Производство молочных продуктов

В нормальном свежем молоке хлор-сахарное число не выше 4, в недоброкачественном молоке оно значительно выше.

Технологические свойства молока

Сыропригодность молока. К факторам, определяющим пригодность молока для производства сыра, относится сычужная свертываемость молока. Продолжительность сычужной коагуляции белков и плотность сгустка зависят от концентрации ионов водорода в молоке. По мере снижения рН молока реакция протекает быстрее и плотность полученного сгустка больше, что объясняется повышением активности сычужного фермента. Кроме того, рН влияет на стойкость мицелл казеина. Незначительное изменение концентрации ионов кальция в молоко сказывается на продолжительности свертывания белков и плотности сычужного сгустка. Скорость свертывания белков и плотность сгустка молока зависят от содержания казеина в молоке: чем оно больше, тем выше плотность молока, скорее произойдет коагуляция белков и сгусток будет плотнее. Жир не способствует образованию сгустка хорошей консистенции. Чем больше количество жировых шариков в молоке, тем меньше плотность сгустка. Плотность сгустка, выработанного из молока коров, заболевших маститом, низкая, что объясняется уменьшением содержания казеина и увеличением рН молока.

Термоустойчивость молока

Это важное технологическое свойство, определяющее пригодность его к высокотемпературной обработке. Его важно учитывать при производстве продуктов детского питания, стерилизованного молока и молочных консервов. Термоустойчивость молока обусловлена его кислотностью и солевым балансом. Для свежего молока не существует определенной зависимости между кислотностью и термоустойчивостью. Повышение кислотности молока в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий снижает их термоустойчивость. При накоплении в молоке молочной кислоты отрицательный заряд мицелл казеина уменьшается и от казеинаткальцийфосфатного комплекса отделяется фосфат кальция, вследствие чего мицеллы казеина теряют способность сохранять коллоидное состояние. Деминерализация и умеренная коагуляция белка холодного молока не происходит, но нагревание может вызвать этот процесс, причем он усиливается с повышением температуры и продолжительностью нагревания.

Термоустойчивость молока зависит от равновесия между катионами /Са, магний/ и анионами /цитраты, фосфаты/. Избыток тех или других нарушает солевое равновесие системы, что приводит к коагуляции белка. Более часто встречается молоко с избытком катионов. Встречается молоко, нормальное по бактериальной обсемененности, кислотности, содержанию жира и белка, но характеризуется значительным содержанием ионов Са, что обусловлено нарушением условий содержания и кормовых рационов.

При нагревании молока часть сывороточных белков дестабилизируется. Переход их из растворимого состояния в нерастворимое сопровождается осаждением их на мицеллах ККФК. Мицеллы сохраняют стойкость при нагревании и выполняют роль защитного коллоида сывороточных белков, поэтому переход их из растворимого состояния в нерастворимое остается неизменным. Если количество сывороточных белков в молоке превысит максимальную величину, что ККФК будет не в состоянии полностью принять их на себя, их избыток осядет на стенках тепловой установки, такое молоко не стойко и коагулирует при нагревании.

Антибактериальные свойства

или бактерицидные свойства молока обусловлены наличием антител и веществ, образующихся в организме животного и поступающих из крови и клеток молочной железы в молоко. Количество бактерицидных веществ определяется физиологическим состоянием животных и лактационным периодом. Период, в течение которого бактерии, попавшие в молоко, не размножаются, называется бактерицидной фазой. Длительность ее зависит от бактериальной обсемененности молока, режимов охлаждения и хранения.

Чтобы ограничить или приостановить размножение бактерий, сырое молоко на фермах рекомендуется очищать и сразу охлаждать: летом не более 6-8 0С, зимой - 8-10 0С. При нагревании молока до 70 0С и более бактерицидные свойства разрушаются.

Раздел 3. Изменение состава и свойств молока в зависимости от зоотехнических факторов период лактации

Молозиво имеет желто-бурый цвет, солоноватый вкус, специфический запах, густую вязкую консистенцию. Оно содержит больше белка, жира, минеральных веществ, но меньше лактозы. В нем содержится больше каротина, витаминов, ферментов, иммуноглобулина и лейкоцитов, которые защищают теленка от заболевания. Оно имеет кислотность 400 Т, т.к.содержит большое количество белков. Оно легко свертвается при нагревании, т.к. в нем большое количество сывороточных белков. Молоко приемке на завод не подлежит. Оно непригодно для производства молочных продуктов, так как оно свертывается при нагревании, плохо коагулирует под действием сычужного фермента ,имеет измененный состав жира, мелкие жировые шарики, солоноватый привкус. Продукты, приготовленные из молока с примесью молозива, быстро портятся и имеют неприятный вкус. -ПЕРИОД НОРМАЛЬНОГО МОЛОКА.

При полноценном кормлении и нормальных условиях содержания коров изменения химического состава молока незначительны. Минимальное содержание жира и белка наблюдается во втором месяце лактации, который характерен максимальным удоем. Затем после 4-5 месяцев лактации удои снижаются и за счет этого содержание жира и белка в молоке возрастает. Количество молочного сахара и минеральных веществ в течение лактации практически не изменяется. Кислотность в последние месяцы лактации уменьшается на 2-30 Т.

-ПЕРИОД СТАРОДОЙНОГО МОЛОКА.

Молоко, полученное последние 7-10 дней перед запуском называют СТАРОДОЙНЫМ. Состав и свойства молока перед запуском резко изменяются. Повышается содержание жира, белков, ферментов, минеральных веществ, уменьшается содержание молочного сахара, кислотность снижается до 15-160 Т, а иногда 6-12 Т. Вкус стародойного молока из-за повышенного содержания свободных жирных кислот и хлоридов, становится горьковато- солоноватым, в нем плохо развиваются молочнокислые бактерии. Молоко плохо свертывается сычужным ферментом, имеет мелкие жировые шарики и казеиновые мицеллы. Его нельзя перерабатывать, оно не подлежит сдаче на молочный завод.

ПОРОДА ЖИВОТНЫХ. Молоко коров различных пород имеет неодинаковый химический состав.

-жир и белок . Высокая жирность у коров красной горбатовской, тагильской пород, а низкая у коров черно-пестрой породы. Максимальное содержание белков характерно для молока коров симментальской пород, красной степной, минимальное- для молока коров черно-пестрой породы.

Соотношение между содержанием жира и общего белка (определяет выход готового продукта) наиболее высокое /1,12-1,15/ в молоке коров шортгорнской, красной эстонской, костромской, красной горбатовской и сычевской пород, а наиболее низкое /1,03/ в молоке коров черно-пестрой породы.

В зависимости от породы коров в молоке отмечаются определенные различия в содержании макроэлементов, витаминов, в активности отдельных ферментов молока.

Соотношение между содержанием кальция и фосфора в молоке коров черно-пестрой, тагильской, холмогорской пород низкое (1,06-1,08) и высокое (1,25-1,4) в молоке бурой латвийской, красной эстонской и бестужевской пород. Отмечаются различия и в соотношении форм кальция и фосфора в молоке различных пород коров. В зависимости от породы коров изменяется состав казеинаткальцийфосфатного комплекса в молоке.

В молоке коров различных пород изменяется соотношение фракций и средний размер мицелл казеина.

Различия в содержании белка, соотношений фракций казеина и минеральных веществ в молоке в зависимости от породы коров обуславливают неодинаковую продолжительность сычужного свертывания молока и плотность сычужного сгустка.

Молоко коров отдельных пород характеризуется различным размером жировых шариков и их содержанием.

Молоко коров разных пород, находящихся в одинаковых условиях содержания и получающих одинаковый кормовой рацион, различается по составу жира, что характеризуется константами жира молока и массовой долей жирных кислот в молоке.

Время года

В течение года содержание составных компонентов в молоке не постоянно. Степень изменения зависит от дисперсности составных компонентов. Чем более тонко диспергирован составной компонент молока, тем менее изменяются его состав и свойства.

В сезонном изменении содержания компонентов молока по отношению к среднегодовому их содержанию отчетливо выявляются два периода: минимального и максимального содержания. Летом содержание жира, белка и СОМО приближается к среднегодовому уровню. Значительное снижение содержания в молоке сухих веществ весной обусловлено 2 причинами:

- недостаточность рационов по общей и белковой их ценности в конце стойлового периода;

- сезонность отелов - в марте и апреле отмечается наибольший % новотельных коров.

Изменения содержания в молоке основных компонентов, вызванные сезонными факторами, нежелательны при использовании молока в качестве сырья для промышленности. Это создает необходимость обоснованного уточнения существующих технологических инструкций по производству молочных продуктов.

-молочный жир. Об изменениях состава жира в зависимости от времени года судят по константам жира. Йодное число молока начинает повышаться в марте и достигает максимума в октябре. В жире молока зимой выше содержание жирных кислот с короткой и средней длиной цепи и ниже содержание жирных кислот с более длиной цепью, чем летом. Содержание олеиновой и пальмитиновой кислот подвержено наибольшим колебаниям. Максимальное содержание полиненасыщенных жирных кислот отмечено в жире молока пастбищного периода (май - сентябрь).Характер изменения жирнокислотного состава жира молока в зависимости от времени года однотипен для разных республик, но степень изменения по годам и сезонам различна. -Выявлены сезонные изменения в содержании кальция и фосфора в молоке.

-ферменты. Влияние времени года на активность ферментов молока обычно проявляется наряду с периодом лактации. Содержание каталазы в молоке весенне-летнего периода ниже, чем в осенне-зимний. Летом активность кислой, а зимой щелочной фосфатазы имеет более широкие пределы колебаний. Активность щелочной фосфатазы в течение года заметно изменяется. Причина большого количества случаев развития спонтанного липолиза в молоке осенью и зимой и высокой активности в нем каталазы, по-видимому ,связана с молоком той части коров, которые находятся на последнем месяце лактации.

Характер изменения плотности молока значительно менее выражен, чем содержание жира, белка и СОМО. Однако максимальное значение плотности отмечено в октябре-декабре.

Кормовые рационы

Их состав, полноценность влияют на процессы синтеза молока, его состав и технологические свойства.

-белки. Продуктивность животных и свойства молока зависят от белковой полноценности кормовых рационов. Недостаток в основных видах кормов перевариваемого протеина обусловливает снижение удоев и содержания в молоке белка и жира ( на 0,3-0,4%).Белковый перекорм не увеличивает удоя и не изменяет состава молока. В последние годы для пополнения рационов белком практикуется скармливание кормовых дрожжей и синтетических азотсодержащих соединений (мочевины,сульфата аммония и пр.)

-углеводы. Большое влияние на состав молока оказывает содержание в рационе углеводов. Снижение в рационе количества грубых кормов, содержащих клетчатку, приводит к уменьшению жирности молока. Это объясняется пониженным образованием в рубце животных ацетата, из которого в молочной железе синтезируются жирные кислоты. Сочные корма, богатые легкоперевариваемыми углеводами способствуют повышению удоев и увеличению содержания в молоке жира и белка. При скармливании повышенных количеств углеводистых кормов изменяется состав молочного жира, увеличивается в нем содержание насыщенных кислот. Скармливание силоса положительно влияет на качество молока, сыра, масла при условии отсутствия или минимального количества в нем маслянной кислоты. Сенаж позволяет по сравнению с силосом значительно снизить потери белка, каротина, углеводов в зеленой массе.

При замене в рационах коров силоса сенажом из бобовых трав наблюдается повышение в молоке количества жира, казеина, витамина А и кальция. При этом уменьшается бактериальная обсемененность молока, улучшается его сыропригодность и повышается качество вырабатываемого из него сыра.

- жир. Введение в рационы кормов, богатых жиром, приводит к повышению жирности молока. Они влияют не только на содержание жира в молоке, но и на химический состав. Жмыхи льняные приводят к повышению в молочном жире количества ненасыщенных жирных кислот. Жир приобретает мажущуюся консистенцию, имеет пониженную точку плавления, нестоек при хранении. Качество масла и сыра - низкое. -минеральные вещества. Солевой состав молока и его технологические свойства зависят от минеральных веществ корма. Если корм богат кальцием и фосфором, молоко обогащено ими. Недостаток в кормах солей Са - снижение Са в молоке. Это молоко плохо свертывается сычужным ферментом и дает слабый сгусток. Сычужно-вялое молоко образуется при скармливании большого количества силоса, барды, жома и при выпасах на болотах с кислыми травами. На продуктивность и состав молока положительно влияют добавки в корм солей микроэлементов (меди, цинка, кобальта и др.)

Здоровье животных

Центробежная очистка

В процессе доения и транспортировки в молоко могут попадать различные примеси. Наиболее современным и эффективным способом очистки молока от механических загрязнений является очистка в сепараторах- молокоочистителях. В сепараторной слизи вместе с механическими примесями оседают белковые частицы, фосфатиды, жировые шарики диаметром менее 1,5-2мкм, лейкоциты, микроорганизмы.

-свойства. В результате центробежной очистки получается молоко 1 группы чистоты, количество бактерий снижается на 50-80% и качество молока повышается 1 класс по редуктазной пробе. Титруемая кислотность молока уменьшается на 0,5-2 0Т, а кислотность молока после обработки повышается несколько медленнее.

Очистка молока не вызывает существенных изменений его составных частей.

-молочный жир. Потери жира и изменение размера жировых шариков незначительны.

-белки. Общие потери азотистых веществ не превышают 2,5%

Центробежной очисткой на молокоочистителях нельзя добиться полного удаления из молока микроорганизмов. Наиболее эффективным способом бактериальной очистки молока является бактофугирование на центробежных молокоочистителях специальной конструкции. Эффект очистки повышается при совмещении бактофугирования с тепловой обработкой. Бактофугирование молока, пастеризованного при 70-72 0С с выдержкой 15 секунд, дает эффективность очистки 99,9%.

-cвойства. Кислотность молока в результате бактофугирования понижается на 1-2 0Т, а при совмещении бактофугирования с тепловой обработкой на 3-4 0Т.

По данным ВНИИМСа, составные части молока в результате бактофугирования существенно не изменяются.

-молочный жир. Размер жировых шариков изменяется незначительно, однако бактофугирование при 8-10 0С может вызвать частичное подсбивание жира и снижение жирности молока на 0,1-02%.

Перекачивание и перемешивание

-молочный жир. При перекачивании молока и сливок насосами уменьшается количество мелких жировых шариков (d до 1 мкм) и происходит диспергирование крупных (d=4-6мкм и выше) шариков с увеличением числа средних (d=2-4 мкм).Степень диспергирования жира увеличивается с нарастанием напора в линии нагнетания. Большее диспергирующее действие на жировую фазу молока оказывают центробежные насосы, меньшее - насосы диафрагменного типа. В результате механического воздействия на оболочки жировых шариков в процессе перекачивания молока происходит частичная дестабилизация жира (при работе некоторых насосов молочный жир сбивается в комочки). Эффект разрушения жировой эмульсии увеличивается с повышением напора в линии нагнетания, концентрации жировой фазы, кислотности молока, а также при подсасывании воздуха в перекачиваемый продукт. Центробежные насосы оказывают большее разрушающее действие по сравнению с ротационными.

-белки. В процессе перекачивания молока и сливок часто образуется пена, продукт обогащается воздухом, его коллоидная система может нарушаться вследствие изменения коллоидного состояния белковых веществ. -свойства. Плотность молока и сливок после перекачивания насосами незначительно отличается от исходной, вязкость в результате диспергирования жира в процессе перекачивания несколько возрастает. Способность молока к сычужному свертыванию после перекачивания его насосами не изменяется.

По данным Белорусского филиала ВНИМИ, при перекачивании кисломолочных продуктов в результате механического воздействия сгусток дробится, снижается его вязкость и усиливается синерезис. Диафрагменные насосы оказывают меньшее воздействие на сгусток, чем центробежные и шестеренчатые.

Перемешивание свежевыдоенного молока мешалками (при охлаждении и хранении в резервуарах и т.д.) существенно не влияет на диспергирование жира. При воздействии мешалок на молоко во время длительного хранения оболочки жировых шариков могут нарушаться, в результате чего образуется свободный жир, склоненный к липолизу.

Сепарирование

-молочный жир. Повышение температуры сепарирования обычно сопровождается дроблением жировых шариков вспениванием обезжиренного молока и сливок. Наличие пены отрицательно влияет на тепловую обработку сливок (уменьшается их теплопроводность), способствует коагуляции белка и образованию комочков жира, которые формируются из слипшихся жировых шариков при разрушении пены. Слипанию жировых шариков способствует свободный жир, выделяющийся на поверхности шариков при повреждении оболочек. В сливках увеличивается по сравнению с молоком количество свободного жира. Степень дестабилизации жира повышается с увеличением жирности сливок. Менее интенсивно дробление жировых шариков наблюдается при сепарировании холодного молока (1-4 0С). Однако сепарирование при низких температурах приводит к снижению производительности сепаратора, т.к. вязкость молока повышается.

Гомогенизация

При нагревании молока значительно изменяется его солевой состав: уменьшается общее содержание кальция и фосфора, а также доля этих элементов, приходящаяся на растворимую и ионизированные формы.

Молочный камень, который осаждается на поверхностях теплообменного аппарата ,представляет собой в основном нерастворимый фосфат кальция, образовавшийся в результате сдвига солевого равновесия при нагревании молока.

Витамины

При нагревании молока изменяется содержание витаминов. Наиболее устойчивы к термообработке жирорастворимые витамины (А, Д, Е), а из водорастворимых - рибофлавин, пантотеновая кислота и др. Витамины С,В12,В6, фолиевая кислота и тиамин в процессе нагревания молока разрушаются. Потери витамина С в большей степени зависят от продолжительности выдержки и степени контакта с кислородом воздуха, чем от температуры нагревания.

Ферменты

Тепловая инактивация ферментов в основном является следствием денатурации белкового компонента. Скорость инактивации ферментов в большинстве случаев зависит от рН среды. Она быстро возрастает с увеличением t и продолжительности воздействия. Степень тепловой инактивации ферментов определяется также концентрацией белкового компонента фермента, защитным действием отдельных компонентов молока, наличием ингибиторов и активаторов. Степень тепловой инактивации ферментов имеет важное практическое значение при контроле режимов теплообработки.

Ферменты молока в зависимости от вида и происхождения имеют различную термоустойчивость. К высокотемпературным ферментам молока относятся цитохромоксидаза и пероксид-дисмутаза.

- каталаза является менее устойчивым к температуре ферментом, однако при наиболее распространенных режимах термообработки молока ее активность может сохраняться на 15-35% исходной в сыром молоке. Белки молока играют защитную роль фактора при тепловом воздействии на каталазу.

- пероксидаза относится к группе достаточно термоустойчивых ферментов молока. Она полностью инактивируется при 80-85 0С и выдержке 5-8 секунд. Ее термоустойчивость зависит от рН молока, поскольку этот фермент чувствителен к кислотам. Активность этого фермента служит тестом для контроля пастеризации молока при t не меньше 80 0С.

- щелочная фосфатаза достаточно термоустойчивый фермент, полностью инактивируется при t= 72-74 0С с выдержкой 15-6 секунд. Активность ее используют для контроля пастеризации молока при температуре не меньше 80 0С. Увеличение содержания сухих веществ в молоке способствует повышению термоустойчивости щелочной фосфатазы.

- кислая фосфатаза наиболее термоустойчивый фермент молока. Активность кислой фосфатазы определяют в случае термообработки молока при t>85 0С.

- лизоцим очень термоустойчивый фермент молока.

- липопротеидлипаза (среди нативных липолитических ферментов) харакетеризуется меньшей термоустойчивостью, чем липаза. Термоустойчивость нативных протеиназ высокая и они почти не активизируются при режимах пастериазации в молочной промышленности. Термоустойчивость липаз и протеиназ микробного происхождения значительно превышает термоустойчивость этих же ферментов, но нативных.

Охлаждение и замораживание

Охлаждение и замораживание применяют для увеличения продолжительности хранения сырого молока до переработки. Низкие t предотвращают развитие микрофлоры, оказывающей отрицательное воздействие на составные части молока, но они могут вызвать нежелательные изменения свойств молока с нарушением стабильности жировой и белковой фаз.

Охлаждение

При выдаивании молока из вымени t его составляет около 37 0С. Эта температура является оптимальной для развития многих микроорганизмов окружающей среды, в том числе и патогенных, для которых молоко - идеальная среда. Вследствие этого уже при доении молоко обсеменяется микроорганизмами. Чтобы подавить жизнедеятельность их, молоко охлаждают.

Охлаждение осуществляют до следующих температур:

6 - 10 0С - нормальное охлаждение

2 - 6 0С - глубокое охлаждение

-12 - -25 0С - замораживание.

При охлаждении изменяется состояние ряда составных компонентов молока, особенно это касается веществ с гидрофобными связями, которые при охлаждении ослабляются. Охлаждение обусловливает повышение вязкости и плотности молока.

-БЕЛКИ. При понижении температуры прочность гидрофобных связей белков уменьшается. Часть мицеллярного казеина переходит в растворимую форму, что объясняется свойствами в-казеина, обладающего большим количеством гидрофобных групп. Эти изменения сказываются на состоянии мицелл казеина при подкислении молока. Чтобы вызвать охлаждение казеина при 1-2 0С молоко необходимо подкислить до рН 4,3, а при t=30 0С до рН 4,6. Свойства казеина, полученного вследствии кислотного осаждения при 1-2 0С и 30 0С различны. Выдержка молока, подкисленного до рН 4,6 при t=1-2 0С снижает плотность получаемого сгустка. Аналогичное снижение способности коагуляции в результате хранения молока при низких t происходит при действии сычужного фермента. Потеря способности казеина коагулировать при t= 1-2 0С под действие кислоты или сычужного фермента используется при разработке непрерывных процессов производства творога и сыра. При длительном хранении сырого охлажденного молока может произойти частичный протеолиз белков молока. _ЛИПИДЫ. Охлаждение молока сопровождается отвердеванием жира в шариках и мембранах и оболочка жировых шариков становится более чувствительной к механическим воздействиям. Охлаждение молока посредством перемешивания почти всегда связано с механическим воздействием. Это создает опасность повреждения оболочек жировых шариков и появления свободного жира, т.к. в жировых шариках даже после глубокого охлаждения содержится определенное количество жидкого жира. Жидкий жир ,содержащий большое число непредельных глицеридов, легко подвергается гидролитическим и окислительным изменениям.

-ВИТАМИНЫ. Охлаждение и хранение сырого молока при 4 и 12 0С в течении 3 суток влияет на содержание витаминов и провитаминов.

Содержание каротина практически постоянно. Содержание витамина А в течение суток также не изменяется ,а через 3 суток хранения уменьшается на 12%.Разрушение витамина Е значительно - до 25%, тиамина - 15-24%, вит.С при 12 0С до 70%, а при 4 0С - 18-33%. -ФЕРМЕНТЫ. Активность ферментов при хранении охлажденного молока изменяется. Это происходит как в результате воздействия режимов охлаждения на нативные ферменты, так и в следствие жизнедеятельности микроорганизмов, так же имеют большое значение санитарно-гигиенические условия получения, первичной обработки, длительного хранения и транспортирования молока. Степень десорбции ферментов с оболочек жировых шариков зависит от скорости охлаждения. Повышение активности КАТАЛАЗЫ при хранении молока связано с жизнедеятельностью каталазоположительной микрофлоры. Повышение активности ЛИПАЗ ,вызванное нарушением структуры оболочек жировых шариков в результате чрезмерного механического перемешивания, перекачивания, продолжительного хранения молока при низких температурах - является причиной индуцированного липолиза в молоке, т.к.при этом увеличивается площадь контакта липаз с молочным жиром. Резкое изменение температуры молока активизирует липолиз. Повышение активности ПРОТЕИНАЗ при хранении охлажденного молока может быть связано с наличием в нем активаторов, которые вызывают переход неактивной формы протеиназ в активную. Установлено, что возможно значительное снижение активности бактериальных протеолитических ферментов - это хранение охлажденного сырого молока в атмосфере азота(замедляется развитие психротрофных бактерий).Изменения жировой и белковой фаз молока вследствие ферментативного гидролиза являются одной из причин отклонений в технологических параметрах производства молока и молочных продуктов увеличение продолжительности сбивания сливок, снижение степени обезжиривания молока при сепарировании, потери жира при производстве масла, сыра, творога; увеличение продолжительности сквашивания молока и сливок, увеличение продолжительности сычужного свертывания молока.

Таким образом, определение активности ферментов, вызывающих нежелательные изменения состава и свойств молока, можно использовать в качестве тестов при оценке его технологической пригодности и стойкости в хранении.

Замораживание

-БЕЛКИ. Замерзание незначительно влияет на них ,однако хранение замороженного молока вызывает дестабилизацию ККФК и осаждение его при оттаивании. Потеря стойкости казеина усиливается по мере увеличения срока хранения молока в замороженном состоянии. Сначала хлопья белка при нагревании и перемешивании исчезают, но постепенно с увеличением срока хранения осаждение становится необратимым. Стабильность белка при замораживании и хранении замороженного молока можно повысить путем удаления кальция из молока, добавления в молоко перед замораживанием цитратов, полифосфатов, термообработкой перед замораживанием, а также быстрым замораживанием в спокойном состоянии. -ЛИПИДЫ- при замораживании и оттаивании происходит дестабилизация жира. Это объясняется величинами коэффициентов теплового расширения льда и жира (жира более чем в 2 раза > чем льда).Увеличение объема жира при повышении температуры больше, чем льда, поэтому на поверхности раздела фаз лед-жир возникают напряжения, вызывающие повреждение оболочек жировых шариков. Быстрое глубокое замораживание не так сильно ослабляет стабильность жировой фазы вследствие образования более мелких кристаллов льда. Медленная дегидратация белков при замораживании обусловливает неустойчивость оболочки жировых шариков. При температуре -12 0С замерзает около 92% воды молока, а в оставшейся плазме концентрируются соли и кислоты, что способствует денатурации белков оболочек жировых шариков. Замораживание воды молока вызывает концентрацию жира, в результате чего стабильность жировой эмульсии снижается. Чтобы предотвратить разделение фаз, т.е. повысить стабильность жировой эмульсии, молоко перед замораживанием следует гомогенизировать.

-ЛАКТОЗА. В замороженном молоке находится в кристаллическом состоянии. Очень важно, чтобы при охлаждении молока перед замораживанием не было кристаллов лактозы, которые являются центрами кристаллизации. Усиленная кристаллизация лактозы приводит к осаждению казеина в виде хлопьев. Поэтому увеличение периода между охлаждением молока и его замораживанием является нежелательным.

-ФЕРМЕНТЫ. Замораживание оказывает влияние на активность ферментов, характер которого зависит от степени деформации оболочек жировых шариков, денатурации ферментного белка, дезагрегации мицелл казеина. При медленном замораживании активность ферментов изменяется больше, чем при быстром. В молоке после замораживания активизируются липазы, повышается активность некоторых оксидаз. В результате хранения молока при t = -20 0С в теч.72 часов активность их повысилась по сравнению с начальной величиной в 15 раз.

Пороки биохимического характера

Пороки молока возникают в результате попадания в молоко посторонней микрофлоры, недоброкачественности и неполноценности кормов, нарушения деятельности организма животного, режимов технологической обработки, изменения составных частей молока под влиянием различных факторов и т.д.

-АНОРМАЛЬНОЕ МОЛОКО- это молоко, которое по составу и свойствам заметно отличается от нормального молока. Примесь такого молока к сборному значительно влияет на микробиологические, ферментативные и технологические процессы при выработке молочных продуктов.

К анормальному молоку относится молозиво, стародойное, маститное, лейкозное, молоко с антибиотиками. Анормальным считают молоко с нарушенным солевым составом - сычужно-вялое и чувствительное к нагреванию. Сычужно-вялое содержит мало кальция, плохо свертывается сычужным ферментом, образует слабый сгусток, исправить его путем добавления хлорида кальция не всегда удается. Молоко, чувствительное к нагреванию, характеризуется высоким содержанием ионов кальция, что обусловлено нарушением рационов кормления животных.

-С ИЗМЕНЕНИЕМ ЖИРА

-прогорклый вкус- возникает при хранении молока ,содержащего фермент липазу. Под его воздействием происходит гидролитическое расщепление молочного жира. В молоке накапливаются свободные жирные кислоты - масляная, капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая. Эти продукты распада жира обладают неприятным горьким и прогорклым вкусом. При содержании их в количестве >20мг% молоко приобретает прогорклый вкус часто с мыльным и рыбным запахом. Липолиз молока могут вызывать нативные и бактериальные липазы. Процесс усиливается при наличии меди. Прогорклый вкус часто появляется в стародойном молоке и примесь его может вызвать прогоркание всего молока.

-окисленный привкус - обусловлен реакцией между молекулярным кислородом и липидами. В первую очередь окисляются полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в фосфатидах оболочек жировых шариков. Порок обусловливается образованием различных альдегидов и оксикислот. Развитию этого привкуса способствуют свет, наличие меди и железа. Окисленный привкус характеризуется едким вяжущим вкусом, часто сопровождающимся салистым, олеистым, металлическим и рыбным привкусами.

-С ИЗМЕНЕНИЕМ БЕЛКОВ И ЛАКТОЗЫ.

-солнечный (капустный) привкус - действие дневного света на белки и липиды молока. Под влиянием света аминокислота разлагается с образованием альдегида метионала, обладающего слегка сладковатым, капустным привкусом. Он характерен для гомогенизированного молока. Развитие порока катализирует медь. Солнечный привкус может сопровождаться пригорелым привкусом и постепенно переходить в окисленный привкус, который связан с окислением липидов.

Вследствие изменеия лактозы и белков при длительной тепловой обработке наблюдаются потемнение молока и появление привкусов перепастеризации, карамелизации и пригорелого вкуса. Привкусы перепастеризации и карамелизации обусловлены образованием меланоидинов и разнообразных органических соединений - лактонов, альдегидов и кетонов. Пригорелый вкус вызывается образованием большого количества пригара на поверхности нагревательных аппаратов.

Раздел 5. Биохимические и физико-химические процессы при производстве к/м продуктов и мороженого диетические свойства

Известный русский ученый И.И.Мечников установил, что одна из причин старения - постепенное воздействие на организм человека вредных веществ, появляющихся в результате расщепления в кишечнике остатков пищи гнилостной микрофлорой. Ученый пришел к выводу, что гнилостный процесс в кишечнике можно ослабить или совсем заглушить, употребляя кисломолочные продукты.

Кисломолочные продукты играют важную роль в питании людей, особенно детей и лиц пожилого возраста. Необходимы они ослабевшим после болезни, а также при нарушении пищеварения и обмена веществ. Кисломолочные продукты улучшают обмен веществ, стимулируют выделение желудочного сока и возбуждают аппетит. Наличие в их составе молочнокислых микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и образовывать антибиотики, которые губительно действуют на гнилостные и болезнетворные микроорганизмы. Это приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка, поступающих в кровь человека. Наиболее активны ацидофильные палочки и молочные дрожжи. Молочная кислота, образующаяся в продуктах, благоприятно действует на пищеварение. Она подавляет развитие гнилостной микрофлоры. Наличие в кефире небольшого количества спирта повышает аппетит, что укрепляет ослабленный организм, а образующийся углекислый газ возбуждает отделение желудочного сока. Диетическая ценность кисломолочных продуктов определяется их химическим составом. Кроме этого, они содержат такие важные в диетическом отношении химические вещества, как витамины группы В, молочную кислоту и антибиотики.