Теоретические аспекты товароведения молочных и кисломолочных продуктов

Основные понятия и свойства молочных и кисломолочных продуктов

 

1.1.1 Свойства молочных и кисломолочных продуктов. Молоко – это секреторная жидкость, вырабатываемая молочными железами млекопитающих животных и человека в период лактации, физиологически предназначенная для питания детёнышей. Химический состав молока представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав молока животных (в %) и его калорийность

Животные	Сухие вещества	Жир	Белок	Молочный сахар	Минеральные вещества	Калорийность (ккал в 100 г)*
казеин	глобулин и альбумин
Корова	13,0	3,9	2,7	0,5	4,7	0,7
Буйволица	17,9	7,7	3,8	0,7	4,8	0,8
Самка зебу	15,9	7,0	3,7	0,5	3,5	0,8
Самка яка	17,8	6,8	3,6	0,7	5,0	0,9
Кобылица	10,7	1,8	1,2	0,9	6,4	0,3
Верблюдица	13,6	4,5	2,6	0,9	4,9	0,7
Ослица	9,9	1,4	0,9	1,0	6,2	0,5
Самка северного оленя	33,8	18,7	8,3	2,0	3,6	1,4
Овца	18,5	7,2	4,5	1,2	4,6	0,9
Коза	13,4	4,3	3,0	0,6	4,5	0,8
Свинья	16,0	4,6	6,0	1,2	3,1	1,1
Крольчиха	30,6	10,5	13,5	2,0	2,0	2,6
Собака	23,0	9,3	4,1	5,6	3,1	0,9
Кошка	17,8	3,3	3,1	6,0	4,9	0,5
Самка дельфина	51,2	43,7	—	—	—	0,5	—

Молоко сельскохозяйственных животных – ценный пищевой продукт. Особенно широко используется в питании людей молоко коров, более ограниченно – молоко коз, овец, кобылиц, верблюдиц, ослиц, буйволиц, самок зебу, яка, северного оленя.

Из молока сельскохозяйственных животных вырабатывают молочнокислые продукты, масло, мороженое. В молоко входят: вода, белки, жир, молочный сахар (лактоза), минеральные вещества (в т.ч. микроэлементы), витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела, газы, микроорганизмы, пигменты. Оптимальное сочетание этих компонентов в молоке делает его наименее заменимым пищевым продуктом, особенно для детей, т.к. в нём есть большинство элементов, необходимых для нормального роста и развития организма.

Белки молока состоят, главным образом, из казеина, лактальбумина и лактоглобулина. На свойстве казеина свёртываться под действием ферментов основано производство творога и сыра.

Химический состав молока (рисунок 1) зависит от породы, кормов, времени года, возраста коров, периода лактации и технологии переработки продукта.

 

Рисунок 1 – Структура основных элементов коровьего молока

 

В молоке самый главный элемент – белки, потому что они являются легким продуктом для пищеварительных ферментов, а уникальность казеина заключается в способности процесса пищеварения образовывать гликополимакропептид, что повышает усвояемость других пищевых ингредиентов. Казеин – это смесь фосфопротеидов, осаждаемых из обезжиренного молока. Этот белок не имеет не запаха ни вкуса, практически не растворимый в воде, а растворимый только в растворах щелочей еще может быть растворим в соляных щелочей, щелочноземельных металлов и минеральных солей.

В физико-химических показателях раствор казеина имеет ряд свободных функциональных групп, которые обуславливают его заряд, характер взаимодействия с водой и способность вступать в химические реакции.

Кроме того, в химических показателях молока кроме казеина содержаться такие полноценные белки как глобулин и альбумин, они содержат все аминокислоты, которые необходимы для организма. Казеин так же связан с кальцием и при скисании молока кальций проходит расщепление и казеин свертывается и выпадает в осадок.

При отстаивании молока мельчайшие жировые шарики, находящиеся в нем всплывают вверх, образуя при этом слой вкуснейших и полезнейших сливок. Низкая температура плавления этого продукта составляет 28 и 36⁰C, а также высокая дисперсность делает возможность полного усвоения молочного жира.

Коровье молоко является одним из наиболее ценных питательных продуктов, что обусловлено, прежде всего, высокой биологической ценностью белков.

Химический состав жиров коровьего молока имеет преобладание твердых и насыщенно жирных кислот над ненасыщенными. Насыщенные низшие жирные кислоты являются раздражителями моторной деятельности кишечника. Летучих веществ с водяными парами жирных кислот в коровьем молоке находится почти в 10 раз больше, чем в женском. Различие в составе жирных кислот являются основанием для введения в технологию адаптированных смесей процессов частичного обезжиривания и замещения жиров молока растительными жирами.

Молочного сахара в коровьем молоке намного меньше, чем в женском. Богато молоко особенно натрием, кальцием и фосфором. Высокое содержание натрия представляет определенный риск при использовании неразведенного молока детьми первых недель жизни. Высокое содержание лимонной кислоты и щелочноземельных фосфатов определяют высокую буфферность коровьего молока.

1.1.2 Пищевая ценность молока. Коровье молоко характеризуется высокой пищевой ценностью, которая обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, причем соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей перевариваемости и усвояемости.

В настоящее время в молоке известно свыше 200 различных компонентов. К главным компонентам относят воду, белок, жир, лактозу и минеральные вещества. В молоке также присутствуют витамины, ферменты, гормоны и пр. Из посторонних веществ могут содержаться антибиотики, пестициды, детергенты, токсичные элементы, радионуклиды, афлатоксины и т.п.

Средняя массовая доля жира в молоке – 3,6%. Молочный жир – источник энергии, энергетическая ценность 1 г его равна 37,681 кДж (9 ккал). Он является ценной частью молока, однако с биологической точки зрения и физиологии питания белки превосходят молочный жир. В молоке жир присутствует в виде эмульсии или суспензии в молочной плазме. Диаметр жировых шариков колеблется от 0,1 до 20 мкм средний размер – 3...4 мкм. Число жировых шариков в 1 см³ молока составляет около 15 млрд. Каплю жира окружает тонкая защитная оболочка (5...10 нм), имеющая довольно сложный состав.

В молоке белок находится в виде коллоидных частиц размером 50...300 нм и характеризуется высокой термоустойчивостью. Сывороточные белки представлены – лактоглобулином, a-лактальбумином (0,1%), а также иммуноглобулинами и альбумином сыворотки крови, в сумме составляющими около 0,1%. Глобулины и альбумины молока находятся в коллоидно-дисперсном состоянии, имеют размер частиц 15...50 нм и выше, не свертываются под действием сычужного фермента, являются термолабильными белками. Биологическая ценность сывороточных белков выше, чем казеина, поэтому они широко используются при производстве детских и диетических продуктов (альбуминного творога, различных паст и др.). От содержания белков в заготовляемом молоке зависит выход продукции при выработке творога, сычужных сыров, казеина и молочно-белковых концентратов.

Углеводы представлены в молоке в основном лактозой, они характерны только для молока, а так же глюкозой и галактозой. Лактоза присутствует почти во всех молочных продуктах.

Минеральные вещества содержат такие важные компоненты в себе как: кальций, фосфор, калий, натрий и магний.

В молоке так же присутствуют ферменты и гормоны. К гормонам молока относят пролактин, окситоцин, соматотропин, половые гормоны и др.

Физико-химические показатели качества молочных изделий перечислены на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Показатели качества молочных изделий

По изменению данных показателей можно судить о качестве молока. Такие факторы, как болезнь животных, изменение рациона их кормления, хранение молока в неблагоприятных условиях, фальсификация и др., способствуют снижению качества молока и ставят под сомнение возможность его использования в качестве сырья для выработки других продуктов питания.

Кислотность является важнейшим показателем свежести молока и определяется концентратом водородных ионов. Для свежего молока pH находится от 6,4 до 6,7, то есть молоко имеет слабокислую реакцию.

Плотность молока – это отношение массы молока при температуре 20⁰С и к массе того же объема при температуре 4⁰С. Плотность сборного молока находится в пределах от 1,027 до 1,032 гр/см³. На молоко влияют все составные части, но в первую очередь сухое обезжиренное вещество и жир. При обезжиривании плотность молока повышается, разбавление водой приводит к понижению плотности. При добавлении воды к молоку в количестве 10 % плотность уменьшается на 0,003 ед., поэтому может находиться в пределах колебания плотности молока. Достоверно фальсификацию (разбавление водой) можно определить по плотности, если добавлено 15% воды

Давление молока близко к давлению крови человека и составляет 0,74 МПа. Основная роль в создании давления играет молочный сахар и некоторые соли. Давление молока так же благоприятно для развития микроорганизмов, оно тесно связано с температурой замерзания микроорганизмов.

Температура замерзания, как и давление молока у здоровых коров практически не изменяется, поэтому по температуре можно судить о фальсификации молока. Температура молока ниже нуля и в среднем составляет -0,54 °С. При добавлении воды в молоко температура его замерзания повышается (1% добавленной воды повышает температуру замерзания натурального молока на 0,006 °С).

Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 °С для разных видов молока составляет (1,3-2,1) 10^-3 Па*с. Самое сильное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.

Поверхностное натяжение молока приблизительно на 1/3 процентов ниже чем поверхностного натяжения воды. Зависит это, прежде всего, от содержания жира и белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.

Свойства молока выражаются, прежде всего, коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Коэффициент светопреломления зависит от сухих веществ и поэтому контролируют СОМО по содержанию белка определяют йодное число методами рефрактометрии.

Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется количеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная 81, для молочного жира 3,1-3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле, сухих молочных продуктах.

Показатель преломления молока при 20 °С составляет 1,3340-1,3485. Он определяется показателем преломления воды 1,3329 и наличием сухого обезжиренного остатка (СОМО), а точнее, лактозы, казеина и других белков, минеральных солей и прочих веществ. В связи с этим по показателю преломления, который измеряют рефрактометром, контролируют массовую долю СОМО, белков и лактозы. Температура кипения молока достигает 100,2°С

Таким образом, исследование свойств и показателей качества молока показало, что данный продукт представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой дисперсной средой является вода, а дисперсной фазой – вещества, находящиеся в молекулярном, коллоидном и эмульсионном состоянии. Молочный сахар и минеральные соли образуют молекулярные и ионные растворы. Белки находятся в растворенном (альбумин и глобулин) и коллоидном (казеин) состоянии, молочный жир — в виде эмульсии.