ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.04.2024

Просмотров: 454

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

В состав молока входит ценный углевод - лактоза (молочный сахар), используемый организмом в качестве источника энергии. Поступление лактозы в кишечник ребенка способствует развитию полезной микрофло­ры, которая, образуя молочную кислоту, подавляет гнилостные процессы.

Не менее ценны и минеральные компоненты молока. Прежде всего, следует отметить высокое содержание солей кальция и фосфора, кото­рые нужны организму для формирования костной ткани, восстановле­ния крови, деятельности мозга и т. д. Оба элемента находятся в молоке не только в прекрасно усвояемой форме, но и в хорошо сбалансирован­ных соотношениях, что позволяет организму максимально их усваивать. Около 80% суточной потребности человека в кальции удовлетворяется за счет молочных продуктов.

В молоке содержатся такие важные макроэлементы, как калий, на­трий, магний, хлор, а также микроэлементы - цинк, кобальт, марганец, медь, железо, йод, которые участвуют в построении ферментов, гормо­нов и витаминов.

Молоко является почти всех ви­дов витаминов. Так, суточная потребность в относительно дефицитном витамине В2 удовлетворяется на 42—50% за счет молока и молочных про­дуктов. Также основным источником витамина А в питании человека является сливочное масло.

Таблица 1

Примерные физиологические нормы потребления

молока и молочных продук­тов,

рекомендуемые Институтом питания РАМН

Продукт

Рекомендуемая норма

потребления

в сутки, г

в год, кг

Молоко и молочные продукты (в пересчете на молоко)

В том числе:

молоко цельное и кисломолочные напитки

творог

сметана

масло

сыр

1090

330

25

18

16

17

392,0

1

119,0

8,9

6,5

5,9

6,1


Лекция 2 химический состав молока

2.1 Средний химический состав коровьего молока

Молоко представляет собой биологическую жидкость, которая обра­зуется в молочной железе млекопитающих и предназначена для вскарм­ливания новорожденного. Средний упрошенный состав ко­ровьего молока представлен на рис. 1.

Химический состав молока не только определяет его пищевую и био­логическую ценность, но и влияет на технологическую переработку, вы­ход и качество готовой продукции.

Содержание отдельных компонентов в молоке не постоянно, оно изменя­ется в зависимости от стадии лактации, породы животных, состояния здоровья кормов, времени года, возраста, индивидуальных особенностей, условий со­держания, техники доения и т.д.

Рис.1. Средний химический состав коровьего молока

2.2 Вода в составе молока

Вода выполняет разнообразные функции и играет важную роль в био­химических процессах. Она является растворителем органических и не­органических веществ. В водной среде проходят все многочисленные реакции живого организма. В некоторых реакциях вода принимает не­посредственное участие (реакции гидролиза, окисления веществ и др.).

В молоке содержится в среднем 88 % воды (с колебаниями от 86 до 89 %). Вода, входящая в состав молока и молочных продуктов, неоднородна по физико-химическим свойствам, и роль ее неоди­накова.

Большая часть воды молока (84,5 - 85%) находится в свободном состоянии, т. е. может при­нимать участие в биохимических реакциях. Сво­бодная вода молока представляет собой раствор различных органических и неорганических ве­ществ (сахара, солей и пр.). Ее легко можно пре­вратить в состояние льда при замораживании мо­лока или удалить при сгущении и высушивании.

Меньшая часть (3 - 3,5%) воды находится в связанном состоянии. Существует 2 формы связи воды в молоке:

1. Адсорбционно связанная вода удерживается молекулярны­ми силами около поверхности коллоидных час­тиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов). При адсорбировании диполи воды располагают­ся несколькими слоями вокруг гидрофильных центров белковой молекулы (рис.2).


Рис. 2. Схема гидратной оболочки белковой молекулы:

1 – диполи воды; 2 - белок

Первый слой (ориентированные неподвижные молекулы воды, прочно связанные с белком) на­зывают гидратной или водной оболочкой. От свойств гидратных оболочек зависит стабильность белковых частиц, а также жировых шари­ков молока. Последующие слои молекул воды связаны с белком менее прочными связями, и по свойствам она не отличается от свободной воды.

2. Особая форма связанной воды - химически связанная вода. Это вода кристаллогидратов, или кристаллизационная вода. В молоке кристалли­зационная вода связана с кристаллами молочного сахара (С12Н22011 Н20).

Связанная вода по своим свойствам отличается от свобод­ной. Она не замерзает при низ­ких температурах (ниже - 40°С), не растворяет соли, сахар. Связанную воду нельзя удалить из молока при высушивании. По количеству связанной воды обычно судят о гидро­фильности белков, т.е. способ­ности связывать всю влагу (влагу первого и последующих слоев).


Контрольные вопросы:

  1. Каков средний химический состав коровьего молока?

  2. Массовые доли каких составных частей молока контролируются на молочных предприятиях?

  3. В каком состоянии находится вода в молоке?

Лекция 3

БЕЛКИ МОЛОКА

3.1 Общая характеристика, аминокислотный состав

и структура белков

Белки - высокомолекулярные полимерные соединения, построен­ные из аминокислот. В их состав входит около 53 % углерода, 7% водоро­да, 22% кислорода, 15 - 17% азота и от 0,3 до 3% серы. В некоторых бел­ках присутствуют фосфор, железо и другие элементы.

Все белки в зависимости от их строения и свойств делятся на две груп­пы:

  • простые, или протеины (от греч. protos - первый, важнейший) они состоят только из аминокислот;

  • слож­ные, или протеиды, в молеку­ле протеидов помимо белковой части имеются соединения небелковой природы.

Белки выполняют многочисленные биологические функции - струк­турную, транспортную, защитную, каталитическую, гормональную и др.

В состав белков входят остатки 20 различных аминокислот. Общая формула аминокислот следующая:

H

R-C-COOH

NH2

Все аминокислоты содержат аминогруппу NH2, имеющую основной характер, и карбоксильную группу СООН, несущую кислые свойства.

Белкам свойственны различные структуры. Последовательность ами­нокислотных остатков в полипептидной цепи называют первичной струк­турой белка (рис. 3, а). Она специфична для каждого белка.

В молекуле белка полипептидная цепь частично закручена в виде α-спирали, витки которой скреплены водородными связями.

Вид спирали характеризует вто­ричную структуру (рис. 6, б). Возможна также слоисто-складчатая структура.

Пространственное расположение полипептидной цепи определяет тре­тичную структуру белка (рис. 3, в). В зависимости от простран­ственного расположения полипептидной цепи форма молекул белков мо­жет быть различной. Если полипептидная цепь образует молекулу ните­видной формы, то белок называется фибриллярным (от лат. fibrilla - нить), если она уложена в виде клубка - глобулярным (от лат. globulus - шарик).


Рис. 3. Структуры белковых Четвертичная структура харак-

молекул: теризует способ расположения

а) первичная; б) вторичная; в пространстве отдельных поли-

в) третичная; г) четвертичная пептидных цепей в белковой моле-

куле.

Белки обладают большой молекулярной массой (от нескольких ты­сяч до нескольких миллионов). Вследствие большого размера белковых частиц водные растворы их представляют собой коллоидную систему, которая состоит из дисперсионной среды (растворитель) и дисперсной фазы (частицы растворенного вещества).

Благодаря присутствию в аминокислотных остатках групп, способ­ных к ионизации (СООН, NH2 и др.), белковые молекулы несут отрица­тельные и положительные заряды. Нарушение этих факторов устойчивости при­водит к осаждению (коагуляции) частиц. Коагуляцию можно осуществить, добавляя в раствор белков дегидра­тирующие вещества (спирт, ацетон, сульфат аммония и некоторые дру­гие соли), разрушающие гидратную оболочку. При этом происходит об­ратимое осаждение белков, т. е. при удалении этих веществ белки вновь переходят в нативное состояние.

При действии на белок солей тяжелых металлов, кислот и щелочей, а также при нагревании происходят необратимые реакции осаждения с потерей первоначальных свойств белка. Это явление называется денату­рацией. Она характеризуется развертыванием полипептидной цепи бел­ка, которая в нативной белковой молекуле была свернута. В ре­зультате развертывания полипептидных цепей на поверхность белковой молекулы выходят гидрофобные группы. При этом белок теряет растворимость, агрегирует и выпадает в осадок.