ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.04.2024

Просмотров: 578

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

О.А. Шейфель

Биохимия молока и

Молочных продуктов

Конспект лекций

Оглавление

Введение

Лекция 1

1.2 Роль молока и молочных продуктов в питании населения

Лекция 2 химический состав молока

2.1 Средний химический состав коровьего молока

2.2 Вода в составе молока

Контрольные вопросы:

3.2 Классификация белков молока

3.3 Казеин

3.4 Сывороточные белки

3.5 Белки оболочек жировых шариков

4.2 Характеристика молочного жира

4.3 Фосфолипиды, стеарины и другие липиды

Контрольные вопросы:

Лекция 5 углеводы молока

5.1 Общая характеристика углеводов

5.2 Молочный сахар

5.3 Другие углеводы молока

Контрольные вопросы:

Лекция 6 минеральные вещества в составе молока

Контрольные вопросы:

Лекция 7 ферменты в составе молока

7.1 Оксидоредуктазы

7.2 Гидролитические и другие ферменты

Контрольные вопросы:

Лекция 8 витамины в составе молока

8.1 Жирорастворимые витамины

8.2 Водорастворимые витамины

Контрольные вопросы:

9.2 Посторонние химические вещества

Лекция 10 состояние составных частей молока

10.1 Казеин

10.2 Молочный жир

10.3 Соли кальция

Контрольные вопросы:

Лекция 11 свойства коровьего молока

11.1 Физико-химические свойства молока

11.2 Органолептические свойства

11.3 Технологические свойства молока

Контрольные вопросы:

12.2 Фальсификация молока

Контрольные вопросы:

13.2 Замораживание

Контрольные вопросы:

14.2 Перекачивание и перемешивание

14.3 Мембранные методы обработки

14.4 Гомогенизация

Контрольные вопросы:

Лекция 15 изменение составных частей молока при тепловой обработке

15.1 Белки молока

15.2 Соли молока

15.3 Молочный сахар

15.4 Молочный жир

15.5 Витамины и ферменты

Контрольные вопросы:

16.1 Брожение молочного сахара

16.2 Коагуляция казеина и гелеобразование

16.3 Влияние состава молока, бактериальных заквасок и других факторов на брожение лактозы и коагуляции казеина

Контрольные вопросы:

Лекция 17

17.2 Сметана

17.3 Творог

Лекция 18 физико-химические процессы при выработке мороженого

Контрольные вопросы:

Лекция 19 биохимические и физико-химические процессы при производстве сыра

19.1 Сычужное свертывание молока

19.2 Биохимические и физико-химические процессы при обработке сгустка и сырной массы

Контрольные вопросы:

20.2 Изменение содержания влаги и минеральных веществ

20.3 Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра

20.4 Образование вкусовых и ароматических веществ сыра

Контрольные вопросы:

Лекция 21 физико-химические процессы при производстве плавленных сыров

Контрольные вопросы:

22.2 Производство масла методом преобразования высокожирных сливок

22.3 Влияние режимов подготовки сливок на процессы маслообразования

Контрольные вопросы:

Лекция 23 изменение масла в процессе хранения

23.1 Порча жира

23.2 Факторы, влияющие на стойкость масла при хранении

Контрольные вопросы:

24.1 Сгущенное молоко с сахаром

24.2 Сгущенное стерилизованное молоко

24.3 Сухие молочные продукты и зцм

Контрольные вопросы:

Лекция 25 биохимические основы производства детских молочных продуктов

25.1 Состав и свойства женского молока

25.2 Методы приближения молочных смесей к женскому молоку

Контрольные вопросы:

26.2 Молочный сахар

Контрольные вопросы:

Список литературы

3.2 Классификация белков молока

В молоке содержится в среднем около 3,2% белков, колебания составляют от 2,9% до 3,5%. Белки, входя­щие в состав молока, имеют сложный состав, разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям.

Используя современные способы разделения и выделения белков, исследователи установили, что в состав молока входят три группы бел­ков:

  • казеин;

  • сывороточные белки;

  • белки оболочек жировых шариков.

На рис. 4 представлен фракционный состав белков молока.

Биологические функции белков молока многообразны. Так, казеин яв­ляется собственно пищевым белком, выполняющим в организме новорож­денного структурную функцию. Кроме того, казеин транспортирует в со­ставе своих частиц кальций, фосфор и магний. Транспортные функции так­же выполняют лактоферрин и β-лактоглобулин, иммуноглобулины облада­ют защитными функциями, α-лактальбумин - регуляторными и т. д.

Общий белок 3,2%

Подкисление, рН 4,6

Осадок: Фильтрат:

казеин 2,6% сывороточные белки 0,6%

Нагревание до 93-95°С, раскисление

Осадок: Фильтрат:

лактоферрин, β-лактоглобулин, протеоз-пептоны 0,06%

иммуноглобулины, α-лактальбумин

0,54% действие

трихлоруксусной кислоты

Рис. 4. Схема фракционного состава белков молока

3.3 Казеин

Казеин является главным белком молока, его содержание колеблется от 2,1 до 2,9%. Элементарный состав казеина (в %) следующий: углерод - 53,1; водород - 7,1; кислород - 22,8; азот - 15,4; сера - 0,8; фосфор - 0,8. Он содержит несколько фракций, отличающихся аминокислот­ным составом, отношением к ионам кальция и сычужному ферменту.

В молоке казеин находится в виде специфических частиц, или мицелл, представляющих собой сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом кальция.

Казеин – комплекс 4 фракций: αs1, αs2, β, χ. Фракции имеют различный аминокислотный состав и отличаются друг от лруга заменой одного или двух аминокислотных остатков в полипептидной цепи. αs - и β – Казеины наиболее чувствительны к ионам кальция и в присутствии их они агрегируют и выпадают в осадок. χ - Казеин не осаждается ионами кальция и в казеиновых мицеллах, располагаясь на поверхности, выполняет защитную роль по отношению к чувствительным . αs - и β – казеину. Однако χ – казеин чувствителен к сычужному ферменту и под его воздействием распадается на 2 части: гидрофобный пара -χ-казеин и гидрофильный макропротеид.


Полярные группы, находящиеся на поверхности и внутри казеиновых мицелл (NH2, COOH, ОН и др.), свя­зывают значительное количество воды — около 3,7 г на 1 г белка. Спо­собность казеина связывать воду характеризует его гидрофильные свой­ства. Гидрофильные свойства казеина зависят от структуры, величины заряда белковой молекулы, рН среды, концентрации солей и других фак­торов. Они имеют большое практическое значение. От гидрофильных свойств казеина зависит устойчивость казеиновых мицелл в молоке. Гидрофильные свойства казеина влияют на способность кислотного и кислотно-сычужного сгус­тка удерживать и выделять влагу. Изменение гидрофильных свойств ка­зеина необходимо учитывать при выборе режима пастеризации в про­цессе производства кисломолочных продуктов и молочных консервов. От гидрофильных свойств казеина и продуктов его распада зависят водосвязывающая и влагоудерживающая способность сырной массы при созревании сыров, консистенция готового продукта.

Казеин в молоке содержится в виде сложного комплекса казеината кальция с коллоидным фосфатом кальция, так называемого казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК). В состав ККФК также вхо­дит небольшое количество лимонной кислоты, магния, калия и натрия.


3.4 Сывороточные белки

После осаждения казеина из молока кислотой (при рН 4,6 - 4,7) в сыворотке остается около 0,6 % белков, которые называют сывороточны­ми. Они состоят из |β-лактоглобулина, α-лактальбумина, иммуноглобу­линов, альбумина сыворотки крови, лактоферрина.

β-Лактоглобулин, α-лактальбумин и иммуноглобулины выполняют важные биологические функции и имеют большое промышленное зна­чение, вследствие высокого содержания незаменимых и серосодержащих аминокислот. Из сыворотки их выделяют в нативном состоянии с помо­щью ультрафильтрации и применяют для обогащения различных пище­вых продуктов.

Альбумин сыворотки крови содержится в молоке в незначительных количествах и не имеет практического значения. Лактоферрин, несмот­ря на малое содержание, выполняет важные биологические функции и необходим для организма новорожденного.

β-Лактоглобулин. β-Лактоглобулин составляет 50 - 54% белков сыво­ротки (или 7 - 12% всех белков молока). Он имеет изоэлектрическую точку при рН 5,1. При пастеризации молока денатурированный β-лактоглобулин вместе с Са3(Р04)2 выпадает в осадок в составе молочного камня и образует комп­лексы с χ-казеином казеиновых мицелл (осаждаясь вместе с ними при коагуляции казеина). Он не свертывается сычужным ферментом и не коагулиру­ет в изоэлектрической точке в силу своей большой гидратированности.

α-Лактальбумин. В сывороточных белках α-лактальбумин занимает второе место после β-лактоглобулина (его содержание составляет 20 - 25% сывороточных белков, или 2 - 5% общего количества белков). α-Лактальбумин устойчив к нагреванию, он является самой термо­стабильной частью сывороточных белков. Он является специфическим белком, необходимым для синтеза лактозы из галактозы и глюкозы.

Иммуноглобулины. В обычном молоке иммуноглобулинов содержит­ся мало, в молозиве они составляют основную массу (до 90%) сыворо­точных белков.

Иммуноглобулины объединяют группу высокомолекулярных белков, обладающих свойствами антител. Антитела - вещества, образующиеся в организме животного при введении в него различных чужеродных белков (антигенов) и нейтрализующие их вредное действие.

Иммуноглобулины молока име­ют большую молекулярную массу (150 000 и выше), в своем составе со­держат углеводы, термолабильны, т. е. коагулируют при нагревании мо­лока до температуры выше 70°С.


Лактоферрин. Представляет собой гликопротеид молекулярной мас­сой около 76 000, содержит железо. В молоке содержится в малых количествах (менее 0,3 мг/мл), в молозиве его в 10 - 15 раз больше.

3.5 Белки оболочек жировых шариков

К ним относятся белки, являющие­ся структурными элементами оболочек жировых шариков и способствую­щие их стабильности во время технологической обработки. Они могут быть прочно встроенными во внутренний липидный слой оболочки, пронизы­вать ее или располагаться на внешней поверхности оболочки. Некоторые из них обладают свойствами ферментов.

Контрольные вопросы:

  1. Что представляют собой белки? Их основные свойства и состав.

  2. Перечислите главные белки молока и их биологические функции.

  3. Дайте характеристику казеина и его фракциям.

  4. Назовите основные сывороточные белки.

Лекция 4

МОЛОЧНЫЙ ЖИР

4.1 Общая характеристика липидов

Липиды (от греч. lipos - жир) - это общее название жиров и жироподобных веществ, обладающих одинаковыми физико-химическими свойствами. Липиды не растворяются в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях (эфире, хлороформе, ацетоне и др.). К ним относятся нейтральные жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стерины и др.

Нейтральные жиры представляют собой смесь сложных эфиров трехатомного спирта глицерина и жирных кислот - триглицеридов. Все они построены по сле­дующему типу:

nриглицерид диглицерид моноглицерид

В нейтральных жирах обнаружено несколько десятков различных жирных кислот, которые делят на насыщенные и ненасыщенные. Чаще других встречаются из насыщенных жирных кислот:

  • пальмитиновая СН3—(СН2)14—СООН,

  • стеариновая СН3-(СН2)|6-СООН;

из ненасыщенных жирных кислот:

  • олеиновая СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН,

  • линолеваяСН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН,

  • линоленоваяСН3-СН2-(СН=СН-СН2)3-(СН2)6-СООН,

  • арахидоноваяСН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН.


Три последние полиненасыщенные жирные кислоты незаменимые, так как не синтезируются в организме.