Физико-химические свойства молока

Плотность − масса молока при 20 °С, заключенная в единице объема (кг/м³). У коров она колеблется в пределах 1027−1033, коз − 1027−1038, овец − 1034−1038, кобылиц − 1033−1035, буйволиц − 1028−1030. Данное свойство молока обусловлива­ется плотностями его компонентов (кг/м³): молочного жира − 920, лактозы − 1610, белков − 1390, солей − 2860, сухого остат­ка молока − 1370, сухого обезжиренного остатка − 1610, ли­монной кислоты − 1610. Плотность молока зависит от темпера­туры (снижается с ее повышением) и химического состава. Сра­зу же после доения плотность молока ниже по сравнению с плот­ностью, определенной через несколько часов за счет повышен­ного содержания газов в молоке и понижения плотности жира и белков в
результате температурного расширения. На плотность может влиять кормление животных, их болезни и др. Она изме­няется при фальсификации − понижается при добавлении воды (каждые 10 % добавленной воды способствуют уменьшению плотности на 0,003 кг/м³), повышается при поднятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. По величине плотности судят о натуральности молока.

Температура замерзания молока находится в пределах от 0,51 °С до 0,59 °С.

Температура кипения при давлении 760 мм рт. ст. составля­ет от 100,2 °С до 100,5 °С.

Вязкость − свойство среды оказывать сопротивление отно­сите-льному смещению ее слоев. В среднем вязкость составляет 1,8 сантипуазы при 20 °С (от 1,3 до 2,2). Обусловлена она в ос­новном содержанием белков и солей.

Поверхностное натяжение − сила, действующая вдоль по­верхности жидкости. Оно обусловлено тем, что молекулы, нахо­дящиеся на границе раздела двух фаз − газ и жидкость, испы­тывают притяжение со стороны жидкости и очень слабое при­тяжение со стороны газовой фазы. Поверхностное натяжение молока в среднем составляет 0,0439 н/м.

Коэффициент преломления отражает преломление света (из­менение направления) при прохождении через границу раздела двух сред. У коровьего молока этот показатель колеблется от 1,3440 до 1,3485, сыворотки − 1,34199−1,34275, воды − 1,33299. Коэффициент преломления молока обусловлен показателями преломления воды, лактозы, казеина, сывороточных белков, со­лей, небелковых азотистых соединений. По значению показате­ля преломления молока и молочной сыворотки, измеренной с помощью рефрактометров (АМ-2, РПЛ-3 и др.), можно уста­новить содержание в молоке сухого обезжиренного остатка, белков и лактозы. При добавлении к молоку воды показатель преломления молочной сыворотки понижается в среднем на 0,2 единицы на каждый процент добавленной воды.

Электропроводность молока обусловливается главным обра­зом ионами Cl-, Na⁺, K⁺ и другими. Она зависит от состояния здоровья животных, перио­да лактации, породы и др. При маститах электропроводность молока животных повышается, при фальсификации молока во­дой − понижается.

Окислительно-восстановительный потенциал характеризует окисляюще-восстанавливающую способность молока. К вещест­вам, способным к окислению или восстановлению, относят ви­тамин С, лактофлавин, токоферол, цистин, пигменты, ферменты, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. В свежем сы­ром молоке окислительно-восстановительный потенциал состав­ляет 250−350 мВ. Снижается он при развитии в молоке микро­организмов, при нагревании молока
и связанным с этим улету­чиванием кислорода и разрушением витамина С.

Удельная теплоемкость молока − 0,910–0,925 ккал/кг. Обу­словлена она химическим составом. Данный показатель необходим
для определения затрат тепла и холода для нагревания и охлаждения молока.

Титруемая кислотность выражается в градусах Тернера (°Т) − количество миллилитров 0,1 н. раствора гидроокиси нат­рия (калия), необходимое для нейтрализации 100 мл или 100 г продукта (1 °Т соответствует 0,009 % молочной кислоты). Кис­лотность свежевыдоенного молока от 16 °Т до 18 °Т. Титруемая кислот­ность молока обусловливается наличием белков (4–5 ^оТ), кислых солей (около
11 °Т) и двуокиси углерода (1–2 °Т). Данный показатель зависит от состояния здоровья, кормового рациона, породы, периода лактации и др. Он является критерием оценки свежести и натуральности молока.

рН-Активная кислотность − концентрация свободных ионов водорода в молоке, численно равна отрицательному десятично­му логарифму концентрации водородных ионов (Н+), выражен­ной в моль/л. рН цельного молока − в среднем 6,7 при актив­ности ионов водорода 2´ моль/л и колеблется от 6,6 до 6,8, что соответствует активности ионов водорода (2,51…1,58)´ моль/л. Между титруемой и активной кислотностью мо­лока прямой взаимозависимости нет, однако существуют усред­ненные соотношения между показателями рН и титруемой кис­лотностью.

Буферная емкость молока определяется количеством мл ще­лочи или кислоты, которое необходимо добавить к 100 мл моло­ка, чтобы изменить величину рН на единицу. Обусловлена она наличием в молоке буферных систем − белковой, фосфатной, цитратной, бикарбонатной и др.

1.5 Значение составных частей молока в технологии
производства молочных продуктов

К важным технологическим свойствам молока относятся термоустойчивость и сычужная свертываемость.

Термоустойчивость молока определяет его пригодность к вы­сокотемпературной обработке. Это свойство учитывают при про­изводстве молочных консервов, стерилизованного молока, про­дуктов детского питания. Обусловлено оно в основном его кис­лотностью и солевым составом. Повышение кислотности молока в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий сни­жает его термоустойчивость. Последнее зависит от равновесия между катионами (кальций, магний и др.) и анионами (цитра­ты, фосфаты и др.) молока; избыток тех или других нарушает солевое равновесие системы, что может привести к коагуляции белков.

Сычужная свертываемость молока относится к факторам, определяющим его пригодность для производства сыра. Продолжительность сычужной коагуляции белков и плотность сгустка зависят от концентрации ионов водорода в молоке. При снижении рН молока реакция протекает быстрее и сгусток по­лучается более плотным, что связано с повышением активности сычужного фермента. Оптимальное значение рН составляет 5,35−5,7. Изменение концентрации ионов кальция в молоке су­щественно влияет на продолжительность свертывания белков и плотность сычужного сгустка. Наилучшая коагуляция белков наблюдается при концентрации хлорида кальция в молоке, рав­ной 0,142 %. Скорость свертывания белков и плотность сгустка молока зависят от количества казеина в молоке: чем оно боль­ше, тем выше плотность молока, быстрее произойдет коагуля­ция белков и сгусток будет плотнее. Свертываемость молока считается хорошей, нормальной или слабой, если продолжи­тельность свертывания менее 10 мин, от 10 до 15 мин и более 15 мин.

В технологии молочных продуктов важную роль играет сво­бодная вода, так как многие физико-химические и микробиоло­гические процессы протекают только при ее наличии. Регули­руя содержание свободной воды, можно получить желаемую консистенцию молочных продуктов.

Наряду со свойством казеина свертываться под действием сычужного фермента он также своими полярными группами и пептидными группировками связывает более 2 г воды на 1 г белка. Это свойство обеспечивает устойчивость частиц белка в сыром, пастеризованном и стерилизованном молоке. В процессе высокотемпературной тепловой обработки молока происходит взаимодействие денатурированного β-лактоглобулина с казеи­ном, в результате чего гидрофильные свойства казеина усили­ваются. От интенсивности этого взаимодействия зависят струк­турно-механические свойства (прочность, способность отделять сыворотку) кислотного и кислотно-сычужного сгустков, образу­ющихся при выработке кисломолочных продуктов и сыра. Гид­рофильные свойства казеина и продуктов его распада также определяют водосвязывающую и влагоудерживающую способ­ность сырной массы при созревании сыра, то есть консистенцию готового продукта.

Наличие в молоке лактозы имеет большое значение в тех­нологии молочнокислых продуктов и в практике ветсанэкспертизы. Благодаря лактозе в молоке можно вызвать направленное молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое или комбинированное брожение, что широко используется в про­мышленности. При нагревании и длительном выдерживании при температуре 95 °С и выше лактоза придает молоку коричневую окраску в результате карамелизации. Размеры и количество жировых шариков липидов обуслов­ливают технологические свойства молока при сепарировании и переработке его в масло и сыр. Большие потери жира наблюда­ются в том случае, если в молоке он преобладает в форме мел­ких жировых шариков.

При слишком высоком содержании в молочном жире насы­щенных жирных кислот − пальмитиновой, миристиновой и стеа­риновой − масло имеет крошковатую консистенцию. Ненасы­щенные жирные кислоты придают молочному жиру и молочным продуктам нежную консистенцию, своеобразный вкус и обуслов­ливают высокую биологическую ценность.

Минеральные вещества характеризуют коллоидное состоя­ние белков при переработке молока. Буферная способность со­ставных компонентов молока имеет важное значение в молоч­ной промышленности. В молоке и молочных продуктах в ре­зультате высокой буферной емкости возможно развитие микро­флоры, несмотря на высокую титруемую кислотность.

1.6 Бактерицидные свойства молока и их использование
в производстве

Молоко, находящееся в вымени лактирующих животных и в те­чение определенного периода после выдаивания, обладает бактериостатическим и бактерицидным свойством. Обусловлено это наличием в молоке антибактериальных веществ, вырабатывае­мых организмом животного и поступающих из крови и клеток молочной железы. К этим веществам относят антитела (анти­токсины, агглютинины, бактериолизины и др.), иммуноглобулины, лизоцим, лактоферрин, комплемент, лактенин, ферменты (пероксидаза и др.), систему лактопероксидазы − тиоциацит − Н₂О₂ и др. Особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво. Период, в течение которого бактерии, по­павшие в молоко, не размножаются, называется бактерицидной фазой. Длительность ее зависит от многих факторов. Продол­жительность данной фазы при различных температурах молока следующая: при
37 °С − 2 ч, 30 °С – 3 ч, 25 °С – 6 ч, 10 °С – 24 ч, 5 °С − 36 ч и при 0 °С − 48 ч. При нагревании молока до 70 °С и выше бактери­цидные вещества разрушаются и микрофлора, попавшая в та­кое молоко, размножается беспрепятственно. На бактерицид­ную фазу влияют промежуток времени с момента выдаивания до охлаждения молока − чем короче этот промежуток времени, тем продолжительнее бактерицидная фаза; степень охлажде­ния − чем ниже температура охлажденного молока, тем продолжительнее бактерицидная фаза; величина бактериальной обсемененности молока − чем она ниже, тем дольше сохраняют­ся бактерицидные свойства молока.

1.7 Молоко других сельскохозяйственных животных и его
рациональное использование

Кроме молока коров, для питания используют и молоко других животных − овец, коз, кобылиц, верблюдиц и др.

Молоко козы по составу и свойствам близко к коровьему. Отличается более высоким содержанием белка, жира, кальция, меньшим содержанием каротина. В молочном жире больше каприновой и линолевой кислот, а жировые шарики мельче ша­риков жира коровьего молока, что способствует лучшему усвое­нию его организмом. Аминокислотный состав белков козьего молока близок к аминокислотному
составу белков женского молока. По сравнению с коровьим козье молоко менее термо­стойко, так как в нем больше ионов кальция. Оно богато вита­минами А и С. Его используют для детского питания и в смеси с молоком овец для приготовления брынзы и рассольных сыров.

Молоко овцы −белая с желтоватым оттенком вязкая жид­кость с характерным запахом и сладковатым привкусом. По сравнению с коровьим молоком в нем больше сухих веществ, белков, жира и минеральных веществ (кальция, фосфора, калия), имеет высокую кислотность, плотность и вязкость. Вслед­ствие большой буферной емкости свертывается при более вы­сокой кислотности (120−140 °Т). Молоко обладает высокой биологической ценностью, богато витаминами С, А, тиамином и рибофлавином. Используют для приготовления брынзы и других рассольных сыров. В странах Средней Азии из него вырабатывают масло, которое имеет мягкую консистенцию и салистый привкус.

Молоко буйволицы − вязкая белая жидкость приятного за­паха и вкуса. По сравнению с молоком коров в нем также боль­ше сухих веществ, жира, оно богато кальцием, фосфором, вита­минами С и А.
Быстрее свертывается сычужным ферментом. Из буйволиного молока вырабатывают сливочное масло, кисло­молочные продукты (сметану, мацун) и рассольные сыры.

Молоко кобылиц имеет голубоватый оттенок, сладкий, не­сколько терпкий вкус. В нем в 2 раза меньше белков, жира, минеральных веществ, в полтора раза больше лактозы, чем в коровьем молоке. Имеет низкую кислотность (6 °Т). По составу белков молоко кобылиц относится к альбуминовому и прибли­жается к женскому. При свертывании молока образуются мел­кие нежные хлопья. Жир молока имеет низкую температуру плавления (21−23 °С), содержит много низкомолекулярных и ненасыщенных жирных кислот, в молоке больше витамина С. Молоко кобылиц можно использовать в цельном виде при вскармливании грудных детей. Оно идет при приготовлении ценного диетического и лечебного продукта − кумыса.

Молоко верблюдиц сладковатое со специфическим привку­сом. По сравнению с коровьим молоком в нем больше сухих веществ, жира, белков, лактозы. Жир молока имеет высокую температуру плавления (38−44 °С), содержит в основном вы­сокомолекулярные жирные кислоты. Молоко богато витамина­ми С, А, тиамином. Используют его в свежем виде и для приго­товления кисломолочных продуктов (творог, айран, катык, шубат), сыра и масла.

Молоко самки северного оленя характеризуется очень высо­ким содержанием сухих веществ, жира, белка и минеральных веществ. Оно обладает высокой биологической и энергетической ценностью. Используют в пищу в натуральном виде и для про­изводства масла.

Молоко ослицы и самки мула по химическому составу близ­ко к молоку кобыл. При сычужном и кислотном свертывании образуются мелкие хлопья (сгусток не образуется). Температу­ра плавления молочного жира очень низкая (17,5 °С). Молоко ослицы обладает высокими биологическими свойствами − в нем много иммуноглобулинов, является лечебным продуктом пита­ния для детей, в том числе грудных, находящихся на искусст­венном вскармливании. Из молока ослиц готовят также кумыс. Молоко самки мула обладает такими же свойствами и исполь­зуется, как и молоко ослицы. Оно содержит (%): сухих ве­ществ − 8,4; жира − 1,6; лактозы − 4,8; минеральных ве­ществ − 0,4.

Молоко самок зебу близко к коровьему, но в нём больше жира и белков. Используют в натуральном виде и для изготов­ления молочных продуктов. В Азербайджане и в степной зоне Украины ведется работа по скрещиванию зебу с крупным ро­гатым скотом в целях повышения его жиро- и белковомолочности, а также невосприимчивости к пироплазмозу.

Молоко самки яка по сравнению с коровьим содержит боль­ше жира (6,5 %), белка (5 %) и молочного сахара (5,6 %). Ис­пользуют в натуральном виде и перерабатывают на те же мо­лочные продукты, что и коровье молоко.

Молоко лосихи имеет много сухих веществ, жира, белка и минеральных веществ. Обладает лечебными свойствами при желудочно-кишечных заболеваниях. Используют в натуральном виде и перерабатывают в масло.

Молоко самки антилопы канны содержит значительное коли­чество жира, белков и минеральных веществ, иммуноглобули­нов и лизоцима, обладает сильным бактерицидным действием (при комнатной температуре не свертывается в течение 4−5 дней), а также диетическими и лечебными свойствами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: