Друг человека еще с колыбели, молоко представляет собой полноценный «всеобъемлющий» пищевой продукт. И это не странно. Ведь до определенного возраста человек, как и другие млекопитающие, потребляет только молоко, так необходимое для питания, роста и развития его организма.
Молоко - один из самых важных продуктов питания человека, особенно детей, беременных и кормящих женщин, людей пожилого возраста. Молоко и молочные продукты вносят разнообразие в питание, улучшают вкус, повышают питательность нашей пищи и имеют большое диетическое значение. Молоко содержит высокоценные в физиологическом отношении белки, хорошо усваиваемый жир, минеральные вещества, особенно кальций и ряд важных витаминов.
Состав и свойства коровьего молока
Очень любопытные особенности можно отметить при рассмотрении среднего химического состава молока животных. Например, мало кому известно, что по калорийности (в килокалориях на килограмм) первые места занимают молоко самки оленя (2725 килокалорий) и крольчихи (1708 килокалорий); сравните с коровьим молоком, в котором 713 килокалорий.
Та же самая картина получается при сравнении содержания жира и белка. В молоке самки оленя содержится 22,5 процента жира, в молоке крольчихи - 10,5, в то время как в коровьем - 3,7 процента. Много жира содержится и в молоке овцы - 6,7 процента. Белка в молоке самки оленя 10,3, в молоке крольчихи 15,5, а в коровьем молоке всего 3,3 процента. Однако по содержанию молочного сахара - лактозы - коровье молоко (4,8 процента лактозы) недалеко ушло от молока кобылицы (6,7 процента лактозы) и ослицы (6,2 процента лактозы).
Несмотря на то что в коровьем молоке содержится до 87 процентов воды, во вкусе его не ощущается так называемая водянистость, точно так же, как не ощущается молочный сахар. Это объясняется тем, что вода и молочный сахар связаны с белками, фосфатидами и другими веществами. Однако вкус молока замерзшего и через некоторое время оттаявшего резко меняется: появляется водянистость и сладковатость во вкусе. Это объясняется тем, что после оттаивания часть воды не связывается с белками и молочным сахаром, то есть остается в свободном состоянии и ощущается на вкус.
Жир молока состоит из триглицеридов, представляющих собой сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Молочный жир находится в молоке в форме мельчайших жировых шариков, величиной около 2 микронов (1 микрон равен 0,001 части миллиметра). Жир - наиболее легкая составная часть молока, при отстаивании цельного молока он выделяется на поверхности, образуя сливки. Белки коровьего молока в основном представлены тремя видами: казеин, альбумин и глобулин. Только на долю казеина приходится 82 процента. Казеин связан с кальцием и фосфором.
Если от казеина «отщепить» часть кальция, то он выпадает в осадок в виде хлопьевидного сгустка. Это и происходит в молоке при образовании большого количества молочной кислоты (в результате развития молочнокислых бактерий), когда казеин осаждается и молоко свертывается. Глобулина в молоке содержится приблизительно 6 процентов, и находится он в растворенном состоянии. Считают, что глобулин является носителем антибиотических свойств молока. Альбумин в белках молока составляет примерно 2 процента. Белый осадок, который остается на стенках и на дне посуды после кипячения молока, состоит преимущественно из альбумина. Чем больше кипятится молоко, тем меньше ценных пищевых веществ остается в нем.
В белках молока содержатся все жизненно необходимые для человека аминокислоты. Молочные белки при переработке молока в сыр и другие кисломолочные продукты подвергаются гидролизу, то есть расщеплению.
Молочный сахар является причиной сладковатого вкуса молока. При развитии молочнокислых бактерий молочный сахар преобразуется в молочную кислоту, спирт, эфиры, летучие кислоты и другие соединения. Под действием фермента лактазы или крепких растворов органических кислот лактоза гидролизуется, то есть распадается на моносахариды - глюкозу и галактозу.
Лактоза играет важную роль в изготовлении кисломолочных продуктов. При развитии дрожжей лактоза подвергается и спиртовому брожению, таким образом часть ее переходит в спирт. Обычно оба эти вида брожения - молочнокислое и спиртовое - происходят параллельно. На них основана технология очень интересных и полезных напитков - кефира, кумыса, айрана. Брожение приводит к образованию газов, в частности углекислого газа, благодаря которому и образуются глазки в сыре.
Из минеральных солей в молоке находятся соли кальция, фосфора, магния, железа, натрия, калия, лимонной, соляной кислот и другие. Кальций, фосфор и магний входят в состав костей, зубов, кроме того, магний влияет на работу сердца, а фосфор является составной частью нервной ткани и клеток мозга. Все эти соли находятся в молоке в легкоусвояемой форме - ни одно пищевое вещество не передает организму кальций и фосфор лучше, чем молоко.
Среди микроэлементов в молоке обнаружены: кобальт, медь, цинк, бром, марганец, сера, фтор, алюминий, свинец, олово, титан, ванадий, серебро и другие. Разумеется, количество их составляет стотысячные или даже миллионные доли процента. Казалось бы, что вещества в таких ничтожных количествах не могут иметь значения, однако, как мы уже говорили, отсутствие или недостаток их в пище может вызвать различные нарушения в жизнедеятельности организма.
Витамины, потребность в которых исчисляется в тысячных долях грамма, в молоке представлены достаточно полно. Можно смело сказать, что в молоке находятся почти все жирорастворимые и водорастворимые витамины, известные в природе. Витамин А и каротин (провитамин А) растворены в жире молока, поэтому они отсутствуют в обезжиренном молоке. Содержание витамина А в молоке составляет 30-40 гамма-процентов (гамма - тысячная часть миллиграмма). В летнем и осеннем молоке витамина А содержится в 2-5 раз больше, чем в зимнем и весеннем. Витамина D в летнем молоке в несколько раз больше, чем в зимнем. В молоке содержится примерно 90 гамма-процентов витамина Е, количество которого в течение года не подвергается существенным изменениям. Витамина К в молоке 3-4 гамма-процента.
Из водорастворимых витаминов в молоке имеются витамин В1, или тиамин, витамин В2, или рибофлавин, витамин В6, или пиридоксин, витамин В12, или цианкобаламин. Витамина С в молоке имеется 1000-1500 гамма-процентов. В зимнем молоке меньше витамина С, чем в летнем. В молоке вечерних удоев на 15-20 процентов больше витамина С, чем в молоке утренних. Но витамин С наименее устойчив, он легко окисляется кислородом воздуха и теряет свои свойства. Чтобы дольше сохранить его, необходимо молоко после дойки немедленно охладить до температуры ниже 8 градусов и в дальнейшем хранить, не взбалтывая, при низкой температуре, избегая попадания света на молоко.
Кроме того, в молоке имеются витамин РР, или никотиновая кислота, витамин Н, или биотин, фолиевая кислота, участвующая в кроветворении, пантотеновая кислота, способствующая нормальному развитию нервной и кровеносной системы и кожного покрова, и холин.
Очень важную роль играют ферменты молока. В молоке содержатся многочисленные ферменты, в частности гидролизующие - галактаза, лактаза, липаза, фосфатаза и окислительно-восстановительные ферменты. В раннем детском возрасте ферменты молока могут иметь значение для процессов превращения пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте. Однако при кипячении молока его ферменты разрушаются.
Большую роль играют содержащиеся в молоке иммунные тела, которые повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям, что особенно важно для детей, не переболевших детскими болезнями.
О молоке других животных
Население различных стран широко использует в питании, кроме коровьего молока, молоко других сельскохозяйственных животных: коз, овец,
кобылиц, ослиц, верблюдиц, оленей.
Козье молоко по биологической ценности выше коровьего, так как в нем содержится больше высокодисперсных белков, и при свертывании его образуются более нежные хлопья. В нем больше солей кобальта, входящего в состав витамина В12. Существует предубеждение, что при употреблении козьего молока у детей развивается малокровие - это совершенно не обосновано.
Молоко овцы в 1,5 раза питательнее коровьего. Витаминов А, В1 В2 в овечьем молоке в 2-3 раза больше, чем в коровьем. Овечье молоко широко используют для приготовления простокваши, кефира, сыра, масла и других продуктов. Много овечьего и козьего молока потребляют жители Италии, Греции и стран Ближнего Востока. Наименее жирное молоко - молоко кобылицы, но в нем содержится много витаминов, особенно витамина С. Оно имеет большое лечебное значение, применяется для производства кумыса.
Молоко ослицы по составу и свойствам близко к женскому молоку. Специфическим вкусом отличается молоко верблюдицы, в котором много жира, солей фосфора и кальция. В пустынных и полупустынных зонах местное население употребляет верблюжье молоко в свежем виде и приготовляет из него питательный прохладительный кисломолочный продукт - шубат.
Самое калорийное молоко известно северным народам - это оленье молоко. Оно в четыре раза калорийнее коровьего. В Индии, Индонезии и Египте употребляют в основном молоко буйволиц. Оно гуще коровьего, в два раза жирнее его.
Многообразие кисломолочных продуктов
Велико многообразие кисломолочных продуктов. Простокваша и варенец в России, мацун в Армении, мацони в Грузии, катык в Азербайджане и Средней Азии, чал в Туркмении, курунга в Северо-Восточной Азии, джугурт, айран и кефир на Северном Кавказе, кумыс в Башкирии, Казахстане, Татарии, ряженка на Украине, лебен в Египте, ягурт (или яурт) в Болгарии, Румынии, Турции, Греции, погребное молоко в Норвегии и т. д.
Каковы же особенности национальных видов простокваши (кислого молока)?
Украинская простокваша, или ряженка
, по вкусу и консистенции напоминает сметану, а сладковатым привкусом - томленое молоко. Жирность ряженки 6 процентов. Для приготовления ее применяют чистые культуры молочнокислого стрептококка. Калорийность ряженки значительно выше калорийности простокваши других разновидностей.
Варенец
вырабатывают из топленого или стерилизованного (томленого) молока. При этом происходит некоторое выпаривание влаги из молока и его сгущение. Варенец густой, слегка вязкий по консистенции, в кисловатом вкусе его есть сладковатый привкус.
Мацони, мацун, катык
- разные назвразные названия одного и того же вида южного кислого молока, вырабатываемого из
коровьего, буйволиного, овечьего или козьего молока. Основная микрофлора этих продуктов - болгарская палочка и теплолюбивые молочнокислые стрептококки. Молоко заквашивают при повышенных температурах (48-55 градусов) и сквашивают в устройстве, сохраняющем тепло.
Джугурт
вырабатывают на Северном Кавказе (в Кабардино-Балкарии). Это отжатое кислое молоко, внешне похожее на густую сметану или пасту. Жира в нем 12-13 процентов, а воды не более 70 процентов. Из такого отжатого кислого молока готовят различные блюда. Его можно хранить длительное время для потребления в зимние месяцы в виде сметанообразного продукта «брнац-мацун».
Айран
- перемешанный жидкий джугурт, который заготовляют в домашнем хозяйстве впрок. Для лучшего хранения из перемешанного сгустка частично удаляют сыворотку и солят.
Йогурт
, или ягурт, или яурт, получил широкое распространение в странах Европы и Америки. Он давно известен в Болгарии. В некоторых странах йогурт вырабатывают из частично выпаренного молока или же из цельного, в которое добавляют сухое молоко.
Шубат (в Казахстане), или чал (в Туркмении)
- кисломолочный сильно пенящийся напиток с ярко выраженным кисломолочным вкусом и дрожжевым запахом из молока верблюдиц. Первоначальной закваской для приготовления напитка служит кислое молоко верблюдицы - катык.
Кисломолочный напиток курунга
распространен среди бурят, монголов, тувинцев, хакассов, ойротов и др. Это продукт молочнокислого и спиртового брожения, приятный на вкус, по консистенции мало отличающийся от кумыса. Путем перегонки курунги получают молочное вино тара
-
сун
и полужидкий питательный напиток арсу
.
Кроме названных напитков, интересны еще, не говоря об обыкновенной простокваше, мечниковская простокваша (она отличается от обыкновенной более кисловатым вкусом и плотным сгустком) и южная простокваша (слегка вязкая, со щиплющим, освежающим вкусом).
ВВЕДЕНИЕ
Преломляю хлеб. Тянусь к солонке.
Трапезу, Господь, благослови!
Сколько в молоке живого сока,
Сколько к жизни истиной любви!
Молоко – продукт повседневного спроса. Молоко и его производные употребляют в пищу люди всех возрастов, национальностей. Авторы проекта решили выяснить, насколько же полезны молочные продукты, предлагаемые российскими производителями.
ЦЕЛЬ:
определить состав и качество различных видов молока
ЗАДАЧИ:
* Экспериментальным путем определить состав молока;
* Доказать наличие в молоке полезных веществ необходимых для человека;
* Изучить потребность в употреблении молока среди обучающихся начальной школы;
* Составить рекомендации по употреблению молока и молочных продуктов.
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ МОЛОКА
1.1 Биологическая ценность
Молоко представляет собой биологическую жидкость сложного химического состава. Оно служит полноценной пищей для новорождённых, а также необходимым продуктом питания для человека в любом возрасте. Молоко – высококалорийный продукт. Древние философы называли его “источником здоровья”, “соком, жизни”, “белой кровью”. Великий русский физиолог И. П. Павлов сказал, что “молоко – самая лёгкая пища при слабых и больных желудках и при массе других тяжёлых заболеваний” /1, с. 18/.
С давних времён молоко используется и как лечебное средство от многих болезней: при лечении сердца, почек и других органов. Помогает лечить отравления солями тяжёлых металлов, кислотами и щелочами, йодом и бромом.
Какая хозяйка не употребляет молоко? Даже если никто из ваших домашних его не пьёт, то уж сыр, творог или сметану вы едите наверняка!
Кроме того, молоко требуется добавлять во многие блюда. Так, молочные каши гораздо вкуснее, чем сваренные на воде. А ведь с давних времён молочным продук–там приписывались поистине сверхъестественные свойства!
В сказках молоко нередко служит средством обретения “вечной молодости”. Для этого нужно искупаться в молоке. Так же отмечено, что женщина, которая умывает лицо молоком, будет долго выглядеть молодой и привлекательной. Если принимать молочные ванны, ваша кожа станет мягкой и бархатистой, а тело нальётся силой и бодростью. Этим пользовалась царица Египта, Клеопатра /7/.
Молочная сыворотка (пахта) входит в состав некоторых кремов, но полезнее применять ее в натуральном виде. Ежедневно протирать ею лицо и шею. После этой процедуры посмотрите на себя в зеркало и скажите: “Я прекрасна”!
1.2 Химический состав молока
Установлено, что молоко содержит свыше ста ценнейших компонентов, многие из которых природа не повторила ни в одном из других продуктов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Эти компоненты молока хорошо сбалансированы, благодаря чему легко и полностью усваиваются. Усвояемость молока и молочных продуктов колеблется от 95 до 98%. Молоко также способствует усвоению других пищевых продуктов.
Молоко состоит из воды (в среднем 87,5%) и сухого вещества (12,5%) /1, с. 218/.
В состав натурального молока входит 25 наименований жирных кислот, 20 аминокислот, более 30 макро– и микроэлементов и много других биологически активных веществ. Особое значение молока состоит в том, что оно даёт человеку полноценный белок животного происхождения, биологическая ценность которого значительно превышает ценность белка говядины, свинины и яиц. По количеству незаменимых аминокислот, которые не образуются в организме человека, а должны поступать с пищей, коровье молоко превосходит другие продукты питания.
Корма оказывают влияние на качество молока, сливок, на консистенцию молочного жира. Так, зеленыe подножные корма придают кремовато – жёлтый цвет молоку, сливкам, маслу. Кормовая капуста, силос, морковь и травяная мука способствуют сохранению цвета молока и в зимний период.
Hекоторые корма (брюква, турнепс, кочанная и кормовая капуста, ботва, сахарная свекла и силос) могут придавать молоку неприятный вкус и запах, особенно при скармливании их в больших количествах.
Витаминов в молоке около тридцати. В снабжении организма витаминами особенно важную роль играют именно молочные продукты. Наиболее важные из них:
витамин А (ретинол), В (тиамин), Вг (рибофлавин), С (аскорбиновая кислота), Д (кальциферол), Е (токоферол), Н (биотин), РР (никотиновая кислота)
/2, с. 56/.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Исследование качества молока по данным на упаковке
Не все молочные продукты имеют одинаковый состав и являются одинаково полезными для здоровья. Для начала мы определили состав молочных продуктов, исходя из данных на упаковке.
Цель:
определить качество молочных продуктов в бытовых условиях.
Задачи:
– На основе данных на упаковке выявить наличие вредных для здоровья веществ;
– Определить состав молочных продуктов;
– составить памятку покупателю.
Предположение:
не все молочные продукты имеют одинаковый состав и являются одинаково полезными для здоровья.
МОЛОКО бывает:
* НОРМАЛИЗОВАННОЕ;
* ВОССТАНОВЛЕННОЕ;
* ГОМОГЕНИЗИРОВАННОЕ;
* ПАСТЕРИЗОВАННОЕ;
* ПИТЬЕВОЕ.
Нормализованное – то есть разбавленное, доведённое до определённого процента жирности.
Восстановленное – восстановлено путём соединения порошка и воды.
Гомогенизированное – в состав молока добавлены растительные жиры
Пастеризованное – обеззараженное путём кратковременного нагревания
В итоге на основании данных на упаковке продукта определили лучшее и худшее по качеству молоко.
Лучшее качество
Худшее качество
2.2 Определение органолептических показателей качества молока
Для проведения экспериментальной части работы мы купили в магазине молоко с различным процентным содержанием белка и жира, а также взяли молоко, которое пьют дети нашей школы.
Молоко для эксперимента:
Определение внешнего вида молока.
Для определения внешнего вида молока мы налили его в химический стакан до середины объёма. Внимательно рассмотрели молоко и отметили, что в нем отсутствуют различные загрязнители и примеси, а также отметили, его однородность.
Определение цвета молока.
Мы налили в стакан 50-60 мл молока. Поднесли к стакану белый лист бумаги и сравнили образцы. Мы увидели, что молоко во всех стаканах имеет разные оттенки белого цвета (данные в таблице).
Определение консистенции молока.
Для определения консистенции молока налили его в пробирку до середины объё-ма. Закрыли пробирку и слегка встряхнули её, чтобы намокли стенки. Дали молоку стечь и в течение 1-2 минут и затем определили, что стенки пробирок покрылись молоком неоднородно.
Определение запаха молока.
Налили в пробирку молока чуть больше половины её объёма, закрыли пробкой. Затем энергично взболтали и понюхали молоко.
Запах определяли многократными короткими вдыханиями.
Мы определили, что в каждой пробирке молоко имеет разный запах.
Определение вкуса молока.
Мы налили в стакан 10-20 мл молока. Затем брали глоток молока в рот, и держали его некоторое время. После каждой пробы молока мы полоскали рот водой и между отдельными определениями делали небольшие перерывы. Тем самым мы определили, что молоко имеет вкус от сладковатого до безвкусного.
2.3 Определение физико-химических показателей молока
2.3.1 Определение рН среды молока.
Вещества, содержащие в молоке, имеют амфотерную природу, т.е. проявляют свойства и кислот и оснований, поэтому индикатор не должен менять свой цвет.
Но опыт показывает, что универсальный индикатор при опускании его в молоко, изменяет цвет на бледно-зеленый. Это говорит о том, что данное молоко имеет слабо - щелочную среду. Таким образом мы узнали, что в молоко добавляют соду, для того чтобы оно дальше не скисало, а именно сода (NaHCO 3) и дает молоку слабо – щелочную среду. Соду добавляют в молоко как консервант.
2.3.2. Определение наличия молочной кислоты.
Все знают, что прокисшее молоко имеет кислый вкус. Можно ли это подтвердить и химическим путем? Мы надвое суток оставили молоко в тепле. В нем появился осадок (простокваша), а универсальный индикатор изменил цвет на красный, что говорит о наличие в молоке молочной кислоты (СН3-СН-СООН)/ОН
2.3.3. Определение наличия белка.
Белок определяют с помощью цветных реакций:
КСАНТОПРОТЕИНОВОЙ: при добавлении к белку концентрированной азотной кислоты и нагревании образуется желтый осадок.
БИУРЕТОВОЙ: добавлением к белку (молоку) выпадает осадок Сu(ОН) 2 – синего цвета, появляется фиолетовое окрашивание.
2.3.4 Определение наличия углеводов.
В молоке млекопитающих содержится лактоза (молочный сахар), который является дисахаридом и состоит из молекулы глюкозы и галактозы.
СН 22 О 11 + Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 3
В молоке 4 – 6 % лактозы. Она обладает слабо выраженной сладостью.
Для доказательства наличия углеводов в молоке, мы нагревали его вместе с Сu(OH) 2 – осадком голубого цвета и получили осадок красного цвета, что и является подтверждением наличия глюкозы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Научились определять химические свойства молока.
2. Изучили полезные свойства молочных продуктов.
3. Составили практические рекомендации по потреблению данного продукта и его производных.
На основании исследования данных на упаковке продукта определили, что лучшим из приобретённых нами образцов было молоко «Молочное изобилие» Энгельсского молокозавода, а худшим образцом – снежок «Молочное изобилие» того же производителя.
На основании определения органолептических показателей качества молока изучения физико – химических показателей определили, что лучшим образцом является молоко «Кошкинское».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горбатов. Биохимия молока и молочных продуктов, - М. : Легкая промыш-ленность, 1984г.,344с
2. ГОСТ 23454 – 79. Молоко. Метод определения ингибирующих веществ, М. : изд – во стандартов, 1989. – С.374 – 380.
3. Практикум по биологическим основам сельского хозяйства: Уч. Пособие для студентов биол. Спец. Пед. Ин – тов / И.М. Ващенко, К.Н. Ланге, М.П. Меркулов, Под.ред. И.М.Ващенко, - М.: просвещение, 1982 – С.359 – 370
4. «Качество молочных продуктов» Н.В.Барабанщиков (Изд. «Колос»,1980);
5. «Молочно – кислые продукты » В.П. Кугенев (Москва, Изд. Университета дружбы народов)
6. Энциклопедия для детей. Дополнительный том. Личная безопасность.- М., Аванта+, 2001 – 448 с., илл.
7. материалы журнала «Вокруг света»
8. www.vokrugsveta.ru,
9. www.prodpit.ru,
10. www.parents.ru/nutrition.html
11. Химия. 10: учеб. для общеобразоват. учреждений/ Х46 О.С. Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев, В.И. Теренин - 4-е изд., стереотип.- М. Дрофа, 2003
12. Химия. 11: учеб. для общеобразоват. учреждений/ Х46 О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова -4-е изд., стереотип.- М. Дрофа, 2004
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛИ
обучающиеся 8г класса
Ляхов Иван, Полинский Артём, Торгашова Дарья
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 33»
города Энгельса Саратовской области
РУКОВОДИТЕЛИ
учитель биологии Гранкина Людмила Васильевна,
учитель географии Соленкова Наталья Николаевна,
учитель биологии Чермашенцева Анжела Сергеевна
Введение
1. К истории вопроса
2.1 Молоко как объект технологической переработки
3. Кисломолочные продукты
3.2 Простокваша
3.3 Ацидофильные продукты
4. Технологический процесс производства молока и кисломолочных продуктов
5. Экспериментальная часть
5.1 Методы определения жира в молоке
5.2 Определение жира в молоке
5.3 Органолептическая оценка качества молока
5.4 Определение кислотности молока и кефира
5.5 Обсуждение результатов
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Молоко и молочные продукты занимают важное место в питании человека. Они обеспечивают организм благоприятно сбалансированными и легкоусвояемыми белками, жирами, углеводами, минеральными веществами и витаминами.
Пищевая и биологическая ценность молока
Белки - наиболее биологически ценный компонент. Белки молока обладают липотропными свойствами, регулируя жировой обмен, повышают сбалансированность пищи и усвоение других белков. Обладая амфотерными свойствами, молочный белок защищает организм от ядовитых веществ.
Молочный сахар (лактоза) является источником энергии для биохимических процессов в организме, способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария.
Минеральные вещества молока играют значительную роль в пластических процессах формирования новых клеток тканей, ферментов, витаминов, гормонов, а также в минеральном обмене веществ организма.
Биологическая ценность молока дополняется наличием почти всего комплекса известных и необходимых для организма человека витаминов, содержание которых изменяется в зависимости от рациона кормления животных; как правило, повышено в летний период при содержании скота на зеленых пастбищах.
Один литр молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в животном жире, кальции, фосфоре; на 53%- в животном белке; на 35%- биологически активных не заменимых жирных кислотах и в витаминах А, С, тиамине; на 12,6%- в фосфолипидах и на 26%- в энергии. Энергетическая ценность молока составляет 2720*10 Дж/кг.
Наличие всех компонентов в оптимальном сочетании и легкоперевариваемой форме делает молоко исключительно ценным, незаменимым продуктом для диетического и лечебного питания, особенно при желудочно-кишечных заболеваниях, болезни сердца и кровеносных сосудов, печени, почек, сахарном диабете, ожирении, острых гастритов. Оно должно ежедневно потребляться как часть сбалансированной диеты для поддержания тонуса и как фактор увеличения продолжительности жизни.
Исключительное значение молоко имеет в питании детей, особенно в первый период их жизни. В оболочечном белке жировых шариков содержится значительное количество фосфолипидов, аргинина и треонина - аминокислот, нормализующих процессы роста и развития организма. Молоко является основным источником легкоусвояемых фосфора и кальция для построения костных тканей.
Биологическая ценность молока дополняется тем, что оно способствует созданию кислой среды в кишечном тракте и подавлению развития гнилостной микрофлоры.
Поэтому молоко и молочные продукты так же широко используются как лечебное средство при интоксикации организма ядовитыми продуктами гнилостной микрофлоры. Суточная норма потребления молока для взрослого человека- 0,5 литра для ребенка 1 литр.
Из молока делаются кисломолочные продукты. Издавна считалось, что кисломолочные продукты оздоровляют организм. С развитием микробиологии были научно обоснованны диетические, а с открытием антибиотиков и лечебные свойства этих продуктов. Огромная заслуга в этом принадлежит великому русскому физиологу и микробиологу И. И. Мечникову. Занимаясь проблемами долгожительства, в начале ХХ века ученый пришел к выводу, что одной из причин преждевременного старения является постоянное отравление организма продуктами распада пищи. «Отсюда - единственный вывод, - писал И. И. Мечников,- чем больше изобилует кишечник микробами, тем более становится он источником зла, сокращающим существование».
Общеизвестно, что сейчас люди болеют чаще, болезни все серьезнее, лечатся они долго и не всегда успешно. В чем причина? Экология, стрессы, неполноценное, не качественное питание- все это снижает иммунитет - защитные силы организма, отсюда и болезни. Это знают все! Торговля предлагает много продуктов питания, производители расхваливают свои продукты, а так ли они качественны?
Есть ли в купленных продуктах то, что там должно быть? Безопасны ли они для организма? В нашей гимназии на протяжении трех лет ведется исследования различных продуктов питания: мясные продукты, мед, яйца, соки, молоко и молочные продукты.
Мы выбираем тему: «Молоко и кисломолочные продукты, технология производства, исследования качества, биологическая роль в жизнедеятельности организма», так как молоко - универсальный продукт питания, а изготовление из него продукты имеют свежий вкус, полезнейшие микроорганизмы, грибы, необходимые для организма белки и жиры. Последнее время много говорят о фальсификации продуктов, поэтому нам было интересно узнать, соответствует ли химический состав молока и кисломолочных продуктов требованиям ГОСТА, а так же оценить ответственность производителя за качество своей продукции. Некоторые исследования производились в школьной лаборатории, но главное - нам удалось поработать в лабораториях Дальневосточного Государственного Технического Университета, который готовит специалистов молочной промышленности.
Выражаем благодарность в организации и помощи при проведении исследований по нашей теме Максимовой Светлане Николаевне- заведующей кафедрой продуктов питания и преподавателю кафедры Штанько Татьяне Ивановне.
Цель нашей работы: познакомиться с технологическим процессом производства молока и кисломолочных продуктов, экспериментально исследовать их качество на предмет соответствия Государственному стандарту.
Задачи работы:
Определить кислотность молока и кефира.
Определить жирность молока.
Оценить органолептические показатели.
1. К истории вопроса
Перерабатывать молоко и употреблять его не только в натуральном виде умели еще наши далёкие предки. Геродот в Vвеке до нашей эры сообщал, что самым любимым напитком скифов было особым образом приготовленное молоко кобыл – кумыс. Кумыс и простокваша в лечебниках XVII века упоминаются как лекарство против туберкулёза, брюшного тифа и лихорадки.
Человек давно познал целительную силу молока. Гиппократ, например, назначал молоко больным туберкулёзом. Он считал также, что оно чрезвычайно полезно при нервных расстройствах. Аристотель признавал наиболее ценным молоко кобылиц, затем ослиное, коровье и, наконец, козье. Плиний старший выделял коровье молоко. Однако он же утверждал, что в лечебных целях можно использовать и свиное молоко.
Активно врачевал различные болезни молоком Авиценна. Он считал его полезным для детей и людей, «подвинутых в годах». По мнению Авиценны, самым целебным является молоко тех животных, которые вынашивают плод примерно столько же, сколько и человек. В связи с этим он полагал, что для человека наиболее подходит коровье молоко.
Выдающийся русский учёный С. П. Боткин называл молоко «драгоценным средством» для лечения сердца и почек. Целебные свойства молока высоко ценил и автор «русского способа» лечения кумысом больных туберкулёзом Г. А. Захарьин. Всеми и всегда, писал И. П. Павлов, - молоко считается самой лёгкой пищей и даётся при слабых и больных желудках и при массе тяжелых общих заболеваний.
В конце XIX века петербургский врач Карелль применил молоко для лечения заболеваний желудка, кишечника, печени и других болезней. Причём он впервые использовал обезжиренное молоко, постепенно увеличивая дозу от 3 до 12 стаканов в сутки и не давая больному другой пищи в течение нескольких дней. Такой метод лечения полностью оправдал себя и был одобрен Боткиным.
Почти повсеместно молоко активно использовалось и в народной косметике. Так, в Древнем Риме ослиное молоко считалось самым подходящим средством против морщин. Помпея, вторая жена Нерона, принимала ванны из молока ослиц, во время путешествий её обычно сопровождало стадо из 500 этих животных. Авиценна утверждал, что молоко сводит безобразные пятна на коже, а если его пить, очень улучшает цвет лица. Особенно если пить с сахаром. Творожная сыворотка, будучи втертой в кожу, уничтожает веснушки.
И всё же во все времена молоко ценилось главным образом за свои удивительные питательные свойства. По меткому выражению И. П. Павлова, «молоко – это изумительная пища, приготовленная самой природой».
2. Молоко
Коровье молоко – продукт секреции молочной железы коровы. Оно представляет собой жидкость белого цвета с желтоватым оттенком и специфическим слегка сладковатым вкусом. Молоко образуется в молочной железе в результате глубоких изменений составных частей кормов в организме животного. Молочная железа коровы состоит из клеток, пронизанных нервами, сетью кровеносных и лимфатических сосудов, доставляющих вещества, необходимые для синтеза молока. Клетки образуют небольшие пузырьки – альвеолы, в которых находится образовавшееся молоко. Альвеолы объединены в дольки и сообщаются между собой с помощью тонких канальцев, ведущих в особую полость, называемую цистерной, где и скапливается молоко.
Физиологический процесс образования молока очень сложен, и многие его явления ещё недостаточно изучены. Установлено, что основные компоненты молока синтезируются в молочной железе из веществ, приносимых кровью. Только небольшая часть веществ (минеральные элементы, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела) переходят в молоко из крови без изменений.
Непосредственно в пищу и для переработки используют главным образом коровье молоко, реже кобылы, козы, овечье и оленье.
2.1 Молоко как объект технологической переработки
Основными показателями молока как объекта технологической переработки являются: состав, степень чистоты, органолептические, биохимические, физико-механические свойства, а также наличие в нем токсических и нейтрализующих веществ. При использовании высокопроизводительного оборудования очень важно сохранить свойства молока и его составные части. Вот почему технологии молочной промышленности должны обладать обширными знаниями о химических, биохимических и физических свойствах составных частей молока.
Состав молока. Молоко состоит из воды и распределенных в ней пищевых веществ – жиров, белков, углеводов, ферментов, витаминов, минеральных веществ, газов. Эти вещества после удаления воды и газов называют сухим молочным остатком. Содержание сухого вещества и отдельных его компонентов непостоянно в течение периода лактации. Количество жира подвержено самым большим колебаниям, затем идут белки. Содержание лактозы и солей, наоборот, почти не изменяется в течение всего периода лактации. Диапазон колебаний находится в тесной связи с величиной частиц отдельных составных частей.
Вода. Вода является обязательной частью молока и обусловливает его физическое состояние. В молоке содержится в среднем 87% воды.
Молочный жир. Основу молочного жира составляют триглицериды, представляющие собой сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и жирных кислот. Молочный жир имеет наибольшее значение для переработки молока по сравнению с другими его компонентами.
В молочном жире определено более 60 жирных кислот. Важнейшими из них являются: пальмитиновая, миристиновая, олеиновая и стеариновая. Содержание жирных кислот в молочном жире в зимнее и летнее время различно. Зимой молочный жир характеризуется более высоким уровнем миристиновой, лауриновой и пальмитиновой кислот, а летом – линолевой. Особенностью молочного жира является наличие большого числа низкомолекулярных летучих, растворимых в воде кислот.
Массовая доля жира в коровьем молоке в среднем составляет 3,6 – 3,9%. Он находится в молоке в виде мелких шариков: в охлажденном молоке – в виде суспензии, а в неохлаждённом – эмульсии.
Белки представляют собой сложные высокомолекулярные азотистые соединения.
Основу белковых молекул составляют аминокислоты. В молочном белке обнаружено 18 аминокислот, 8 из них относят к незаменимым. В молоке белков -3,2% (казеин, лактальбумин, лактоглобулин и др.), и он усваивается значительно лучше, чем мясной белок. Белки молока в сочетании с растительными продуктами (например, картофелем, бобовыми и крупами) создают особо ценные для организма пищевые комбинации, их содержание в молоке изменяется в зависимости от породы скота, периода лактации, вида корма и других факторов.
Молочный сахар (лактоза) составляет примерно 4,9% от общего объёма молока. Он создаёт наилучшие условия для здоровой кишечной флоры, усвоения кальция, да и вообще крайне благоприятно действует на состояние желудочно-кишечного тракта. Однако в большинстве случаев именно лактоза и отсутствие у человека фермента, её расщепляющего, ответственна за так называемую «непереносимость молока». Это заболевание проявляется нарушениями функции желудочно-кишечного тракта.
Богато молоко и всеми известными витаминами и ферментами, особенно много в продукте витаминов B2 и B12. стакан молока удовлетворяет 1/5 суточной потребности в рибофлавине. Особенно хочется сказать о витамине Д, который очень важен для формирования костей и зубов.
Чрезвычайно разнообразен минеральный состав молока, кроме витаминов и ферментов в него входят: калий, кальций, фосфор, железо, йод. Важное место среди них занимает кальций. Он относится к веществам, жизненно важным для организма, содержится в костных и зубных тканях, обеспечивая их прочность. Играя важнейшую роль в сложных клеточных процессах, результатом которых является работа мышц, кальций также регулирует сердечный ритм. При недостаточном употреблении этого минерала, особенно в первые 30 лет жизни, резко возрастает риск возникновения различных костных повреждений, начиная от переломов и заканчивая нарушениями осанки.
Состав молока непостоянен. Отсутствие одного из веществ или незначительное отклонение его количества от нормы указывает на болезненное состояние животного или на неполноценность пищевого рациона.
Свойства молока как объекта технологической переработки зависят не только от его состава. Но в большей степени от биологических и химических показателей: бактерицидной активности и кислотности. Бактерицидная активность – это свойство свежевыдоенного молока подавлять развитие микроорганизмов, связанное с наличием иммунных тел, вырабатываемого организмом животного и поступающих из крови в молочную железу.
Кислотность молока обусловлена наличием в нём кислых солей, белков. Бывает титрируемая и активная. Единица измерения кислотности – градус Тернера, (ºТ). 1 градус Тернера равен числу миллилитров 0,1 раствора гидроксида натрия (калия), которое расходуется на нейтрализацию кислых соединений в 100 мл молока. Разбавленного вдвое дистиллированной водой. Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16 -18 ºT. Она обуславливаются кислыми солями – дегидрофосфатами и дегидроцитратами, белками – казеином и сывороточными белками, углекислотой, кислотами.
3. Кисломолочные продукты
Одним из замечательных свойств молока является его способность к сквашиванию. Вроде бы испорченный продукт через некоторое время вдруг приобретает совершенно новый вкус и приятный аромат. Люди давно заметили это свойство молока и употребили его себе во благо.
Вкус и консистенция этих продуктов зависят от очень многих факторов – свойств молока, видов заквасок, способов сбраживания и др. Готовят кисломолочные продукты из молока, почти всех видов домашних животных. В нашей стране для этой цели используют в основном молоко коров, кобылиц и овец.
В качестве заквасок используются чистые культуры молочно-кислых бактерий с добавлением или без добавления культур молочных дрожжей: молочно-кислых стрептококков, болгарской палочки, ацидофильной палочки, ароматобразующих бактерий и др.
Как правило различают две группы кисломолочных продуктов. Первую из них составляют продукты, получаемые в результате молочно-кислого брожения (простокваша, ацидофильное молоко, творог и др.), вторую – продукты, получаемые в результате смешанного (молочно-кислого и спиртового брожения 9 кефир, кумыс и др.). Продукты первой группы отличаются нежным вкусом, имеют плотный и однородный сгусток. В отличие от них продукты смешанного брожения обладают более резким, слегка щиплющим вкусом, обусловленным присутствием этилового спирта и углекислоты, нежным сгустком. Пронизанным мельчайшими пузырьками углекислого газа, результатом брожения также является сметана.
Молоко является оптимальным субстратом для роста многих представителей полезной микрофлоры – молочно-кислых бактерий, бифидобактерий, кишечной палочки, дрожжей. Введение в состав кисломолочных продуктов специально селекцонированных штаммов молочно-кислых бактерий, бифидобактерий способствует лучшему усвоению кальция у взрослых и детей. Снижению уровня холестерина в крови, обеспечивает физиологическую потребность организма в витаминах, аминокислотах. Антиоксидантах, активизирует образование микробной лактазы.
В последнее время появилось новое поколение пробиотиков. Основанных на генетически модифицированных штаммах микроорганизмов с заданными свойствами. К примеру, пробиотик субалин: для его получения авторы использовали один из штаммов, входящих в состав пробиотика биоспорина, в который был вставлен ген антивирусный активности, ответственный за продукцию универсалного антивирусного агента-интерферона. Производят рекомбинатные пробиотики и с геном устойчивости к эритромицину.
Существуют и другие критерии отбора штаммов, вводимых в продукт. Это в первую очередь безопасность для организма человека, устойчивость к антибиотикам, наиболее часто используемым сегодня в медицине, способность активно усваивать широкий спектр витаминов и микроэлементов. Обладать иммуностимулирующим действием. Некоторые исследователи связывают этот эффект пробиотических культур со стимуляцией или продукцией вырабатываемого человеческим организмом интерферона. Кроме того, сегодня учёные активно ищут штаммы, в которых эти свойства выражены максимально. На Западе подобные исследования проводились с представителями родов: Lactococus, Enterocrocus, Streptococcus. Количество живых клеток этих микроорганизмов в пробирке составляет миллиарды колониеобразующих единиц на грамм. Свойствами повышения неспецифической сопротивляемости организма обладают и известные сегодня многим бифидобактерии и лактобактерии.
3.1 Кефир
Родиной кефира считается северный склон Кавказского хребта. Где у разных племен он существует под различными названиями: кяфир, кэпы, кхагу, чыппэ и многими другими.
В аулах горцев на этих склонах кефир приготовляется с незапамятных времен. Он считался не только прекрасным питательным средством. Но также и целебным напитком при многих серьёзных болезнях, например чахотке, золотухе, малокровии…
В России кефир появился относительно недавно, и его появление связано с целой детективной историей. В середине XIX века появились рассказы о таинственном напитке, который готовят жители северного Кавказа: Якобы он исцеляет больных, продлевает жизнь. Кроме того, он вкусен, питателен и слегка опьяняет. Многие ездившие на Кавказ пили кефир, но никто не знал, как он делается. Горцы свято хранили секрет и никому его не продавали. Поэтому единственный способ, с помощью которого можно было получить закваску – украсть её. У некоторых народов даже существовал специальный обряд похищения закваски.
Получить кефирные грибки искусственным путём русским учёным не удавалось. Тогда весной 1908 г. один из российских молочных заводчиков отправил на Кавказ свою юную мастерицу, которая и умудрилась привезти в Россию десять фунтов кефирных грибков. С тех пор в России началось промышленное производство кефира.
Основную микрофлору кефирных грибков составляют три вида микроорганизмов: молочнокислые палочки, стрептококки и дрожи. Однако кроме названных бактерий в состав кефирных грибков входят также уксуснокислые бактерии и ароматобразующие микроорганизмы. Именно эти микроорганизмы определяют специфический вкус и аромат кефира, и его питательные качества.
В процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы, входящие в состав кефирного грибка, вызывают разнообразные изменения в молоке: молочно-кислые палочки и молочно-кислые стрептококки вызывают молочно-кислое брожение, а дрожжи – спиртовое. В ходе этих процессов составные компоненты молока претерпевают разной глубины изменения, особенно это касается молочного сахара. Образующиеся в результате гидролиза сахара углекислота и спирт, попав в желудок человека, активизируют его деятельность, ускоряют процесс пищеварения, возбуждают аппетит.
3.2 Простокваша
Само слово «простокваша» говорит о простоте приготовления этого продукта. Сейчас в мире насчитывается большое количество простокваш, различающихся в зависимости от использованного молока (пастеризованного или стерилизованного), вида молочных дрожжей. Существуют следующие виды простокваш: обыкновенная, мечниковская, украинская (ряженка). Варенец, ацидофильная, южная, йогурт и др.
В последнее время зарубежом некоторые виды простокваш изготавливают с различными вкусовыми и ароматическими добавками. Прежде всего это сахар, мёд, плодово-ягодные соки.
Простокваша обыкновенная. Готовят эту простоквашу так: молоко пастеризуют при 85ºС без выдержки, а затем охлаждают до 35 – 40ºС в холодной воде. Пастеризовать молоко и охлаждать нужно в одном и том же сосуде, затем в молоко вносят закваску (молочнокислый стрептококк), хорошо перемешивают и разливают в стеклянные бутылки или банки. Банки закрывают бумагой с крахмальным клейстером и выдерживают при 35 - 38 С. Через 4 – 6 простокваша готова. Остаётся охладить её до 8ºС и в течение суток после изготовления использовать.
По сравнению с другими кисломолочными продуктами простокваша обыкновенная имеет меньшую кислотность. Вот почему её используют в детском и лечебном питании. В зависимости от используемого молока (цельного или снятого, обезжиренного) простокваша получается жирная или обезжиренная.
Ряженка. Особой популярностью эта простокваша пользуется на Украине. Она имеет вкус топлёного молока и кремовый цвет с буроватым оттенком. Готовят ряженку из смеси молока со сливками 6% жирности. Смесь подвергают томлению, т.е. выдерживают при высокой температуре. При стерилизации молоко выдерживают в течении 10-15 мин при 110 - 120ºС под давлением; иногда стерилизацию заменяют пастеризацией при температуре 95ºС с выдержкой 3 – 5 ч (томление молока).
Совершенно неожиданные свойства обнаружили отечественные исследователи у ряженки. Оказалось, она так же, как и продукты, в состав которых входят живые бифидобактерии в высокой концентрации, способна нормализовать содержание бифидобактерий в организме. Учёные полагают, что это связано с тем, что в ряженке есть неизвестные бифидогенные факторы, образующиеся, по всей видимости, во время производства этого вкусного и полезного напитка. Добавив сахар можно получить сладкую ряженку.
Варенец. Это старинный кисломолочный напиток. Готовят его из топлёного молока. Состав закваски такой же, как и у ряженки. Приятный вкус варенцу придают кусочки молочных пенок, находящихся на его поверхности.
3.3 Ацидофильные продукты
В настоящее время изготавливается несколько продуктов этой группы: ацидофилин, ацидофильное молоко, ацидофильно-дрожжевое молоко, ацидофильная простокваша и ацидофильная паста. Обязательным компонентом всех этих продуктов является ацидофильная палочка. Исследования действия этого микроорганизма открыли удивительные его способности: он значительно лучше, чем другие кисломолочные бактерии, приживается в кишечнике человека, подавляя развитие гнилостных и некоторых болезнетворных микроорганизмов. Более того, ацидофильная палочка устойчива к действию многих антибиотиков, применяемых для лечения людей, поэтому питание ацидофильными продуктами во время лечения антибиотиками способствует восстановлению нормальной микрофлоры кишечника.
Вот почему ацидофильные кисломолочные продукты находят широкое применение в лечебном питании, особенно при желудочно-кишечных заболеваниях и для детского вскармливания.
В состав заквасок некоторых кисломолочных продуктов входит не только ацидофильная палочка, но и другие кисломолочные организмы: молочно-кислые стрептококки, молочные дрожжи, кефирные грибки, т.е. используются закваски одной культуры и комбинированные.
Ацидофилин. Для приготовления ацидофилина используют закваску одной культуры или комбинированую. Состоящую из ацидофильной палочки, молочно-кислого стрептококка и кефирных грибков.
Молоко нагревают до температуры 85ºС, а затем охлаждают до 40-43ºC в холодной воде. Затем в него вносят подготовленную ацидофильную закваску (на 1 л молока 50 г закваски), хорошо размешивают, выдерживают до сквашивания, которое длится обычно 6-8 часов. В первые 2 часа сквашивания молока 2-3 раза перемешивают. После сквашивания ацидофилин охлаждают до 6-8ºC.
Кислотность ацидофилина невелика, так как сквашивание длится недолго. Для готового ацидофилина характерны однообразный и плотный сгусток без резкого отделения сыворотки. Можно приготовить и сладкий ацидофилин, добавив в молоко перед сквашиванием сахарный сироп по вкусу.
Ацидофильное молоко. Вырабатывается из обычного молока, разогретого до 90-95ºС с выдержкой 2-5 минут. В качестве закваски используется ацидофильная палочка. Иногда в ацидофильное молоко добавляют сахар, мёд, ванилин и др. Молоко это имеет консистенцию вязкой жидкости. Хранится ацидофильное молоко при 3-6ºС.
Ацидофильно-дрожжевое молоко. Молоко пастеризуется, а затем охлаждается до 30-32ºС. Закваска для получения такого молока состоит из ацидофильной палочки и молочных дрожжей. В остальном процесс приготовления ацидофильо-дрожжевого молока подобен приготовлению ацидофилина. Готовый продукт имеет кисломолочный вкус с дрожжевым привкусом. Консистенция его однородная, несколько вязкая и тягучая.
Ацидофильная простокваша. От простокваши обыкновенной она отличается тем, что в закваску кроме молочнокислых стрептококков вносят еще и ацидофильную палочку. Под её влиянием простокваша приобретает более кислый вкус, а консистенция её становится более тягучей, чем у простокваши обыкновенной.
Ацидофильная паста. Это не что иное, как концентрированное ацидофильное молоко. Изготовляется она при помощи той же закваски, что и ацидофильное молоко. А само молоко перед внесением в него закваски сгущается до содержания в нем около 30% сухих веществ. Зачастую эту пасту готовят с наполнителями, чаще всего фруктово-ягодными, сахаром, мёдом.
4. Технологический процесс производства кисломолочных продуктов
Все виды кисломолочных напитков вырабатываются путем сквашивания подготовленного исходного сырья заквасками определенных чистых культур. Полученный сгусток охлаждается, а для некоторых продуктов он созревает.
Для получения кисломолочных напитков используют молоко цельное и обезжиренное, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия, пахту и другое молочное сырье, а также солодовый экстракт, сахар, плодово-ягодные сиропы, джемы, корицу и др.
Существует два способа производства кисломолочных напитков - резервуарный и термостатный.
Резервуарный способ . Технологический процесс производства кисломолочных напитков резервуарным способом состоит из следующих технологических операций: подготовки сырья, нормализации, пастеризации, гомогенизации, охлаждения, заквашивания, сквашивания в специальных емкостях, охлаждения сгустка, созревания сгустка (кефир, кумыс), фасовки.
Для производства кисломолочных напитков используется молоко не ниже второго сорта кислотностью не выше 19°Т, которое предварительно подвергают очистке. Обезжиренное молоко, пахта, сливки, сгущенное и сухое молоко, казеинат натрия и плодово-ягодные наполнители должны быть доброкачественными без посторонних привкусов и запахов и пороков консистенции.
Кисломолочные напитки вырабатывают с различной массовой долей жира: 6; 4; 3,2; 2,5 1,5; 1 %. Поэтому исходное молоко соответственно нормализуется до требуемой массовой доли жира. Нормализация молока осуществляется в потоке на сепараторах-нормализаторах или смешением. Нежирные продукты вырабатываются из обезжиренного молока.
При нормализации сырья смешением массу продуктов для смешения определяют по формулам материального баланса или по рецептуре.
Нормализованное сырье подвергается тепловой обработке. В результате пастеризации уничтожаются микроорганизмы в молоке и создаются условия, благоприятные для развития микрофлоры закваски. Наилучшие условия для развития микроорганизмов создаются, если молоко пастеризуется при температурах, близких к 100 °С. При этих условиях происходит денатурация сывороточных белков, которые участвуют в построении структурной сетки сгустка, повышаются гидратационные свойства казеина и его способность к образованию более плотного сгустка, хорошо удерживающего сыворотку. Поэтому при производстве всех кисломолочных напитков, кроме ряженки и варенца, исходное сырье пастеризуется при температуре 85-87 °С с выдержкой 5-10 мин или при 90- 92 °С с выдержкой 2-3 мин, ряженки и варенца - 95-98 °С с выдержкой 2-3 ч. Кроме того, при выработке варенца используется и стерилизация молока.
Тепловая обработка молока обычно сочетается с гомогенизацией. В результате гомогенизации при температуре 55-60 °С и давлении 17,5 МПа улучшается консистенция кисломолочных продуктов и предупреждается отделение сыворотки.
После пастеризации и гомогенизации молоко охлаждается до температуры заквашивания. При использовании закваски, приготовленной на термофильных бактериях, молоко охлаждается до 50 - 55°С, мезофильных - 30-35°С и кефирной закваски - 18 -25 °С.
В охлажденное до температуры заквашивания молоко должна быть немедленно внесена закваска, соответствующая виду продукта. Наиболее рационально вносить закваску в молоко в потоке. Для этого закваска через дозатор подается непрерывно в молокопровод и в смесителе смешивается с молоком.
Сквашивание молока проводят при температуре заквашивания. В процессе сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и достижению определенной кислотности.
По окончании сквашивания продукт немедленно охлаждается. Кисломолочные продукты, вырабатываемые без созревания, немедленно направляются на охлаждение.
Кефир, вырабатываемый с созреванием, после сквашивания охлаждается до 14-16°С и при этой температуре созревает. Продолжительность созревания кефира не менее 10-12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит процесс спиртового брожения, в результате чего в продукте накапливаются спирт, углекислота и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.
Технологическая линия производства кисломолочных напитков резервуарным способом представлена на рис. 45. Молоко из емкости для сырого молока подается в балансировочный бачок, откуда направляется в рекуперативную секцию пастеризационно-охладительной установки, где подогревается до 55-57 °С.
Для пастеризации молока используются пастеризационно-охладительные установки для кисломолочных продуктов, в которых можно проводить пастеризацию с необходимой выдержкой и последующим охлаждением до температуры сквашивания. Подогретое молоко направляется сначала в сепаратор-нормализатор, а затем - на гомогенизатор.
Для гомогенизации предназначены гомогенизаторы клапанного типа. Из гомогенизатора молоко сначала поступает в секцию пастеризации, далее через пульт управления - в емкость для выдерживания и возвращается в рекуперативную секцию и. в секцию охлаждения пастеризационно-охладительной установки, где охлаждается до температуры заквашивания. Если по выходе из секции пастеризации молоко не достигло заданной температуры, то оно с помощью возвратного клапана направляется в балансировочный бачок для повторной пастеризации. Охлажденное молоко поступает в емкость для производства кисломолочных напитков, перемешиваясь в смесителе с закваской.
Сквашивание молока проводят в специальных двустенных вертикальных емкостях, оборудованных мешалками с автоматическим устройством.
Мешалка устроена таким образом, чтобы не взбалтывала кефир и не резала бы его на пласты и кубики, а равномерно и одновременно перемешивала всю массу кефира. Частичное перемешивание или разрезка сгустка приводит к отделению сыворотки, а взбалтывание мешалкой - к пенообразованию, что в свою очередь вызывает отделение сыворотки.
Автоматическое устройство обеспечивает протекание сквашивания по определенному циклу: перемешивание - покой - перемешивание, а также служит для включения системы охлаждения. Охлаждение осуществляют холодной водой или рассолом, циркулирующим по кольцевому зазору между внутренней и средней емкостями. Средняя емкость снабжена теплоизоляцией, облицованной защитным кожухом.
Для выработки кисломолочных продуктов используются емкости вместимостью 2000, 4000, 6000 и 10000 л.
Заквашенное молоко сквашивается в емкости до требуемой кислотности. Полученный сгусток охлаждается в той же емкости, при этом через каждые 30-40 мин включается мешалка для размешивания сгустка и более быстрого его охлаждения. Если требуется созревание, то сгусток охлаждается до температуры созревания и оставляется в емкости на созревание.
Охлаждение продукта можно проводить в потоке. Для этого молоко заквашивается в емкости, а по достижении заданной кислотности продукт подается на пластинчатый охладитель, где охлаждается в потоке до требуемой температуры и поступает в промежуточную емкость, откуда направляется на фасовку.
Кисломолочные напитки фасуются в термосвариваемые пакеты или в стеклянную тару на автоматах для фасовки жидких молочных продуктов.
5. Экспериментальная часть
Для эксперимента использовались следующие образцы:
1. Молоко «Любимая чашка» завод молочный «Новосибирский» г. Новосибирск.
2. Молоко «Домик в деревне» ВМК, 3,2%
3. Кефир «Домик в деревне» ВМК
4. Кефир «Родимая сторонка» Уссурийский молочный комбинат.
Требования. Предъявляемые к измерению содержания жира в молоке изложены в ГОСТе 5867-92 «Молоко и молочные продукты».
5.1 Методы определения жира в молоке
Автоматическое определение содержания жира в молоке и молочных продуктах используют фотоэлектрические, ультразвуковые, высокочастотные, кондуктометрические, термоэлектрические и другие методы и средства.
Фотоэлектрические жиромеры
Принцип действия их основан на изменении степени поглощения или рассеивания светового потока слоем жировых шариков молока.
Через ёмкость с испытуемым продуктом пропускают световой поток от источника излучения. Интенсивность этого потока изменяется по сравнению с исходной в зависимости от оптической плотности молока, которая зависит от его жирности. Полученный поток регистрируют фотоэлектрическим датчиком. Градуировку приборов периодически проверяют с помощью калибровочного фильтра с оптической плотностью, соответствующей определённой плотности молока.
Ультразвуковые жиромеры
Принцип действия ультразвуковых жиромеров заключается в измерении скорости распространения, степени поглощения или рассеивания ультразвука в продукте, которые зависят от содержания жира в молоке. Эта зависимость сильнее выражена при температуре 50ºС.
Типичная схема построения ультразвуковых жиромеров такова.
Ультразвуковые колебания, которые передаются датчиком погружного или проточного типа в молоко, воспринимаются вторичным прибором, который преобразует их в электрические сигналы. Блок счёта импульсов в соответствии с полученными сигналами формирует показания прибора.
На точность измерения влияет температура продукта. Поэтому поддержание постоянной температуры молока 50ºС является необходимым условием измерений с высокой точностью (до 0,1% жира). Ультразвуковые жиромеры по сравнению с фотоэлектрическими имеют то преимущество, что не требуют гомогенизации продукта и его разбавления или обработки. Однако сложность конструкции и эксплуатации, а также высокая стоимость ограничивают применение этих приборов. Мы воспользовались кислотным методом определения жира в молоке, достаточно точным, доступным и широко используемым на молочных заводах.
Для определения жира в молоке использовались приборы и материалы:
дозаторы для отмеривания изоамилового спирта и серной кислоты, центрифуга для центрифугирования с частотой вращения 1000 об/сек, жиромеры для молока с пределом измерения от 0 до 6% и ценой деления 0,1%, баня водяная, штатив для жиромеров, термометры с ценой деления 0,5ºС, кислота серная (ГОСТ 4204), спирт изоамиловый (ГОСТ 5830), вода дистиллированная (ГОСТ 6709).
5.2 Методика определения жира при выполнении анализа
Пробы молока тщательно перемешиваем, нагреваем до t=20ºС. В молочный жиромер с пределом измерения от 0 до 6% и ценой деления 0,1% наливаем дозатором 10 мл серной кислоты, плотностью 1815-1820 г/м³.
Пипеткой на 10 мл отмериваем пробу перемешанного молока объёмом 10 мл прибавляем дозатором 1 мл изоамилового спирта. Закрываем жиромер сухой резиновой пробкой, встряхиваем жиромер до полного растворения содержимого, переворачиваем жиромер 2-3 раза.
Молоко ВМК
Из одного образца готовим две пробы для получения более точного результата. Центрифугирование проводим в центрифуге в течении 5 мин. Вынимаем жиромеры, ставим их в баню в штатив на 5 мин пробкой вниз.
Фиксирование результатов на жиромере: столбик жира на делениях жиромера отсутствует.
Вывод: в исследуемом образце молока жира нет.
Согласно данным на этикетке молоко должно содержать 3,2% жира, что не соответствует действительности, (см Приложение 1, таблица 1).
5.3 Органолептическая оценка качества молока
Внешний вид – непрозрачная жидкость.
Консистенция – жидкая, однородная.
Вкус и запах – нехарактерный для молока: водянистый вкус, отсутствие запаха.
Цвет – белый, равномерный с сероватым оттенком.
Согласно ГОСТ Р 52090-2003 органолептические характеристики на продукт должны соответствовать нормам, (см Приложение 1, таблица 2).
5.4 Определение кислотности молока и кефира
Для определения кислотности молока и кефира использовались материалы и приборы:
Приборы: колбы вместительностью 250 мл, пипетки по 20 мл, воронки, бюретки для титрования.
Материалы: 0,1 Н раствора КОН для титрования, фенолфталеин, 70% спиртовой раствор с концентрацией 10г/дм³, кобальт сернокислый с концентрацией 25 г/дм³, вода дистиллированная.
Готовим контрольный эталон окраски: в колбу объёмом 250 мл отмеряем пипеткой 10 мл исследуемого продукта, 20 мл дистиллированной воды и 1 мл 2,5% раствора CoSO4.
Для определения кислотности указанных продуктов в колбы отмериваем по 10 мл продуктов.
В каждую колбу добавляем по 20 мл дистиллированной воды и по 3-5 кап спиртового раствора фенолфталеина.
Колбы хорошо взбалтываем. Титруем 0,1 Н раствором NaOH до получения устойчивого розового оттенка идентичного контрольному образцу. Для получения точных результатов оставим по две пробы каждого образца.
Обработка результатов.
Расход щелочи на титрование и кислотность продукта.
Вывод: исследуемые образцы: молоко «Домик в деревне», кефир «Домик в деревне», «Родимая сторонка» имеют кислотность в пределах требования ГОСТа Р 52090-2003.
Молоко «Любимая чашка» к концу срока хранения (6 месяцев) имеет низкую кислотность.
Вывод: предполагаем, что в исследуемом образце находятся вещества, препятствующие естественному процессу размножения микроорганизмов в молоке.
По органолептическим показателям кефир имеет следующие характеристики:
| наименование | критерии | характеристика |
| кефир «Домик в деревне» | внешний вид | непрозрачная густая жидкость |
| консистенция | характерная для кефира без сыворотки | |
| вкус | кисломолочный освежающий приятный | |
| запах | ||
| цвет | ||
| кефир «Родимая сторонка» | внешний вид | непрозрачная густая жидкость |
| консистенция | характерная для кефира с небольшими вкраплениями пузырьков газа | |
| вкус | кисломолочный, слегка кисловатый резкий | |
| запах | характерная для кефира без посторонних запахов | |
| цвет | белый, равномерный по всей массе |
5.5 Обсуждение результатов
Мы рассмотрели пищевую и биологическую ценность молока и кисломолочных продуктов. Выяснили, что технология переработки первичного сырья определяет сроки реализации, пищевую ценность и вкусовые качества продукта.
В процессе исследования мы сравнили молоко двух производителей, выяснили, что с увеличением сроков хранения вкусовые качества продукта сохраняются, но снижается пищевая ценность, так как при повышении температуры обработки сырья практически погибает вся полезная микрофлора, столь необходимая для желудочно-кишечного тракта человека. Кислотность молока – характерный показатель наличия микрофлоры, в том числе и полезной.
Эксперимент показал низкую кислотность молока «Любимая чашка» в конце срока хранения, значит, в нем практически отсутствует микрофлора. Молоко «домик в деревне» имеет благоприятную среду по кислотности для существования микрофлоры.
Исследуя это молоко, по жирности, определили его отсутствие, а производитель на упаковке указал: «жир -3,2%», следовательно, молоко не соответствует заявленному качеству и требованиям ГОСТа по жиру.
Отсутствие жира, по нашему мнению, несколько снизило вкус и запах молока, характерные для этого продукта, жирностью 3,2%: появился водянистый прикус и слабый запах молока.
Органолептическая оценка молока не совпадает с таковой по ГОСТу для молока жирностью 3,2%.
Исследуя кефир двух производителей, выяснили, что с увеличением кислотности продукта изменяется вкус.
Заключение
Молоко и кисломолочные продукты действительно являются очень важными для человека.
Изучая бактериальную флору кишечника новорождённых, И.И.Мечников обнаружил способность молочно-кислых микробов значительно тормозить развитие гнилостных бактерий. Исходя из этого наблюдения, учёный начал искать возможности культивирования молочно-кислых микроорганизмов в кишечнике взрослых людей для противодействия другим, вредным микробам.
Диетическое и лечебное действие на организм человека кисломолочных продуктов определяется содержанием в них различных полезных молочно-кислых бактерий, молочной кислоты, углекислого газа, спирта, витаминов, белков, жиров, ферментов, микроэлементов, антибиотиков и других веществ, которые имеются в исходном продукте (молоке, сливках) или образуются в результате процессов брожения этих продуктов.
В процессе исследования мы выяснили, что на протяжении многих лет молоко и кисломолочные продукты ценились людьми за их вкус, пользу, лечебные свойства. Однако эти продукты не могут быть признаны однозначно полезными без оценки их экологической безопасности, которая включает радиационную, бактериологическую, химическую безопасность, а также без соответствия заявленных производителем характеристик и требований ГОСТа по жиру, кислотности, плотности, сухому веществу и т.д.
Методика всех исследований молока и кисломолочных продуктов основана на знаниях в области химии, биологии, что является лучшим подтверждением слов великого Ломоносова: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие».
Список используемой литературы
1. Е.А.Богданова, Г.И. Богданова «Производство цельномолочных продуктов»- издание второе переработанное и дополненное. Москва, издательство «Легкая и пищевая промышленность», 1982 год.
2. Е.А.Богданова, Г.И Богданова «Производство цельномолочных продуктов. – М. «Легкая промышленность», 1982 год.
3. С.И. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. Технология и техника переработка молока. – «Колос», 2001.- 400с.
4. Л.Б. Гусева. Химия и физика молока. Владивосток 2004 год.
5. Г.Н. Крусь, В.Г.Тиняков, Ю.Ф. Фофанов. «Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности» – М. Агропрмиздат, 1986 год.
6. С.М. Кунижев, В.А. Шуваев. Новые технологии в производстве молочных продуктов, М. ДеЛи принт, 2004 год.
7. Ю.С. Пучкова, В.И. Криштафович. «Методические указания к лабораторным занятиям» (раздел «Молоко и молочные товары»), М. 1999 год.
8. Технология молочных продуктов. Москва, ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1988 год.
Рассмотрены химический состав, свойства молока, синтез его составных частей в клетках молочной железы, биохимические и физико-химические изменения молока при хранении и обработке. Описаны процессы, происходящие при производстве кисломолочных продуктов, сыра, масла, спредов, молочных консервов, детских продуктов и продуктов из вторичного молочного сырья.
Учебник, состоящий из теоретической части и практикума, предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 260200.62 «Продукты питания животного происхождения» (профиль подготовки - «Технология молока и молочных продуктов»).
СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МОЛОКА.
Молоко представляет собой биологическую жидкость, которая образуется в молочной железе млекопитающих и предназначена для вскармливания новорожденного. Химический состав молока животных непостоянен. Он изменяется в течение лактации, а также под влиянием различных факторов: рационов кормления, состояния здоровья, содержания, породы, возраста животных и пр. Средний состав коровьего молока представлен на рис. 2.
Химический состав молока не только определяет его пищевую и биологическую ценность, но и влияет на технологическую переработку, выход и качество готовой продукции. Предприятия молочной промышленности контролируют в перерабатываемом молоке содержание сухих веществ, СОМО, жира, белков, иногда лактозы и некоторые показатели его физико-химических и технологических свойств.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОТ АВТОРОВ
ВВЕДЕНИЕ
Раздел I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Глава 1. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МОЛОКА
Вода
Сухой и сухой обезжиренный остаток молока
Белки
Казеин
Сывороточные белки и белки оболочек жировых шариков молока
Липиды
Молочный жир
Фосфолипиды, стеролы и другие липиды
Углеводы
Лактоза (молочный сахар)
Другие углеводы
Минеральные вещества
Макроэлементы
Микроэлементы
Ферменты
Оксидоредуктазы
Гидролитические и другие ферменты молока
Витамины
Жирорастворимые витамины
Водорастворимые витамины
Гормоны
Газы
Посторонние химические вещества i
Антибиотики
Пестициды, моющие и дезинфицирующие вещества
Токсичные элементы и радионуклиды
Растительные, бактериальные яды и микотоксины
Нитраты, нитриты, нитрозамины и другие вещества
Глава 2. ОБРАЗОВАНИЕ И СОСТОЯНИЕ В МОЛОКЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
Биосинтез составных частей молока
Состояние составных частей молока
Казеин
Молочный жир
Соли кальция
Глава 3. СОСТАВ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ МОЛОКА РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Глава 4. ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА
Органолептические свойства
Физико-химические свойства
Кислотность
Окислительно-восстановительный потенциал
Плотность
Вязкость и поверхностное натяжение
Осмотическое давление и температура замерзания
Электропроводность
Теплофизические характеристики
Показатель преломления
Технологические свойства
Глава 5. ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ МОЛОКА ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
Зоотехнические факторы
Стадия лактации
Порода скота
Состояние здоровья животных
Рацион кормления
Сезон года
Фальсификация молока
Глава 6. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОЛОКА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ И ОБРАБОТКЕ
Холодильная обработка молока
Охлаждение
Замораживание
Механическая обработка молока
Центробежная очистка и сепарирование
Перекачивание и перемешивание
Мембранные методы обработки
Гомогенизация
Изменение составных частей молока при тепловой обработке
Белки
Соли
Молочный сахар
Молочный жир
Витамины и ферменты
Пороки молока
Глава 7. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ И МОРОЖЕНОГО
Биохимические и физико-химические процессы
при производстве кисломолочных продуктов
Брожение молочного сахара
Коагуляция казеина и гелеобразование
Влияние состава молока, бактериальных заквасок и других факторов на брожение лактозы и коагуляцию казеина
Биохимические основы производства отдельных видов
кисломолочных продуктов
Кисломолочные напитки
Йогурт
Сметана
Творог
Пороки кисломолочных продуктов
Физико-химические процессы при выработке мороженого
Глава 8. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЫРА
Сычужное и другие виды свертывания молока
Состав и свойства молока
Режим пастеризации
Состав и активность бактериальных заквасок, концентратов и сычужного фермента
Биохимические и физико-химические процессы при обработке сгустка и сырной массы
Обработка сгустка
Формование и прессование сыра
Посолка сыра
Биохимические и физико-химические процессы при созревании сыров
Изменение составных частей сыра
Изменение содержания влаги и минеральных веществ
Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра
Образование вкусовых и ароматических веществ сыра
Особенности созревания отдельных видов сыра
Полутвердые сыры
Мягкие и рассольные сыры
Физико-химические процессы при производстве плавленых сыров
Пороки сыров
Глава 9. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ХРАНЕНИИ МАСЛА И СПРЕДОВ
Производство масла методом сбивания сливок
Производство масла методом преобразования высокожирных сливок
Влияние режимов подготовки сливок на процессы маслообразования
Пастеризация сливок
Охлаждение сливок
Сквашивание сливок
Производство спредов
Структура масла сливочного и спредов
Изменения масла и спредов в процессе хранения
Гидролитическая порча жира
Окислительная порча жира
Факторы, влияющие на стойкость масла и спредов при хранении
Пороки масла и спредов
Глава 10. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ И ЗЦМ
Сгущенное молоко с сахаром
Состав и свойства молока
Пастеризация и сгущение молочной смеси
Охлаждение сгущенного молока с сахаром
Сгущенное стерилизованное молоко
Термоустойчивость исходного молока
Особенности пастеризации, сгущениями стерилизации молока
Сухие молочные продукты и ЗЦМ
Особенности пастеризации, сгущения и гомогенизации молока
Сушка молока
Пороки молочных консервов
Глава 11. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
Состав и свойства женского молока
Методы приближения молочных смесей к женскому молоку
Физиологические и биохимические основы производства сухих и жидких детских молочных продуктов
Глава 12. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ
Молочно-белковые концентраты
Казеин
Казеинат натрия
Казецит и копреципитаты
Концентраты сывороточных и других белков
Молочный сахар и его производные
Молочный сахар
Лактулоза, лактитол
Раздел II. ПРАКТИКУМ
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВАМ 1-3
Правила отбора проб заготовляемого молока и подготовка их к анализу
Определение в молоке массовой доли жира
Кислотный метод Гербера
Методы с использованием полуавтоматических и автоматических приборов
Определение в молоке массовой доли белков
Метод формольного титрования
Рефрактометрический метод
Колориметрический метод
Метод Кьельдаля
Автоматические методы определения массовой доли белка
Определение в молоке массовой доли лактозы
Определение в молоке массовой доли кальция
Определение в молоке массовой доли аскорбиновой кислоты.
Определение в молоке сухого вещества
Расчет энергетической ценности молока
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВАМ 4-5
Определение органолептических свойств молока
Определение кислотности молока
Определение титруемой кислотности
Определение предельной кислотности
Определение водородного показателя (pH)
Определение плотности молока
Контроль натуральности молока
Определение в молоке воды
Определение в молоке нейтрализующих и консервирующих веществ
Определение в молоке наличия антибиотиков
Определение примеси маститного молока по числу соматических клеток
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 6
Определение эффективности пастеризации молока
Определение эффективности гомогенизации молока (упрощенный метод)
Метод отстаивания жира
Метод центрифугирования
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 7
Отбор проб кисломолочных продуктов и мороженого и подготовка их к анализу
Определение в кисломолочных продуктах и мороженом массовой доли жира
Определение кислотности кисломолочных продуктов и мороженого
Определение вязкости кефира
Определение в твороге массовой доли влаги
Контроль творога и сметаны на пастеризацию исходного сырья
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 8
Определение сыропригодности молока
Сычужная проба
Сычужно-бродильная проба
Контроль состава и свойств сыра
Определение степени зрелости сыра по М.И. Шиловичу
Изучение микроструктуры сыра
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 9
Контроль сливок
Контроль состава и свойств масла
Определение консистенции, структуры и фальсификации масла
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 10
Определение термоустойчивости молока
Контроль состава и свойств молочных консервов и ЗЦМ
Определение в молочных консервах массовой доли жира
Определение кислотности молочных консервов
Определение в молочных консервах и ЗЦМ массовой доли влаги
Определение в молочных консервах массовой доли сахарозы
Определение индекса растворимости сухих молочных консервов
Определение фальсификации сухого молока
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Химия и физика молока и молочных продуктов, Горбатова К.К., Гунькова П.И., 2012 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Т.А.ОСТРОУМОВА
ХИМИЯ И ФИЗИКА МОЛОКА
животного происхождения в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению 655900 – Технология сырья и продуктов
животного происхождения по специальности
271100 – Технология молока и молочных продуктов
Кемерово 2004
УДК: 637.1.
Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кемеровского технологического института пищевой промышленности
Рецензенты: Заведующий кафедрой технологии продуктов питания Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, д-р.техн.наук, профессор М. П. Щетинин
Директор ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия СО РАСХН,
д-р.техн.наук. А. А. Майоров
Остроумова Т. А.
Химия и физика молока: Учебное пособие. -
Кемеровский технологический институт пищевой
промышленности. - Кемерово, 2004.- 196 с.
ISBN 5-89289-250-6
Представлена характеристика компонентов молока, их структура, состав, особенности биосинтеза, физико-химические, химические, органолептические и технологические свойства. Изложены вопросы равновесных отношений между различными фазами молока как единой полидисперсной системы. Проведен анализ изменений составных компонентов в процессах получения , хранения, транспортирования, обработки молока и выработки молочных продуктов.
Предназначено для студентов специальности 271100 – Технология молока и молочных продуктов.
Ил.- 12, табл.- 3, библ.назв.- 12
ISBN-5-89289-250-6 © Кемеровский технологический
институт пищевой промышленности
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение…………………………………………………. 6
Тема 1. Роль отечественных ученых в развитии науки
«Химия и физика молока»…………………….. 7
Тема 2. Современное состояние молочной промышлен-
ности, основные направления развития техно-
логии молочных продуктов и задачи исследова-
ний в области химии и физики молока………… 10
Тема 3. Роль молока и молочных продуктов в питании
человека. Экономические аспекты рациональ-
ного использования молока в производстве
молочных продуктов……………………………. 12
Тема 4. Общая характеристика химического состава
молока……………………………………………. 15
4.1. Общая характеристика составных компо-
нентов молока………………………………. 15
4.2. Сравнительная оценка состава молока ко-
ров с молоком других сельскохозяйствен-
ных животных и с женским молоком……… 21
4.3. Влияние зоотехнических факторов на сос-
тав и свойства молока………………………. 26
Тема 5. Белки молока…………………………………….. 34
5.1. Современная номенклатура белков молока.
Характеристика фракций казеина и сыво-
роточных белков……………………………. 35
5.2. Структура белков…………………………… 45
5.3. Состав белков: элементарный и аминокис-
лотный……………………………………….. 53
5.4. Физико-химические свойства белков……… 55
5.5. Химические свойства белков………………. 62
5.6. Биосинтез белков в молочной железе……… 64
Тема 6. Липиды молока ………………………………….. 66
6.1. Значение липидов. Классификация………… 67
6.2. Глицеридный состав молочного жира……… 69
6.3. Жирнокислотный состав молочного жира…. 72
6.4. Физико-химические свойства молочного
жира…………………………………………… 76
6.5. Химические свойства молочного жира……… 79
6.6. Фосфолипиды, стерины и другие липиды…… 82
6.7. Биосинтез липидов…………………………….. 84
Тема 7. Углеводы молока……………………………………. 90
7.1. Общая характеристика углеводов молока. Зна-
чение лактозы…………………………………… 90
7.2. Структура лактозы, ее изомерные формы и
физические свойства……………………………. 91
7.3. Химические свойства лактозы…………………. 95
7.4. Биосинтез лактозы………………………………. 97
Тема 8. Минеральные вещества молока……………………… 98
8.1. Общая характеристика минеральных веществ.
Солевой состав молока………………………….. 98
8.2. Солевое равновесие молока. Факторы, влияю-
щие на солевое равновесие……………………… 100
8.3. Роль макро- и микроэлементов в молоке и мо-
лочных продуктах………………………………… 103
Тема 9. Биологически активные и другие вещества молока… 106
9.1. Витамины молока и их биологическая роль……. 107
9.2. Характеристика ферментов молока. Использо-
вание свойств ферментов в оценке качества
молока……………………………………………… 111
9.3. Гормоны и газы…………………………………… 118
Тема 10. Молоко как полидисперсная система………………. 120
10.1. Общая характеристика дисперсных систем…… 120
10.2. Молоко как коллоидная система………………. 122
10.2.1. Структура мицелл казеина, обусловливаю-
щая коллоидное состояние золя…………….. 122
10.2.2. Условия дестабилизации коллоидного сос-
тояния золя и формирование геля при раз-
личных способах коагуляции…………… … 126
10.2.3. Совместное осаждение казеина и сывороточ-
ных белков при термокальциевом и термо-
кислотном способах коагуляции…………….. 130
10.3. Молоко как эмульсия жира в плазме…………… 131
10.3.1. Факторы агрегативной устойчивости жиро-
вой эмульсии…………………………………… 131
10.3.2. Факторы нарушения устойчивости жировой
эмульсии……………………………………….. 136
10.4. Молоко как истинный раствор…………………. 140
Тема 11. Физико-химические, органолептические и техноло-
гические свойства молока…………………………… 143
11.1. Плотность ………………………………………. 145
11.2. Титруемая кислотность………………………… 146
11.3. Активная кислотность и буферные свойства… 147
11.4. Окислительно-восстановительный потенциал.. 151
11.5. Вязкость и поверхностное натяжение………… 152
11.6. Осмотическое давление и температура замер-
зания…………………………………………….. 154
11.7. Электропроводность и теплофизические
свойства…………………………………………. 155
11.8. Органолептические свойства………………….. 156
11.9. Технологические свойства…………………….. 158
Тема 12. Физико-химические изменения молока при его
хранении и обработке………………………………. 162
12.1. Изменения при хранении в условиях низких
температур и транспортировке………………. 164
12.2. Изменения при механических воздействиях… 166
12.3. Изменения при тепловой обработке………….. 168
Тема 13. Физико-химические и биохимические изменения
составных частей молока в процессе его перера-
ботки и при хранении молочных продуктов………. 174
13.1. Изменения составных компонентов молока
при сгущении и сушке………………………… 175
13.2. Биохимические изменения составных ком-
понентов молока при его переработке………. 178
13.2.1. Брожение молочного сахара. Виды броже-
ния……………………………………………… 178
13.2.2. Роль продуктов брожения в формировании
вкуса, аромата и консистенции молочных
продуктов………………………………………. 186
13.2.3. Протеолиз и формирование органолепти-
ческих показателей…………………………… 189
13.2.4. Изменения липидных компонентов………… 191
Библиографический список……………………………………. 195
В В Е Д Е Н И Е
«Химия и физика молока» является дисциплиной специального цикла, формирующего профессиональные знания инженера-технолога молочной промышленности. Наряду с другими эта дисциплина обеспечивает теоретическую базу для изучения технологии молока и молочных продуктов.
Цель настоящего курса – освоение основ химии и физики молока в объеме, необходимом для решения производственных задач отрасли и в исследовательской деятельности.
Основными задачами курса являются приобретение теоретических знаний, практических умений и навыков для дальнейшего использования их в профессиональной деятельности : в проведении анализа состава и свойств молока, выборе направлений их улучшения и корректировки, выборе и обосновании технологических параметров обработки и переработки молока, обосновании экономической целесообразности использования молока на производство тех или иных молочных продуктов.
В результате изучения дисциплины Вы должны знать и уметь:
химический состав, физико-химические и органолептические свойства молока;
характеристику компонентов молока, их структуру, состав, физико-химические свойства, обусловливающие питательную, биологическую ценность и технологические свойства молока как сырья для молочной промышленности;
способы корректировки состава молока, необходимые в производственных условиях ;
влияние различных факторов: зоотехнических и технологических на состав и свойства молока;
роль молока и его отдельных компонентов в обеспечении рационального питания человека;
равновесные отношения между различными фазами молока как единой полидисперсной системы;
физико-химические изменения молока при его хранении и обработке;
физико-химические процессы при производстве различных групп молочных продуктов;
теоретические основы методов исследования состава и свойств молока;
применять теоретические знания в конкретных производственных ситуациях;
проводить исследования состава и свойств молока;
теоретически обосновывать выбор технологических параметров обработки и переработки молока.
Тема 1. РОЛЬ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ В РАЗВИТИИ НАУКИ «ХИМИЯ И ФИЗИКА МОЛОКА»
Становление науки «Химия и физика молока» непосредственно связано с организацией сначала кустарного, а затем промышленного производства молочных продуктов.
Организация промышленного производства молочных продуктов диктовала необходимость развития теоретических знаний в области состава и свойств молока, научных объяснений и обоснований технологических процессов, а также подготовки профессиональных кадров.
