Состав и свойства молока

В то время как насыщенные жирные кислоты (свыше С8) при комнатной температуре являются твердыми, ненасыщенные – большей частью жидкие. Среди последних основное место занимает олеиновая.

По сравнению с жирами животного  и растительного происхождения, молочный жир характеризуется высоким содержанием миристиновой кислоты и низкомолекулярных летучих насыщенных жирных кислот – масляной капроновой , каприловой и каприновой, в сумме составляющих 7,4-9,5% общего количества жирных кислот. Количество биологически важных полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой) в молочном жире, по сравнению с растительными маслами, невысокое и составляет 3-5%.

Физико-химические свойства жиров  и отдельных фракций триглицеридов характеризуются так называемыми константами или химическими и физическими числами жиров. Определение этих констант помогает контролировать качество молочного жира, его натуральность, регулировать технологические режимы выработки сливочного масла.

К важнейшим химическим константам относятся число омыления, йодное число, число Рейхерта-Мейссля, Поленске, кислотное, перекисное и др. Число омыления выражается количеством миллиграммов KOH, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г жира. Оно характеризует среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот жира: чем больше в нем содержится низкомолекулярных кислот, тем оно выше. Йодное число показывает содержание ненасыщенных жирных кислот в жире. Оно выражается в граммах йода, присоединяющегося к 100 г жира. Йодное число повышается летом и понижается

зимой.

Число Рейхерта-Мейссля характеризует содержание в 5 г жира низкомолекулярных жирных кислот (масляной и капроновой), способных растворяться в воде и испаряться при нагревании (находится в прямой зависимости от числа омыления). Число Поленске характеризует наличие в 5 г жира низкомолекулярных летучих нерастворимых в воде жирных кислот (каприловой, каприновой и частично лауриновой). К основным химическим константам относятся температура плавления, температура отвердевания и показатель преломления. Фосфолипиды и цереброзиды. В состав омыляемой липидной фракции молока наряду с простыми липидами входят разнообразные фосфолипиды, продукты их распада и гликолипиды (цереброзиды). Содержание фосфолипидов и цереброзидов в молоке составляет 0,03-0,05%, из них на долю лецитина приходится 28-40%, кефалина – 29-43%, сфингомиелина – 19-24%, фосфатидилсерина – 10%, фосфатидилинозита и цереброзидов – по 6%.

Фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью, так как их молекулы построены из полярной и неполярной частей. На поверхности раздела жир-плазма они образуют мономолекулярный слой: неполярная часть ориентируется к жиру, полярная – к плазме.

Технологическая обработка молока вызывает перераспределение фосфолипидов между фазами. При гомогенизации и пастеризации 5-15% фосфолипидов оболочек жировых шариков переходит в водную фазу. При сепарировании 65-70% фосфолипидов молока переходит в сливки, при сбивании 55-70% фосфолипидов сливок остается в пахте, остальные переходят в масло. Стерины и другие неомыляемые липиды. Общее содержание неомыляемых липидов в молоке составляет 0,3-0,55%. Эти вещества сопутствуют молочному жиру и частично входят в состав оболочек жировых шариков.

Содержание стеринов в молоке – 0,01-0,014%, в молочном жире – 0,2-0,4%. Стерины молока в основном представлены холестерином. Холестерин в основном находится в свободном состоянии. Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем группы веществ, называемых каротиноидами. К ним относятся (, ( и (-каротины и спирты – ксантофиллы. Содержание каротинов в молоке колеблется от 0,05 до 0,9 мг/кг, в зависимости от рациона и времени года. Углеводороды в молоке представлены скваленом – промежуточным продуктом в биосинтезе холестерина.

Углеводы молока

Основным углеводом молока является лактоза. Кроме нее в молоке в небольших количествах обнаруживаются моносахариды, и в следовых количествах – олигосахариды.

Лактоза представляет собой дисахарид (С12H22O11). Под действием фермента лактазы происходит гидролиз лактозы на моносахариды – глюкозу и галактозу. В молоке этот дисахарид очень легко поддается брожению под действием молочнокислых бактерий и в результате превращается в молочную кислоту. Лактоза, наряду с натрием и калием – один из осмотически активных компонентов молока. Осмотическое давление молока такое же, как и крови. Оно поддерживается на определенном уровне благодаря равновесию между концентрацией лактозы и растворимыми минеральными веществами.

Лактоза выполняет главным образом энергетическую функцию – на нее приходится около 30% энергетической ценности молока. Содержание лактозы в молоке довольно постоянно и составляет 4,5 – 5,2%. При маститах содержание лактозы в молоке резко снижается. В молекулу лактозы, как уже говорилось, входят глюкоза и галактоза. В настоящее время принято считать, что основным предшественником обеих составных частей лактозы является глюкоза, поступающая в молочную железу из крови. Кристаллическая лактоза практически нерастворима в абсолютном этаноле, серном эфире и других органических растворителях. По сравнению с сахарозой, она в 5 раз менее сладкая и хуже растворима в воде.

Минеральные вещества молока

Их количество в молоке находится в прямой зависимости от рационов кормления, окружающей среды, времени года, а также породы животного и его физиологических особенностей. Основными минеральными веществами молока (макроэлементами) являются Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S.

Около 22% всего кальция молока прочно связано с казеином (кальций структурообразующий), остальное количество (78%) составляют соли – фосфаты, цитраты. Большая часть этих солей содержится в коллоидном состоянии и небольшая часть (около 30%) – в виде истинного раствора. Между ними устанавливается равновесие. Соотношение этих форм играет важную роль в поддержании определенной степени дисперсности, гидратации белковых частиц, их стабилизации при тепловой обработке и в прохождении сычужного свертывания.

Фосфор содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения фосфора составляют 63-66% его общего количества и представлены фосфатами кальция и др. металлов. Органические соединения – это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, коферментов, нуклеиновых кислот и др. Магний в молоке встречается в тех же химических соединениях, что и кальций. В виде истинного раствора находится 65-75% магния. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов.

 

Таблица 2.

Элемент Мг/100          мл       % от общего кол-ва           %,

содержащийся в растворимой форме

Ca                     123                         0,12                             25

P                       95                          0,10                             44

Mg                       12                          0,01                             20

K                     141                          0,15                           100

Na                                58                                     0,05               100

Cl                  119                   0,11               100

S                        30                             -                                    -

Цитрат                160                           -                                -

 

Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика, и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. Количество некоторых микроэлементов в молоке увеличивается при использовании минеральных подкормок, однако многие из них могут попадать в молоко извне с оборудования тары и пр.

 

Таблица 3.

Микроэлемент, мкг/л…….Микроэлемент……Нормальный рацион Рацион+минеральная добавка

Al                                 460                           810

As                                        50                           450

B                                      270                           660

Br                                      600                           Возрастает

Cd                                        26                           Не возрастает

Cr                                        15                            -

Co                                       0,6                           2,4

Cu                                      130                           Не возрастает

F                                      150                           Возрастает

I                                        43                           2700

Fe                                      450                           Не возрастает

Pb                                        40                           Возрастает

Mn                                        22                           64

Mo                                        73                           371

Ni                                        27                           Не возрастает

Se(низкий уровень)   40                           Возрастает

Se (высокий уровень)           1270                            -

Si                                    1430                           Не возрастает

Ag                                        47                            -

Sr                                      171                            -

V                                   0,092                            -

Zn                                    3900                           5100

 

Витамины молока

В молоке обнаружено 17 из 20 известных  в настоящее время витаминов: из жирорастворимых – A, D, E, K, а из водорастворимых – B1 – B12, Bc, H, C, n-аминобензойная кислота, инозит. На их содержание оказывают влияние факторы как внутренней, так и внешней среды.

Другие компоненты молока

Помимо перечисленных компонентов молока, в нем содержатся небелковые азотистые соединения, газы, соли, ферменты и пигменты. Небелковых азотистых соединений (мочевина, креатин, мочевая кислота, пуриновые основания, аммиак, гиппуровая кислота, свободные аминокислоты и пептоны) в молоке около 0,05 – 0,2%. В 1 л молока содержится около 50-80 мл газов, в том числе углекислого газа 50-70%, кислорода – 5-10%, азота – 20-30%. В молоке содержится также незначительное количество аммиака (0,2*10-3 М). В процессе хранения молока вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода – понижается. Повышенное содержание газов в молоке свидетельствует о его загрязнении газообразующими бактериями.

Из молока, полученного при нормальных условиях от здоровых животных, было выделено более 20 истинных, или нативных, ферментов. Часть из них синтезируется непосредственно в секреторных клетках молочной железы (лизоцим, лактозосинтетаза, ксантиноксидаза и др.), часть поступает в молоко из крови (каталаза, протеиназа, альдолаза и др.). Кроме нативных ферментов в молоке присутствуют многочисленные внеклеточные и внутриклеточные ферменты, продуцируемые микрофлорой молока и бактериальных заквасок. Некоторые ферментные препараты специально вносят в молоко при изготовлении молочных продуктов. На действии ферментов основано производство кисломолочных продуктов и сыров, контроль санитарно-гигиенического состояния молока и качество его пастеризации.

В настоящее время серьезное  внимание уделяется проблеме загрязнения кормов и пищевых продуктов посторонними веществами, многие из которых являются токсичными для животных и человека. К посторонним химическим веществам молока относятся антибиотики, пестициды, детергенты, дезинфектанты, тяжелые металлы, радиоизотопы, микотоксины, бактериальные яды, нитраты, нитриты и др. Помимо токсичности, многие из этих веществ обладают свойством нарушать ход технологических процессов при выработке молочных продуктов, что приводит к снижению их качества и пищевой ценности.

2. Физико-химические свойства молока Плотность молока или объемная масса р при 20°С колеблется от 1,027 до1,032 г/см2, выражается и в градусах лактоденсиметра. Плотность зависит от температуры (понижается с ее повышением), химического состава (понижается при увеличении содержания жира и повышением при увеличении количества белков, лактозы и солей), а также от давления, действующего на него.

Плотность молока изменяется при фальсификации — при добавлении Н2О понижается, и повышается при под-снятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию.

Однако молоко не удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13264-88 по плотности, т. е. ниже 1,027 г/см3, но цельность которой подтверждена стойловой пробой, принимается как сортовое. Вязкость или внутреннее трение, нормального молока при 20°С в среднем составляет 1,8Г—10-3Па.с. Она зависит главным образом от содержания казеина и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их гидратации и агрегирования сывороточные белки и лактоза незначительно влияют на вязкость.

В процессе хранения и обработки  молока (перекачивание, гомогенизация, пастеризация и т. д.) вязкость молока повышается. Это объясняется увеличением степени диспергирования жира, укрупнением белковых частиц, адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т. д.