Что влияет на вязкость молока
Физико-химические свойства молока
Титруемая кислотность является важнейшим показателем свежести молока. Она показывает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (°Т) и для свежевыдоенного молока составляет 16-18 Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорнокислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. На долю белков приходится 3—4 °Т от общей титруемой кислотности молока. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается в результате образования из лактозы молочной кислоты.
Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водородных ионов, является одним из показателей качества молока. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4—6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.
Осмотическое давление молока довольно близко осмотическому давлению крови человека и составляет около 0,74 Мпа. Основную роль в создании осмотического давления играют молочный сахар и некоторые соли. Осмотическое давление молока благоприятно для развития микроорганизмов. Оно тесно связано с температурой замерзания (криоскопической температурой). Температура замерзания, как и осмотическое давление, молока у здоровых коров практически не изменяется. Поэтому по криоскопической температуре можно достоверно судить о фальсификации (разбавлении водой) молока. Криоскопическая температура молока ниже нуля и составляет в среднем от —0,54 до —0,55 «С.
Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 «С составляет 1,67—2,18 сП для разных видов молока. Наиболее существенное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.
Поверхностное натяжение молока приблизительно на /3 ниже поверхностного натяжения воды. Оно зависит прежде всего от содержания жира и белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.
Оптические свойства (светопреломление) молока выражаются коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Коэффициент
светопреломления зависит от содержания сухих веществ, поэтому по нему контролируют СОМ О, содержание белка и определяют йодное число методами рефрактометрии.
Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется качеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная составляет 81, для молочного жира — 3,1—3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле и сухих молочных продуктах.
Температура кипения молока 100,2 °С.
Молоко
Молоко — питательная жидкость, вырабатываемая молочными железами самок млекопитающих. Естественное предназначение молока — вскармливание детёнышей (в том числе у человека — см. Грудное вскармливание), которые ещё не способны переваривать другую пищу.
Макроэлементы в молоке
Основными минеральными веществами молока являются кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера, а также соли — фосфаты, цитраты и хлориды. Кальций является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легкоусваиваемой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание Са ниже, чем зимой.
Са присутствует в молоке в трех формах:
До сих пор не выяснено, в какой форме находятся в молоке фосфаты и цитраты Са. Это могут быть фосфат Са, гидрофосфат Са, дигидроксофосфат Са и более сложные соединения. Однако известно, что большая часть этих солей находится в коллоидном состоянии и небольшая (20—30 %) — в виде истинных растворов.
Фосфор. Содержание Р колеблется от 74 до 130 мг%. Оно мало меняется в течение года, лишь незначительно снижается весной, а больше зависит от рационов кормления, породы животного и стадии лактации. Р содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, их содержание составляет около 45—100 мг%. Органические соединения — это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, ряда ферментов, нуклеиновых кислот.
Магний. Количество магния в молоке незначительно и составляет 12—14 мг%. Mg является необходимым компонентом животного организма — он играет важную роль в развитии иммунитета новорождённого, увеличивает его устойчивость к кишечным заболеваниям, улучшает их рост и развитие, а также необходим для нормальной жизнедеятельности микрофлоры рубца, положительно влияет на продуктивность взрослых животных. Mg, вероятно, встречается в молоке в тех же химических соединениях, что и Са. Состав солей Mg аналогичен составу солей Са, но на долю солей, находящихся в истинном растворе, приходится 65—75 % Mg.
Калий и натрий. Содержание К в молоке колеблется от 135 до 170 мг%, Na — от 30 до 77 мг%. Их количество зависит от физиологического состава животных и незначительно изменяется в течение года — к концу года повышается содержание натрия и понижается калия.
Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и нитратов. Они имеют большое физиологическое значение. Хлориды натрия и калия обеспечивают определённую величину осмотического давления крови и молока, что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Их фосфаты и карбонаты входят в состав буферных систем молока, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов в узких пределах. Кроме того, фосфаты и цитраты калия и натрия создают в молоке условия для растворения плохо растворимых в чистой воде солей кальция (и магния). Таким образом, они обеспечивают солевое равновесие, то есть определённое соотношение между ионами кальция и анионами фосфорной и лимонной кислот, способствующих растворению. От него зависит количество ионизированного кальция, который в свою очередь влияет на дисперсность мицелл казеина и их тепловую стабильность.
Содержание хлора (хлоридов) в молоке колеблется от 90 до 120 мг%. Резкое повышение концентрации хлоридов (на 25—30 %) наблюдается при заболевании животных.
Микроэлементы в молоке
Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. К ним относятся железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий, кремний, селен, олово, хром, свинец и др. В молоке они связаны с оболочками жировых шариков (Fe, Cu), казеином и сывороточными белками (I, Se, Zn, Al,), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn, Zn, Se), витаминов (Co). Их количество в молоке значительно колеблется в зависимости от состава кормов, почвы, воды, состояния здоровья животного, а также условий обработки и хранения молока.
Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов, гормонов, без которых невозможно превращение поступающих в организм животного (человека) пищевых веществ. Также от поступления многих микроэлементов зависит жизнедеятельность микроорганизмов рубца жвачных животных, участвующих в переваривании корма и синтезе многих важных соединений (витаминов, аминокислот).
Дефицит селена вызывает у животных замедленный рост, сосудистую патологию, дегенеративные изменения поджелудочной железы и репродуктивных органов. Выяснено, что селен является важнейшим антиоксидантом — он входит в состав фермента глутатионпероксидазы, который препятствует пероксидному окислению липидов в клеточных мембранах и подавляет свободные радикалы.
Дефицит йода в среде вызывает гипофункцию щитовидной железы у животных, что отрицательно отражается на качестве молока. Ежедневное введение в рацион коров йодида калия, муки из морских водорослей улучшает функцию щитовидной железы и увеличивает содержание йода в молоке.
Дефицит цинка вызывает замедление роста и полового созревания у животных, нарушение процессов пищеварения.
Многие микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки с оборудования, тары и воды. Количество внесённых микроэлементов может в несколько раз превышать количество натуральных. В результате появляются посторонние привкусы, понижается устойчивость при хранении, кроме того, загрязнение молока токсичными элементами и радионуклидами представляет угрозу для здоровья человека.
Нормы потребления молочных продуктов
Институтом питания РАМН были разработаны рекомендуемые нормы потребления молочных продуктов на 1 человека в год — 392 кг (в пересчёте на молоко):
Свойства молока
Химические свойства молока:
Кислотность
Кислотность — показатель свежести молока, один из основных критериев оценки его качества. В молоке определяют титруемую и активную кислотность.
Активная кислотность определяется концентрацией свободных ионов водорода и выражается водородным показателем — отрицательный логарифм концентрации свободных ионов водорода, находящихся в растворе, выражается в единицах рН.
Активная кислотность определяется потенциометрическим методом на рН-метре. В нейтральной среде рН=7. В свежем молоке рН = 6,68,то есть молоко имеет слабокислую среду.
Молоко имеет слабокислую среду, так как в нем присутствуют соли (фосфорнокислых и лимоннокислых), белки и углекислый газ.
Буферность
Буферные системы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот и щелочей. Они состоят из слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Чем выше в молоке буферных свойств, тем больше потребуется кислоты или щёлочи для изменения его рН. Количество кислоты, которое необходимо добавить к 100 см³ молока, чтобы изменить его рН на единицу, называется буферной емкостью молока.
Окислительно-восстановительный потенциал — это способность составных веществ молока присоединять или терять электроны. Молоко содержит химические соединения, способные легко окисляться и восстанавливаться: витамин С, витамин Е, витамин В, аминокислоту цистеин, кислород, ферменты. Окислительно-восстановительный потенциал молока обозначается Е и равен 0,25÷0,35 В. Е определяют потенциометрическим методом. Факторы, влияющие на изменение Е:
Окислительно-восстановительный потенциал молока служит косвенным методом определения бактериальной обсемененности молока.
Бактерицидные свойства молока:
В молоке после дойки содержатся микроорганизмы, количество которых в течение 2 часов не только не увеличивается, но и понижается. Способность молока подавлять действие микроорганизмов называется бактерицидными свойствами, а период времени, в течение которого в молоке проявляются бактерицидные свойства называетсябактерицидной фазой.
Бактерицидные свойства молока обусловлены наличием в нём ферментов (лизоцим, пероксидаза), иммуноглобулинов, лейкоцитов.
Бактерицидная фаза зависит от:
Если молоко после дойки сразу очистить и охладить до 4 °C, то продолжительность бактерицидной фазы составит 24 часа, если до 0 °C — то 48 часов.
Физические свойства молока:
Плотность — масса молока при t=20 °C, заключённая в единице объёма. Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/см³, кг/м³ и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/см³ и кг/м³.
Плотность натурального молока не должна быть ниже 1,027 г/см³ = 1027 кг/м³ = 27°А. Плотность сырого молока не должна быть менее 28°А, для сортового не менее 27°А. Если плотность ниже 27°А, то можно подозревать, что молоко разбавлено водой: добавление к молоку 10 % воды снижает плотность на 3°А.
Плотность молока является функцией его состава, то есть зависит от содержания жира. Плотность обезжиренного молока выше, чем средняя, плотность сливок ниже, чем средняя плотность молока. Основной метод определения плотности — ареометрический.
Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой. Вязкость измеряют в Па·с, в среднем при t = 20 °C вязкость равна 0,0018 Па·с. Вязкость зависит от массовой доли сухих веществ, а наибольшее влияние оказывают белки, жиры, а также их агрегатные состояния.
Основные факторы, влияющие на вязкость молока:
Вязкость определяется на вискозиметрах Оствальда, Гепплера и ротационном.
Поверхностное натяжение выражается силой, действующей на единицу длины границы раздела двух фаз воздух — молоко. Поверхностное натяжение измеряется в Н/м и составляет для воды 0,0727 Н/м, для молока 0,05 Н/м. Более низкое поверхностное натяжение молока объясняется наличием в нём поверхностно активных веществ (ПАВ) в виде белков плазмы молока, оболочек жировых шариков, фосфолипидов и жирных кислот.
Поверхностное натяжение зависит от:
В прямой зависимости от поверхностного натяжения находится пенообразование молока.
Осмос — односторонняя диффузия растворителя в раствор. Сила, обуславливающая осмос, отнесённая к единице поверхности полупроницаемой мембраны —осмотическое давление. Осмотическое давление молока нормального состава — относительно постоянная величина, равная 0,66 МПа. Оно обусловлено содержанием в молоке минеральных солей и лактозы. Чем выше осмотическое давление, тем меньше вероятность развития микроорганизмов в молочных продуктах. Этот принцип используется в технологии консервов, а также в производстве, где используется сироп (сахар).
Осмотическое давление рассчитывают по температуре замерзания молока, так как она тоже зависит от массовой доли лактозы и минеральных веществ. Температура замерзания — постоянная величина, в среднем составляет −0,555 °C (по ГОСТ 52054 не выше −0,520 °C). Разбавление молока водой приводит к повышению температуры замерзания. По её величине судят о натуральности молока. Температура замерзания определяют криоскопическим методом.
Электропроводность молока — величина, обратная электрическому сопротивлению. Она характеризуется способностью раствора проводить электричество, электропроводность измеряют См/м (Сименс/м). Молоко — плохой проводник электричества, но электропроводность может увеличиваться в маститном молоке за счёт изменения состава минеральных веществ. Электропроводность обусловлена наличием в молоке ионов водорода, калия, натрия, кальция, магния и хлора. Для молока 0,46 См/м.
Органолептические свойства молока:
Свежее сырое молоко характеризуется определёнными органолептическими или сенсорными показателями: внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом и запахом. Согласно нормативной документации закупаемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, от белого до слабо-кремового цвета, без посторонних, несвойственных ему привкусов и запахов.
Белый цвет и непрозрачность молока обуславливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок — растворенный в жире каротин, приятный, сладковато-солоноватый вкус — лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придаёт молоку некоторую нежность, лактоза — сладость, хлориды — солоноватость, белки и некоторые соли — полноту вкуса.
Использование материалов без активной гиперссылки запрещено (ссылка должна быть без использования и rel=»nofollow»)!
Если обнаружили у нас своё фото без указания автора, то свяжитесь с нами, написав письмо на info[собака]bodystrong.info!
Информация, размещенная на сайте (и на странице Молоко в том числе), является мнениями авторов и необязательно является истинной.
Сайт может содержать материалы (тексты, картинки), не предназначенные для лиц младше 18-ти лет.
Использование материалов без активной гиперссылки запрещено (ссылка должна быть без использования и rel=»nofollow»)!
Если обнаружили у нас своё фото без указания автора, то свяжитесь с нами, написав письмо на info[собака]bodystrong.info!
Информация, размещенная на сайте (и на странице Молоко в том числе), является мнениями авторов и необязательно является истинной.
Сайт может содержать материалы (тексты, картинки), не предназначенные для лиц младше 18-ти лет.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
ВНИМАНИЕ: Уважаемые клиенты и дистрибьюторы!
Факторы, влияющие на состав и свойства молока
Выход и качество молочных продуктов, определяемые составом молока, структурой и свойствами его компонентов, находятся в большой зависимости от зоотехнических факторов. В некоторых случаях изменение состава и свойств сырого молока под влиянием физиологического состояния животных кормов и др. факторов настолько значительны, что оно становится не пригодным к переработке на молочные продукты.
Порода и возраст животных. Отдельные породы крупного рогатого скота оцениваются по надоям молока и его составу. Это результат многолетней практики разведения крупного рогатого скота, что позволило вывести породы коров с наибольшей молочной продуктивностью. От породы и возраста животного зависит молочная продуктивность, состав, физико-химические и технические свойства молока. Основные породы в нашей стране: черно-пестрая, красная горбатовская, холмогорская и др.
Колебания в составе молока коров одной и той же породы объясняются наследственными факторами, а также различными условиями содержания. Так как по наследству передается только способность к образованию определенного количества молока с примерно постоянным составом (молочная продуктивность), то условия содержания коров имеют большое значение для ее реализации.
Стадия лактации. Процесс образования и выделения молока из молочной железы, называемой лактацией, у коров в среднем составляет 305 дней, т. е. около 10 мес. В нем различают три периода (стадии): молозивный (продолжительностью 5-10 дней после отела), период выделения нормального молока (285-217 дней) и период отделения стародойного молока (7-15 дней перед окончанием лактации). Молозиво и стародойное молоко в результате резкого изменения физиологического состояния животных сопровождается образованием секрета, состав и свойства которого значительно отличаются от нормального молока.
Так, молозиво в 3-5 раз больше содержит белков, чем молокао; в 1,5 раза больше жира и минеральных веществ, фосфолипидов — в 3-5 раз, каротина — в 3,5-4 раза, больше витаминов, макро- и микроэлементов, ферментов (особенно каталазы, пероксидазы), гормонов, лизоцима, лактоферрина, лейкоцитов и пр. Лактозы меньше. Кислотность 40?Т, плотность 1.037—1,055 г/м3, вязкость 25?10-3 Па?с. Оно имеет интенсивный желтый цвет, солоноватый вкус, специфический запах, густую, вязкую консистенцию.
Стародойное молоко характеризуется повышенным количеством лейкоцитов, жира, белков, ферментов (липазы), минеральных веществ и уменьшенным содержанием лактозы. Вкус горьковато-солоноватый из-за повышенного количества свободных жирных кислот, образующихся при гидролизе жира и хлоридов.
Молозиво и стародойное молоко не пригодно для промышленной переработки, т.к. оно имеет измененный состав; медленно свертывается сычужным ферментом и является плохой средой для развития молочнокислых бактерий. Продукты из них быстро портятся и имеют неприятный вкус.
Состояние здоровья коров. Болезни ведут к снижению молочной продуктивности животного за счет изменения состава и свойств молока. Наиболее заметные изменения в составе молока вызываются инфицированием вымени, в результате нарушается секреция молока. Мастит — воспаление тканей вымени. Маститы могут быть с ярко выраженными клиническими признаками и скрытые (субклинические). Последние более распространены. Возбудитель проникает в паренхиму, а оттуда в альвеолы. Способность молокообразующих клеток к синтезу казеина, лактозы и жира снижается. Для поддержания осмотического давления ионы крови в большом количестве переходят в молоко.
Частично пораженная ткань становится проницаемой для сывороточных белков. Мастит сказывается на составе молока — снижается общее количество сухих веществ, изменяется количественное соотношение между составными частями молока. Это выражается в снижении содержания жира, лактозы и казеина, а также в повышении содержания сывороточных белков, хлорида и соматических клеток. Меняется жирнокислотный состав триглицеридов молочного жира (повышается содержание высокомолекулярных жирных кислот и понижается количество низкомолекулярных жирных кислот, уменьшаются размеры мицеллорного казеина с одновременным повышением в молоке содержания фракции казеина.
Сборное молоко, поступающее на молокозаводы, часто имеет примесь анормального молока до 6-15% и более, т. е. в 1 мл такого молока содержится более 500 тыс. соматических клеток.
Молоко с повышенным количеством соматических клеток имеет высокую бактериальную обсеменность и, как правило, содержит стафилококки, обладающие повышенной биологической активностью. Следует иметь в виду, что примесь анормального молока может исказить результаты редуктазной пробы (т. е. при этом завышается сортность контролируемого молока), вследствие замедления процесса восстановления метиленового голубого.
Режим кормления. Кормление должно быть полноценным по белку и жиру, минеральным веществам и витаминам, которое влияет на продуктивность, состав и свойства молока. Некоторые виды корма изменяют вкус и запах молока (это полынь, сорняки, чеснок полевой) — эти привкусы и обуславливают пороки молока. Или зимой и весной причиной их может быть скармливание животным силоса, кормовой свеклы, капусты, зеленой ржи и пр. Многие летучие соединения кормов: эфиры, спирты, альдегиды и петоны, обладающие специфическим вкусом и запахом, легко и быстро выделяются в рубце жвачных вместе со жвачкой, затем отрыгиваются коровой, попадают в легкие, затем в кровь и молочную железу. И появляются в молоке через 20-30 мин. после дачи корма. Некоторые соединения содержатся в кормах в связанной форме, высвобождаются только при пищеварении и поэтому медленнее (в течение 1-3 ч) всасываются в кровь и поступают в молоко. Например, диметилсульфид образуется из метилцистина, содержится в капусте, турнепсе. Триметиламин (рыбный привкус) — из бетаина, содержится в сахарной свекле, пшенице, ячмене. Интенсивность кормовых привкусов через 2,5-4 часа после кормления уменьшается, т. к. кровь реадсорбирует пахучие вещества из молока. Коровий (хлебный привкус) обусловлен повышением в молоке концентрации кетоновых телацетона, ацетоуксусной и оксимасляной кислот.
Поэтому рационы кормления должны быть правильно составлены, исключая некачественные корма, а также нормировать скармливание животным концентрированных, сочных и др. видов кормов. Так, скармливание большого количества льняных и подсолнечников жмыхов повышает в жире ненасыщенность жирных кислот (С18), масло вырабатывается из такого молока низкого качества, не стойко в хранении. При увеличении скармливания углеводистых кормов (свеклы, картофеля) в жире повышается количество жирных кислот (С11-С12), масло приобретает твердую и крошливую консистенцию. Если корма обеднены Са (барда, кислый жом, пивные дрожжи, силос, жмыхи и пр.), то может образовываться сычужно-вялое молоко, малопригодное к выработке сыра, и сыр из такого молока имеет ломкую, несвязную, крошливую консистенцию. Таким образом, необходимо достаточно добросовестно относиться качеству кормов.
Время года. Сезонным колебаниям подвергаются жир, белок, в меньшей степени лактоза, хлориды. Жир и белок уменьшаются весной, в начале лета; осенью и зимой — повышаются. Лактоза снижается к концу года при одновременном повышении хлоридов. Но при этом надо учитывать все выше перечисленные факторы. Влияние доения. Состав молока меняется в процессе доения, и в течение дня, т.е. между доениями. Первые порции менее жирные, в конце — более жирные. Это объясняется затвердеванием крупных жировых шариков в секреторных клетках альвеол при повышении давления в вымени.
При более длительном интервале удой молока увеличивается, а жирность его снижается. В утреннем молоке содержание жира ниже, чем в вечернем, т. к. оно получено после длительного интервала между доениями. Самое низкое содержание жира в молоке, полученном ночью (с 21 часа до 3 часов).
Компоненты молока и их влияние на свойства продукта
Во время лактации у самок млекопитающих выделяется молоко – сложная жидкость биологического происхождения. Для новорожденных детенышей это незаменимая пища, способная обеспечить всем необходимым. Для человека – тоже полезный продукт, имеющий много важных для организма веществ. Поэтому его производство поставлено на промышленную основу. По всей стране работают специализированные фермы с высоким уровнем механизации труда. Для получения молока применяется доильное оборудование. Для первичной переработки – молочные фильтры, сепараторы, гомогенизаторы, ванны длительной пастеризации и прочее. Транспортировку сырья в пределах предприятия обеспечивают пищевые насосы, молочные шланги и система магистральных трубопроводов с фитингами для пищевой промышленности. Проверку качества выполняют с помощью анализатора соматических клеток и других приборов.
Анализатор качества молока Лактан Мини
Анализатор качества молока «Клевер-Мини»
Анализатор качества молока «Клевер-2»
Анализатор молока Лактан 600 Ультра
Анализатор качества молока «Клевер-2М»
Анализатор молока Лактан 600 УльтраМакс
Анализатор качества молока «Лактан 1-4 М»
Анализатор качества молока «Лактан 1-4 М» Мини (индикатор)
Характеристики молока
В нормальном состоянии у молока белый (возможно, с желтым оттенком) цвет, специфичный запах, сладковатый вкус и гомогенная (однородная) консистенция. Было бы ошибкой рассматривать этот продукт как механическую смесь различных компонентов. Его прав
ильнее назвать сложным коллоидным раствором, с основными составляющими в виде воды, газов и сухого вещества. К последнему относятся белок, жир, лактоза (молочный сахар), микро- и макроэлементы, ферменты, витамины и многое другое.
Усвояемость молока организмом человека – очень высокая. По жиру этот показатель находится на отметке 95%, по белку – 96%, по сахару – 98%.
Энергетическая ценность 1 кг «стандартного» продукта (то есть, имеющего средний химический состав) равняется 663 ккал. Молоко стимулирует работу ЖКТ и хорошо усваивается даже в тех случаях, когда органы пищеварения отличаются слабой работой секреторной железы.
Химический состав молока
Молоко насыщает организм минеральными веществами. Особенно много в нем фосфора и кальция, витаминов и микроэлементов. В белках есть жизненно важные незаменимые аминокислоты: фенилаланин, триптофан, лизин, метионин, треонин, валин, цистин, аргинин, лейцин и изолейцин.
Всего в продукте содержится более 250 различных ингредиентов, важнейшие из которых можно определить анализатором качества молока. Среди них есть 23 витамина, по 20 аминокислот и глицеридов жирных кислот, четыре вида сахаров, ряд фракций сывороточных белков и казеина, 30 микро- и макроэлементов, лимонная кислота, фосфатиды, ферменты и пигменты. Составные части делятся на истинные и неистинные. Первые образуются в организме животного при секреции молока, в результате процесса обмена веществ. Вторые – посторонние. Они попадают в продукт в результате деятельности человека. Сюда относятся гербициды, антибиотики, радиоизотопы, инсектициды.
В зависимости от процентного содержания по массе вещества, истинные компоненты делятся на главные и второстепенные. Первую группу составляют вода, белок, жир и молочные сахара. Во вторую входят соли, находящиеся в жидкости в виде анионов и катионов, лимонная кислота, ферменты, фосфатиды, газы и стерины.
Приведенный выше химический состав сырья обусловливает его питательную ценность. Это учитывается в производстве, при разработке технологических процессов, с подбором необходимого оборудования, от простых молочных бидонов и емкостей из нержавеющей стали, до более сложных устройств, таких как анализатор молока, пищевые центробежные насосы или молокомеры.
Влияние на свойства молока главных компонентов
Как было сказано в предыдущей части статьи, истинные, то есть, природные, компоненты молока, делятся на главные и второстепенные. К первым относятся вода, жир, белок и молочные сахара.
Вода в молоке присутствует в различных связанных формах. Благодаря такому разнообразию, ее соединения имеют разную степень прочности. Это важно для правильного понимания явлений и процессов, протекающих во время изготовления и хранения кисломолочных продуктов, молочных консервов, масла, сыра и прочего. Это также влияет на подбор и конструкцию оборудования для внутрихозяйственной транспортировки сырья и производства конечной продукции: молочных фильтров, насосов для пищевых продуктов, расходомеров молока, ванн длительной пастеризации, фитингов для пищевой промышленности и многих других.
Ярко выраженные консистенция, структура, вкус и аромат продуктов переработки молока возможны благодаря тому, что в исходном сырье присутствует жир. Этот же компонент препятствует образованию таких пороков, как крупитчатость (зернистость) и водянистость. С другой стороны, именно из-за наличия жира, в неподходящих условиях, молоко может обрести прогорклый вкус и неприятный запах.
Среди различных показателей сырья, которые определяются анализатором качества молока, перед заливкой на охлаждение и хранение в термоизолированные емкости, содержание жира является одним из основных. От него зависят качественные параметры конечной продукции, такие как жирность сливок, творога или сметаны.
В молочном жире присутствует около двух десятков жирных кислот. Для сравнения – в других жирах, растительных или твердых животных, их количество находится в пределах от пяти до восьми. В этом компоненте содержится много витаминов A, D, Е и К – в прочих животных жирах их почти нет.
Жир легче воды и обрата, а потому в молочных бидонах или флягах для молока, оставленных на какое-то время, он всплывает на поверхность. Образуются сливки – сметаноподобная масса светло-желтого цвета, с приятным сладковатым привкусом.
СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток) – это молоко, из которого удалены жир и вода. Данная характеристика показывает питательную ценность сырья. По ней можно понять, сколько его потребуется на изготовление масла, творога и другой продукции. СОМО считается показателем «настоящего» молока. В среднем он составляет 9%. Если оказывается меньше 8%, то делается вывод, что продукт разбавляли водой. Значение СОМО может определить анализатор качества молока практически любой модели.
Средняя массовая доля белков в коровьем молоке составляет 3,3%. Этот компонент отличается большой питательной ценностью. Кроме того, он почти полностью (96%) усваивается организмом человека. Количество белка в продукте, определенное с помощью анализатора молока, является еще одним важным параметром сдаваемого на переработку сырья. Белок представляет собой огромную (по сравнению с другими элементарными частицами) молекулу. Ее составляющие называются аминокислотами.
В молочном белке есть незаменимые аминокислоты. Так называются вещества, которые для человека жизненно необходимы. Но организм не может синтезировать их самостоятельно, а потому должен получать указанные химические соединения извне, с потребляемой пищей. Если хотя бы одна незаменимая аминокислота отсутствует, то обмен веществ будет серьезно нарушен. Таким образом, обычное молоко, налитое в какие-нибудь емкости из нержавеющей стали, пластмассы или керамики, на самом деле оказывается настоящей кладезью нужных для человека ингредиентов.
С точки зрения важности для организма, на первом месте стоят три аминокислоты:
Помимо указанных выше, в молоке присутствуют треонин и аргинин. Они нормализуют процессы развития и роста. По этой причине молоко рекомендуют давать детям. Есть также валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин.
Чтобы полностью обеспечить дневную потребность в аминокислотах для взрослого человека (14,5 г белков сыворотки или 28,4 г белков молока), надо выпивать по 0,5 л продукта. Малышам – меньше. Так что одного молочного бидона хватит на 2 группы детсада на несколько дней.
Белки
В ЖКТ человека молочный белок распадается на составляющие и участвует в синтезировании собственных белков организма:
Сахар
Лактоза присутствует только в молоке и молокопродуктах. Это лишнее доказательство ценности сырья и объяснение, почему полные молочные бидоны так радуют глаз. При попадании в человеческий организм, она служит катализатором для некоторых биохимических реакций. Под действием лактазы данный вид сахара распадается на галактозу и глюкозу. В ЖКТ лактоза «борется» с гнилостной микрофлорой.
Для молочнокислых бактерий лактоза служит источником углерода. Под влиянием их ферментов, она сбраживается – это положено в основу изготовления кислосливочного масла, сыра и кисломолочных продуктов. Лактоза, наряду с другими компонентами, обуславливает вкус молока и его свойства. В том, что молочные фляги наполнены такой соблазнительной жидкостью, есть и ее большая заслуга.
Минеральные вещества
Массовая доля минеральных веществ в молоке невелика, всего 0,8%. Но значение их для человеческого организма трудно переоценить. Достаточно сказать лишь о фосфоре и кальции – элементах, из которых строятся волосы, ногти, зубы и костные ткани. Всего же в продукте от буренки, разлитом по молочным бидонам и термоизолированным емкостям, с помощью современных методов физико-химического анализа, найдено около полусотни подобных ингредиентов. Притом, все они не только хорошо сбалансированы, но и представлены в легкоусвояемой форме.
От находящегося в сырье кальция зависят свойства и качество продуктов переработки молока. С ним связаны консистенция и структура сырного теста, образование сычужного сгустка, свертываемость сырья, размер мицелл казеина. В процессе изготовления плавленых сыров кальций тоже важен. Он связывает соли-плавители, которые способствуют растворению белков и равномерному распределению жира по всей массе. Участвует в формировании характерной консистенции конечного продукта, влияет на его вкусовые качества. Кроме того, содержание кальция влияет на загустевание стерилизованного и сгущенного молока, разлитых по емкостям из нержавеющей стали и поставленным на длительное хранение, на образование на дне осадка, на степень растворимости сухого молока и качество восстановленного.
Фосфор. Этот компонент находится в продукте в количестве 74 – 130 мг%. Конкретное значение от сезона зависит мало, в основном – от стадии лактации, породы и кормового рациона. Так что, при равных других условиях, зимой и летом содержание фосфора в молочной фляге окажется почти одинаковым.
Фосфор присутствует в молоке в органической и неорганической форме. Первая представлена соединениями, в которых данный элемент входит в состав нуклеиновых кислот, фосфорных эфиров, углеводов, фосфолипидов, ряда ферментов, казеина. Вторая – это фосфаты кальция и прочих металлов. На нее приходится от 45 до 100 мг%.
Фосфор является одним из компонентов казеинаткальцийфосфатного комплекса. Если он присутствует в белке, то последний проявляет более высокую устойчивость против влияния протеолитических ферментов. Это вещество также стабилизирует оболочки шариков жира.
Магний. В коровьем молоке его немного, 12 – 14 мг%. Но функции очень важные. Это вещество участвует в укреплении иммунитета детеныша, повышает сопротивляемость его организма кишечным болезням, ускоряет рост и развитие. Магний улучшает продуктивность взрослых особей и нормализует микрофлору рубцовой ткани.
Натрий и калий. Натрий в молоке содержится в количестве 30 – 77 мг%, калий – 135 – 170 мг%. Точное значение в течение года изменяется мало, зависит, в основном, от физиологического состава коровы. В этом отношении продукт, разлитый по молочным бидонам, можно считать стабильным. Хотя, к зиме калия становится несколько меньше, а натрия – больше.
При изготовлении молочных консервов соотношение фосфорно-кислых солей калия и натрия играет важную роль. Хлориды этих элементов поддерживают необходимое осмотическое давление молока и крови, без которого нормальное течение жизненных процессов невозможно. А цитраты, фосфаты и карбонаты принимают участие в буферной системе свежего молока. Они обеспечивают стабильную концентрацию ионов водорода в узком диапазоне. Помимо этого, цитраты и фосфаты натрия и калия способствуют растворению в молоке солей магния и кальция, которые в воде растворяются плохо. Тем самым обеспечивается солевое равновесие, то есть, заданное соотношение между анионами лимонной и фосфорной кислот, способствующих растворению, и ионами кальция. От этого, в свою очередь, зависит количество ионов кальция, влияющего на тепловую стабильность мицелл казеина и их дисперсность.
Чем более жирное сырье налито в молочные фляги, тем больше в нем лимонной кислоты. Она является исходным материалом для производства ароматических веществ (диацетил, ацетонин). Это благодаря им кисломолочные продукты и кислосливочное масло имеют такой приятный запах.
Хлор в молоке содержится в концентрации от 90 до 120 мг%. Повышенное его содержание ухудшает технологические свойства продукта. У коров, больных маститом, наблюдается значительное (до 30%) увеличение содержания хлоридов.
Минеральные вещества, присутствующие в молоке в микроколичествах
Содержание в молоке серы и микроэлементов изменяется в большой степени. Их количество зависит от воды, почвы, здоровья коровы, состава кормов, условий первичной обработки (применялись ли фильтры тонкой очистки молока, гомогенизаторы и прочее) и хранения продукта. Микроэлементы принимают участие в построении ферментов, гормонов и витаминов.
Среди важнейших микроэлементов можно назвать железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий, кремний, селен, олово, хром, свинец и другие. Если в молоке будет слишком много меди, то начнется процесс окисления аскорбиновой кислоты и самоокисления жира, появится кисловатый привкус. Дефицит цинка нарушает пищеварение, замедляет рост животного и его половое созревание. Недостаток йода ухудшает качество сырья, так как является причиной гипофункции щитовидной железы. Поэтому, чтобы бидоны для молока были наполнены полезным продуктом, коровам дают муку из морских водорослей. При дефиците селена рост животного замедляется. Возникает сосудистая патология, начинаются дегенеративные изменения репродуктивных органов и поджелудочной железы. Кроме того, селен является превосходным антиоксидантом.
Не все микроэлементы оказываются в молоке «запланировано». Часть их может попасть туда, например, с доильного оборудования или тары. Из-за этого может появиться нежелательный привкус, снизиться срок хранения.
Витамины, ферменты, пигменты
Кроме указанных выше главных и второстепенных ингредиентов, в молоке присутствуют витамины, ферменты и пигменты. Объемная часть этих компонентов очень мала, тысячные доли процента и даже меньше. Анализаторы молока их наличие или отсутствие не показывают. А, между тем, качество продукта в большой степени зависит от того, будут ли в нем находиться данные вещества в достаточных количествах.
Для примера можно взять хотя бы витамины. На сегодняшний день в молоке обнаружено более 30 их разновидностей. Среди самых распространенных – А, В1, В2, С и D. Из них В1, В2 и С – водорастворимые, А и D – растворяются в жире.
Благодаря действию витамина С, в молоке и сливочном масле тормозятся процессы окисления. Пиридоксин, пантотеновая кислота, тиамин и прочие усиливают рост молочнокислых бактерий. Без них изготовление продуктов переработки молока невозможно. Так что, если в емкости из нержавеющей стали или пластмассы получили кефир – то в этом большая заслуга витаминов.
Молочные ферменты оксидоредуктазы и гидролазы имеют большое значение для промышленности. Ферменты расщепления и фосфорилазы участвуют в обмене веществ и в процессе биосинтеза компонентов продукта. При изготовлении питьевого молока, сыров, кисломолочной продукции и молочных консервов ферменты также играют важную роль. Кроме того, с их помощью можно судить о некоторых характеристиках сырья. Например, пероксидазная и фосфатазная пробы позволяют определить, проходил ли продукт через ванны пастеризации молока. При каталазной пробе, по числу нативных ферментов (тех, которые выделяются с молоком секреторными клетками вымени животного) можно сделать вывод о нарушении секреции – если их слишком много.
Пигменты каротиноиды обусловливают характерную окраску молочного жира и самого молока.
Также в молоке присутствуют небелковые азотистые соединения. Их немного, от 0,02% до 0,08%, так как азот, в основном, связан с белками.
Загрязняющие вещества
К сожалению, кроме огромного количества полезных, в сырье присутствуют и вредные вещества. Не смотря на то, что продукт проходит через фильтры тонкой очистки молока, задерживается на них далеко не все.
Токсичные элементы: мышьяк (до 0,05 мг/кг), свинец (до 0,1 мг/кг), ртуть (до 0,005 мг/кг), кадмий (до 0,03 мг/кг).
Микотоксины: Афлатоксин М1. Допустимое количество – 0,0005 микрограмм в 1 литре сырья. Афлатоксин М1 относится к канцерогенным высокотоксичным продуктам деятельности плесневых грибов. Это метаболит (продукт метаболизма, то есть, обмена веществ) Афлатоксина В. Он оказывается в коровьем молоке в том случае, когда животное потребляет корма с повышенным содержанием Афлатоксина В1. В ваннах длительной пастеризации Афлатоксин М1 не разрушается. Поэтому контроль его содержания должен вестись не только на стадии первичной переработки молока. Готовые продукты тоже надо проверять.
Антибиотики: тетрациклиновая группа, левомицетин, пенициллин, стрептомицин.
Ингибиторы: средства для мойки и дезинфекции оборудования.
Гормоны: эстроген и аналогичные. В большом количестве гормоны присутствуют только в свежевыдоенном продукте. Поэтому для подростков вредно часто пить парное молоко. У девочек это оканчивается ранним половым созреванием, у мальчиков – задержкой полового развития. После того, как сырье проходит соответствующую переработку и разливается по термоизолированным емкостям, а затем по бутылкам и пакетам, число гормонов сильно сокращается.
Радионуклиды: стронций-90, цезий-137. А также пестициды и бактерии.
Приведенный выше обзор компонентов молока наглядно показывает, насколько это полезный продукт для всех людей, не зависимо от пола и возраста.