Файл: stf079.doc

Лекция 11 свойства коровьего молока

Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, ха­рактеризуется определенными физико-химическими, органолептическими и технологичес­кими свойствами. Одна­ко они могут резко меняться под влиянием различных факторов (стадия лактации, болезни животных и др.), а также при фальсификации молока. Поэтому их определение позволяет оценить натуральность, качество и пригодность молока к переработке в те или иные молочные продукты.

11.1 Физико-химические свойства молока

Титруемая кислотность. Титруемая кислотность выражается в условных единицах – градусах Тернера (^оТ). Под градусами Тернера понимают количество кубических сантиметров 0,1 н. раствора гидроксида натрия, ко­торое расходуется на нейтрализацию (титрование) 100 см³ молока, раз­бавленного вдвое водой. Кислотность свежевыдоенного молока, в сред­нем, составляет 16 - 18 ^оТ. Титруемая кислотность молока обусловлена на­личием некоторых анионов фосфорной и лимонной кислот), белков (казеин и сывороточные белки) и диоксида углеро­да. Белки дают 4 - 5°Т, дигидрофосфаты и дигидроцитраты - около 1°Т, СО₂ и другие составные части молока - 1 - 2°Т.

Кислотность молока у отдельных животных может изменяться в до­вольно широких пределах. Она зависит от рационов кормления, поро­ды, возраста, индивидуальных особенностей животного и т. д. Особенно сильно меняется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболеваниях животных. В первые дни после отела кис­лотность молока (молозива) очень высока за счет большого содержания белков и солей. Затем, по мере установления нормального химического состава молока, кислотность снижается. Стародойное молоко имеет низ­кую кислотность.

Свежее натуральное молоко с повышенной естественной кис­лотностью (от 19 до 21 °Т) пригодно для производства кисломолочных продуктов и сыра. При хранении сырого молока кислотность повышается по мере раз­вития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с обра­зованием молочной кислоты.

Активная кислотность. Активная кислотность выражается концентра­цией водородных ионов, или водородным показателем (рН). Водородный показатель свежего молока колеблется в пределах 6,55 - 6,75. Активная кислотность не совпадает с титруемой. При хране­нии сырого молока титруемая кислотность изменяется значительно бы­стрее, чем активная. Несовпадение активной и титруемой кислотности объясняется буферностью молока, которая обусловлена содержанием в нем белков и смеси фосфатов и цитратов. Буферные свойства белков молока объясняются наличием аминных и карбоксильных групп. Буферные свойства фосфатов проявляются во взаимном переходе гид­рофосфатов в дигидрофосфаты и обратно. Буферные свойства составных частей молока играют большую роль в жизнедеятельности организмов при изготовле­нии кисломолочных продуктов и сыра. Так, рН кефира при титруемой кислотности 80°Т имеет величину равную 4,76. Аналогично, в сыре при высокой титруемой кислотности рН составляет лишь 5,3 - 5,5, что объяс­няется буферными свойствами белков сырной массы. При такой актив­ной кислотности в сыре и кисломолочных продуктах возможно развитие молочнокислых бактерий.

Окислительно-восстановительный потенциал. Окислительно-восстановительный потенциал молока характеризует способность его составных частей отдавать или присоединять электро­ны (атомы водорода).

Молоко содержит ряд химических соединений, способных легко окис­ляться и восстанавливаться. Окислительно-восстановительную систему молока образуют аскорбиновая кислота, токоферолы, рибофлавин, цистеин, оксидоредуктазы, кислород и другие легко восстанавливающиеся и окисляющиеся вещества. От окислительно-восстановительного потенциала зависят развитие в молоке, заквасках, сырной массе молочнокислых бактерий и протека­ние биохимических процессов (распад белков, аминокислот, жира, на­копление ароматического вещества диацетила и др.).

Плотность молока. Плотность молока - это масса молока при 20°С, заключенная в еди­нице объема (кг/м3). Ее определяют ареометрическим методом.

Плотность молока зависит от температуры и содержания в нем со­ставных частей, которые имеют следующую плотность (кг/м3): молоч­ный жир — 922, белки — 1391, молочный сахар —1610, соли — 2857.

Так как химический состав молока непостоянен, то и плотность его колеблется в довольно широких пределах - от 1027 до 1032 кг/м3.

Плотность молока, определенная сразу же после доения, ниже плот­ности, измеренной через несколько часов, на 0,8-1,5 кг/м3. Поэтому ее сле­дует контролировать через 2 ч после дойки.

Плотность молока изменяется в течение лактационного периода и под влиянием различных факторов (болезней, породы животного и др.). В первые дни после отела молоко (молозиво) характеризуется высоким со­держанием белков, вследствие чего плотность его достигает 1400 кг/м3. Плотность молока, полученного от больных животных, ниже, чем плот­ность молока здоровых животных. Это объясняется значительными из­менениями составных частей молока.

По плотности молока судят о его натуральности. При добавлении к молоку воды плотность его уменьшается (10% добавленной воды снижа­ет плотность в среднем на 3 кг/м³).

Вязкость. Под вязкостью, или внутренним трением, понимают свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части ее относительно другой.

В среднем, вязкость молока при 20°С равна 1,8*10^-3 Пас с колебаниями от 1,3*10^-3 до 2,2*10^-3Па с. Вязкость молока за­висит от содержания белков, жира и их агрегатного состоя­ния. В результате охлаждения, хранения, перекачивания, го­могенизации и тепловой обработки вязкость молока изменя­ется.

Поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение молока при 20°С, в среднем, равно 44*10^-3 Н/м. Более низкое поверхност­ное натяжение молока, по сравнению с поверхностным натяжением воды, объясняется наличием в молоке веществ, снижающих поверх­ностное натяжение, - поверхностно-активных веществ (ПАВ). К ним относятся белки плазмы молока, белки оболочек жировых шариков, фосфолипиды, жирные кислоты.

Поверхностное натяжение молока непостоянно и зависит от темпе­ратуры, химического состава, режима технологической обработки, про­должительности хранения молока, содержания в нем кислорода, состо­яния белков, молочного жира, активности липазы и других факторов. Поверхностное натяжение понижается с увеличением тем­пературы молока и при его прогоркании.

Осмотическое давление и температура замерзания. Осмотическое давление молока нормального химического состава величина сравнительно постоянная и, в среднем, равна 0,66 МПа. Оно обус­ловливается, в основном, высокодисперсными веществами - молочным са­харом и солями (хлоридами, фосфатами натрия и калия). Белки незначи­тельно влияют на осмотическое давление молока, жир вообще не влияет.

Осмотическое давление обычно рассчитывают по температуре замер­зания молока, так как между ними имеется определенная связь. Темпе­ратура замерзания молока, в среднем, равна - 0,540°С (с колебаниями от - 0,505 до - 0,575°С). Температура замерзания молока, как и осмотическое давление, - ве­личина довольно постоянная. Она изменяется при разбавлении молока водой, добавлении к нему соды, повышении кислотности, изменении химического состава молока при заболевании животного.

При разбавлении молока водой температура замерзания повышает­ся, поэтому по температуре замерзания определяют натуральность мо­лока (криоскопический метод).

11.2 Органолептические свойства

Свежее сырое молоко характеризуется определенными органолептическими, или сенсорными (от лат. sensus - чувство, ощущение) свой­ствами - внешним видом, консистенцией, цветом, запахом и вкусом. Заготовляемое молоко должно быть одно­родной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-желтого цве­та, без посторонних, несвойственных ему запахов и привкусов.

Непрозрачность и белый цвет молока обусловливают коллоидные ча­стицы белка и жировые шарики, рассеивающие свет, желтоватый отте­нок - растворенный в жире каротин. Приятный, едва уловимый запах молока зависит от наличия в нем летучих соединений - диметилсульфида, ацетона, ацетальдегида, низкомолекулярных жирных кислот и др. Слабовыраженный сладковатый, присущий только молоку вкус опреде­ляют основные компоненты молока: жир придает ему некоторую не­жность, лактоза - сладость, белки и соли - полноту вкуса.

На вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы - состояние здоровья животных, стадия лактации, рационы кормления, продолжительность и условия хранения молока и т. д. Резкие изменения содержания вкусовых и летучих компонентов молока приводят к возник­новению различных пороков вкуса и запаха - кормовой, горький, про­горклый, окисленный привкус и др.

11.3 Технологические свойства молока

К основным технологическим свойствам молока относят термоустой­чивость и сычужную свертываемость.

Молоко, полученное от здоровых животных, обладает термоустойчи­востью (термостабильностью) - способностью при высоких температу­рах сохранять первоначальные свойства. Оно обладает стойкостью при нагревании до 100°С в течение нескольких десятков минут. При более высоких температурах и продолжительной выдержке его белки могут ко­агулировать. Продолжительность нагревания при 130°С до коагуляции белков в различных образцах молока колеблется от 2 до 60 мин и выше.

Видимая коагуляция белков молока наблюдается только при осажде­нии казеина. Таким образом, термоустойчивость молока зависит, в основ­ном, от устойчивости казеиновых мицелл.

Свежее молоко кислотностью 18°Т выдерживает высо­котемпературную обработку без явных признаков коагуляции казеина. Повышение кислотности молока в резуль­тате молочнокислого брожения значительно влияет на термоустойчи­вость. Увеличение количества ионов кальция в молоке при по­вышенной кислотности приводит к агрегации казеиновых частиц, кото­рые легко коагулируют при нагревании.

Основными причинами низкой термоустойчивости молока являются повышенная кислотность и нарушенный солевой и бел­ковый состав. Колебания состава молока зависят от времени года, ста­дии лактации, болезней, породы, индивидуальных особенностей живот­ных, рационов кормления.

Термоустойчивость молока необходимо контролировать при произ­водстве стерилизованного молока, молочных консервов, продуктов дет­ского питания и др. В настоящее время для определения термоустойчи­вости молока проводят алкогольную пробу.

Под сычужной свертываемостью молока понимают способность его белков коагулировать под действием внесенного сычужного фермента с образованием относительно плотного сгустка. Продолжительность сы­чужной свертываемости заготовляемого молока колеблется в широких пределах. Так, при стандартных условиях проведения сычужной пробы продолжительность свертывания может составлять 10 - 35 мин. Иногда молоко очень медленно свертывается под действием сычужного фермента или вовсе не свертывается. Такое молоко называют сычужно-вялым.

Способность молока к сычужной свертываемости определяется, в пер­вую очередь, содержанием в нем казеина и солей кальция - чем оно больше, тем выше скорость свертывания молока и плот­ность образующихся белковых сгустков, и наоборот.

Использование сычуж­но-вялого молока при выработке сыра и творога приводит к образова­нию непрочного сгустка, имеющего низкие структурно-механические и синеретические свойства