержание кальция и белка выше, чем в коровьем;
  • содержание холестерина ниже, что полезнее для поддержания здоровья сердца и сосудов.

Козье молоко является хорошим источником белка, содержит меньше лактозы, на 13% больше кальция, на 25% больше витамина В6, на 47% больше витамина А и на 134% больше калия, в отличие от коровьего. В составе коровьего молока больше витамина В12 и фолиевой кислоты, в которых многие люди испытывают острый дефицит. Продукт содержит больше витамина B6, что помогает справляться с утренней тошнотой при беременности.

Калорийность Молоко коровье домашнее. Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав "Молоко коровье домашнее".

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

Нутриент Количество Норма** % от нормы в 100 г % от нормы в 100 ккал 100% нормы
Калорийность 65. 05 кКал 1684 кКал 3.9% 6% 2589 г
Белки 3.09 г 76 г 4.1% 6.3% 2460 г
Жиры 3.59 г 56 г 6.4% 9.8% 1560 г
Углеводы 4.77 г 219 г 2.2% 3. 4% 4591 г
Витамины
Витамин А, РЭ 0.03 мкг 900 мкг 3000000 г
бета Каротин 0.02 мг 5 мг 0.4% 0.6% 25000 г
Витамин В1, тиамин 0.04 мг 1. 5 мг 2.7% 4.2% 3750 г
Витамин В2, рибофлавин 0.15 мг 1.8 мг 8.3% 12.8% 1200 г
Витамин В4, холин 15 мг 500 мг 3% 4.6% 3333 г
Витамин В5, пантотеновая 0.3 мг 5 мг 6% 9. 2% 1667 г
Витамин В6, пиридоксин 0.05 мг 2 мг 2.5% 3.8% 4000 г
Витамин В9, фолаты 0.1 мкг 400 мкг 400000 г
Витамин C, аскорбиновая 2 мг 90 мг 2.2% 3.4% 4500 г
Витамин D, кальциферол 0.05 мкг 10 мкг 0.5% 0.8% 20000 г
Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ 0.1 мг 15 мг 0.7% 1.1% 15000 г
Витамин Н, биотин 5 мкг 50 мкг 10% 15.4% 1000 г
Витамин РР, НЭ 0.3 мг 20 мг 1.5% 2.3% 6667 г
Макроэлементы
Калий, K 148 мг 2500 мг 5.9% 9.1% 1689 г
Кальций, Ca 122 мг 1000 мг 12.2% 18.8% 820 г
Кремний, Si 200 мг 30 мг 666.7% 1024.9% 15 г
Магний, Mg 13 мг 400 мг 3.3% 5.1% 3077 г
Натрий, Na 50 мг 1300 мг 3.8% 5.8% 2600 г
Фосфор, P 92 мг 800 мг 11.5% 17.7% 870 г
Хлор, Cl 110 мг 2300 мг 4.8% 7.4% 2091 г
Микроэлементы
Алюминий, Al 30 мкг ~
Бор, B 18 мкг ~
Железо, Fe 70 мг 18 мг 388.9% 597.8% 26 г
Марганец, Mn 6 мг 2 мг 300% 461.2% 33 г
Медь, Cu 12 мкг 1000 мкг 1.2% 1.8% 8333 г
Молибден, Mo 5 мкг 70 мкг 7.1% 10.9% 1400 г
Олово, Sn 15 мкг ~
Цинк, Zn 400 мг 12 мг 3333.3% 5124.2% 3 г

Энергетическая ценность Молоко коровье домашнее составляет 65,05 кКал.

Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион».

Калорийность Молоко коровье "цельное". Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав "Молоко коровье "цельное"".

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

Нутриент Количество Норма** % от нормы в 100 г % от нормы в 100 ккал 100% нормы
Калорийность 65 кКал 1684 кКал 3.9% 6% 2591 г
Белки 3.2 г 76 г 4.2% 6.5% 2375 г
Жиры 3.6 г 56 г 6.4% 9.8% 1556 г
Углеводы 4.8 г 219 г 2.2% 3.4% 4563 г
Вода 87.3 г 2273 г 3.8% 5.8% 2604 г
Зола 0.7 г ~
Витамины
Витамин А, РЭ 30 мкг 900 мкг 3.3% 5.1% 3000 г
Ретинол 0.03 мг ~
бета Каротин 0.02 мг 5 мг 0.4% 0.6% 25000 г
Витамин В1, тиамин 0.04 мг 1.5 мг 2.7% 4.2% 3750 г
Витамин В2, рибофлавин 0.15 мг 1.8 мг 8.3% 12.8% 1200 г
Витамин В4, холин 23.6 мг 500 мг 4.7% 7.2% 2119 г
Витамин В5, пантотеновая 0.38 мг 5 мг 7.6% 11.7% 1316 г
Витамин В6, пиридоксин 0.05 мг 2 мг 2.5% 3.8% 4000 г
Витамин В9, фолаты 5 мкг 400 мкг 1.3% 2% 8000 г
Витамин В12, кобаламин 0.4 мкг 3 мкг 13.3% 20.5% 750 г
Витамин C, аскорбиновая 1.5 мг 90 мг 1.7% 2.6% 6000 г
Витамин D, кальциферол 0.05 мкг 10 мкг 0.5% 0.8% 20000 г
Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ 0.09 мг 15 мг 0.6% 0.9% 16667 г
Витамин Н, биотин 3.2 мкг 50 мкг 6.4% 9.8% 1563 г
Витамин РР, НЭ 1.2296 мг 20 мг 6.1% 9.4% 1627 г
Ниацин 0.1 мг ~
Макроэлементы
Калий, K 146 мг 2500 мг 5.8% 8.9% 1712 г
Кальций, Ca 120 мг 1000 мг 12% 18.5% 833 г
Магний, Mg 14 мг 400 мг 3.5% 5.4% 2857 г
Натрий, Na 50 мг 1300 мг 3.8% 5.8% 2600 г
Сера, S 29 мг 1000 мг 2.9% 4.5% 3448 г
Фосфор, P 90 мг 800 мг 11.3% 17.4% 889 г
Хлор, Cl 110 мг 2300 мг 4.8% 7.4% 2091 г
Микроэлементы
Алюминий, Al 50 мкг ~
Железо, Fe 0.067 мг 18 мг 0.4% 0.6% 26866 г
Йод, I 9 мкг 150 мкг 6% 9.2% 1667 г
Кобальт, Co 0.8 мкг 10 мкг 8% 12.3% 1250 г
Марганец, Mn 0.006 мг 2 мг 0.3% 0.5% 33333 г
Медь, Cu 12 мкг 1000 мкг 1.2% 1.8% 8333 г
Молибден, Mo 5 мкг 70 мкг 7.1% 10.9% 1400 г
Олово, Sn 13 мкг ~
Селен, Se 2 мкг 55 мкг 3.6% 5.5% 2750 г
Стронций, Sr 17 мкг ~
Фтор, F 20 мкг 4000 мкг 0.5% 0.8% 20000 г
Хром, Cr 2 мкг 50 мкг 4% 6.2% 2500 г
Цинк, Zn 0.4 мг 12 мг 3.3% 5.1% 3000 г
Усвояемые углеводы
Галактоза 0.016 г ~
Глюкоза (декстроза) 0.02 г ~
Лактоза 4.8 г ~
Незаменимые аминокислоты 1.385 г ~
Аргинин* 0.122 г ~
Валин 0.191 г ~
Гистидин* 0.09 г ~
Изолейцин 0.189 г ~
Лейцин 0.283 г ~
Лизин 0.261 г ~
Метионин 0.083 г ~
Треонин 0.153 г ~
Триптофан 0.05 г ~
Фенилаланин 0.175 г ~
Заменимые аминокислоты 1.759 г ~
Аланин 0.098 г ~
Аспарагиновая кислота 0.219 г ~
Глицин 0.047 г ~
Глутаминовая кислота 0.509 г ~
Пролин 0.278 г ~
Серин 0.186 г ~
Тирозин 0.184 г ~
Цистеин 0.026 г ~
Стеролы (стерины)
Холестерин 10 мг max 300 мг
Насыщенные жирные кислоты
Насыщеные жирные кислоты 2.15 г max 18.7 г
4:0 Масляная 0.11 г ~
6:0 Капроновая 0.08 г ~
8:0 Каприловая 0.04 г ~
10:0 Каприновая 0.09 г ~
12:0 Лауриновая 0.1 г ~
14:0 Миристиновая 0.51 г ~
16:0 Пальмитиновая 0.64 г ~
17:0 Маргариновая 0.02 г ~
18:0 Стеариновая 0.35 г ~
20:0 Арахиновая 0.04 г ~
Мононенасыщенные жирные кислоты 1.06 г min 16.8 г 6.3% 9.7%
14:1 Миристолеиновая 0.05 г ~
16:1 Пальмитолеиновая 0.09 г ~
18:1 Олеиновая (омега-9) 0.78 г ~
Полиненасыщенные жирные кислоты 0.21 г от 11.2 до 20.6 г 1.9% 2.9%
18:2 Линолевая 0.09 г ~
18:3 Линоленовая 0.03 г ~
20:4 Арахидоновая 0.09 г ~
Омега-3 жирные кислоты 0.03 г от 0.9 до 3.7 г 3.3% 5.1%
Омега-6 жирные кислоты 0.18 г от 4.7 до 16.8 г 3.8% 5.8%

Энергетическая ценность Молоко коровье "цельное" составляет 65 кКал.

Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион».

ХИМИЯ МОЛОКА | Справочник по переработке молочных продуктов

Основными составляющими молока являются вода, жир, белки, лактоза (молочный сахар) и минералы (соли). Молоко также содержит следовые количества других веществ, таких как пигменты, ферменты, витамины, фосфолипиды (вещества с жироподобными свойствами) и газы.

Остаток, оставшийся после удаления воды и газов, называется сухим веществом (СВ) или общим содержанием твердых веществ в молоке.
Молоко - очень сложный продукт.Чтобы описать различные составляющие молока и то, как на них влияют различные стадии обработки в молочном хозяйстве, необходимо прибегнуть к химической терминологии. Поэтому эта глава о химии молока начинается с краткого обзора некоторых основных химических понятий.

Химические символы некоторых общих элементов в органических веществах:

C Углерод
Cl Хлор
H Водород
I Йод
K Калий
N Азот
Na 000 Кислород
P Фосфор
S Сера

Основные химические концепции

Атомы

Атом - это самый маленький строительный блок всей материи в природе, и его невозможно разделить химически .Вещество, в котором все атомы одного вида, называется элементом. Сегодня известно более 100 элементов. Примерами являются кислород, углерод, медь, водород и железо. Однако большинство веществ, встречающихся в природе, состоят из нескольких различных элементов. Например, воздух представляет собой смесь кислорода, азота, углекислого газа и инертных газов, а вода - это химическое соединение элементов водорода и кислорода.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, рисунок 2.1.Протоны несут положительный единичный заряд, а нейтроны электрически нейтральны. Электроны, вращающиеся вокруг ядра, несут отрицательный заряд, равный единичному заряду протонов и противоположный ему.
Атом содержит равное количество протонов и электронов с равным количеством положительных и отрицательных зарядов. Следовательно, атом электрически нейтрален.
Атом очень маленький, рисунок 2.2. В маленькой медной монете примерно столько же атомов, сколько секунд в тысяче миллионов миллионов лет! Даже в этом случае атом состоит в основном из пустого пространства.Если диаметр ядра назовем одним, то диаметр всего атома будет около 10 000.

Рис. 2.1

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Электроны вращаются вокруг ядра.

Рис. 2.2

Ядро настолько мало по сравнению с атомом, что если бы его увеличить до размеров теннисного мяча, внешняя электронная оболочка находилась бы на расстоянии 325 метров от центра.

Ионы

Атом может потерять или получить один или несколько электронов.Такой атом больше не является электрически нейтральным. Он называется ионным. Если ион содержит больше электронов, чем протонов, он заряжен отрицательно, но если он потерял один или несколько электронов, он заряжен положительно.
Положительные и отрицательные ионы всегда присутствуют одновременно; , т.е. в растворах в виде катионов (положительный заряд) и анионов (отрицательный заряд) или в твердой форме в виде солей. Поваренная соль состоит из ионов натрия (Na) и хлора (Cl) и имеет формулу NaCl (хлорид натрия).

Молекулы

Атомы одного и того же элемента или разных элементов могут объединяться в более крупные единицы, которые называются молекулами.Затем молекулы могут образовывать твердые вещества, например, железо (Fe) или кремнистый песок (SiO 2 ), жидкости, например вода (H 2 O) или газы, например водород (H 2 ). Если молекула состоит в основном из атомов углерода (C), водорода (H 2 ) и кислорода (O 2 ), то образующееся соединение считается органическим, т.е. , полученным из органических элементов. Примером является молочная кислота (C 3 H 6 0 3 ).Формула означает, что молекула состоит из трех атомов углерода, шести атомов водорода и трех атомов кислорода.
Число атомов в молекуле может сильно различаться. Есть молекулы, которые состоят из двух связанных атомов, а другие - из сотен атомов.

Рис 2.3

Три способа обозначения молекулы воды

Рис 2.4

Три способа обозначения молекулы этилового спирта

Основные физико-химические свойства коровьего молока

Коровье молоко состоит примерно на 87% из воды и на 13% из сухих веществ, таблица 2.1. Сухое вещество суспендировано или растворено в воде. В зависимости от типа твердых веществ и размера частиц (таблица 2.2) существуют различные системы их распределения в водной фазе.

Таблица 2.1.

Физико-химический статус коровьего молока.

9011 9011 9011 9011 Минералы
Средний состав% Тип эмульсии масло / вода Коллоидный раствор / суспензия Настоящий раствор
Влажность 87,5 Fat X
Белки 3,4 X
Лактоза 4,8 X
X

Органические соединения содержат в основном углерод, кислород и водород.Неорганические соединения содержат в основном другие атомы.

Таблица 2.2.

Относительный размер частиц в молоке.

Размер (мм) Тип частиц
10 -2 до 10 -3 Жировые шарики
10 -4 до 10 9-5 Казеин-кальциевые фосфаты
10 -5 до 10 -6 Сывороточные белки
10 -6 до 10 -7 Лактоза, соли и другие вещества в истинных растворах

Определения

Рис 2.5

Когда молоко и сливки превращаются в масло, происходит обращение фаз от эмульсии масло-в-воде к эмульсии вода-в-масле.

Эмульсия: суспензия капель одной жидкости в другой. Молоко представляет собой эмульсию масла в воде (мас. / Мас.), Сливочное масло - эмульсию воды в масле (мас. / Мас.), Рис. 2.5. Мелкодисперсная жидкость известна как дисперсная фаза, а другая - как непрерывная фаза.
Коллоидный раствор: когда материя существует в состоянии деления, промежуточном по отношению к истинному раствору ( e.г. сахар в воде) и суспензия ( например, мел в воде), как говорят, в коллоидном растворе или коллоидной суспензии.

Типичные характеристики коллоида:

  • Малый размер частиц
  • Электрический заряд и
  • Сродство частиц к молекулам воды

В молоке сывороточные белки присутствуют в виде коллоидного раствора, а казеины сравнительно большего размера - в виде коллоидная суспензия (см. рисунок 2.6).

Рис 2.6

Белки молока можно увидеть с помощью электронного микроскопа

Такие вещества, как соли, дестабилизируют коллоидные системы, изменяя связывание воды и тем самым снижая растворимость белка. Такие факторы, как тепло, вызывают разворачивание сывороточных белков, а усиление взаимодействия между белками и алкоголем может обезвоживать частицы.

Истинные растворы: Вещество, которое при смешивании с водой или другими жидкостями образует истинные растворы, делится на:

  • Неионные растворы. При растворении лактозы в воде не происходит серьезных изменений в молекулярной структуре лактозы.
  • Ионные растворы . Когда поваренная соль растворяется в воде, катионы (Na + ) и анионы (Cl - ) диспергируются в воде, образуя электролит, рис. 2.7.

Кислотность растворов

Когда кислота (например, соляная кислота, HCl) смешивается с водой, она выделяет ионы водорода (протоны) с положительным зарядом (H + ).Они быстро присоединяются к молекулам воды, образуя ионы водорода (H 3 0 + ).
Когда в воду добавляют основание (оксид или гидроксид металла), оно образует щелочной или щелочной раствор. Когда основание растворяется, оно выделяет ионы гидроксида (OH - ).

  • Раствор, содержащий равное количество гидроксида и ионов водорода, нейтрален. Рисунок 2.8.
  • Щелочной раствор, содержащий больше гидроксид-ионов, чем ионов водорода. Фигура 2.9.
  • Кислый раствор, содержащий больше ионов водорода, чем гидроксид-ионов. Рисунок 2.10.

Рис 2.8

Нейтральный раствор с pH 7

Рис 2.9

Щелочной раствор с pH выше 7

Рис 2.10

Кислотный раствор с pH менее 7

pH

Кислотность раствора определяется как концентрация ионов водорода. Однако это сильно варьируется от одного решения к другому.Символ pH используется для обозначения концентрации ионов водорода.
Математически pH определяется как отрицательный логарифм по основанию 10 концентрации ионов водорода, выраженной в молярности, , т.е. pH = - log [H + ]. Это приводит к следующей шкале при 25 ° C:

pH> 7 - щелочной раствор
pH = 7 - нейтральный раствор
pH <7 - кислотный раствор


Нейтрализация

Когда кислота смешивается с щелочью, водород и ионы гидроксида реагируют друг с другом с образованием воды.Если кислота и щелочь смешаны в определенных пропорциях, полученная смесь будет нейтральной, без избытка ионов водорода или гидроксида и с pH 7. Эта операция называется нейтрализацией и имеет химическую формулу:

H 3 0 + + OH - приводит к H 2 0 + H 2 O


Нейтрализация приводит к образованию соли. Когда соляная кислота (HCl) смешивается с гидроксидом натрия (NaOH), они реагируют с образованием хлорида натрия (NaCl) и воды (H 2 0).Соли соляной кислоты называются хлоридами, а другие соли также названы в честь кислот, из которых они образованы: лимонная кислота образует цитраты, азотная кислота образует нитраты и так далее.

Диффузия

На частицы, присутствующие в растворе - ионы, молекулы или коллоиды - влияют силы, которые заставляют их мигрировать (диффундировать) из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией. Процесс диффузии продолжается до тех пор, пока весь раствор не станет однородным с одинаковой концентрацией во всем.
Растворение сахара в чашке кофе является примером диффузии. Сахар быстро растворяется в горячем напитке, и молекулы сахара диффундируют, пока не будут равномерно распределены в напитке.
Скорость диффузии зависит от скорости частиц, которая, в свою очередь, зависит от температуры, размера частиц и разницы в концентрации между различными частями раствора.
Рисунок 2.11 иллюстрирует принцип процесса диффузии. U-образная трубка разделена на два отсека проницаемой мембраной .Затем левая нога заполняется водой, а правая - раствором сахара, молекулы которого могут проходить через мембрану. Через некоторое время за счет диффузии концентрация выравнивается с обеих сторон мембраны.

Рис 2.11

Молекулы сахара диффундируют через проницаемую мембрану, а молекулы воды диффундируют в противоположном направлении, чтобы уравнять концентрацию раствора.

Осмос

Осмос - это термин, используемый для описания самопроизвольного перетекания чистой воды в водный раствор или из менее концентрированного раствора в более концентрированный при разделении соответствующей мембраной.Явление осмоса можно проиллюстрировать на примере, показанном на рисунке 2.12. U-образные трубки разделены на два отсека полупроницаемой мембраной . Левая нога заполнена водой, а правая - раствором сахара, молекулы которого не могут проходить через мембрану. Теперь молекулы воды диффундируют через мембрану в раствор сахара и разбавляют его до более низкой концентрации. Этот процесс называется осмосом .
Объем раствора сахара увеличивается при его разбавлении.Поверхность раствора поднимается, как показано на рис. 2.12, и гидростатическое давление a раствора на мембране становится выше, чем давление воды на другой стороне. В этом состоянии дисбаланса молекулы воды начинают диффундировать обратно в обратном направлении под влиянием более высокого гидростатического давления в растворе.

Когда диффузия воды в обоих направлениях одинакова, система находится в равновесии. Если к раствору сахара сначала приложить гидростатическое давление, поступление воды через мембрану можно уменьшить.Гидростатическое давление, необходимое для предотвращения выравнивания концентрации путем диффузии воды в сахарный раствор, называется осмотическим давлением раствора

. Рис. 2.12

Молекулы сахара слишком велики, чтобы диффундировать через полупроницаемую мембрану. Только маленькие молекулы воды могут диффундировать, чтобы выровнять концентрацию. «А» - осмотическое давление раствора.

Обратный осмос

Если к раствору сахара применяется давление, превышающее осмотическое давление, молекулы воды могут диффундировать из раствора в воду, тем самым увеличивая концентрацию раствора.Этот процесс, показанный на рис. 2.13, используется в коммерческих целях для концентрирования растворов и называется обратного осмоса (RO).

Рис. 2.13

Если к раствору сахара применяется давление выше осмотического, молекулы воды диффундируют, и раствор становится более концентрированным

Диализ

Диализ - это метод, использующий разницу в концентрации в качестве движущей силы для отделения крупных частиц от мелких в растворе, например белков от солей.Обрабатываемый раствор помещается с одной стороны мембраны, а растворитель (вода) - с другой. Мембрана имеет поры с диаметром, который позволяет небольшим молекулам соли проходить сквозь нее, но слишком мал для прохождения молекул белка, см. Рис. 2.14.
Скорость диффузии зависит от разницы в концентрации, поэтому диализ можно ускорить, если часто менять растворитель на другой стороне мембраны.

Рис 2.14

Разбавление раствора на одной стороне мембраны приводит к концентрации больших молекул при прохождении через них маленьких

Состав коровьего молока

Количество различных основных компонентов молока может значительно различаться между коровами разных пород и между отдельными коровами одной породы.Поэтому для вариаций могут быть указаны только предельные значения. Цифры в таблице 2.3 являются просто примерами.
Помимо общего содержания твердых веществ, при обсуждении состава молока используется термин обезжиренные твердые вещества (СЯТ). SNF - это общее содержание твердых веществ за вычетом содержания жира. Среднее содержание ОЯТ по Таблице 2: 3, следовательно, составляет 13,0 - 3,9 = 9,1%. Уровень pH нормального молока обычно находится в пределах 6,6 - 6,8, при этом наиболее распространенным значением является среднее значение 6,7. Это значение верно для измерения pH молока примерно при 25 ° C

Таблица 2.3

Количественный состав молока

Основной компонент Пределы изменения Среднее значение
Вода 85,5 - 89,5 87,5
Всего твердых частиц 9011 9011 9011 9011 9011 9011 2,5 - 6,0 3,9
Белки 2,9 - 5,0 3,4
Лактоза 3.6 - 5,5 4,8
Минералы 0,6 - 0,9 0,8

Молочный жир

Молоко и сливки являются примерами эмульсий жир-в-воде (или масло-в-воде). Молочный жир существует в виде небольших шариков или капелек, диспергированных в молочной сыворотке, рис. 2.15. Их диаметр составляет от 0,1 до 20 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Средний размер составляет 3–4 мкм, а на мл приходится примерно 10 10 глобул.
Эмульсия стабилизирована очень тонкой мембраной толщиной всего 10-20 нм (1 нм = 10 –9 мкм), которая окружает глобулы и имеет сложный состав.
Молочный жир состоит из триглицеридов (доминирующие компоненты), ди- и моноглицеридов, жирных кислот, стеролов, каротиноидов (придающих жиру желтый цвет) и витаминов (A, D, E и K). Микроэлементы - второстепенные компоненты. Состав шарика молочного жира показан на рис. 2.16.
Мембрана состоит из фосфолипидов, липопротеинов, цереброзидов, белков, нуклеиновых кислот, ферментов, микроэлементов (металлов) и связанной воды. Следует отметить, что состав и толщина мембраны непостоянны, поскольку компоненты постоянно обмениваются с окружающей молочной сывороткой.
Поскольку жировые шарики являются не только самыми крупными частицами в молоке, но и самыми легкими (плотность при 15,5 ° C = 0,93 г / см 3 ), они имеют тенденцию подниматься на поверхность, когда молоко остается в емкости. на некоторое время, рисунок 2.17.
Скорость нарастания соответствует закону Стокса , но небольшой размер жировых шариков делает процесс образования сливок медленным. Однако отделение сливок может быть ускорено за счет агрегации жировых шариков под действием белка, называемого агглютинином .Эти агрегаты поднимаются намного быстрее, чем отдельные жировые шарики. Агрегаты легко разрушаются при нагревании или механической обработке. Агглютинин денатурируется при комбинациях время-температура, таких как 75 ° C / 2 мин, и возможность агрегации исчезает.

Рис 2.15

Взгляд в молоко

Рис 2.16

Состав молочного жира. Размер 0,1 - 20 мкм. Средний размер 3 - 4 мкм.

Рис 2.17

Если молоко оставить на некоторое время в емкости, жир поднимется и образует слой сливок на поверхности

Химическая структура молочного жира

Молочный жир является жидким, когда молоко выходит из вымени при 37 ° C.Это означает, что жировые шарики могут легко изменить свою форму при воздействии умеренной механической обработки - например, перекачивания и протекания по трубам - без высвобождения из своих мембран.
Все жиры относятся к группе химических веществ, называемых сложными эфирами, которые представляют собой соединения спиртов и кислот. Молочный жир представляет собой смесь различных сложных эфиров жирных кислот, называемых триглицеридами, которые состоят из спирта, называемого глицерином, и различных жирных кислот. Глицериды составляют почти 99% молочного жира.
Молекула жирной кислоты состоит из углеводородной цепи и карбоксильной группы (формула RCOOH). В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны в цепь одинарными связями, в то время как в ненасыщенных жирных кислотах в углеводородной цепи имеется одна или несколько двойных связей, см. Рис. 2.19. Каждая молекула глицерина может связывать три молекулы жирных кислот, и поскольку эти три молекулы необязательно должны быть одного и того же типа, количество различных глицеридов в молоке чрезвычайно велико, см. Рис. 2.20.
В таблице 2.4 перечислены наиболее важные жирные кислоты триглицеридов молочного жира.

Рис 2.19

Молекулярные и структурные формулы стеариновой и олеиновой кислот

Рис 2.20

Молочный жир представляет собой смесь различных жирных кислот и глицерина.

Температура плавления жира

Таблица 2.4 показывает, что четыре наиболее распространенных жирных кислоты в молоке - это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты.
Первые три твердые, а последний жидкий при комнатной температуре.Как показывают приведенные цифры, относительные количества различных жирных кислот могут значительно различаться. Это изменение влияет на твердость жира. Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот, например, пальмитиновой кислоты, будет твердым; с другой стороны, жир с высоким содержанием олеиновой кислоты с низкой температурой плавления делает масло мягким.
Определение количества отдельных жирных кислот представляет чисто научный интерес. Для практических целей достаточно определить одну или несколько констант или индексов, которые предоставляют определенную информацию о составе жира.

Таблица 2.4

Основные жирные кислоты в молоке

2,6 - 4,2 Олеиновая кислота
Жирная кислота мас.% От общего содержания жирных кислот Точка плавления ° C
Насыщенная
4,4 - 0 0,9 - 1,2
6: 0 Капроновая кислота 1,8 - 2,7 - 4 Жидкость при комнатной температуре
8: 0 Каприловая кислота 1.0 - 1,7 16
31
10: 0 Каприновая кислота 2,2 - 3,8 44
54
14: 0 Миристиновая кислота 9,1 - 11,9 63 Твердое вещество при комнатной температуре
16: 0 Пальмитиновая кислота 23 .6 - 31,4
18: 0 Стеариновая кислота 10,4 - 14,6 70
9011 9011 14,9 - 22,0 16
18: 2 Линолевая кислота 1,2 - 1,7 -5 Жидкость при комнатной температуре
9011 9011 9011 9011 9011 Линоленовая кислота 0.9 - 1,2 -12
Йодное число

Жирные кислоты с одинаковым числом атомов C и H, но с разным числом одинарных и двойных связей имеют совершенно разные характеристики. Наиболее важным и наиболее широко используемым методом определения их специфических характеристик является измерение йодного числа (IV) жира. Йодное число указывает процент йода, который жир может связывать. Йод захватывается двойными связями ненасыщенных жирных кислот.Поскольку олеиновая кислота является наиболее распространенной из ненасыщенных жирных кислот, которые являются жидкими при комнатной температуре, йодное число в значительной степени является мерой содержания олеиновой кислоты и, следовательно, мягкости жира.
Йодное число молочного жира обычно колеблется от 24 до 46. Вариации определяются тем, что коровы едят. Зеленые пастбища летом способствуют высокому содержанию олеиновой кислоты, поэтому летний молочный жир является мягким (высокое йодное число). Некоторые кормовые концентраты, такие как подсолнечный жмых и льняной жмых, также производят мягкий жир, в то время как кокосовый и пальмовый жмых и ботва корнеплодов образуют твердый жир.Следовательно, можно влиять на консистенцию молочного жира, выбирая для коров подходящую диету.
На рис. 2.21 показан пример того, как йодное число молочного жира может изменяться в течение года (Швеция).

Рис 2.21

Йодное число в разное время года. Йодное число является мерой содержания олеиновой кислоты в жире

.

Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот твердый.
Жир с высоким содержанием легкоплавких жирных кислот мягкий.

Показатель преломления

Количество различных жирных кислот в жире также влияет на то, как он преломляет свет. Поэтому обычной практикой является определение показателя преломления жира, который затем можно использовать для расчета йодного числа. Это быстрый метод оценки твердости жира.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Вместо анализа йодного числа или показателя преломления соотношение насыщенных жиров и ненасыщенных жиров можно определить с помощью импульсного ЯМР.При желании можно использовать коэффициент преобразования для преобразования значения ЯМР в соответствующее йодное число.
Метод ЯМР также можно использовать для определения степени кристаллизации жира в зависимости от времени кристаллизации. Было показано, что кристаллизация жира занимает много времени в 40% сливках, охлажденных с 60 ° C до 5 ° C. Необходимо время кристаллизации не менее двух часов, а доля кристаллизованного жира составляет 65% от общего количества, см. Рисунок 2.22.
Также было отмечено, что только от 15 до 20% жира кристаллизовалось через две минуты после достижения 5 ° C.Значение ЯМР молочного жира обычно колеблется от 30 до 41

Кристаллизация жира

Во время процесса кристаллизации жировые шарики находятся в очень чувствительном состоянии и легко повреждаются и вскрываются даже при умеренной механической обработке.
Исследования под электронным микроскопом показали, что жир кристаллизуется в мономолекулярных сферах, см. Рис. 2.22. В то же время происходит фракционирование, так что триглицериды с наивысшими температурами плавления образуют внешние сферы.Поскольку кристаллизованный жир имеет меньший удельный объем, чем жидкий жир, внутри глобул возникают напряжения, что делает их особенно нестабильными и подверженными разрушению в период кристаллизации. В результате жидкий жир выделяется в молочную сыворотку, вызывая образование комков, в которых свободный жир склеивает неразбитые шарики вместе (то же явление, что и при производстве масла). Кристаллизация жира генерирует тепло плавления, которое несколько повышает температуру (40% сливки, охлажденные с 60 ° C до 7-8 ° C, становятся теплее на 3-4 ° C в период кристаллизации).
Важно помнить об этом важном свойстве молочного жира при производстве сливок различного назначения.

Рис 2.22

Кристаллизация молочного жира - это экзотермическая реакция, что означает, что химическая реакция сопровождается выделением тепла. Кривая кристаллизации основана на анализе, выполненном методом ЯМР.

Белки в молоке

Рис 2.23

Модель белковой молекулы цепи аминокислот, амино и карбоксильных групп.

Белки - важная часть нашего рациона. Белки, которые мы едим, расщепляются на более простые соединения в пищеварительной системе и в печени. Эти соединения затем переносятся в клетки тела, где они используются в качестве строительного материала для создания собственного белка организма. Подавляющее большинство химических реакций, которые происходят в организме, контролируются некоторыми активными белками, ферментами.
Белки - это гигантские молекулы, состоящие из более мелких единиц, называемых аминокислотами, рисунок 2.23. Белковая молекула состоит из одной или нескольких взаимосвязанных цепочек аминокислот, в которых аминокислоты расположены в определенном порядке. Молекула белка обычно содержит около 100-200 связанных аминокислот, но известно, что как меньшее, так и гораздо большее количество составляют молекулу белка

Аминокислоты

Рис 2.24

Строение общей аминокислоты. R на рисунке обозначает органический материал, связанный с центральным атомом углерода

.

Аминокислоты на рисунке 2.24 являются строительными блоками, образующими белок, и они отличаются одновременным присутствием в молекуле одной аминогруппы (–NH 2 ) и одной карбоксильной группы (–COOH). Белки образуются из аминокислот определенного вида, α-аминокислот, , то есть тех, которые имеют как аминогруппу, так и карбоксильную группу, связанные с одним и тем же атомом углерода, α-углеродом. Аминокислоты принадлежат к группе химических соединений, которые могут выделять ионы водорода в щелочных растворах и поглощать ионы водорода в кислых растворах.Такие соединения называют амфотерными электролитами или амфолитами.

Таким образом, аминокислоты могут находиться в трех состояниях:

  1. Отрицательно заряженные в щелочных растворах
  2. Нейтральные при равных + и - зарядах
  3. Положительно заряженные в кислотных растворах

Белки состоят из 20 аминокислот. Важным фактом в отношении питания является то, что восемь (девять для младенцев) из 20 аминокислот не могут быть синтезированы человеческим организмом. Поскольку они необходимы для поддержания правильного обмена веществ, их необходимо снабжать пищей.Их называют незаменимыми аминокислотами и , и все они присутствуют в молочном белке.
Тип и порядок аминокислот в молекуле белка определяют природу белка. Любое изменение аминокислот относительно типа или места в молекулярной цепи может привести к белку с другими свойствами.
Поскольку возможное количество комбинаций из 20 аминокислот в цепи, содержащей 100-200 аминокислот, очень велико, количество белков с различными свойствами также очень велико.На рис. 2.24 показана модель аминокислоты. Как упоминалось ранее, аминокислоты содержат как слабощелочную аминогруппу (–NH 2 ), так и слабокислую карбоксильную группу (–COOH). Эти группы связаны с боковой цепью (R).
Если боковая цепь полярная, обычно преобладают водопритягивающие свойства основных и кислотных групп, помимо полярной боковой цепи, и вся аминокислота будет притягивать воду и легко растворяться в воде. Такая аминокислота получила название гидрофильная (водолюбивая).
Если, с другой стороны, боковая цепь представляет собой углеводород, не содержащий гидрофильных радикалов, свойства углеводородной цепи будут преобладать. Длинная углеводородная цепь отталкивает воду и делает аминокислоту менее растворимой или совместимой с водой. Такую аминокислоту называют гидрофобной (водоотталкивающей).
Если в углеводородной цепи присутствуют определенные радикалы, такие как гидроксил (–ОН) или аминогруппы
(–NH 2 ), ее гидрофобные свойства будут изменены в сторону более гидрофильных.Если в одной части белковой молекулы преобладают гидрофобные аминокислоты, эта часть будет обладать гидрофобными свойствами. Агрегация гидрофильных аминокислот в другой части молекулы аналогичным образом придает этой части гидрофильные свойства. Следовательно, белковая молекула может быть либо гидрофильной, гидрофобной, промежуточной, либо локально гидрофильной и гидрофобной.
Некоторые молочные белки демонстрируют очень большие различия в молекулах в отношении совместимости с водой, и некоторые очень важные свойства белков зависят от таких различий.
Гидроксильные группы в цепях некоторых аминокислот в казеине могут быть этерифицированы фосфорной кислотой. Такие группы позволяют казеину связывать ионы кальция или коллоидный гидроксифосфат кальция, образуя прочные мостики между молекулами или внутри них.

Электрический статус молочных белков

Боковые цепи некоторых аминокислот в молочных белках заряжены, что определяется pH молока. Когда pH молока изменяется добавлением кислоты или основания, распределение заряда белков также изменяется.Электрический статус белков молока и полученные свойства показаны на рисунках 2.25–2.28.
При нормальном pH молока (≈ 6,6) молекула белка имеет чистый отрицательный заряд, рис. 2.25. Молекулы белка остаются разделенными, потому что одинаковые заряды отталкиваются друг от друга.
Если добавить ионы водорода, рис. 2.26, они адсорбируются молекулами белка. При значении pH, при котором положительный заряд белка равен отрицательному заряду, т. Е. Когда количество групп NH 3 + и COO - на боковых цепях одинаково, общий суммарный заряд белка равно нулю.Молекулы белка больше не отталкивают друг друга, но положительные заряды на одной молекуле соединяются с отрицательными зарядами на соседних молекулах, и образуются большие кластеры белка. Затем белок осаждается из раствора. Значение pH, при котором это происходит, называется изоэлектрической точкой белка.
В присутствии избытка ионов водорода молекулы приобретают чистый положительный заряд, как показано на рисунке 2.27. Затем они снова отталкиваются друг от друга и остаются в растворе.Если же, с другой стороны, добавляется сильный щелочной раствор (NaOH), все белки приобретают отрицательный заряд и растворяются.

Рис 2.25

Белковая молекула при pH 6,6 имеет чистый отрицательный заряд.

Рис 2.26

Молекулы белка при pH ≈ 4,6, изоэлектрическая точка.

Рис 2.27

Молекулы белка при pH ≈ 1

Рис 2.28

Молекулы белка при pH ≈ 14

Классы молочных белков

Молоко содержит сотни типов белков, большинство из которых в очень небольших количествах.Белки можно классифицировать различными способами в зависимости от их химических или физических свойств и их биологических функций. Старый способ группировки белков молока на казеин, альбумин и глобулин уступил место более адекватной системе классификации. Таблица 2.5 показывает сокращенный список белков молока в соответствии с современной системой. Незначительные белковые группы были исключены для простоты.
Сывороточный протеин - это термин, который часто используется как синоним белков молочной сыворотки, но его следует зарезервировать для белков сыворотки, полученных в процессе производства сыра.Помимо белков молочной сыворотки, сывороточный белок также содержит фрагменты молекул казеина. Некоторые из белков сыворотки молока также присутствуют в сыворотке в более низких концентрациях, чем в исходном молоке. Это происходит из-за тепловой денатурации во время пастеризации молока перед сыром. Три основные группы белков молока различаются по своему поведению и форме существования. Казеины легко осаждаются из молока различными способами, тогда как белки сыворотки обычно остаются в растворе.Белки мембран жировых глобул прилипают, как следует из названия, к поверхности жировых глобул и высвобождаются только за счет механического воздействия, например . взбивая сливки в масло.

Казеин

Казеин представляет собой смесь нескольких компонентов (Таблица 2.5) и является доминирующим классом белков молока, составляя около четырех пятых белков молока. Существует четыре основных подгруппы казеина: s1, -казеин, s2, -казеин, κ-казеин и β-казеин, которые все неоднородны и состоят из нескольких генетических вариантов.Генетические варианты белка отличаются друг от друга всего несколькими аминокислотами.
Казеины самоассоцируются и образуют большие кластеры, называемые мицеллами. Мицеллы состоят из сотен и тысяч отдельных белковых молекул казеина и имеют размер от 50 до 500 нм. Поскольку мицеллы имеют коллоидные размеры, они способны рассеивать свет, а белый цвет обезжиренного молока в значительной степени связан с рассеянием света мицеллами казеина.

Таблица 2.5

Концентрация белков в молоке

90 118 Разное (включая протеозо-пептон)
Конц.в молоке г / кг % от общего белка по массе
Казеин
α s1 -казеин * 10,7 32 19
900 -казеин * 2,8 8,4
β-казеин 8,6 26
κ-казеин 3,1 9,3
γ -казеин 0,8 2,4
Общий казеин 26 78,3
Сывороточные белки
α-11 lactalbumin 1 2 3,7
β-лактоглобулин 3,2 9,8
Альбумин сыворотки 0,4 1,2
0,8 Иммуноглобулины 2,4
0,8 2,4
Всего белков сыворотки 6,4 19
Разное (включая мембранные белки ) 0,9 2,7
мицеллы казеина

Инжир.2,29

Нанокластерная модель мицелл казеина.

Рис. 2.30

Модель с двойным переплетом

Рис. 2.31

Субмицеллярная модель мицеллы казеина. Ссылка: Обзор моделей Слэттери и Эварда (1973), Шмидта (1982) и Уолстры (1990) согласно Роллеме (1992). Rollema H.S. (1992) Казеиновая ассоциация и образование мицелл, стр. 63-111. Elsevier Science Publications Ltd.

Рис. 2.32

Процент β - казеина, не связанного с мицеллами, после выдерживания молока в течение примерно 24 часов при различной температуре (см.Взято из Walstra, Wouters and Geurts 2006, Dairy Science and Technology).

Мицеллы казеина имеют важное значение для свойств молока. Они в значительной степени определяют физическую стабильность молочных продуктов при нагревании и хранении, играют важную роль в сыроделии и определяют реологические свойства ферментированных и концентрированных молочных продуктов.
Мицеллы казеина представляют собой довольно плотные агрегаты с небольшими участками фосфата кальция, который связывает мицеллы вместе, придавая мицеллам открытую пористую структуру.Удаление фосфата кальция (CCP - коллоидный фосфат кальция), например подкислением или добавлением ЭДТА или цитратов приводит к распаду мицелл. Распад также происходит, когда pH становится больше 9. Внутренняя структура мицеллы казеина долгое время обсуждается и до сих пор не до конца изучена. Предлагаются три основные модели: модель нанокластера, модель двойного связывания и модель субмицелл.
Однако существует консенсус по некоторым характеристикам.Мицеллы представляют собой частицы примерно сферической формы со средним диаметром около 150 нм, но с большим разбросом размеров. Α s - и β-казеины в основном сосредоточены в середине мицеллы, в то время как κ-казеин преобладает на поверхности. Вокруг мицеллы имеется «волосяной слой», состоящий в основном из С-концевого конца κ - казеина, который выступает на 5-10 нм от поверхности мицеллы. Выступающая κ - казеиновая цепь гидрофильна и заряжена отрицательно и вносит основной вклад в стерическую стабильность мицелл.Если волосяной слой удален, например, при добавлении этанола или гидролизе, индуцированном сычужным ферментом, коллоидная стабильность мицеллы изменяется, и мицеллы агрегируются или осаждаются. Кроме того, принято считать, что существуют «нанокластеры» фосфата кальция, которые имеют диаметр примерно 3 нм и содержат большую часть фосфата и кальция в мицелле. Силы, удерживающие мицеллы вместе, представляют собой гидрофобные взаимодействия между группами белков, поперечные связи между пептидными цепями за счет нанокластеров и ионных связей.
Модель нанокластера (рис. 2.29, Holt 1992, De Knuif and Holt 2003) описывается как запутанная сеть из гибких молекул казеина, образующих гелеобразную структуру, соединенную нанокластерами фосфата кальция.

Модель двойного связывания (рис. 2.30) была предложенный Хорном (1998), который предполагает, что баланс как гидрофобных взаимодействий между молекулами казеина, так и сшивания с коллоидным фосфатом кальция удерживает мицеллу.

Модель субмицелл (Morr 1967; Slattery and Evard 1973; Walstra 1999) предполагает, что мицелла казеина построена из более мелких мицелл, субмицелл диаметром около 10-15 нм, которые связаны вместе кластерами фосфата кальция (см. фигура 2.31.

Структура мицелл казеина не фиксированная, а динамическая. Мицелла казеина и ее окружение продолжают обмениваться компонентами. Он реагирует на изменения мицеллярной среды, температуры, pH и давления.

Если гидрофильный выступающий конец цепи κ - казеина на поверхности мицелл расщепляется, например под действием сычужного фермента мицеллы теряют растворимость и начинают агрегировать и образовывать казеиновый творог. В неповрежденной мицелле имеется избыток отрицательных зарядов, поэтому они отталкиваются друг от друга.Молекулы воды, удерживаемые гидрофильными участками κ - казеина, составляют важную часть этого баланса. Если удалить гидрофильные участки, вода начнет покидать структуру. Это дает силам притяжения возможность действовать. Образуются новые связи, одна из которых солевого типа, где активен кальций, а вторая - гидрофобного типа. Эти связи затем улучшат отвод воды, и структура окончательно превратится в плотный творог.
На мицеллы отрицательно влияет низкая температура, при которой цепи β-казеина начинают диссоциировать, и КПК покидает структуру мицелл, где он существовал в коллоидной форме, и переходит в раствор.Объяснение этого явления заключается в том, что b-казеин является наиболее гидрофобным казеином и что гидрофобные взаимодействия ослабляются при понижении температуры. Похоже, что мицеллы распадаются, и объем мицелл казеина увеличивается. Потеря CCP вызывает более слабое притяжение между отдельными молекулами казеина. Эти изменения делают молоко менее подходящим для производства сыра, так как они приводят к более длительному сычужному времени и более мягкому творогу.
β-казеин также легче гидролизуется различными протеазами в молоке после выхода из мицеллы.Гидролиз β - казеина до γ - казеина и протеозопептонов означает более низкий выход при производстве сыра, так как фракции протеозопептона теряются в сыворотке. Распад β-казеина может также привести к образованию горьких пептидов, вызывая проблемы с неприятным запахом в молочных продуктах.

Эти изменения происходят медленно и более или менее завершаются примерно через 24 часа при 5 ° C. График на рисунке 2.32 показывает приблизительное количество β-казеина (в%), которое покидает мицеллу в течение 24 часов хранения.При последующем нагревании сырого или пастеризованного охлажденного молока до 62-65 ° C в течение примерно 20 секунд b - казеин и фосфат кальция частично превращаются в мицеллу, тем самым, по крайней мере, частично восстанавливая исходные свойства молока

При увеличении При повышении температуры мицеллы несколько сокращаются и количество ХПК увеличивается. Когда белки сыворотки присутствуют во время нагревания, белки сыворотки связываются с мицеллами казеина во время их тепловой денатурации, и они в значительной степени связываются с поверхностью мицелл.Одним из примеров является ассоциация β-лактоглобулина с κ-казеином во время термической обработки. Большинство этих ассоциаций не может быть устранено охлаждением.

Осаждение казеина

Одним из характерных свойств казеина является его способность выпадать в осадок. Из-за сложной природы молекул казеина и мицелл, образованных из них, осаждение может быть вызвано множеством различных агентов. Следует отметить, что существует большая разница между оптимальными условиями осаждения казеина в мицеллярной и немицеллярной формах, e.г. в виде казеината натрия. Следующее описание относится в основном к осаждению мицеллярного казеина.

Есть два способа заставить частицы казеината флокулировать и коагулировать:
  • Осаждение кислотой
  • Осаждение ферментами
Осаждение кислотой

Уровень pH упадет, если в молоко добавлена ​​кислота или если в молоко добавлены кислые бактерии позволяют расти в молоке. Это изменит окружение мицелл казеина двумя способами. Ход событий показан на рисунке 2.33. Сначала коллоидный гидроксифосфат кальция, присутствующий в мицелле казеина, растворяется и образует ионизированный кальций, который проникает в структуру мицеллы и создает прочные внутренние кальциевые связи. Во-вторых, pH раствора приближается к изоэлектрическим точкам отдельных видов казеина.
Оба метода действия инициируют изменения в мицеллах, начиная с роста мицелл посредством агрегации и заканчивая более или менее плотным сгустком. В зависимости от конечного значения pH этот коагулят будет содержать либо казеин в солевой форме, либо казеин в его изоэлектрическом состоянии, либо и то, и другое.
Изоэлектрические точки компонентов казеина зависят от других ионов, присутствующих в растворе. Теоретические значения, действительные при определенных условиях, составляют pH от 5,1 до 5,3. В солевых растворах, как и в молоке, диапазон оптимального осаждения составляет pH от 4,5 до 4,9. Практическое значение для осаждения казеина из молока составляет pH 4,6.
Если к осажденному изоэлектрическому казеину добавить большой избыток гидроксида натрия, повторно растворенный казеин превратится в казеинат натрия , частично диссоциированный на ионы.PH кисломолочных продуктов обычно находится в диапазоне 3,9-4,5, что находится на кислой стороне изоэлектрических точек. При производстве казеина из обезжиренного молока с добавлением серной или соляной кислоты значение pH часто составляет 4,6.

Примечание. Если к данному коагулюму добавить большой избыток кислоты, казеин снова растворяется, образуя соль с кислотой. Если используется соляная кислота, раствор будет содержать гидрохлорид казеина, частично диссоциированный на ионы.

Осаждение ферментами

Аминокислотная цепь, образующая молекулу κ - казеина, состоит из 169 аминокислот.С ферментативной точки зрения связь между аминокислотами 105 (фенилаланин) и 106 (метионин) легко доступна для многих протеолитических ферментов.
Некоторые протеолитические ферменты атакуют эту связь и расщепляют цепь. Растворимый амино-конец содержит аминокислоты от 106 до 169, в которых преобладают полярные аминокислоты и углевод, что придает этой последовательности гидрофильные свойства. Эта часть молекулы κ-казеина называется гликомакропептидом и выделяется в сыворотку при производстве сыра.

Оставшаяся часть κ - казеина, состоящая из аминокислот с 1 по 105, нерастворима и остается в твороге вместе с α s - и β - казеином. Эта часть называется пара-κ-казеином.
Образование сгустка происходит из-за внезапного удаления гидрофильных макропептидов и, как следствие, дисбаланса межмолекулярных сил. Связи между гидрофобными участками начинают развиваться и усиливаются кальциевыми связями, которые развиваются, когда молекулы воды в мицеллах начинают покидать структуру.Этот процесс обычно называют фазой коагуляции и синерезиса.
Расщепление связи 105-106 в молекуле κ-казеина часто называют первичной фазой действия сычужного фермента, тогда как фазу коагуляции и синерезиса называют вторичной фазой. Существует также третичная фаза действия сычужного фермента, когда сычужный фермент атакует компоненты казеина в более общем смысле. Это происходит во время созревания сыра.
Продолжительность трех фаз определяется в основном pH и температурой.Кроме того, вторичная фаза сильно зависит от концентрации ионов кальция и состояния мицелл в отношении отсутствия или присутствия денатурированных белков молочной сыворотки на поверхности мицелл.

Рис 2.33

Три упрощенных стадии воздействия на казеин кислотой и щелочью соответственно.

Сывороточные белки

Сывороточный белок - это название, обычно применяемое к белкам молочной сыворотки.
Если казеин удаляется из обезжиренного молока методом осаждения, например добавлением минеральной кислоты, в растворе остается группа белков, которые называются белками молочной сыворотки.Пока они не денатурируются под действием тепла, они не осаждаются в своих изоэлектрических точках.
Когда молоко нагревается, некоторые сывороточные белки денатурируют и образуют комплексы с казеином, тем самым уменьшая способность казеина к атаке сычужным ферментом и связыванию кальция. Творог из молока, нагретого до высокой температуры, не будет выделять сыворотку, как обычный творог, из-за меньшего количества казеиновых мостиков внутри и между молекулами казеина.
Сывороточные белки в целом и α-лактальбумин в частности имеют очень высокую пищевую ценность.Их аминокислотный состав очень близок к тому, что считается биологическим оптимумом. Производные сывороточного протеина широко используются в пищевой промышленности.

α-лактальбумин
Этот белок можно рассматривать как типичный сывороточный белок. Он присутствует в молоке всех млекопитающих и играет важную роль в синтезе лактозы в вымени.

β-лактоглобулин
Этот белок обнаружен только у копытных животных и является основным компонентом сывороточного белка коровьего молока.Если молоко нагревается до температуры выше 60 ° C, начинается денатурация, где реакционная способность серы-аминокислоты β-лактоглобулина играет заметную роль. Серные мостики начинают образовываться между молекулами β-лактоглобулина, между одной молекулой β-лактоглобулина и молекулой κ-казеина и между β-лактоглобулином и α-лактальбумином. При высоких температурах постепенно выделяются сернистые соединения, такие как сероводород. Эти сернистые соединения отвечают за «приготовленный» вкус молока, прошедшего термическую обработку.

Сывороточные (сывороточные) белки:

α-лактальбумин
β-лактоглобулин
Сывороточный альбумин
Иммуноглобулин

Иммуноглобулины и родственные им минорные белки

Рис 2.34

Схематическое изображение двух иммуноглобулинов Ref. П.Ф. Фокс и П.Л.Х. Максуини, Молочная химия и биохимия, 1998.

Эта группа белков чрезвычайно разнородна, и некоторые из ее членов были подробно изучены, рис. 2.34.
Иммуноглобулины - это антитела, синтезируемые в ответ на стимуляцию специфическими антигенами.Они конкретно присутствуют в крови. Их содержание в коровьем молоке низкое, но некоторые из них присутствуют в более высоком уровне в молозиве и грудном молоке. Они также могут действовать против «частиц», таких как бактерии, вирусы и даже жировые шарики, и флокулировать их - реакция, называемая агглютинацией. Таким образом, бактерии также могут флокулироваться на жировых шариках и накапливаться в слое сливок. Когда микроорганизмы флокулируются, их рост и действие могут быть значительно подавлены.
Реакция агглютинации специфична по отношению к определенному антигену.Однако некоторые агглютинаты неспецифичны, особенно в случае так называемого криоосаждения - агглютинации, которая происходит в холодном молоке при температуре ниже 37 ° C. Участвующие белки называются криоглобулинами. Агглютинины инактивируются при термообработке, и их способность к флокуляции частиц исчезает. По этой причине в пастеризованном молоке не происходит агглютинации.
В будущем многие важные вещества, вероятно, будут выделены в промышленных масштабах из молочной сыворотки или молочной сыворотки.Лактоферрин и лактопероксидаза являются веществами, которые можно использовать в фармацевтической и пищевой промышленности, и в настоящее время их выделяют из сыворотки с помощью коммерческого процесса. Лактоферрин также является ингибитором бактерий, включая B. stearothermophilus и B. subtilis . Подавление вызвано удалением железа из их сыворотки.

Мембранные белки

Рис. 2.35

Мембранные белки покрывают поверхность жировой глобулы.

  1. фосфолипид
  2. Белок
  3. Гликопротеин

Мембранные белки - это группа белков, которые образуют защитный слой вокруг жировых глобул для стабилизации эмульсии, рис. 2.35. Их консистенция варьируется от мягкой и желеобразной у некоторых мембранных белков до довольно жесткой и твердой у других. Некоторые из белков содержат липидные остатки и называются липопротеинами. Липиды и гидрофобные аминокислоты этих белков заставляют молекулы направлять свои гидрофобные участки к поверхности жира, в то время как менее гидрофобные части ориентированы в сторону воды.
Слабые гидрофобные мембранные белки атакуют эти белковые слои таким же образом, создавая градиент гидрофобности от поверхности жира к воде.
Градиент гидрофобии в такой мембране делает ее идеальным местом для адсорбции молекул любой степени гидрофобии. В частности, фосфолипиды и липолитические ферменты адсорбируются внутри мембранной структуры. Никаких реакций между ферментами и их субстратом не происходит, пока структура не повреждена, но как только структура разрушается, ферменты имеют возможность найти свой субстрат и начать реакции.
Примером ферментативной реакции является липолитическое высвобождение жирных кислот, когда молоко откачивается холодным с неисправным насосом, или после гомогенизации холодного молока без немедленной последующей пастеризации.Жирные кислоты и некоторые другие продукты этой ферментативной реакции придают продукту «прогорклый» привкус.

Денатурированные белки

Пока белки существуют в среде с температурой и pH в пределах допустимых значений, они сохраняют свои биологические функции. Но если их нагреть до температуры выше определенного максимума, их структура изменится. Говорят, что они денатурированы, рис. 2.36. То же самое происходит, если белки подвергаются воздействию кислот или щелочей, радиации или высокого давления.Белки денатурируются и теряют свою первоначальную растворимость.
Когда белки денатурируются, их биологическая активность прекращается. Ферменты, класс белков, функция которых заключается в катализе реакций, теряют эту способность при денатурировании. Причина в том, что определенные связи в молекуле разрываются, изменяя структуру белка. После слабой денатурации белки иногда могут вернуться в исходное состояние с восстановлением своих биологических функций.
Однако во многих случаях денатурация необратима.Например, белки вареного яйца невозможно восстановить до сырого состояния.

Рис. 2.36

Часть сывороточного протеина в нативном (слева) и денатурированном состоянии.

Молоко - буферный раствор

Молоко содержит большое количество веществ, которые могут действовать как слабые кислоты или как слабые основания, например, молочная кислота, лимонная кислота и фосфорная кислота и их соответствующие соли: лактаты, цитраты и фосфаты. В химии такая система называется буферным раствором, потому что в определенных пределах значение pH остается постоянным при добавлении кислот или оснований.Этот эффект можно объяснить характерными качествами белков.
Когда молоко подкисляется, добавляется большое количество ионов водорода (H + ). Эти ионы почти все связаны с аминогруппами в боковых цепях аминокислот, образуя
NH 3 + ионов. Однако на значение pH практически не влияет, так как увеличение концентрации свободных ионов водорода очень мало.
Когда в молоко добавляют основание, ионы водорода (H + ) в группах COOH боковых цепей высвобождаются, образуя группу COO -.Из-за этого значение pH остается более или менее постоянным, см. Рисунок 2.38. Чем больше добавлено основания, тем больше выделяется количество ионов водорода.
Другие компоненты молока также обладают этой способностью связывать или выделять ионы, поэтому значение pH изменяется очень медленно при добавлении кислот или оснований.
Почти вся буферная емкость используется в молоке, которое уже является кислым из-за длительного хранения при высоких температурах. В таком случае достаточно лишь небольшого количества кислоты, чтобы изменить значение pH

. Инжир.2.37

Если к кислоте добавляют щелочь, pH раствора немедленно повышается - буферное действие отсутствует.

Рис. 2.38

Если в молоко добавляют щелочь, pH изменяется очень медленно - молоко оказывает значительное буферное действие.

Ферменты в молоке

Ферменты - это белки, обладающие способностью запускать химические реакции и влиять на ход и скорость таких реакций. Ферменты делают это, не расходясь. Поэтому их иногда называют биокатализаторами .Функционирование фермента показано на рисунке 2.39.
Действие ферментов специфично; каждый тип фермента катализирует только один тип реакции. Два фактора, которые сильно влияют на ферментативное действие, - это температура и pH. Как правило, ферменты наиболее активны в оптимальном диапазоне температур от 25 до 50 ° C.

Их активность падает, если температура превышает оптимальную, и полностью прекращается где-то между 50 и 120 ° C. При этих температурах ферменты более или менее полностью денатурируются (инактивируются).Температура инактивации варьируется от одного типа фермента к другому - факт, который широко используется для определения степени пастеризации молока. Ферменты также имеют оптимальные диапазоны pH; одни лучше всего работают в кислотных растворах, другие - в щелочной среде.
Ферменты в молоке поступают либо из коровьего вымени, либо из бактерий. Первые являются нормальными составляющими молока и называются исходными ферментами . Последние, бактериальных ферментов , различаются по типу и количеству в зависимости от природы и размера бактериальной популяции.Некоторые ферменты молока используются для тестирования и контроля качества. Среди наиболее важных - пероксидаза, каталаза, фосфатаза и липаза.

Рис. 2.39

Данный фермент расщепляет только определенные молекулы и только по определенным связям

Рис. 2.39 B

Фермент занимает определенное место в цепи молекулы, где он ослабляет связь

Рис. 2.39 C

Молекула расщепляется. Теперь фермент может атаковать и таким же образом расщеплять другую молекулу.

Пероксидаза

Пероксидаза переносит кислород от перекиси водорода (H 2 O 2 ) к другим легко окисляемым веществам. Этот фермент инактивируется, если молоко нагревается до 80 ° C в течение нескольких секунд, этот факт можно использовать для доказательства наличия или отсутствия пероксидазы в молоке и, таким образом, проверки того, была ли достигнута температура пастеризации выше 80 ° C. . Этот тест называется пероксидазным тестом Шторча.

Каталаза

Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и свободный кислород.Определив количество кислорода, которое фермент может выделять в молоке, можно оценить содержание каталазы в молоке и узнать, получено ли молоко от животного со здоровым выменем. Молоко из больного вымени имеет высокое содержание каталазы, тогда как свежее молоко из здорового вымени содержит лишь незначительное количество. Однако существует множество бактерий, производящих этот вид ферментов. Каталаза разрушается при нагревании до 75 ° C в течение 60 секунд.

Фосфатаза

Фосфатаза обладает свойством расщеплять определенные сложные эфиры фосфорной кислоты на фосфорную кислоту и соответствующие спирты.Присутствие фосфатазы в молоке можно определить, добавив сложный эфир фосфорной кислоты и реагент, который меняет цвет при взаимодействии с высвобождающимся спиртом. Изменение цвета указывает на то, что молоко содержит фосфатазу.
Фосфатаза разрушается при обычной пастеризации (72 ° C в течение 15-20 секунд), поэтому можно использовать тест на фосфатазу, чтобы определить, действительно ли достигнута температура пастеризации. Обычный тест, используемый на молочных предприятиях, по Шареру называется тестом на фосфатазу.
Тест на фосфатазу желательно проводить сразу после термообработки. В других случаях молоко необходимо охладить до температуры ниже + 5 ° C и хранить при этой температуре до анализа. Анализ следует провести в тот же день, иначе может произойти явление, известное как реактивация, т.е. инактивированный фермент снова станет активным и даст положительный результат теста. Крем особенно уязвим в этом отношении.

Липаза

Липаза расщепляет жир на глицерин и свободные жирные кислоты, см. Рисунок 2.40. Избыток свободных жирных кислот в молоке и молочных продуктах приводит к прогорклому вкусу. Действие этого фермента в большинстве случаев кажется очень слабым, хотя молоко некоторых коров может проявлять сильную липазную активность. Считается, что количество липазы в молоке увеличивается к концу цикла лактации. Липаза в значительной степени инактивируется при пастеризации, но для полной инактивации требуются более высокие температуры. Многие микроорганизмы производят липазу. Это может вызвать серьезные проблемы, поскольку фермент очень устойчив к нагреванию.

Рис. 2.40

Рис. 2.40 Схематическое изображение расщепления жира ферментом липазой

Лактоза в молоке

Лактоза - это сахар, который содержится только в молоке; он принадлежит к группе органических химических соединений под названием углеводов .
Углеводы - самый важный источник энергии в нашем рационе. Хлеб и картофель, например, богаты углеводами и служат источником питания. Они распадаются на высокоэнергетические соединения, которые могут участвовать во всех биохимических реакциях, обеспечивая при этом необходимую энергию.Углеводы также являются материалом для синтеза некоторых важных химических соединений в организме. Они присутствуют в мышцах в виде мышечного гликогена и в печени в виде гликогена печени.
Гликоген - это пример углеводов с очень большой молекулярной массой. Другими примерами являются крахмал и целлюлоза. Такие сложные углеводы называются полисахаридами и имеют гигантские молекулы, состоящие из множества молекул глюкозы. В гликогене и крахмале молекулы часто разветвлены, тогда как в целлюлозе они имеют форму длинных прямых цепей.
На рис. 2.41 показаны некоторые дисахариды, , т.е. . углеводы, состоящие из двух типов молекул сахара. Молекулы сахарозы (обычный тростниковый или свекольный сахар) состоят из двух простых сахаров (моносахаридов), фруктозы и глюкозы. Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, молекула которого содержит моносахариды глюкозу и галактозу.
Таблица 2.3 показывает, что содержание лактозы в молоке колеблется от 3,6 до 5,5%. На рис. 2.42 показано, что происходит, когда лактоза разлагается молочнокислыми бактериями.Лактоза транспортируется в бактериальную клетку, где ферменты атакуют лактозу, расщепляя ее на глюкозу и галактозу. Затем другие ферменты молочнокислых бактерий атакуют глюкозу и галактозу, которые в результате сложных промежуточных реакций превращаются в основном в молочную кислоту. Ферменты, участвующие в этих реакциях, действуют в определенном порядке. Вот что происходит, когда молоко скисает; лактоза ферментируется до молочной кислоты. Другие микроорганизмы в молоке производят другие продукты распада.
Если молоко нагреть до высокой температуры и хранить при этой температуре, оно станет коричневым и приобретет карамельный вкус. Этот процесс называется карамелизацией и является результатом химической реакции между лактозой и белками, называемой реакцией Майяра.
Реакции Майяра инициируются термической обработкой и продолжаются во время хранения продукта. Кинетика реакции напрямую зависит от таких факторов, как тепловая нагрузка и температура хранения.
Лактоза растворима в воде и присутствует в молоке в виде молекулярного раствора.При производстве сыра большая часть лактозы остается растворенной в сыворотке. Испарение сыворотки при производстве сыра увеличивает концентрацию лактозы. Лактоза не такая сладкая, как другие сахара; он примерно в 30 раз менее сладкий, чем, например, тростниковый сахар.

Рис.2.41

Лактоза и сахароза расщепляются на галактозу, глюкозу и фруктозу.

Рис. 2.42

Расщепление лактозы под действием ферментов и образование молочной кислоты.

Витамины в молоке

Витамины - это органические вещества, которые встречаются в очень малых концентрациях как у растений, так и у животных.Они необходимы для нормальных жизненных процессов, но не могут быть синтезированы организмом. Химический состав витаминов обычно очень сложен, но теперь известен состав большинства витаминов. Витамины обозначаются заглавными буквами, иногда за ними следуют цифровые индексы, например . A, B 1 и B 2 .
Молоко - хороший источник витаминов, которые присутствуют в различных количествах. Среди наиболее известных - A, группа витаминов B, витамины C и D. Витамины A и D растворимы в жирах или жировых растворителях, тогда как другие растворимы в воде.

Что касается жирорастворимых витаминов, A и D являются наиболее важными. Они влияют на зрение и кожу. По естественным причинам нежирные молочные продукты содержат меньше этих витаминов. Во многих странах этот дефицит обезжиренного молока компенсируется обогащением витаминами A и D, чтобы достичь того же уровня витаминов, что и цельное молоко.
В таблице 2.6 перечислены количества витаминов в одном литре товарного молока и da

Молочная продукция и продукты: Состав молока

Молоко содержит необходимые питательные вещества и является важным источником пищевой энергии, высококачественных белков и жиров.Молоко может внести значительный вклад в потребление необходимых питательных веществ, таких как кальций, магний, селен, рибофлавин, витамин B12 и пантотеновая кислота. Молоко и молочные продукты - это продукты, богатые питательными веществами, и их потребление может внести разнообразие в рацион на основе растений. Животное молоко может играть важную роль в питании детей в группах населения с очень низким потреблением жиров и ограниченным доступом к другим продуктам животного происхождения.

Вид молочного животного, его порода, возраст и рацион, а также стадия лактации, паритет (количество отводов), система ведения хозяйства, физическая среда и время года влияют на цвет, вкус и состав молока и позволяют производить разнообразие молочных продуктов:

  • Коровье молоко: Жир составляет приблизительно от 3 до 4 процентов от твердого содержания коровьего молока, белок - около 3.5 процентов и 5 процентов лактозы, но общий химический состав коровьего молока варьируется в зависимости от породы. Например, содержание жира у Bos indicus обычно выше, чем у B. taurus . Содержание жира в молоке крупного рогатого скота B. indicus может достигать 5,5%.
  • Буйволиное молоко имеет очень высокое содержание жира, которое в среднем вдвое выше, чем у коровьего молока. Соотношение жира и белка в молоке буйвола составляет около 2: 1.По сравнению с молоком крупного рогатого скота, молоко буйвола также имеет более высокое соотношение казеина к белку. Высокое содержание кальция в казеине облегчает изготовление сыра.
  • Верблюжье молоко имеет такой же состав, что и коровье молоко, но немного более соленое. Верблюжье молоко может содержать в три раза больше витамина С, чем коровье молоко, и представляет собой жизненно важный источник этого витамина для людей, живущих в засушливых и полузасушливых районах, которые часто не могут получить витамин С из фруктов и овощей. Верблюжье молоко также богато ненасыщенными жирными кислотами и витамином B.Молоко бактрийских верблюдов имеет более высокий процент жира, чем молоко дромадеров, но уровни белков и лактозы схожи. Как правило, верблюжье молоко употребляется в сыром или ферментированном виде.
  • Овечье молоко содержит больше жиров и белков, чем козье и коровье молоко; только молоко буйвола и яка содержит больше жира. Овечье молоко также обычно имеет более высокое содержание лактозы, чем молоко коров, буйволов и коз. Высокое содержание белка и общее содержание сухих веществ в овечьем молоке делает его особенно подходящим для приготовления сыра и йогурта.Овечье молоко имеет важное значение в Средиземноморском регионе, где большая часть его перерабатывается в такие сыры, как пекорино, качиокавалло и фета.
  • Козье молоко имеет состав, аналогичный коровьему молоку. В странах Средиземноморья и в Латинской Америке козье молоко обычно превращают в сыр; в Африке и Южной Азии его обычно употребляют в сыром или подкисленном виде.
  • Молоко яка имеет сладкий вкус и ароматный сладковатый запах. Молоко яка содержит от 15 до 18 процентов твердого вещества 5.От 5 до 9 процентов жира и от 4 до 5,9 процента белка. Следовательно, оно имеет более высокое содержание твердых веществ, жиров и белков, чем коровье и козье молоко, и напоминает молоко буйвола. Сырое молоко используется в основном пастухами и их семьями для приготовления молочного чая. Молоко яка можно перерабатывать в различные молочные продукты, включая масло, сыр и кисломолочные продукты.
  • Конское молоко: Конское и ослиное молоко имеют очень похожий состав. Конское молоко, как и грудное молоко, содержит относительно мало белков (особенно казеинов), золы и богато лактозой.По сравнению с молоком других видов, конское молоко содержит мало жира и белка. Большинство лошадиного молока употребляют в ферментированном виде и не подходят для сыроварения.
  • Вода - основной компонент молока. Содержание воды в молоке различных видов молочных животных - крупного рогатого скота, буйволов, яков, овец, коз, лошадей и ослов - колеблется от 83 процентов у яков до 91 процента у ослов.

Какое молоко лучше? Миндальное, конопляное, овсяное, соевое или коровье молоко

Кажется, растет число людей, выбирающих немолочные растительные альтернативы коровьему молоку.Итак, как эти разные виды молока сравниваются по питательности?

Исследования 2018 года показывают, что потребление и питье коровьего молока снижается, а интерес к альтернативным видам молока растет.

Некоторые из различных типов растительных молочных продуктов включают:

  • миндаль
  • конопля
  • овес
  • соя
  • кокос
  • рис
  • киноа
  • одна из основных медицинских причин
9000 люди выбирают молочные продукты на растительной основе, чтобы избежать симптомов непереносимости лактозы или аллергии на белок коровьего молока.

По оценкам врачей, частота этой аллергии составляет от 2 до 5% у детей в возрасте до 3 лет. Заболеваемость ниже у взрослых.

Некоторые люди могут также выбирать молочные продукты на растительной основе, поскольку считают, что они являются более экологичными, этичными или полезными для здоровья по сравнению с коровьим молоком.

В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы употребления миндального, коровьего, конопляного, овсяного и соевого молока с точки зрения здоровья.


Растет число людей, употребляющих немолочное молоко.

В следующей таблице сравниваются питательные ценности 240 миллилитров (мл) - примерно 1 стакана - миндального, коровьего, конопляного, овсяного и соевого молока в граммах (г), миллиграммах (мг) или международных единицах (МЕ). :

Важно отметить, что состав питательных веществ каждой марки растительного молока будет разным. Некоторые напитки ароматизированы и могут содержать больше сахара и соли, чем другие бренды. Некоторые производители также добавляют кальций, витамин D, витамин B-12 или другие питательные вещества.

Количество кальция, которое усваивается организмом, зависит главным образом от типа пищи, которую ест человек.Организм может усвоить около 30–32% кальция, содержащегося в молочных продуктах, и только 20–30% кальция из растительных источников, таких как миндаль.

Миндальное молоко - одно из наиболее широко потребляемых видов растительного молока в Северной Америке, Европейском Союзе и Австралии. Исследователи предположили, что миндальное молоко является эффективной альтернативой для детей и взрослых, страдающих аллергией или непереносимостью молока.

По сравнению с коровьим молоком, миндальное молоко содержит меньше насыщенных жиров и больше ненасыщенных жиров.Полезные жиры в миндальном молоке могут помочь людям сбросить вес и сохранить его.

Миндальное молоко с низким содержанием калорий и белка, что может не подходить для всех людей, особенно для детей.

Людям, которые не хотят похудеть, нужно будет добавить дополнительные источники калорий и выбрать здоровые источники белка, такие как бобы и рыба, для удовлетворения своих повседневных потребностей.

Некоторые производители добавляют кальций в миндальное молоко, чтобы он лучше напоминал по питательной ценности коровье молоко.Люди могут быть не в состоянии усвоить столько кальция, сколько из молочных продуктов, поэтому они должны обязательно потреблять много других источников кальция, таких как темно-зеленые овощи.

Миндальное молоко выпускается со вкусовыми добавками. В некоторые из этих продуктов добавлен сахар, чтобы продлить срок хранения и улучшить вкус и текстуру.

Когда люди добавляют миндальное молоко в горячие напитки, они заметят, что молоко отделяется.

Напитки из конопли без ароматизаторов также содержат меньше калорий и белка по сравнению с коровьим молоком.Однако в напитках из конопли больше белка, чем в миндальном молоке.

Семена конопли также богаты полиненасыщенными жирами, как и миндальное молоко. Исследования показывают, что замена насыщенных жиров этими более полезными жирами может помочь снизить общий уровень холестерина в организме.

Конопляное молоко не разделяется в горячих напитках, поэтому люди могут добавлять его в кофе и чай.

Некоторым людям может не понравиться домашнее молоко из конопли из-за его землистого вкуса и меловой текстуры. В магазинных сортах есть дополнительные ингредиенты, которые помогают маскировать вкус и текстуру.

Овсяное молоко обладает мягким сливочным вкусом, что делает его подходящим для приготовления злаков, горячих напитков и само по себе.

Овсяное молоко не подходит для людей с непереносимостью глютена или глютеновой болезнью.

Овсяное молоко без вкусовых добавок содержит самое большое количество калорий и углеводов среди сортов растительного молока. Хотя сахар натуральный, овсяное молоко очень богато углеводами.

Наряду с соевым молоком овсяное молоко содержит больше рибофлавина или витамина B-2, чем коровье молоко.Многие производители добавляют в овсяное молоко дополнительные витамины и минералы, чтобы повысить пищевую ценность напитка.

Соевое молоко - наиболее распространенный заменитель коровьего молока и первая растительная альтернатива, появившаяся на рынке Соединенных Штатов.

В Рекомендациях по питанию для американцев на 2015–2020 годы предлагается, чтобы люди с непереносимостью лактозы употребляли обогащенные соевые напитки в качестве альтернативы коровьему молоку.

Когда люди сравнивают соевое молоко с миндальным, конопляным и овсяным, эта альтернатива молоку содержит наибольшее количество белка на порцию.

Как и многие другие сорта молока на растительной основе, производители соевого молока часто добавляют кальций и витамин D.

Сорта молока на основе растений имеют высокий уровень фитата и оксалата, которые являются соединениями, которые могут блокировать усвоение кальция. Согласно обзору 2019 года, опубликованному в журнале Nutrients , эксперименты с соевым молоком показывают, что, несмотря на присутствие этих соединений, усвоение кальция было таким же, как и у коровьего молока, если производители обогащали его карбонатом кальция.

Хотя соевое молоко содержит больше белка, чем другие молочные продукты на растительной основе, коровье молоко содержит больше незаменимых аминокислот метионина, валина, лейцина и лизина.

Организм не вырабатывает незаменимые аминокислоты, поэтому людям необходимо убедиться, что они получают их в достаточном количестве в своем рационе.

Источники аминокислот растительного происхождения включают:

  • соевое молоко и соевые продукты
  • орехи
  • семена
  • арахисовое масло
  • бобовые
  • зерна

Люди также потребляют соевое молоко, потому что оно содержит изофлавоны, исследователи Предлагаем иметь противоопухолевые эффекты.

Некоторым людям не нравится вкус соевого молока. Чтобы замаскировать бобовый вкус этого напитка, производители иногда добавляют другие ароматизаторы и сахар. Люди, которые хотят снизить потребление сахара, должны помнить об этих добавках.

Врачи могут также рекомендовать детям младше 3 лет с аллергией на белок коровьего молока избегать употребления соевого молока, поскольку у них также может быть аллергия на сою.

Фермеры используют различные пестициды при выращивании сои, поэтому люди, которые хотят избегать использования пестицидов, могут предпочесть органические бренды.


Некоторые люди не могут пить коровье молоко из-за непереносимости лактозы.

Сегодня многие люди предпочитают растительное молоко коровьему молоку. Одна из причин этого перехода - растущее беспокойство по поводу рисков для здоровья при употреблении молочных продуктов.

У небольшого процента детей и взрослых есть аллергия на белок коровьего молока.

Врачи обычно диагностируют аллергию на белок коровьего молока у младенцев. Симптомы могут включать рвоту, диарею, отек губ, языка или горла, кровь в стуле, крапивницу, хрипы, суетливость и недостаточный набор веса.

Непереносимость лактозы - еще одна причина, по которой люди избегают коровьего молока. Люди с непереносимостью лактозы плохо переваривают коровье молоко.

Непереносимость лактозы - очень распространенное явление. Фактически, у большинства людей в младенчестве снижена способность перерабатывать молочные продукты. Более 90% некоторых сообществ в Восточной Азии не переносят лактозу.

Симптомы непереносимости лактозы включают вздутие живота, газы, диарею и боль в животе после употребления молочных продуктов.

В некоторых странах люди заболели от употребления сырого коровьего молока, которое вызывает бактерии Escherichia coli (E.coli) и Salmonella spp .

Некоторые исследователи предположили, что может существовать связь между употреблением коровьего молока и развитием прыщей у подростков, но для подтверждения этого утверждения необходимы дополнительные исследования.

Несколько исследований изучали связь риска рака и потребления молочных продуктов. Исследователи обнаружили более низкий риск развития колоректального рака у людей, которые придерживаются диеты с высоким содержанием молочных продуктов. Кальций может оказывать защитное действие на колоректальный рак.

Другие исследования риска рака мочевого пузыря, простаты и груди, а также потребления молочных продуктов показывают противоречивые результаты и требуют дальнейших исследований.

И снова в Руководстве по питанию для американцев на 2015–2020 гг. Рекомендуется, чтобы люди потребляли три порции молочных продуктов каждый день, чтобы удовлетворить свои потребности в кальции.

Более раннее исследование 2010 года показало, что взрослые с непереносимостью лактозы, вероятно, могут переносить не менее 12 граммов лактозы, что составляет примерно 1 стакан молока.

Люди могут также обнаружить, что они могут потреблять выдержанные сыры, которые по существу не содержат лактозы, и йогурт с активными культурами, которые помогают пищеварению.

Любой, кто испытывает неприятные симптомы после употребления лактозы, может поговорить с врачом об альтернативах.

Некоторые люди теперь пьют молоко и напитки немолочного растительного происхождения вместо коровьего молока. Замена коровьего молока этими альтернативами может означать, что человеку нужно будет найти другие источники белка, кальция и некоторых витаминов и минералов.

Многие бренды молочных напитков на растительной основе содержат витамины и минералы, но не все добавленные питательные вещества усваиваются организмом.

Некоторые альтернативные бренды растительного молока содержат более высокое содержание сахара и соли, чем коровье молоко, поэтому люди могут захотеть искать варианты с низким содержанием соли и без добавления сахара.

Люди должны знать, что напитки на растительной основе не являются точной заменой коровьего молока. Тем, кто обычно получает калории и другие питательные вещества из коровьего молока, следует поговорить с лицензированным диетологом, чтобы убедиться, что они найдут подходящие альтернативы.Это особенно важно для детей.

Прочтите статью на испанском языке.

Качество сырого молока

Производство сыра зависит от роста бактерий, вырабатывающих кислотность, ароматические соединения и ферменты созревания. Поэтому важно понимать характеристики молока как питательной среды.

Общие питательные вещества

Молоко - хороший источник всех основных питательных веществ, включая углерод, азот и макро-минералы. Также доступны многие микроэлементы, такие как витамины и микроминералы.Однако молоко уникально по содержанию сахара.

Молочный сахар

Углеводы, особенно простые сахара, такие как сахароза (столовый сахар), могут быть использованы в качестве источников энергии быстрее, чем жиры и белки. Однако энергетической валютой клетки является глюкоза (также называемая декстрозой), поэтому для использования доступных углеводов микроорганизмы должны иметь возможность преобразовывать их в глюкозу.

Единственный естественный сахар - это лактоза. У большинства микроорганизмов отсутствует фермент лактаза, который необходим для расщепления лактозы на двухкомпонентные сахара, а именно глюкозу и галактозу.Молочнокислые бактерии, содержащие лактазу, легко расщепляют лактозу и используют глюкозу в качестве источника энергии. Таким образом, молочнокислые бактерии имеют конкурентное преимущество в молоке; то есть они способны размножать другие бактерии, которые не могут получить глюкозу из лактозы. Кроме того, некоторые молочнокислые бактерии способны превращать галактозу в глюкозу.

Кислотность (pH)

Кислотность, измеряемая с помощью pH, является одним из наиболее важных параметров как с точки зрения безопасности пищевых продуктов, так и с точки зрения контроля процесса и качества ферментированных пищевых продуктов, таких как сыр.Понятия кислотности и pH объясняются в Разделах 3.5. Поддающаяся титрованию кислотность молока обычно варьируется от 0,12 до 0,19% молочной кислоты в зависимости от состава, особенно содержания белка. PH молока близок к физиологическому pH 6,8, что с учетом следующих моментов означает, что молоко является хорошей средой для выращивания в отношении кислотности (pH).

  • Большинство организмов лучше всего растут при pH, близком к физиологическому pH 6,8. Как объяснялось в разделе 3.5, титруемая кислотность (ТА) не является хорошим показателем кислотного воздействия на рост микробов и химические свойства, такие как функциональность белка.
  • Основные группы микроорганизмов, важных для сохранения пищевых продуктов, в порядке увеличения кислотостойкости: бактерии, дрожжи и плесень.
  • Естественная ферментация теплого сырого молока молочнокислыми бактериями снижает pH молока до менее 4,0, что предотвращает рост патогенных бактерий и большинства бактерий порчи

Влажность

Молоко имеет высокое содержание влаги (обычно 87% для коровьего молока) и по отношению к доступной влажности является отличной питательной средой.Но необходимо понимать, что в отношении роста микробов критическим параметром является активность воды, а не содержание влаги. Активность воды (aw) - это показатель доступности воды для роста микробов. Это доступность воды в пище, выраженная в доле от наличия чистой воды. Другими словами, aw воды равно 1, а aw других веществ выражается в десятичных долях от 1. Активность воды снижается растворенными веществами, напрямую изменяясь в зависимости от количества растворенных молекул, а не от веса.По этой причине, по сравнению с большими молекулами, такими как белки, маленькие молекулы, такие как сахар и соль, имеют большое влияние на активность воды. Например, джемы консервируются высоким содержанием сахара.

Микроорганизмы сильно различаются по своей способности выживать и / или расти при пониженной активности воды. Однако с учетом того, что существуют исключения, минимальная активность воды для основных групп микроорганизмов составляет:

  • Большинство бактерий: 0,90 - 0,91
  • Больше всего дрожжей: 0.87 - 0,94
  • Большинство форм: 0,70 - 0,80

Сравните эти значения с типичными значениями aw для молока, сыра и некоторых других продуктов.

  • Молоко, свежие фрукты и овощи, свежее мясо, влажность 60-98%, w 0,97 - 1,00
  • Большая часть хлебобулочных изделий, немного сыра, некоторые колбасные изделия, влажность 20-60%, aw 0,88–0,96.
  • Обезвоженные продукты, например сухие завтраки. Влажность менее 5%, aw 0,20 - 0,30

Типичные значения aw для некоторых сыров на стадии маркетинга приведены ниже (Eck and Gillis, 2000).См. Также типичные значения aw для сыров в таблице 1.1.

Наличие кислорода

  • Коттедж 0,988
  • Бри 0,980
  • Мюнстер 0,977
  • Сен-Паулен 0,968
  • Эдам 0,960
  • Чеддер 0,950
  • Пармезан 0,917

Наличие кислорода

Что касается потребности в кислороде, то к числу микроорганизмов относятся:

  • Аэробика: для роста необходим кислород
  • Анаэробный: может расти только в отсутствие кислорода
  • Микроаэрофильный: требуется небольшое количество кислорода
  • Может расти с кислородом или без него.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *