Исследования молока и молочных продуктов

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

по дисциплине  «Испытание, контроль и безопасность продукции»

на тему «Исследование молоки и молочных продуктов» 
 
 

1. Молоко и ее состав и свойство  

1.1 Химический состав молока 
 

   МОЛОКО - полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Состав молока различных млекопитающих в целом определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма. Это особенно четко проявляется в содержании белка и жира, чем больше их в молоке матери, тем быстрее растет ее дитя. Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором.

   С химической точки зрения молоко представляет собой очень сложное соединение. Упрощенно молоко можно рассматривать  как эмульсию жиров в водном растворе, содержащую различные другие компоненты. Химический состав молока различных  видов животных значительно отличается по содержанию жиров, белков и других компонентов (табл. 1). Одни из компонентов, входящих в химический состав молока,. находятся в нем в довольно значительных количествах, другие, напротив, в очень малых, что видно из данных таблицы 2. Основными белками  молока являются казеин и сывороточные белки - альбумин и глобулин. Казеин [NН2R(СООН)4(СОО)2Са] находится в молоке в виде коллоидного раствора комплексного соединения казеината кальция в количестве 2,7%. В зависимости от содержания фосфора, кальция, серы и способности свертываться под влиянием сычужного фермента казеин подразделяют на альфа-, бета-, гамма- и каппа- формы. Бета-форма казеина содержит почти половину, а гамма-форма-в 10 раз меньше фосфора в сравнении с альфа-формой. Под влиянием сычужного фермента гамма-форма не изменяется, а альфа-форма и бета-форма коагулируют с образованием сгустка (параказеина). Каппа-форма в достаточной степени не расшифрована. Изоэлектрическая точка казеина находится в пределах рН 4,6- 4,7. Поскольку в составе казеина больше карбоксильных групп и меньше аминных, то по фенолфталеину он имеет кислую реакцию. На нейтрализацию 1 г казеина в растворе нейтральных солей при индикаторе фенолфталеине требуется примерно 8,1 мл децинормального раствора щелочи, На этом основании предложен метод определения количества казеина в молоке (по Маттиопуло), который вполне может удовлетворить ветеринарно-санитарного экс- перта. Осадок казеината кальция, полученный при воздействии на него сычужного фермента (химозина), это соединение, в котором казеин превращается в параказеин, представляющий собой достаточно плотный сгусток приятного сладковатого вкуса. Казеин осаждается слабым раствором кислот (уксусная, молочная и др,) [1]

   Под воздействием последних казеинат кальция  теряет свою химическую структуру, образуя  чистый казеин и кальциевую' соль той  кислоты, которая была использована в данной реакции. По такому типу идет реакция при естественном скисании молока под действием молочнокислых  микроорганизмов. При этом лактоза  расщепляется с образованием молочной кислоты, которая, в свою очередь, вступает в реакцию с казеинатом кальция. В результате этой реакции казеин выпадает в осадок в виде тонких кислых на вкус хлопьев.

Таблица 1. Средние показатели химического состава цельного молока различных животных

Таблица.2.Химический состав коровьего молока

     Витамины: А, В ( антирахитический, Е (токоферол), В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В12 (антианемический), РР (никотиновая кислота), С (аскорбиновая кислота) и др. Окись кальция, фосфорная  кислота, неорганические соли. Каротин, лактофлавин.

Ход реакции  схематично протекает так: NH2*R(СООН)4(СОО)2 *Са + 2СН3СН(ОН)СООН [СН3СН(ОН)СОО]2-Са+ NН2(С00Н)6. Альбумин содержится в молоке в количестве около 0,4%. Он растворен в воде и выпадает в осадок при тепловой обработке молока в слабокислом растворе, а также при длительной пастеризации (температура 6З-65°С, экспозиция 30 мин). При нагревании молока выше 80°С альбумин денатурируется и теряет свою способность растворяться в воде. Эта особенность его положена в основу лактоальбуминовой пробы при пастеризации молока при температуре выше 80 °С. В таком молоке альбумин должен отсутствовать. Глобулин содержится в молоке в растворенном состоянии в количестве около 0,1%, при нагревании в слабокислом растворе (до 75°С) выпадает в осадок. При тепловой обработке (пастеризации) глобулин осаждается вместе с альбумином. Аминокислотный состав белков коровьего молока представлен в таблице 3. Как видно из таблицы, белки молока содержат все жизненно необходимые аминокислоты. Нужно подчеркнуть, что усвояемость этих белков исключительно высока, она составляет 95-97%.[2]

  Молочный жир нейтральный, В нем все три гидроксильные группы глицерина замещены жирными кислотами, В молочном жире находят до 20 насыщенных и ненасыщенных кислот (табл. 4). Более 75% молекул молочного жира содержат одну или две ненасыщенные жирные кислоты, чем и объясняется низкая температура плавления в сравнении с тканевым жиром. Отличительная особенность молочного жира от тканевого и растительного наличие в нем низкомолекулярных кислот, способных улетучиваться с водяным паром: масляной, капроновой и каприновой (число Рейхерта - Мейссля).  

Таблица.3. Аминокислотный состав основных белков коровьего молока

Таблица 4. Жирные кислоты молочного жира и температура их плавления

     В теплом молоке жир находится в  виде эмульсии, в холодном -суспензии. Его количество в молоке колеблется от 2 до 6%. Так, в молоке коров остфризской  породы жира 2,8-3,2%, в молоке сибирского скота более 4,5%. Вместе с тем иногда встречаются отдельные коровы, в  молоке которых менее 2% жира. На содержание жира в молоке влияют многие факторы: период лактации, породность, возраст, физическое состояние животного. В  первый месяц лактации содержание жира в молоке несколько повышено.

     Последующие 3-4 месяца понижается. Со второй половины лактации количество жира повышается. Уменьшается количество жира в молоке при нарушении режима кормления  и скармливания неполноценного корма, при неправильном доении (неполное выдаивание, шум и т. д.). Жировые  шарики можно хорошо видеть под микроскопом  при увеличении в 400-500 раз. В 1 мл молока может быть от 2 до 4 млрд. жировых шариков, величина их 2-4 мкм (от 1 до 10). В стародойном молоке жировые шарики в большинстве случаев меньшего размера, чем в молоке других периодов лактации. Лактоза в коровьем молоке составляет 4,7%, в молоке кобылиц-6,7%. Наличие в молоке лактозы имеет большое значение как в технологии молочнокислых продуктов, так и в практике ветсанэкспертизы. Благодаря лактозе в молоке можно вызвать направленное молочнокислое, спиртовое или комбинированное брожение, что широко используется в промышленности. Минеральные соли в молоке составляют около 1 %, в том числе хлористый натрий 0,09%, хлористый калий 0,08, однокалиевый фосфат 0,1, двукалиевый фосфат 0,08, двукальциевый фосфат 0,06, трикальциевый фосфат 0,08, ацетат кальция 0,2, ацетат калия 0,05, двумагниевый фосфат 0,03, ацетат магния 0,04 и кальций, связанный с казеином, 0,05%. Микроэлементы в составе молока обнаруживаются в широком ассртименте: марганец, цинк кобальт, медь, кремний, бром, йод,рубидий, стронций, титан, висмут серебро, радий и многие другие. Ферменты в молоке представлены фосфатазой, пероксидазой, . молоке содержатся гормоны а также иммунные тела неспецифические (лизины, опсонины, агглютинины) и специфичёские (атитоксины). Последние образуются у животных, активно переболевших некоторыми инфекционными болезнями (яуром, бешенством и др.). Газовая фракция молока состоит из углекислоты, кислорода и азота. В молоке находится 50-80 мл газа, в том числе углекислотьг 30-60 мл. Витамины содержатся в молоке в различных количествах, что зависит от поступления их с кормами, от интенсивности образования некоторых из них в организме животного и ют степени разрушения их при обработке и хранении молока. Средние показатели наличия витаминов в молоке следующие: так, в 100 г молока витамина. А содержится 0,02-0,2 мг; 13 - 0,002; Е - 0,06; к- 0,032; В1 -0,05; В2-0,2; Вб-0,1 -0,15; В12-0,1-0,3; Р-0,05-0,4; В3 - 0,28-0,36; С - 0,5-2,8; Н (биотин) - 0,00001-0,00003 мг. Как видно из приведенных данных химического состава молока, оно представляет собой сложную полидисперсную систему. Нужно подчеркнуть, что малейшие внешние воздействия и зменения в физиологическом состоянии животного существенно влияют на физико-химические свойства молока. Это необходимо учитывать при ветсанэкспертизе молока и молочных продуктов.[3]