ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.04.2024

Просмотров: 549

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

Молочный сахар под действием разбавленных кислот гидролизуется. При этом он распадается на D-галактозу и D-глюкозу, которые затем превращаются в альдегиды и кислоты. Молочный сахар гидролизуется также под действием лактазы, выделяемой молочнокислыми бактерия­ми, дрожжами и другими микроорганизмами

Брожение. Это процесс глубокого распада молочного сахара (без уча­стия кислорода) под действием ферментов микроорганизмов. При бро­жении молочный сахар распадается на более простые соединения: кис­лоты, спирт, углекислый газ и пр. В результате выделяется энергия, не­обходимая для жизнедеятельности организмов. В зависимости от обра­зующихся продуктов различают молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое и другие виды брожения.

Все виды брожения до образования пировиноградной кислоты идут по одному и тому же пути. На первой стадии молочный сахар под влия­нием лактазы распадается на моносахариды: глюкозу и галактозу (галактоза не подвергается непосредственному брожению и переходит в глюкозу)

С12Н22О112О → С6Н12О6 + С6Н12О6

Лактоза Глюкоза Галактоза

В дальнейшем глюкоза вовлекается в целый рад ферментативных ре­акций. Из каждой молекулы глюкозы образуется две молекулы пировиноградной кислоты.

С6Н12О6 → 2 СН3СОСООН

Лактоза Пировиноградная кислота

Последующие превращения пировиноградной кислоты (в зависимо­сти от вида брожения) идут в разных направлениях, которые определя­ются специфическими особенностями (составом ферментов) микроор­ганизмов.

Молочнокислое брожение - основной процесс при производстве кис­ломолочных продуктов, сыров, кисло-сливочного масла. Спиртовое броже­ние происходит при выработке кефира, кумыса и ацидофильно-дрожжевого молока. Пропионовокислое брожение играет важную роль в созрева­нии сыров с высокой температурой второго нагревания (швейцарский, со­ветский и др.). Маслянокислое брожение при производстве молочных про­дуктов нежелательно, так как является причиной появления в кисломолоч­ных продуктах неприятного вкуса и запаха, а в сырах - вспучивания.


5.3 Другие углеводы молока

В молоке обнаружены в свободном состоянии моносахариды (глав­ным образом, глюкоза и галактоза) и их фосфорные эфиры.

Моносахариды и их фосфорные эфиры - важнейшие промежуточ­ные соединения процесса синтеза лактозы и других олигосахаридов мо­лока.

Часть моносахаридов молока и их аминопроизводные содержатся в связанном состоянии. Они входят в состав сложных олигосахаридов, χ-казеина, иммуноглобулинов, лактоферрина и др.

В коровьем молоке в виде следов находятся олигосахариды, они выполняют важную специфическую функцию - стимулируют рост бифидобактерий в кишечнике новорожденного. Коровье молоко мно­го беднее этими олигосахаридами по сравнению с женским молоком.

Контрольные вопросы:

  1. Напишите формулу лактозы и опишите ее свойства.

  2. Основные виды брожения лактозы?

  3. Какие углеводы встречаются в молоке?

Лекция 6 минеральные вещества в составе молока

Минеральные, или зольные, вещества встречаются в организмах в раз­личных количествах. В зависимости от содержания их разделяют на мак­роэлементы (Са, Р, Mg, Na, К, CI, S) и микроэлементы (Fe, Cu, Zn, I и др.).

Минеральные вещества выполняют разнообразные функции. Они обеспечивают построение костной ткани (Са, Р, Mg), создают осмоти­ческое давление и буферные системы крови (Na, К), входят в состав не­которых гормонов (I, Zn, Cu), ферментов и витаминов (Fe, Co) и т. д.

В золе молока, содержание которой составляет 0,7 - 0,8%, обнаруже­ны следующие элементы: Са, Mg, P, Na, К, CI, S, Fe, Cu, Co, I, F, Mn, Zn и др. (рис. 4). В молоке данные элементы содержатся в виде катионов и анионов, в прочном соединении с органическими веществами (в составе белков, ферментов, нуклеиновых кислот) и др.

Макроэлементы. Среднее содержание наиболее важных макроэлементов в молоке (в мг%) следующее: кальций - 120, фосфор - 95, калий - 140, натрий -50, магний - 12, хлор - 100.

Большое значение для человека, особенно в детском возрасте, имеют соли кальция, поступающие из молока и молочных продуктов.

Кальций находится в молоке в легко усвояемой и хорошо сбаланси­рованной с фосфором форме. Соли кальция имеют огромное значение для процессов переработки молока. Например, недостаточное количе­ство солей (ионов) кальция обусловливает медленное сычужное сверты­вание молока (в сыроделии считается нормальным содержание 125 - 130 мг% кальция в молоке), а их избыток вызывает коагуляцию белков молока при стерилизации.


Рис. 4. Минеральные вещества молока

Содержание кальция в молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Около 22% всего количества кальция прочно связано с казе­ином (от его содержания зависят размер казеиновых мицелл и их устой­чивость), остальные 78% составляют фосфаты и цитраты. Большая часть этих солей (в основном фосфаты кальция) содержится в коллоидном со­стоянии (в виде агрегатов молекул) и небольшая часть (около 30%) - в виде истинного раствора.

Соли калия и натрия содержатся в ионно-молекулярном состоя­нии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов. Содержание калия в молоке колеблется от 113 до 170 мг%, натрия - от 30 до 77 мг%. Соли калия и натрия имеют большое физиологичес­кое значение. Они создают нормальное осмотическое давление крови и молока и обусловливают их буферную емкость. Кроме того, фосфа­ты и цитраты калия и натрия обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т. е. определенное соотношение между катионами кальция (и магния) и анионами фосфатов и цитратов. Иначе говоря, фосфаты и цитраты калия и натрия регулируют в молоке количество ионизированного кальция, влияющего на размеры и стабильность казеиновых мицелл.

Содержание хлоридов в нормальном молоке колеблется от 80 до 110 мг%. При заболевании животных маститом их количество в молоке резко повышается до 120 - 165 мг% и выше.

Микроэлементы. К ним относят медь, железо, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, се­лен, свинец и некоторые другие элементы.

В молоке микроэлементы связаны с белками и оболочками жировых шариков. Их содержание зависит от рационов кормления, стадии лакта­ции, состояния здоровья животных.

Микроэлементы влияют на пищевую ценность и качество молока и молочных продуктов. Следует отметить, что коровье молоко при высо­кой пищевой ценности содержит мало железа и меди, поэтому при про­изводстве сухих молочных продуктов детского питания в молочную ос­нову добавляют глицерофосфат железа, сульфат меди и другие соли.

Микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки (из воды, оборудования, тары и т. д.). Тогда они отрицательно влияют на качество молочных продуктов. Так, повышенное содержание меди и же­леза приводит к появлению в молоке окисленного привкуса, ускоряет процессы прогоркания и осаливания масла. Увеличенное количество в молоке свинца, кадмия, ртути может представлять угрозу для здоровья человека.



Контрольные вопросы:

  1. Назовите основные макроэлементы молока.

  2. Назовите основные микроэлементы молока.

Лекция 7 ферменты в составе молока

Ферменты (от лат. fermentum - закваска) - биологические катализа­торы, ускоряющие химические реакции в живых организмах. Под дей­ствием ферментов крупные молекулы белков, углеводов, жиров расщеп­ляются на более мелкие.

Ферменты ускоряют реакции в десятки тысяч и миллионы раз. Дей­ствие ферментов строго специфично, т. е. каждый фермент катализирует только одну химическую реакцию. Фермент соответствует своему суб­страту (веществу, химическое превращение которого он катализирует).

Ферменты действуют при определенной температуре, рН среды; их активность зависит от наличия химических веществ - активаторов и ингибиторов. Оп­тимальная температура, т. е. температура, при которой наблюдается мак­симум активности ферментов, для большинства из них равна 40 - 50°С. При дальнейшем повышении температуры активность фермента снижа­ется. При температуре 60-80°С белок, образующий фермент, денатури­рует, и фермент инактивируется (теряет свою активность). При денату­рации белка, как известно, происходит развертывание полипептидной цепи с потерей им биологических свойств.

Тепловая денатурация ферментов имеет важное практическое значе­ние: пастеризация сырья способствует разрушению ферментов и предо­храняет пищевые продукты от ферментативной порчи.

Важным фактором, влияющим на активность ферментов, является рН среды. Ферменты различаются по оптимальным для их действия значе­ниям рН. При слишком кислой или щелочной реакции среды происхо­дит денатурация фермента, и он теряет свою активность.

По химической природе ферменты представляют собой белковые ве­щества. Они могут быть простыми и сложными белками.

Ферменты на­зывают по тому веществу, на которое они действуют, прибавляя к корню названия окончание «аза»: липаза, лактаза, пептидаза и пр. Ферменты подразделяют на шесть клас­сов:

  • оксидоредуктазы (ферменты, катализирующие окислительно-вос­становительные реакции);

  • трансферазы (ферменты, переносящие груп­пы);

  • гидролазы (гидролитические ферменты);

  • лиазы (ферменты отщеп­ления групп);

  • изомеразы (ферменты изомеризации);

  • синтетазы.