Полезные свойства молока и молочных продуктов — Статьи

— основные виды молочных продуктов

и их польза для организма человека.

Молочные продукты:

Молочные продукты очень полезны! Это знают и взрослые и дети. В них содержится много Кальция (Ca), который хорошо усваивается и крайне важен для нашей костной ткани, а также, других макро и микроэлементов. Молоко и молочные продукты богаты белками, содержащими важный набор заменимых и незаменимых аминокислот, и целым комплексом витаминов.

К молочным продуктам относятся молоко, сухое молоко, кефир, творог, твердый сыр и много других продуктов.

Молоко:

Молоко — очень полезный продукт, в нем есть белки, жиры и углеводы. В 100 граммах молока содержится 3,2 грамма белка и 3,2 грамма углеводов. А также много витаминов: А, D, E, С, В6, В12, Н, РР, В5, В2, В1, В9.

Набор аминокислот в молоке очень хорошо сбалансирован, и достаточно легко усваивается (на 96%). В молоке содержится Кальций (Ca) в сочетании с Фосфором (P), благодаря чему он очень хорошо усваивается.

Попадая в желудок молоко сначала сворачивается под воздействием желудочного сока (соляной кислоты), а после этого начинает перевариваться.

Сухое молоко:

Сухое молоко вырабатывают из натурального молока. В начале молоко сгущают, а потом его сушат на специальных вальцовых или распылительных сушилках. Для использования сухое молоко восстанавливают, смешивая его с теплой водой. При промышленном производстве для этой цели используют специальное смесительное оборудование, а дома обычную чайную ложку.

Конечно натуральное молоко полезнее сухого молока, в котором часть витаминов и полезных веществ уменьшается при термической обработке. Для чего же, в таком случае, производят сухое молоко? Причина заключается в том, что натуральное молоко быстро портится, а сухое хранится до 8 месяцев и требует значительно меньше затрат для транспортировки и хранения.

Несомненным и значимым плюсом является также то, что в процессе восстановления сухого молока можно обеспечить повышенную концентрацию белков и углеводов в готовом продукте.

Кефир:

Кефир, по праву, считается одним из полезнейших молочных продуктов, в нем содержится целый набор микроэлементов, которые хорошо усваиваются нашим организмом: Кальций (Ca), Натрий (Na), Калий (K), Магний (Mg), Фосфор (P), Железо (Fe) и пр. Кефир богат витаминами: A ,B1, B2, PP, C.

Кроме того, кефир обладает способностями: восстанавливать микрофлору кишечника, подавлять рост болезнетворных микроорганизмов, укреплять наш иммунитет и увеличивать защитные силы организма. Кефир помогает бороться с хронической усталостью, полезен для нормализации сна и восстановления нервной системы, способствует усвояемости других продуктов.

Кефир является диетическим продуктом, на основе которого строятся комплексы сбалансированного питания. Популярность кефира обусловлена лечебными качествами, высокими питательными свойствами в сочетании с низкой калорийностью. Белки, входящие в состав кефира, очень хорошо усваиваются. Именно поэтому этот кисломолочный продукт входит в состав множества диет, направленных как на похудение так и на лечение.

Творог:

Творог содержит незаменимые для организма компоненты в уникальном, легко усваиваемом виде: Кальций (Ca), Калий (K), Фосфор (P), Натрий (Na). В твороге содержатся витамины А, B1, В2, В6, В9, В12, С, D, E, P. Кроме того, натуральный творог — богатый источник белков (незаменимых аминокислот).

В твороге содержится белок, который может заменить белки животного происхождения и необходим для полноценного роста тканей организма. Творог защищает от атеросклероза, укрепляет костные ткани и нервную систему. Он черезвычайно полезен больным сахарным диабетом, желудочно — кишечными заболеваниями, а также заболеваниями нервной системы.

Творог формирует антибактериальные вещества, которые подавляют рост гнилостных бактерий и способствуют нормализации микрофлоры кишечника. Молочнокислые бактерии, способствующие сбраживанию молока в процессе выработки творога, могут синтезировать витамины группы В. Эти же бактерии превращают лактозу молока в молочную кислоту, которая, в свою очередь, способствует усваиванию кальция и фосфора из творога.

Твердый сыр:

Сыры твердых сортов — вкусный и богатый источник белка и широкого спектра аминокислот, необходимых для образования здоровых клеток. В сыре много Кальция (Ca), Цинка (Zn), Натрия (Na), Калия (K), Фосфора (P). Твердый сыр содержит витамины группы A, B1, B2, B9, B12, С, D, E, PP.

Сырные белки по составу аминокислот близки к белкам тканей и органов человека. Поэтому они считаются самыми полезными. Питательные вещества, содержащиеся в сыре, усваиваются человеческим организмом, практически, на 100%. Еще во время его созревания происходит процесс, близкий к тому, который происходит в пищеварительной системе. В твердом сыре содержатся и те аминокислоты, которые организм человека не в состоянии вырабатывать самостоятельно: метионин, триптофан и лизин.

Сыр очень полезен больным туберкулёзом и малокровием, также его рекомендуют употреблять при переломах костей и пищевых отравлениях. Сыр можно смело употреблять в пищу людям с аллергией на молоко, так как в нем сохранены почти все полезные свойства молока, но практически нет лактозы, которая может вызывать аллергические реакции.

Польза индустриальных молочных продуктов:

Все вышеперечисленные полезные свойства в полной мере относятся к натуральным молочным продуктам домашнего приготовления. Но возможно ли сохранить высокое качество при производстве и фасовке молочных продуктов в промышленных масштабах, и что для этого нужно?

Прежде всего, для этого необходимо натуральное исходное сырье, во вторых строжайшее соблюдение технологии всех производственных поцессов, и третьим условием является современное пищевое оборудование, которое способно сохранить питательные свойства продуктов в процессе переработки.

Не менее важным фактором для сохранения полезных свойств молочных продуктов является использование качественных упаковочных материалов.

Полезные свойства молочных изделий

 Все молочные продукты очень полезны для организма человека. В одних содержится больше витаминов, в других – кальция, в каких-то лидирующую позицию занимает белок, а в других – молочный жир.

  В сыре содержится много белка, жира и лидирует среди молочных продуктов по содержанию кальция. Некоторые виды сыров показаны людям, страдающих от ожирения, подагры, гепатита, холецистита, болезней печени, почек. Сыр употребляют как закуску, подают к чаю или кофе или используют в качестве ингредиента приготовляемых блюд. Изготавливают сыр путем введения фермента, который молоко сворачивает, введения микроорганизмов и прессования. В процессе созревания сыра происходит множество различных физико-химических изменений. Наибольшей стоимостью обладают сыры, которые проходят длительное созревание (2-3) месяца. На их качество указывают крупный рисунок сыра (глазки). Ассортимент сыра широк и представлен сырами рассольными, сычужными, твердыми, мягкими, плавлеными, копчеными, кисломолочными, сывороточными, с плесенью.

  Творог, как и сыр, содержит много кальция, белка и содержит мало молочного сахара (лактозы). Творог показан почти во всех диетах, способствует выведению холестерина и способствует снижению давления. Раньше творог называли сыром, а на сегодняшний день его в некоторых деревнях называют сыром и до сих пор. На прилавках магазинов можно увидеть подсоленный нежирный творог, который называют «домашний сыр». Творог бывает различной жирности: от обезжиренного до творога с содержанием жира 18%. Изготавливают творог путем заквашивания молока и отделения сыворотки. Ассортимент творога очень велик. Он может быть классическим, зернистым, с различными наполнителями, творожные массы, сырки.

  Масло содержит много жира (до 83%). Жиры масла легко усваиваются организмом человека, а высокое содержание ретинола (витамина А) делает его пищевую ценность выше. Изготавливают масло путем преобразования высокожирных сливок или методом сбивания. Ассортимент масла представлен маслами, отличающимися по жирности и наличию соли, а также спредами (смесь сливочного масла с растительным) и маслами с добавлением какао (шоколадное масло).

  Сметана, как и масло, отличается высокой жирностью (до 59%), довольно калорийна. Получают сметану путем сквашивания сливок. Используют сметану для подачи к первым блюдам, блинам, сырникам, в качестве компонента блюда или кондитерского изделия, а также в качестве соуса или основы для него. Сметану считают одним из самых вкусных молочных продуктов. Ассортимент сметаны не высок, потому как отличается только по содержанию жира.

  Кефир, простокваша, йогурт отличаются между собой видами заквасок. Ряженку изготавливают из топленого молока. В отличие от сметаны и масла, эти продукты не отличаются сладким вкусом, но об их пользе знают многие. Наибольшим ассортиментом отличается йогурт.

Статья написана с помощью специалистов «Дмитрогорского продукта».

польза и вред » Поликлиника № 2

Молоко и молочные продукты — это основные продукты основой повседневного для употребления, они сопровождают человека на протяжении нескольких десятилетий жизни. Вначале это грудное молоко, его незаменимость для младенца невозможно оспорить, затем коровье молоко и продукты из него, не так давно популярным стало козье молоко.

Значение молока и молочных продуктов в рационе человека крайне весомо, оно представляет собой продукт высочайшей питательной ценности, богато витаминами и микроэлементами, является основой для развития микрофлоры кишечника.

Молоко особенно незаменимо в детском возрасте, когда наблюдаются высокие темпы роста. Максимально важным в этом ключе является такой ценный компонент молока, как кальций. При нехватке в рационе ребёнка этого важного для роста микроэлемента наблюдается недостаточная кальцификация костей, что в перспективе может вести к развитию остеопороза и повышению риска переломов.
Наиболее отчётливо такая картина складывается среди детей, не употребляющих по разным причинам молоко (непереносимость лактозы и пр.). Многочисленные исследования доказали дефицит кальция в организме таких детей и более высокий процент переломов по сравнению с детьми, получающими молоко без ограничений.
Имеющиеся в настоящее время результаты научных исследований свидетельствуют, что регулярное наличие в меню ребёнка молока ведёт к росту минеральной плотности костной ткани. В случае сбалансированности рациона физиологическая потребность ребёнка в кальции обеспечивается в надлежащем объёме за счёт ежедневного присутствия в меню молока. Обогащать рацион макроэлементами в составе витаминных комплексов в таком случае не нужно.

С точки зрения здорового питания, наиболее ценным компонентом молока для детей является, прежде всего, белок, который усваивается организмом на 96–99%, далее лактоза, многие витамины, особенно жирорастворимые и, конечно, минеральные вещества и микроэлементы. Их значение для ребёнка трудно переоценить. Ежедневно в рационе детей должно присутствовать не меньше 500 мл молока или молочных продуктов.

Для взрослых молоко и молочные продукты не теряют своей актуальности, ведь кальций, витамины и минералы, белок и лактоза необходимы человеку не только в детстве. С возрастом рекомендуется сделать акцент в рационе не на само молоко, а на кисломолочные продукты, но норма их потребления остаётся прежней и составляет не меньше 500 мл в день.
Кисломолочные продукты оптимальным образом влияют на формирование кишечной микрофлоры, улучшают секрецию пищеварительных желёз, гармонизируют перистальтику кишечника. Кроме того, они замедляют рост патогенной флоры, способствуют лучшему всасыванию кальция, фосфора, магния и железа. Ежедневный приём кисломолочных продуктов нормализует аппетит.

• Молоко. Сейчас на полках гипермаркетов и универсамов выбор в сегменте молока весьма широк. Покупателю бывает трудно разобраться во всём этом разнообразии. Молоко представлено от «привычного» с уровнем жирности 3,5%, до обезжиренного 0,1%. Есть молоко коровье, козье, овечье, а также молоко без лактозы. Наиболее полезным доказано является маложирное молоко 1,5%. С медицинской точки зрения, полезнее молоко небольшого срока хранения, оно не подвергалось длительной высокотемпературной обработке, а, значит, не потеряло большую долю витаминов.
• Кефир, ряженка, варенец, йогурт. Кисломолочные напитки кроме белка, витаминов и микроэлементов молока содержат комплекс бактерий и грибков, которые придают им неоспоримо полезные свойства для здоровья, делая их важными пробиотическими продуктами. Кисломолочные продукты обладают пробиотическим действием, останавливают развитие в кишечнике патогенных микроорганизмов, стимулирующе действуют на иммунитет, обладают успокаивающим и лёгким мочегонным действием. Кроме того, кефир могут употреблять люди с непереносимостью лактозы.
• Сыр. Содержание белка в сыре даже больше, чем в мясе или рыбе. Кроме того, в нём содержатся важные аминокислоты: лизин, метионин, триптофан. Также в сыре много витаминов, фосфора, цинка, кальция и т. д.
• Сливочное масло. Имеет уникально богатый состав жирорастворимых витаминов, благодаря чему способствует своевременному обновлению клеток, синтезу гормонов, поддержанию в норме зрения, кожных покровов, слизистых, зубов и костей. Важно лишь не злоупотреблять этим ценным продуктом. Норма употребления рекомендована для взрослого до 30 гр в сутки.

В целом молоко является уникальным и полезным продуктом, однако, несмотря на это, некоторым людям оно всё же может причинить вред. Причём в результате многих исследований доказано, что чем старше человек, тем негативное воздействие молока на него оказывается сильнее. Самые грозные последствия приёма молока могут быть у людей с аллергическими реакциями на молочный белок.
Такая реакция может проявляться по-разному: от кожных раздражений и сыпи, желудочных расстройств до нарушений сердечно-сосудистой системы.
Аллергия на белок – не единственная опасность молока. Некоторые люди не могут усваивать молочный сахар (лактозу). В их случае порция молока обязательно приведёт к расстройству желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это призывы полностью отказаться от молока – слишком радикальны и гораздо более вредны. Огромную пользу молока и молочных продуктов для большинства населения нельзя сбрасывать со счетов. Организм человека должен ежедневно получать 1200 мг кальция. Основным его источником в рационе является молоко и молочные продукты. Кроме того, они содержат витамины А и В, транспортирующие кальций в клетки. Молоко полезно для профилактики таких распространенных заболеваний как остеопопороз и гипертония.

Молочная продукция и ее неоценимая польза для организма

Уникальные свойства молочной продукции, ее польза для детского организма. Какие элементы входят в состав

Молочные продукты – это уникальный источник питательных веществ, который так необходим для формирования детского организма. Они содержат кальций, белок, витамины, фосфор. Все эти компоненты необходимы для формирования зубов, развития скелета, нормального функционирования внутренних органов. Приобрести белорусское молоко оптом сможет каждый желающий. Такая продукция имеет вполне доступную стоимость.

Важные моменты

Как уже было сказано выше, молоко содержит огромное количество полезных компонентов. Среди них:

• Белки. Это казеин, альбумин, глобулин. Все они являются природными антибиотиками, предотвращают возникновение вирусных заболеваний, защищают организм ребенка от разнообразных инфекций.
• Аминокислоты. Являются очень полезными для малышей. Они укрепляют иммунитет, нормализуют микрофлору кишечника, прекрасно усваиваются в организме.
• Жиры. Выступают важным источником энергии, являются строительным материалом для клеток, участвуют в формировании нервной системы.
• Углеводы. Создают прекрасные условия для развития полезной микрофлоры, являются надежной преградой для болезнетворных бактерий, помогают лучше усваиваться кальцию.
• Кальций. Принимает активной участие в формировании зубов, костей, процессах свертывания крови. Данный элемент обладает прекрасным противовоспалительным действием, помогает организму бороться с инфекциями.

В состав молочных продуктов также входят натрий, магний, медь, железо, кобальт, витамины A, B, C, K и другие. В ежедневном рационе ребенка также должны присутствовать йогурты, творог, сметана, сыр. Суточная доза составляет от 200 до 400 миллилитров такой продукции.

Что еще нужно знать?

Оптовая торговля молоком является вполне оправданной. Данный продукт предпочитают не только дети, но и взрослые. Если малыш по той или иной причине отказывается употреблять молоко в чистом виде, ему можно предложить вкусные десерты, приготовленные на основе данного продукта. Задача родителей – позаботиться о том, чтобы ребенок получал как можно больше полезных элементов, которые сделают его организм более выносливым, крепким и здоровым.

Лечебные свойства молока и молочных продуктов

Молоко
является исключительной пищей, которую
приготовила для человека сама природа.
В этом продукте есть все необходимые
вещества, обеспечивающие нормальную
жизнедеятельность человека от самого
рождения и до глубокой старости. Полезные
свойства молока и молочных продуктов
нельзя недооценивать. Ни одна пища не
может сравниться с молоком по полноте
химического и биохимического состава.
Доказано, что в этом продукте содержится
более ста различных ценнейших для
организма человека компонентов.
  Одним из главных веществ, имеющихся
в составе молока, по праву считаются
молочные белки, в которых содержатся
незаменимые для человека аминокислоты.
Без этих кислот жизнь человека не
возможна. Особенное значение имеют
лизин и метионин, которые являются
ростовыми аминокислотами. Также молочные
белки более полезны для организма
человека, чем мяса, так как они лучше
усваиваются, в связи с более быстрым
перевариванием молочных продуктов. В
состав молока также входят альбумины,
глобулины, казеины.

Основными
компонентами молока и молочных
продуктов являются
не только жиры и белки, но и минеральные
соли, множество гормонов и ферментов,
а также витаминов. Любая из составляющих
частей молока обладает полезными
свойствами, которые обусловлены
выдающейся биологической ценностью.
Некоторые из органических микроэлементов,
которые есть в молоке, являются уникальными
и не повторяются в других продуктах,
созданных природой.

  Одним
из главных веществ, имеющихся в составе
молока, по праву считаются молочные
белки, в которых содержатся незаменимые
для человека аминокислоты. Естественно
без этих кислот жизнь человека
невозможна.

Особенное
значение имеют лизин и метионин, которые
являются ростовыми аминокислотами.
Также молочные белки более полезны для
организма человека, чем мясо, так как
они лучше усваиваются, в связи с более
быстрым перевариванием молочных
продуктов. В состав молока также входят
альбумины, глобулины, казеины. Молоко
и молочные продукты являются
источником солей кальция, который
необходим организму человека для
поддержания в здоровом состоянии костной
системы и нормализации обменных процессов
в организме. Кроме кальция в молоке
содержатся соли железа, меди, йода,
калия, фосфора. Обширный комплекс
ферментов, гормонов, витаминов иммунных
тел в составе молока делает этот продукт
полезным для укрепления иммунитета и
борьбы с различными болезнетворными
бактериями.

Самая
первая с момента появления ребёнка на
свет пища — это молоко. Любовь и потребность
в молоке и молочных продуктах у большинства
людей остается до старости. Молоко
является не только ценным продуктом
питания, но и лекарством от многих
болезней. Повышенная утомляемость,
вялость, головная боль, вызванные
малокровием, постепенно проходят при
регулярном употреблении молочных
продуктов. Полезные свойства молока
способствуют излечению от подагры,
расстройств нервной системы и органов
пищеварения. Вещества, содержащиеся в
молоке, помогут справиться с некоторыми
проблемами опорно-двигательной,
челюстно-лицевой, кровеносной систем.
Издавна кислое молоко считается
прекрасным противоядием. Диетологи XIX
века Иноземцев, Захарьин и Керелл
применяли молочную диету для снижения
веса и снижения аппетита. По их
рекомендациям 1/3 калорийности всего
суточного рациона должны составлять
молочные продукты. Соблюдая эту диету
человек, безбоязненно теряет лишние
жировые отложения.

Примерная
суточная норма потребления молока и
молочных продуктов в день составляет
около 1кг для взрослого и 0,5 кг для
ребёнка. Эти данные научно обоснованы.
Одним из распространённых заболеваний
современности стал дисбактериоз,
вызванный нарушением микрофлоры
кишечника. Дисбаланс микрофлоры в
организме становится причиной большинства
заболеваний. Решить эту проблему и
улучшить работу желудочно-кишечного
тракта помогут кисломолочные продукты,
которые способны оздоровить микрофлору
кишечника.

 Самыми
популярными молочными продуктами,
которые не только вкусны и питательны,
но и благотворно влияют на здоровую
микрофлору организма человека, являются
кефир и йогурт. Для людей страдающих
водянкой, лишним весом, сахарным диабетом,
дисбактериозом, заболеваниями
сердечнососудистой и мочевыводящей
систем кефир и йогурт — уникальные
лечебные продукты питания. Более того
молочные продукты прекрасно выводят
радионуклиды и токсины из организма,
очищают организм от шлаков и способствуют
профилактике ожирения.

 Однако
в последнее время появилось много
противников употребления молока в
возрасте после 30 лет, которые утверждают,
что человеческий организм к 30-ти годам
теряет способность расщеплять лактозу
или молочный сахар. И в связи с этим,
после выпитого стакана молока, возможно,
получить расстройство желудка. Данные
постулаты научно не обоснованы. Более
того, расстройство желудочно-кишечного
тракта, чаще всего, является следствием
дисбактериоза, который необходимо
лечить. И хорошим лекарственным средством
от этой болезни являются лактобактерии,
которые в достаточном количестве
содержатся в кисломолочных продуктах.
Настоящая
польза молока в
том, что оно является основным поставщиком
кальция и фосфора, без которых невозможны
крепкие зубы и кости.
Также
эти микроэлементы участвуют в синтезе
витаминов группы витамина-В, который
способствует снятию стрессов и усталости,
защищает кожу от прыщей и угревой сыпи,
волосы от выпадения, а ногти от ломкости.
Молоко содержит витамин- D, который
необходим для профилактики рахита у
детей и поддержания в хорошем состоянии
костей, а также участвует в синтезе
фосфора и кальция. Витамин-А, входящий
в состав молока, улучшает зрение и хорошо
влияет на внешний вид кожи, а фолиевая
кислота поддерживает мышцы в тонусе.

В
народной медицине молоко используется,

как
основной компонент многих лекарств.

  От
ангины выпейте стакан горячего молока
с мёдом и маслом на ночь.

От
головной боли рекомендуется выпить
тёплого молока, так как вещества,
содержащиеся уменьшают боль и спазмы.

  -При
отравлении рекомендуется выпить стакан
простокваши.

  -От
похмелья полезны сыворотка и кумыс.

  -От
ангины сделайте компресс на горло из
творога.

  Ванночки
из молока и компрессы из творога — это
прекрасное косметическое средство для
улучшения внешнего вида кожи. Ванны из
молока принимала царица Клеопатра,
известная своей необычайной красотой.

Лечебные
свойства молока известны всем. Древние
философы называли молоко  белой
кровью. Молоко имеет
пищевую ценность, которую трудно
переоценить.  Молоко занимает важнейшее
место среди продуктов питания. Оно легко
усваивается организмом.

Однако,
Вы наверно не раз слышали, что  молоко во
взрослом состоянии приносит больше
вреда, чем пользы. Данное утверждение
бездоказательно.

Но,
если в организме (детском или взрослом)
имеется лактазная
недостаточность,
т.е. неспособность усваивать молочный
сахар, вот в этом случае нужно отказаться
от молока и отдать предпочтение кисло
— молочным продуктам. Молоко считается
признанным лидером в диетическом
питании. Его лечебные свойства были
отмечены еще в древнем Египте. Знаменитый
врач, философ, ученый Авиценна (980-1037)
считал молоко наиболее предпочитаемой
пищей для немолодых людей. На лечебные
свойства молока указывали академик
И.П. Павлов, знаменитый российский врач,
профессор С.П. Боткин. Чем
полезно молоко?
—  своими лечебными и профилактическими
свойствами.

Лечебные
свойства молока.

—
язвенная болезнь желудка, гастрит —
действие молока на стенки желудка
щадящие, молоко не стимулирует секрецию
желудка —
отеки организма —
молоко способствует выведению жидкости
из тканей организма, мягко снимая тем
самым отеки — атеросклероз,
гипертония, хронические заболевания
печени и желчного пузыря и другие.

Молоко
нужно принимать не только во время диет,
но и в повседневной жизни. Однако
некоторые люди испытывают при этом
вздутия живота и даже боль. Причиной
этого может быть лактазная недостаточность
или аллергия. В этом случае можно пить
чай с молоком. Если неприятные симптомы
не прекращаются, то пейте молочно-кислые
молочные продукты — кефир, простокваша,
ацидолакт, бифидок и т.д. Известно, что
через час после принятия молока его
усваиваивается 30%, в то время как
молочно-кислые продукты усваиваются
80-90% за это же время, т.е. молочно-кислые
продукты более легкоусвояемые.

Вместе
с молоком мы получаем комплекс необходимых
компонентов питания (белки, жиры,
углеводы, минеральные вещества и
витамины). Белок молока легко усваивается
организмом и не уступает белку мяса или
рыбы. Молоко мы употребляем в повседневной
жизни и используем в качестве диетического
питания (белковая диета,
различные лечебные диеты).

Полезные свойства молока | Arla Foods dairy product provides you with natural godness all day every day

Знаете ли вы, что в молоке содержится больше витаминов и минералов, чем в каком-либо другом продукте питания? В нем полно веществ, которые дают нам силу, способствуют росту, помогают нам учиться, играть и справляться с ежедневными задачами – на протяжении всей нашей жизни.

Молоко – уникальный природный продукт

Вы знаете, что в молоке витаминов и минеральных веществ больше, чем в каком-либо другом продукте питания? Оно наполнено массой элементов, которые делают вас сильнее и помогают расти, учиться, играть и решать повседневные задачи на протяжении всей жизни.
Молоко содержит много полезных веществ, которые необходимы организму, чтобы функционировать и производить новые клетки. Представьте себе, что клетки тела – это миллионы крошечных строительных блоков. Некоторые из них изнашиваются и должны постоянно обновляться, чтобы вы чувствовали себя хорошо и получали максимальную отдачу от жизни.

Строительство клеток происходит непрерывно в течение всей жизни, что можно сравнить с потребностью человека в регулярном питании.

Полезные вещества молока присутствуют во многих молочных продуктах. Например, фруктовый йогурт на 85-90% состоит из молока и является хорошим источником витаминов и минералов. Сыры богаты белками, кальцием, витамином B12, и многие не содержат лактозы.
Некоторые витамины и минералы, содержащиеся в молочных продуктах, трудно получить с другой пищей. Тогда почему бы не выпить стакан молока или не съесть кусочек сыра?

Помните: хорошее здоровье представляет собой сочетание сбалансированного питания и регулярных физических нагрузок.

Молоко – хороший источник кальция

Кальций выполняет несколько значимых функций в организме. Он необходим для костей, играет важную роль для мышечной и нервной системы, артериального давления и свертывания крови.
Суточная норма потребления кальция составляет около 1000 мг. Для примера, в 100 г. желтого сыра Arla Natura^® содержится 73% суточной нормы потребления кальция.

Кальций можно получить в том числе из немолочных продуктов, но для большинства людей это оказывается сложной задачей. Для этого необходимы дополнительные знания о составе продуктов, существенные изменения в диете, в то время как многие придерживаются свободного подхода в вопросах питания.

Лучшие источники кальция

Мы представляем Вашему вниманию таблицы содержания кальция в продуктах и нормы потребления кальция для разных возрастов в России.

Помните, что кальций из многих овощей плохо усваивается, и для получения суточной нормы вам придется съесть больше указанного нами количества продуктов.

Усвоение кальция зависит от рациона питания

Способность организма усваивать кальций зависит от других продуктов в рационе, что можно проследить на примере фитиновой и щавелевой кислот. Фитиновая кислота содержится в большинстве зерновых продуктов, где присутствует кальций, но препятствует его усвоению. На помощь приходит термическая обработка продуктов, которая высвобождает кальций.

Щавелевую кислоту содержат шпинат, ревень и чай, мешающие усвоению кальция. Именно поэтому при определении количества продукта, содержащего кальций, следует обращать внимание на другие компоненты вашей диеты.

Витамин D необходим для усвоения кальция

Усвоение кальция зависит от количества витамина D, так как он является основным фактором для абсорбции кальция в организме. Витамин D синтезируется в коже, когда она подвергается воздействию прямых солнечных лучей. В странах Северной Европы, где по несколько месяцев в году наблюдается дефицит солнечного света, многие люди имеют низкий уровень витамина D. В этом случае рекомендуется употреблять больше продуктов, содержащих кальций, чтобы обеспечить необходимое количество.

На усвоение кальция в организме влияет и уровень физической активности: чем более активный образ жизни вы ведете, тем лучше усваивается кальций.

Молочные продукты — презентация онлайн

1. Молочные продукты

Автор: Коробейникова Анастасия Группа 5/5а

2. Молочные продукты

Это пищевые продукты, вырабатываемые из молока. Переработка молока в
пищевые продукты производится для придания особых вкусовых качеств и
повышения устойчивости к хранению. Обычно используется молоко
сельскохозяйственных животных, в первую
очередь, коров, овец, верблюдов, яков и других. Сметана, творог, кефир,
простокваша известны каждому человеку с детства. Продукция из молока с
древних времен славится целебными свойствами. Она применяется в
традиционной, народной медицине, косметологии, пищевой промышленности

3. Классификация молочных продуктов и их полезные свойства

1. Кисломолочные изделия (творог, простокваша, сыр, сметана, йогурт, кефир,
айран, шубат, кумыс, ряженка). Содержат множество полезных молочнокислых
бактерий, которые нормализуют микрофлору кишечника, уничтожают патогенные
микроорганизмы, устраняют дисбактериоз.
2. Продукты сепарации молока (сливки, сливочное масло, сыворотка). Жиры
снабжают организм энергией, защищают от переохлаждения. Сыворотка
укрепляет иммунитет, улучшает пищеварение, нормализует вес, выводит
холестерин.
3. Высокотехнологичные молочные изделия (мороженое, топленое, сгущенное,
сухое или пастеризованное молоко). Они проявляют бактерицидные свойства,
выводят соли тяжелых металлов и токсические вещества из организма,
нейтрализуют радиацию, укрепляют костную ткань.

4. Молоко

Питательная жидкость,
вырабатываемая молочными
железами самок млекопитающих.
Естественное предназначение
молока —
вскармливание потомства (в том
числе и у человека), которые ещё
неспособны переваривать другую пи
щу. В настоящее время молоко входит
в состав многих продуктов,
используемых человеком, а его
производство стало крупной отраслью
промышленности.

5. Свойства молока

Коровье молоко – источник кальция и витамина D. Но, помимо этого, в
продукте содержится витамин К, аскорбиновая кислота, магний. А они также
незаменимы для здоровья опорно-двигательного аппарата. Потребление
кальция и витамина D само по себе недостаточно, чтобы предотвратить
остеопороз. Но на фоне регулярной физической активности, силовых
тренировок, сбалансированной диеты с низкой концентрацией натрия и
высокими порциями калия, польза для костей будет сразу заметна. Адекватные
уровни витамина D способствуют выработке серотонина, так называемого
гормона счастья – вещества, отвечающего за улучшение настроения, аппетит и
здоровый сон.

6. Сливочное масло

Молочный продукт, получаемый
путем взбивания или
сепарирования сливок. Сливочное
масло получают в основном путем
сбивания сливок, а в промышленных
масштабах его производят путем
сепарирования. Лучшее сливочное
масло – это то, которое изготовлено
из натурального коровьего молока. В
сливочном масле содержится до
82,5% жира, а в топленом – вплоть до
99%. Сливочное масло, если оно
натуральное, по праву относится к
лучшему из видов пищевых жиров.

7. Свойства сливочного масла

В сливочном масле содержится высокая концентрация витамина А, которого
нет ни в одном из видов растительных масел. Примерно 50 г в день способны
восполнить треть от необходимой нормы в этом витамине,
который поддерживает иммунную систему и улучшает зрение. Кроме того,
сливочное масло благодаря жировой основе помогает усваиваться таким
витаминам, как витамин Е, витамин D и витамины группы B, которым
необходимы натуральные жиры для полного усваивания. Кроме того,
олеиновая кислота, которая содержится в сливочном масле, помогает
организму в профилактике раковых заболеваний. Натуральное масло очень
калорийно, в 100 граммах продукта содержится от 660 до 730 килокалорий,
поэтому его необходимо употреблять в ограниченном количестве людям,
которые следят за своей фигурой. Это не значит, что нужно полностью
исключить его из своего рациона, но нужно обязательно учитывать его
высокую калорийность.

8. Маргарин

Маргарин ‒ это жир, созданный на
основе растительных масел и
натуральных жиров животного
происхождения с добавлением
разных компонентов. В его
производстве используют два вида
сырья: основное и вспомогательное. К
основному сырью можно отнести
жировую основу маргарина. Это могут
быть как твердые жиры, так и
растительные масла. В качестве
вспомогательного сырья обычно
относят соль, сахар, воду,
эмульгаторы, ароматизаторы,
различные консерванты и витамины.
Все эти элементы образуют так
называемую водно-молочную фазу
маргарина.

9. Свойства маргарина

Маргарин содержит в своем составе насыщенные и ненасыщенные жирные
кислоты, минералы и витамины, которые необходимы для нормального
функционирования организма. Если этот продукт производится на
растительной основе, то он абсолютно лишен холестерина, которым так богаты
животные жиры. Еще одним из его плюсов является цена. Она намного ниже
цен на сливочное масло, а потому этот аналог пользуется спросом, особенно
при приготовлении выпечки. Маргарин ‒ мощный источник энергии. Он может
быстро утолить чувство голода, зарядить бодростью и снять усталость.
Содержание в маргарине опасных и вредных трансжиров, которые получаются
в процессе гидрогенизации, приносит наибольший вред при использовании
продукта. Потребление их может привести к проблемам сердечно-сосудистой
системы и даже к увеличению смертности. Всемирная организация
здравоохранения рекомендует воздержаться от употребления их в пищу.

10. Сливки

Продукт сепарации молока. Они
представляют собой густую
однородную массу белого цвета,
тягучей консистенции, со
сладковатым вкусом. Правильно
приготовленный молочный продукт
не имеет хлопьев, комков,
посторонних примесей. В
зависимости от способа обработки
сырья сливки бывают:
пастеризованные и стерилизованные.
По консистенции: консервированные,
сухие, питьевые, взбитые.

11. Свойства сливок

Сливки выпускают разной жирности: 8%, 10%, 20%, 25%, 35%. Они содержат
4,3% углеводов, 3,5% белков, витамины A, E, C, PP, B1, B2 и минеральные соли.
Благодаря высокому содержанию жира продукт используется в лечебном
питании, пищевой промышленности (для создания сливочного масла,
сметаны), в кулинарии (для получения сладких блюд, супов-пюре, соусов,
кондитерских изделий). Интересно, что с литра молока добывают лишь 150
грамм сливок. Качество получаемого продукта напрямую зависит от качества
исходного сырья. Используйте только свежее цельное молоко высокой
жирности. Сливки хорошо усваиваются организмом человека, не требуют
дополнительной энергии для переваривания. Жир молочного продукта
обволакивает слизистые оболочки желудка и кишечника, благодаря чему
показан к употреблению при заболеваниях пищеварительного тракта.

12. Творог

Это кисломолочный продукт,
состоящий из легкоусвояемого
кальция и ростовых аминокислот.
Официально принято
классифицировать творог,
выработанный традиционным
способом, по содержанию в
нём жира. В соответствии с ГОСТом
РФ, по физико-химическим
показателям творог должен
соответствовать следующим
категориям: обезжиренный,
нежирный, классический и жирный.
Также по способу изготовления
видами творога являются простой,
зерненый, мягкий.

13. Свойство творога

Творог – уникальный продукт. Он одинаково вкусен соленым и сладким. Это
питательная пища, которая, однако, способствует похудению. И что самое
интересное, будучи молочным продуктом, подходит людям с
непереносимостью лактозы.
Некоторые исследования показали, что он способен лечить инфекционный
заболевания желудка. Помимо этого, важно вспомнить, что все
молочнокислые продукты благотворно влияют на микрофлору кишечника, от
которой, без преувеличения, зависит состояние всего организма. Творог
является одним из лучших источников пробиотиков. Ежедневное потребление
этого продукта помогает организму бороться с вредными грибками, в том
числе рода Candida, укрепляет иммунитет и восстанавливает здоровую
микрофлору.

14. Сметана

Представляет собой сливки,
подвергшиеся молочнокислому
брожению. Традиционный
продукт славянской и французской кух
ни. В новейшее время простота
получения привела к широкому
распространению сметаны в других
странах. Продукт используется не
только в гастрономии, но и в
домашних косметических средствах.
Также этот продукт можно разделить
по проценту жирности: 10%, 15%, 20%,
25%, 30%, 35%, 40%. И чем выше
жирность, тем больше калорийность.

15. Свойства сметаны

Изготовление натуральной сметаны происходит из специальной закваски и
пастеризованных сливок. В процессе сквашивания и созревания этого продукта
удается получить вещества, которые организм может усвоить лучше, чем из
обычного молока. В составе сметаны есть полноценный молочный белок,
легкоусвояемые жиры, необходимые организму аминокислоты, молочные
сахара. В ней много витаминов (А, С, группы В, Е, РР) и микроэлементов
(железо, фосфор, кальций и др.). Процесс молочнокислого брожения
обеспечивает пробиотическое воздействие, так как имеющиеся в нем
микроорганизмы способствуют росту полезной кишечной микрофлоры и ее
развитию, влияют на бактерии, которые провоцируют гниение. Для людей,
имеющих проблемы с пищеварением и плохой аппетит, сметана – отличный
вариант, потому что она очень питательна, содержит много жира. Используется
в специальном питании при малокровии и истощении организма.

16. Йогурт

Кисломолочный продукт с
повышенным содержанием сухих
обезжиренных веществ молока,
произведённый с использованием
смеси заквасочных
микроорганизмов — термофильных
молочнокислых стрептококков и
болгарской молочнокислой палочки.
По одной из версий, первыми, кто
стал изготавливать продукт,
напоминающий йогурт, были
древние фракийцы. Они разводили
овец и заметили, что прокисшее
молоко сохраняется дольше, чем
свежее, и стали смешивать свежее с
закваской из прокисшего молока, тем
самым получив первый йогурт

17. Свойства йогурта

В 1 порции йогурта содержится около 20 грамм лактозы (натуральный сахар) и
15 грамм искусственных подсластителей. В итоге продукт обладает высоким
гликемическим индексом, провоцирует резкие скачки глюкозы в крови,
увеличивает риск ожирения, патологий сердца и сосудов. Польза йогурта
определяется полезными свойствами молока, используемого для его
приготовления. Данный продукт имеет особенности – это живые бактерии,
которые делают его уникальным. Бифидо и лактобактерии способны
сдерживать рост вредоносных бактерий, являющихся причиной многих
заболеваний. Они нормализуют микрофлору кишечника, нейтрализуют
вредное влияние нитритов и подавляют грибки.

18. Сыворотка

Молочная сыворотка является
побочным продуктом при
производстве сыров, творога,
пищевого и технического казеина.
Молочная сыворотка отделяется
после свёртывания молока (точнее
сказать молочного белка — казеина) в
результате изменения
(снижения) pH до 4,6 ед. под
воздействием молочной кислоты,
образуемой микроорганизмами, либо
внесённой искусственно любой
кислотой, или в результате
воздействия протеолитическими
ферментами (сычужный фермент).

19. Свойства сыворотки

Напиток не является современным новаторским пищевыми открытием. Его
использовали еще во времена Гиппократа. Сыворотку использовали для
лечения заболеваний кожи, печени, органов дыхания, дизентерии, камней в
почках, отравлений и нарушений стула. Врачи назначали натуральное
лекарство каждому пациенту в качестве общеукрепляющего и тонизирующего
средства. Современная медицина от подобных практик отказывается и
руководствуется доказательной медициной. Пользу сыворотки подхватили
пищевые компании, которые ежедневно выпускают с конвейера миллионные
партии молочного продукта. Не отстала и косметическая промышленность.
Вытяжки или целые компоненты сыворотки добавляют в уход за лицом, телом,
волосами и кутикулой. Производители утверждают, что продукт качественно
питает волосы/кожу и вполне может претендовать на роль
мультифункционального средства на вашей косметической полке.

20. Сыр

Пищевой продукт, получаемый из
сыропригодного молока с
использованием свёртывающих
молоко ферментов и молочнокислых
бактерий или путём плавления
различных молочных продуктов и
сырья немолочного происхождения с
применением солей-плавителей.
Сыр – в зависимости от вида имеют
разнообразные формы
и размеры. В зависимости от
размеров и от массы головок
сыр подразделяется на крупный и
мелкий.

21. Свойства сыра

По своему составу включает белки до 25 %; жиры до
60 %; углеводы до 3,5 %. Является высоко калорийным
продуктом калорийностью, и в зависимости от содержания
жира и белка составляет от 250 до 400 ккал на 100 грамм
сыра. атуральные сыры без химических добавок для пролонгации срока
хранения при экспорте всегда славились своим полезным энергетическим
составом. Кроме витаминов сыр способен похвастаться высоким содержанием
микроэлементов и аминокислот. Особенно стоит выделить витамин РР,
который направлен на то, чтобы помочь организму избавиться от так
называемого «вредного холестерина». Также ударная доза фосфора
благотворно сказывается на функционировании многих внутренних органов,
так как этот микроэлемент отвечает за синтез белка. С его помощью клетки
активнее формируют костную и мышечную ткань. А калий, стоящий на страже
здоровья сердечно-сосудистой системы, поспособствует профилактике
заболеваний стенок сосудов.

22. Сгущённое молоко

Жидкость густой консистенции,
которая может быть белого или же
кремового цвета (см. фото).
Получается она благодаря
концентрированию молока коровы
путем выпаривания. Кроме этого, в
него добавляется 12% сахара и
лактозы, которая придает продукту
однородную
консистенцию. Сгущенное молоко
имеет характерный молочный
достаточно сладкий вкус и аромат.
Придумал всеми любимый вкусный
продукт американский кондитер. Тара
же его является своеобразным
брендом, который узнает наверно
каждый – жестяная банка с этикеткой
голубого цвета.

23. Свойства сгущённого молока

Содержащийся в сгущенном молоке кальций способствует нормальному
развитию костей и зубов, поддерживает нормальную работу клеток и
укрепляет мышцы. Витамин А поддерживает нормальное зрение и улучшает
его состояние. Фосфор, который также содержится в сгущенном молоке,
улучшает работу мозга и поддерживает нервную систему, а также стимулирует
восстановление клеток крови. Кроме того во время производства, существенно
повышается срок хранения: сгущенка может храниться около года, тогда как
натуральное молоко столько не выдержит. В течение всего времени хранения в
сгущенке сохраняются все полезные витамины и минералы, а также
микроэлементы.

24. Спасибо за внимание!

Характеристики молочных продуктов — Ботанический онлайн

В этом разделе вы найдете информацию о файлах cookie, которые могут быть созданы с помощью этого веб-сервиса. Botanical-online, как и большинство других веб-сайтов в Интернете, использует свои собственные и сторонние файлы cookie, чтобы улучшить взаимодействие с пользователем и предложить доступный и адаптированный просмотр. Ниже вы найдете подробную информацию о файлах cookie, типах файлов cookie, используемых на этом веб-сайте, о том, как отключить их в вашем браузере и как заблокировать их во время просмотра, таким образом, соблюдение нормативных требований в отношении файлов cookie (Закон 34/2002 г. 11 июля об услугах информационного общества и электронной коммерции (LSSI), который переносит Директиву 2009/136 / CE, также называемую «Директивой о файлах cookie», в испанское законодательство).

Что такое файлы cookie?

Файлы cookie — это текстовые файлы, которые браузеры или устройства создают при посещении веб-сайтов в Интернете. Они используются для хранения информации о посещении и соответствуют следующим требованиям:

• Для обеспечения правильной работы веб-сайта.
• Установить уровни защиты пользователей от кибератак.
• Для сохранения предпочтений просмотра.
• Чтобы узнать опыт просмотра пользователем
• Для сбора анонимной статистической информации для повышения качества.
• Предлагать персонализированный рекламный контент

Файлы cookie связаны только с анонимным пользователем. Компьютер или устройство не содержат ссылок, раскрывающих личные данные. В любое время можно получить доступ к настройкам браузера, чтобы изменить и / или заблокировать установку отправленных файлов cookie, не препятствуя доступу к контенту. Однако сообщается, что это может повлиять на качество работы служб.

Какую информацию хранит файл cookie?

Файлы cookie обычно не хранят конфиденциальную информацию о человеке, такую ​​как кредитные карты, банковские реквизиты, фотографии, личную информацию и т. Д.Данные, которые они хранят, носят технический характер.

Какие типы файлов cookie существуют?

Существует 2 типа файлов cookie в зависимости от их управления:

• Собственные файлы cookie: те, которые отправляются в браузер или устройство и управляются исключительно нами для наилучшего функционирования Веб-сайта.
• Сторонние файлы cookie: те, которые отправляются в браузер или устройство и управляются третьими сторонами. Они созданы не нашим доменом. У нас нет доступа к сохраненным данным (например, путем нажатия кнопок социальных сетей или просмотра видео, размещенных на другом веб-сайте), которые установлены другим доменом нашего веб-сайта.Мы не можем получить доступ к данным, хранящимся в файлах cookie других веб-сайтов, когда вы просматриваете вышеупомянутые веб-сайты.

Какие файлы cookie используются на этом веб-сайте?

При просмотре Botanical-online будут созданы собственные и сторонние файлы cookie. Они используются для хранения и управления информацией о конфигурации навигации, веб-аналитики и персонализации рекламы. Сохраненные данные являются техническими и ни в коем случае не личными данными для идентификации навигатора.

Ниже приведена таблица с указанием наиболее важных файлов cookie, используемых на этом веб-сайте, и их назначения:

Собственные файлы cookie

Сторонние файлы cookie

Как изменить настройки файлов cookie?

Вы можете ограничить, заблокировать или удалить файлы cookie Botanical-online или любой другой веб-сайт, используя свой интернет-браузер. У каждого браузера своя конфигурация. Вы можете увидеть, как действовать дальше, в разделе «Помощь». Затем мы показываем список для работы с основными текущими браузерами:

Как изменить настройки файлов cookie на этом сайте?

Напоминаем, что вы можете в любое время просмотреть предпочтения относительно принятия или отказа от файлов cookie на этом сайте, щелкнув «Дополнительная информация» в сообщении о принятии или щелкнув «Политика использования файлов cookie», постоянно присутствующая на всех страницах. сайта.

Физические свойства молока | Food Science

Мы рассмотрим следующие физические свойства. Более подробную информацию можно найти в тексте Уолстры.

• Плотность
• Вязкость
• Точка замерзания
• Кислотно-щелочные равновесия
• Оптические свойства

Плотность

Плотность молока и молочных продуктов используется для следующих целей;

• для преобразования объема в массу и наоборот
• для оценки содержания твердых частиц
• для расчета других физических свойств (например,г. кинематическая вязкость)

Плотность, масса определенного количества материала, деленная на его объем, зависит от следующего:

• Температура на момент измерения
• Температурная история материала
• Состав материала (особенно жирность)
• включение воздуха (осложнение с более вязкими продуктами)

С учетом всего вышесказанного, плотность молока колеблется в пределах от 1027 до 1033 кг / м3 при 20 ° C.

В следующей таблице представлена ​​плотность различных жидких молочных продуктов в зависимости от содержания жира и обезжиренного твердого вещества:

Вязкость

Вязкость молока и молочных продуктов важна для определения следующего:

• скорость вспенивания
• коэффициенты массо- и теплопередачи
• Условия потока в молочных процессах

Молоко и обезжиренное молоко, за исключением охлажденного сырого молока, демонстрируют ньютоновское поведение, при котором вязкость не зависит от скорости сдвига.Вязкость этих продуктов зависит от следующего:

• Температура:
  • Более низкие температуры увеличивают вязкость из-за увеличения объема мицелл казеина
  • температура выше 65 ° C увеличивает вязкость из-за денатурации сывороточных белков
• pH: увеличение или уменьшение pH молока также вызывает увеличение объема мицелл казеина

Охлажденное сырое молоко и сливки демонстрируют неньютоновское поведение , при котором вязкость зависит от скорости сдвига.Перемешивание может вызвать частичное слипание жировых шариков (частичное взбивание), что увеличивает вязкость. Жировые шарики, подвергшиеся холодной агглютинации, могут рассыпаться из-за перемешивания, вызывая снижение вязкости.

Точка замерзания

Понижение точки замерзания — это коллигативное свойство, которое определяется молярностью растворенных веществ, а не процентным содержанием по массе или объему. В молочной промышленности точка замерзания молока в основном используется для определения добавленной воды , но ее также можно использовать для определения содержания лактозы в молоке, оценки содержания сухой сыворотки в сухом обезжиренном молоке и для определения активности воды в сыре.Температура замерзания молока обычно находится в диапазоне от -0,512 до -0,550 ° C, в среднем около -0,522 ° C .

Правильная интерпретация данных о температуре замерзания по отношению к добавленной воде зависит от хорошего понимания факторов, влияющих на снижение точки замерзания. Что касается интерпретации точек замерзания для определения добавленной воды, наиболее важными переменными являются пищевой статус стада и доступ к воде. Недостаточное кормление вызывает повышение точки замерзания.Значительное временное повышение температуры замерзания происходит после употребления большого количества воды, потому что молоко изоосмотично крови. Основными источниками непреднамеренного добавления воды в молоко являются остаточная промывочная вода и конденсат в доильной системе.

Кислотно-щелочное равновесие

И титруемая кислотность, и pH используются для измерения кислотности молока. PH молока при 25 ° C обычно колеблется в относительно узком диапазоне от 6,5 до 6,7 . Нормальный диапазон титруемой кислотности стадного молока составляет от 13 до 20 ммоль / л .Из-за большого внутреннего разброса измерение титруемой кислотности имеет мало практического значения, за исключением измерения изменений кислотности (например, во время молочной ферментации), и даже для этой цели лучше всего подходит pH.

В молоке много компонентов, которые обеспечивают буферное действие. Основными буферными группами молока являются казеины и фосфаты.

Оптические свойства

Оптические свойства служат основой для многих быстрых косвенных методов анализа, таких как экспресс-анализ по поглощающей способности инфракрасного излучения или светорассеянию.Оптические свойства также определяют внешний вид молока и молочных продуктов. Рассеяние света шариками жира и мицеллами казеина делает молоко мутным и непрозрачным. Рассеяние света происходит, когда длина световой волны примерно равна длине волны частицы. Таким образом, более мелкие частицы рассеивают свет с более короткими длинами волн. Обезжиренное молоко выглядит слегка синим, потому что мицеллы казеина рассеивают более короткие волны видимого света (синий) больше, чем красный. Каротиноид-предшественник витамина А, бета-каротин, содержащийся в молочном жире, отвечает за «сливочный» цвет молока.Рибофлавин придает сыворотке зеленоватый цвет.

Показатель преломления (RI) обычно определяется при 20 ° C по линии D спектра натрия. Показатель преломления молока составляет от 1,3440 до 1,3485 и может использоваться для оценки общего содержания твердых веществ.

Функциональное свойство молочных продуктов — обзор

4.2 Молочные продукты

За последние два десятилетия в нескольких исследованиях оценивалось влияние ультразвука на молочные продукты (Benedito et al., 2000; Johansson et al., 2016; Mason et al., 1996; Торкамани и др., 2014; Zhao et al., 2014a). Механические и физические эффекты ультразвука были исследованы в молочных продуктах (таблица 10.4), а также изучено применение вызванных ультразвуком модификаций на размер частиц, молекулярную массу и структуру сывороточных белков (Jambrak et al., 2014). Ультразвук продемонстрировал изменения функциональных свойств молочных продуктов, такие как снижение вязкости йогурта, улучшение растворимости, эмульгирование и гелеобразование концентрата молочного белка, а также инактивацию порчи и патогенных микроорганизмов (Cameron et al., 2009; Riener et al., 2010; Yanjun et al., 2014).

В пищевой промышленности обычно используются традиционные методы термической пастеризации и стерилизации для инактивации микроорганизмов и ферментов. Эти методы показали способность уничтожать вегетативные микроорганизмы и некоторые споры (Chandrapala et al., 2012; Piyasena et al., 2003). Фактически, термодурические аэробные спорообразующие микробы способны выдерживать пастеризацию молока и вызывать порчу молочных продуктов (Gopal et al., 2015; Khanal et al., 2014а). Более того, эти тепловые процессы требовали высоких уровней энергии, поэтому они влияли на содержание питательных веществ, сенсорные свойства и качество конечных продуктов (Chandrapala et al., 2012; Piyasena et al., 2003). Однако в последние годы были изучены альтернативные технологии обработки и консервирования пищевых продуктов, такие как ультразвук (Higuera-Barraza et al., 2016; Khanal et al., 2014a; Yanjun et al., 2014). Ультразвук высокой интенсивности, низкой частоты или мощности (10–1000 Вт / см ² или 20–100 кГц) создает акустическую кавитацию в жидкой среде.Физические силы, вызванные этим явлением, считаются основным механизмом, ответственным за эффект ультразвуковой дезактивации микробов (Chandrapala et al., 2012). Кавитация также связана с горячими точками (до 5000 K) с коротким временем жизни (10 ^–6 с), образованием свободных радикалов под давлением (до 1200 бар) и разрушением сдвига (Hosseini et al., 2013). Микроскопические пузырьки увеличиваются в размерах, достигают критического диаметра и асимметрично схлопываются, что приводит к тому, что струя жидкости устремляется через центр схлопывающегося пузырька.Эта микроструя способна развивать скорость в несколько сотен метров в секунду (Chandrapala et al., 2012). Следовательно, механические силы приводят к разрушению и срезанию клеточных стенок микроорганизмов (Cameron et al., 2009). Табатабай и Мортазави (2008) определили микротрещины, микропустоты и разрывы как три наиболее обычных вида микроповреждений, вызываемых ультразвуком. Все они способствуют проницаемости клеточной стенки, оказывая бактерицидное действие. Несколько исследований показали способность ультразвука нейтрализовать порчу и патогенные микроорганизмы и ферменты в молочных продуктах (Gao et al., 2013, 2014; Мохаммади и др., 2014; Пингрет и др., 2013; Engül et al., 2011). По данным Khanal et al. (2014a), традиционная пастеризация оказалась неэффективной для инактивации вегетативных клеток микробов, связанных с порчей молока, таких как Bacillus coagulans и Anoxybacillus. flavithermus, по сравнению с лечением ультразвуком. Cameron et al. (2009) оценили действие ультразвука на патогены. Они инокулировали UHT-молоко 1 × 10 ⁶ колониеобразующих единиц на мл (UFC мл ^–1 ) Escherichia coli , Listeria monocytogenes и Pseudomonas fluorescens ; это количество в 5 раз превышает уровни, разрешенные британским законодательством о молоке.Молоко обрабатывали ультразвуком (750 Вт, 20 кГц) в течение 2,5–10 мин. Результаты показали, что количество жизнеспособных клеток P. fluorescens и E. coli уменьшилось на 100% через 6 и 10 минут соответственно; в то время как L. monocytogenes снизилась на 99% через 10 мин. Этот нетепловой процесс может быть альтернативой традиционной пастеризации. С другой стороны, ультразвук оказался неэффективным в деактивации активности щелочной фосфатазы и лактопероксидазы; оба фермента используются в молочной промышленности как индикаторы эффективного термического процесса (Cameron et al., 2009; Khanal et al., 2014a). Следовательно, потребуются дальнейшие исследования, чтобы установить новые параметры, чтобы определить эффективность этой новой технологии в производственных процессах.

Использование ультразвука в сочетании с другими методами лечения показало повышенную эффективность (Khanal et al., 2014a; Khanal et al., 2014b; Ganesan et al., 2015; engül et al., 2011) в сохранении молочных продуктов. Ультразвуковая обработка в сочетании с давлением (манозоникация), теплом (термосоникация), давлением и теплом (манотермозоника), ультрафиолетовым облучением (фотосонизация) и антимикробными растворами продемонстрировала больший потенциал для инактивации микробов, чем по отдельности (O’Donnell et al., 2010; Пиясена и др., 2003; Санго и др., 2014; Engül et al., 2011). Эти технологические комбинации были изучены для минимизации аэробных спорообразующих бактерий, связанных с промышленными средами обработки молочных продуктов и порчей продуктов. Khanal et al. (2014b) оценили влияние ультразвуковой обработки (500 Вт, 20 кГц) и ультразвуковой обработки в сочетании с нагреванием на инактивацию вегетативных клеток термодурических Bacillus spp. в нежирном молоке. Результаты показали, что обработка ультразвуком в сочетании с пастеризацией (63 ° C в течение 30 мин) значительно снизилась ( P <0.05) больше спор бацилл, чем при ультразвуковом исследовании. Наибольшая инактивация наблюдалась на эндоспорах Geobacillus stearothermophilus , обработанных ультразвуком (10 мин) и нагреванием (80 ° C в течение 1 мин) 75,3 ± 3,2%, по сравнению с 49,0 ± 3,2%, полученными только ультразвуком. Это исследование показало, что использование ультразвука в сочетании с нагреванием может инактивировать бактериальные эндоспоры, увеличивая срок хранения обезжиренного молока.

Также оценивалась эффективность фотосинтеза в отношении микробной летальности. Было исследовано влияние этой новой технологии на сокращение популяции общих и колиформных бактерий в сыром молоке.Одновременное применение ультразвука (240 Вт, 24 кГц) в сочетании с ультрафиолетовым облучением (УФ-C, 13,2 Вт / см ² ) уменьшило 4,79 и 5,31 log КОЕ / мл ^–1 для общих бактерий и бактерий группы кишечной палочки, соответственно. С другой стороны, применение одного только ультразвука (240 Вт, 24 кГц) позволило снизить на 1,31 и 4,01 log КОЕ / мл ^–1 для общих бактерий и бактерий группы кишечной палочки, соответственно. Более того, они сообщили, что традиционная пастеризация (63 ° C в течение 30 минут) снизила 3,29 и 5.31 log КОЕ / мл ^–1 для общих бактерий и бактерий группы кишечной палочки, соответственно. Эти результаты показали, что фотоснимок может инактивировать соответствующие микроорганизмы в сыром молоке (engül et al., 2011).

В последние годы сообщалось о бесчисленных преимуществах ультразвуковой техники для молочных продуктов (Adjonu et al., 2014; Gajendragadkar and Gogate, 2016; Ojha et al., 2016; O’Sullivan et al., 2014; Shanmugam and Ashokkumar). 2014; Yanjun et al., 2014). Фактически, несколько преимуществ, связанных с лечением ультразвуком, показаны в Таблице 10.4. Однако изменения в компонентах молочных продуктов также были обнаружены во время обработки или после обработки, что влияет на их качество (Pingret et al., 2013; Shanmugam et al., 2012). Например, влияние как термической обработки (92 ° C, 102 ° C, 111 ° C), так и манотермозонирования (200 кПа, 20 кГц) было оценено на нескольких соединениях, полученных при неферментативном потемнении в модельных системах. Более высокие количества свободного 5- (гидроксиметил) -2-фурфурола (HMF) были обнаружены в молоке, подвергнутом манотермозонии, по сравнению с молоком, обработанным теплом в течение первых 5 минут обработки (Vercet et al., 2001). Наличие большого количества HMF в молоке может повлиять на окончательный цвет продукта. Riener et al. (2009) исследовали влияние термосоники (24 кГц, 400 Вт, 10 мин) молока на гели йогурта во время ферментации. Они обнаружили более высокий pH гелеобразования (6,3) в культивированном молоке, обработанном термосонированием, по сравнению с их аналогами, обработанными традиционным способом (90 ° C в течение 10 минут) pH (5,6). Более того, Vercet et al. (2002) сообщили, что йогурт, приготовленный из подвергнутого термостатированию (2 кг см ^–2 , 40 ° C, 20 кГц) молока, имел более длительное время ферментации (10–20%), чем контрольное молоко.С другой стороны, Jambrak et al. (2014) обнаружили значительные изменения в размере частиц, молекулярной массе и структуре сывороточных белков, связанные с частичным расщеплением межмолекулярных гидрофобных взаимодействий, а не с пептидом дисульфидных связей. Следовательно, применение ультразвука может изменить природную химическую структуру компонентов молока.

Применение ультразвука также может быть связано с возникновением нежелательных эффектов в молочных продуктах (Jambrak et al., 2008; Пингрет и др., 2013; Vercet et al., 2002). Различия в проводимости наблюдались в модельных суспензиях 10% сывороточного белка, обработанных ультразвуком. Обработка ультразвуком 40 и 500 кГц снизила проводимость; между тем обработка 20 кГц увеличила его. Это увеличение связано с образованием гидроксильных радикалов и других соединений, способных индуцировать окислители (Jambrak et al., 2008). Chouliara et al. (2010) также обнаружили, что концентрация летучих соединений, в основном продуктов окисления липидов, была увеличена в обработанном ультразвуком молоке (24 кГц, 200 Вт, 0–16 мин).Следовательно, применение ультразвуковой обработки в молочной промышленности должно постоянно исследоваться и проверяться, чтобы определять влияние на физические, химические и функциональные свойства пищевых продуктов, чтобы сделать их адаптируемыми к производственной среде (Shanmugam et al., 2012).

ХИМИЯ МОЛОКА | Справочник по переработке молочных продуктов

Основными составляющими молока являются вода, жир, белки, лактоза (молочный сахар) и минералы (соли). Молоко также содержит следовые количества других веществ, таких как пигменты, ферменты, витамины, фосфолипиды (вещества с жироподобными свойствами) и газы.

Остаток, оставшийся после удаления воды и газов, называется сухим веществом (СВ) или общим содержанием твердых веществ в молоке.
Молоко — очень сложный продукт. Чтобы описать различные составляющие молока и то, как на них влияют различные стадии обработки в молочном хозяйстве, необходимо прибегнуть к химической терминологии. Поэтому эта глава о химии молока начинается с краткого обзора некоторых основных химических понятий.

Химические символы некоторых общих элементов в органических веществах:

C Углерод
Cl Хлор
H Водород
I Йод
K Калий
N Азот
Na Натрий
O Кислород
P Фосфор
S Сера

Основные химические концепции

Атомы

Атом — это самый маленький строительный блок всей материи в природе, и его невозможно разделить химически .Вещество, в котором все атомы одного вида, называется элементом. Сегодня известно более 100 элементов. Примеры — кислород, углерод, медь, водород и железо. Однако большинство веществ, встречающихся в природе, состоят из нескольких различных элементов. Например, воздух представляет собой смесь кислорода, азота, углекислого газа и инертных газов, а вода представляет собой химическое соединение элементов водорода и кислорода.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, рис. 2.1.Протоны несут положительный единичный заряд, а нейтроны электрически нейтральны. Электроны, вращающиеся вокруг ядра, несут отрицательный заряд, равный единичному заряду протонов и противоположный ему.
Атом содержит равное количество протонов и электронов с равным количеством положительных и отрицательных зарядов. Следовательно, атом электрически нейтрален.
Атом очень маленький, рис. 2.2. В маленькой медной монете примерно столько же атомов, сколько секунд в тысяче миллионов миллионов лет! Даже в этом случае атом в основном состоит из пустого пространства.Если называть диаметр ядра одним, то диаметр всего атома составляет около 10 000.

Рис. 2.1.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Электроны вращаются вокруг ядра.

Рис. 2.2

Ядро настолько мало по сравнению с атомом, что если бы его увеличить до размеров теннисного мяча, внешняя электронная оболочка находилась бы на расстоянии 325 метров от центра.

Ионы

Атом может потерять или получить один или несколько электронов.Такой атом больше не является электрически нейтральным. Он называется ионным. Если ион содержит больше электронов, чем протонов, он заряжен отрицательно, но если он потерял один или несколько электронов, он заряжен положительно.
Положительные и отрицательные ионы всегда присутствуют одновременно; , то есть в растворах в виде катионов (положительный заряд) и анионов (отрицательный заряд) или в твердой форме в виде солей. Поваренная соль состоит из ионов натрия (Na) и хлора (Cl) и имеет формулу NaCl (хлорид натрия).

Молекулы

Атомы одного и того же элемента или разных элементов могут объединяться в более крупные единицы, которые называются молекулами.Затем молекулы могут образовывать твердые вещества, например. железо (Fe) или кремнистый песок (SiO ₂ ), жидкости, например вода (H ₂ O) или газы, например водород (H ₂ ). Если молекула состоит в основном из атомов углерода (C), водорода (H ₂ ) и кислорода (O ₂ ), то образующееся соединение считается органическим, , то есть , полученным из органических элементов. Примером является молочная кислота (C ₃ H ₆ 0 ₃ ).Формула означает, что молекула состоит из трех атомов углерода, шести атомов водорода и трех атомов кислорода.
Число атомов в молекуле может сильно различаться. Есть молекулы, которые состоят из двух связанных атомов, а другие — из сотен атомов.

Рис 2.3

Три способа обозначения молекулы воды

Рис 2.4

Три способа обозначения молекулы этилового спирта

Основные физико-химические свойства коровьего молока

Коровье молоко состоит примерно на 87% из воды и на 13% из сухих веществ, таблица 2.1. Сухое вещество суспендировано или растворено в воде. В зависимости от типа твердых веществ и размера частиц (таблица 2.2) существуют различные системы их распределения в водной фазе.

Таблица 2.1.

Физико-химический статус коровьего молока.

Органические соединения содержат в основном углерод, кислород и водород.Неорганические соединения содержат в основном другие атомы.

Таблица 2.2.

Относительный размер частиц в молоке.

Определения

Рис 2.5

Когда молоко и сливки превращаются в масло, происходит обращение фаз от эмульсии масло в воде к эмульсии вода в масле.

Эмульсия: суспензия капель одной жидкости в другой. Молоко представляет собой эмульсию масла в воде (мас. / Мас.), Сливочное масло — эмульсию воды в масле (мас. / Мас.), Рис. 2.5. Мелкодисперсная жидкость известна как дисперсная фаза, а другая — как непрерывная фаза.
Коллоидный раствор: когда материя находится в состоянии деления, промежуточном по отношению к истинному раствору ( e.г. сахара в воде) и суспензии ( например, мел в воде), как говорят, в коллоидном растворе или коллоидной суспензии.

Типичные характеристики коллоида:

• Малый размер частиц
• Электрический заряд и
• Сродство частиц к молекулам воды

В молоке сывороточные белки присутствуют в виде коллоидного раствора, а казеины сравнительно большего размера — в виде коллоидная суспензия (см. рисунок 2.6).

Рис 2.6

Белки молока можно увидеть с помощью электронного микроскопа

Такие вещества, как соли, дестабилизируют коллоидные системы, изменяя связывание воды и тем самым снижая растворимость белка. Такие факторы, как тепло, вызывают разворачивание сывороточных белков, а усиление взаимодействия между белками и алкоголем может обезвоживать частицы.

Истинные растворы: Вещество, которое при смешивании с водой или другими жидкостями образует истинные растворы, делится на:

• Неионные растворы. Когда лактоза растворяется в воде, никаких важных изменений в молекулярной структуре лактозы не происходит.
• Ионные растворы . Когда поваренная соль растворяется в воде, катионы (Na ⁺ ) и анионы (Cl ^— ) диспергируются в воде, образуя электролит, рис. 2.7.

Кислотность растворов

Когда кислота (например, соляная кислота, HCl) смешивается с водой, она выделяет ионы водорода (протоны) с положительным зарядом (H ⁺ ).Они быстро присоединяются к молекулам воды, образуя ионы водорода (H ₃ 0 ⁺ ).
Когда к воде добавляют основание (оксид или гидроксид металла), оно образует щелочной или щелочной раствор. Когда основание растворяется, оно выделяет ионы гидроксида (OH ^— ).

• Раствор, содержащий равное количество ионов гидроксида и водорода, является нейтральным. Рисунок 2.8.
• Щелочной раствор, содержащий больше ионов гидроксида, чем ионов водорода. Фигура 2.9.
• Кислый раствор, содержащий больше ионов водорода, чем гидроксид-ионов. Рисунок 2.10.

Рис 2.8

Нейтральный раствор с pH 7

Рис 2.9

Щелочной раствор с pH выше 7

Рис 2.10

Кислотный раствор с pH менее 7

pH

Кислотность раствора определяется как концентрация ионов водорода. Однако это сильно варьируется от одного решения к другому.Символ pH используется для обозначения концентрации ионов водорода.
Математически pH определяется как отрицательный логарифм по основанию 10 концентрации ионов водорода, выраженной в молярности, , то есть pH = — log [H ⁺ ]. Это приводит к следующей шкале при 25 ° C:

pH> 7 — щелочной раствор
pH = 7 — нейтральный раствор
pH <7 - кислотный раствор

Нейтрализация

Когда кислота смешивается с щелочью, водород и ионы гидроксида реагируют друг с другом с образованием воды.Если кислоту и щелочь смешать в определенных пропорциях, полученная смесь будет нейтральной, без избытка ионов водорода или гидроксида и с pH 7. Эта операция называется нейтрализацией и имеет химическую формулу:

H ₃ 0 ⁺ + OH ^— приводит к H ₂ 0 + H ₂ O

Нейтрализация приводит к образованию соли. Когда соляная кислота (HCl) смешивается с гидроксидом натрия (NaOH), они реагируют с образованием хлорида натрия (NaCl) и воды (H ₂ 0).Соли соляной кислоты называются хлоридами, а другие соли также названы в честь кислот, из которых они образованы: лимонная кислота образует цитраты, азотная кислота образует нитраты и так далее.

Диффузия

На частицы, присутствующие в растворе — ионы, молекулы или коллоиды — влияют силы, которые заставляют их мигрировать (диффундировать) из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией. Процесс диффузии продолжается до тех пор, пока весь раствор не станет однородным с одинаковой концентрацией во всем.
Растворение сахара в чашке кофе является примером диффузии. Сахар быстро растворяется в горячем напитке, и молекулы сахара диффундируют, пока не будут равномерно распределены в напитке.
Скорость диффузии зависит от скорости частиц, которая, в свою очередь, зависит от температуры, размера частиц и разницы в концентрации между различными частями раствора.
Рисунок 2.11 иллюстрирует принцип процесса диффузии. U-образная трубка разделена на два отсека проницаемой мембраной .Затем левая нога заполняется водой, а правая — раствором сахара, молекулы которого могут проходить через мембрану. Через некоторое время за счет диффузии концентрация выравнивается с обеих сторон мембраны.

Рис 2.11

Молекулы сахара диффундируют через проницаемую мембрану, а молекулы воды диффундируют в противоположном направлении, чтобы уравнять концентрацию раствора.

Осмос

Осмос — это термин, используемый для описания самопроизвольного перехода чистой воды в водный раствор или из менее концентрированного раствора в более концентрированный при разделении соответствующей мембраной.Явление осмоса можно проиллюстрировать на примере, показанном на рисунке 2.12. U-образные трубки разделены на два отсека полупроницаемой мембраной . Левая нога заполнена водой, а правая — раствором сахара, молекулы которого не могут проходить через мембрану. Теперь молекулы воды диффундируют через мембрану в раствор сахара и разбавляют его до более низкой концентрации. Этот процесс называется осмосом .
Объем раствора сахара увеличивается при его разбавлении.Поверхность раствора поднимается, как показано на рис. 2.12, и гидростатическое давление a раствора на мембране становится выше, чем давление воды на другой стороне. В этом состоянии дисбаланса молекулы воды начинают диффундировать обратно в противоположном направлении под влиянием более высокого гидростатического давления в растворе.

Когда диффузия воды в обоих направлениях одинакова, система находится в равновесии. Если к раствору сахара сначала приложить гидростатическое давление, поступление воды через мембрану можно уменьшить.Гидростатическое давление, необходимое для предотвращения выравнивания концентрации за счет диффузии воды в сахарный раствор, называется осмотическим давлением раствора

.

Рис. 2.12

Молекулы сахара слишком велики, чтобы диффундировать через полупроницаемую мембрану. Только маленькие молекулы воды могут диффундировать, чтобы уравновесить концентрацию. «А» — осмотическое давление раствора.

Обратный осмос

Если к раствору сахара приложить давление, превышающее осмотическое давление, молекулы воды могут диффундировать из раствора в воду, тем самым увеличивая концентрацию раствора.Этот процесс, показанный на рис. 2.13, используется в коммерческих целях для концентрирования растворов и называется обратного осмоса (RO).

Рис. 2.13

Если к раствору сахара применяется давление выше осмотического, молекулы воды диффундируют, и раствор становится более концентрированным

Диализ

Диализ — это метод, использующий разницу в концентрации в качестве движущей силы для отделения крупных частиц от мелких в растворе, например белков от солей.Обрабатываемый раствор помещается с одной стороны мембраны, а растворитель (вода) — с другой. Мембрана имеет поры с диаметром, который позволяет проходить небольшим молекулам соли, но слишком мал для прохождения молекул белка, см. Рис. 2.14.
Скорость диффузии зависит от разницы в концентрации, поэтому диализ можно ускорить, если часто менять растворитель на другой стороне мембраны.

Рис 2.14

Разбавление раствора на одной стороне мембраны концентрирует большие молекулы, когда маленькие молекулы проходят через нее

Состав коровьего молока

Количества различных основных компонентов молока могут значительно различаться между коровами разных пород и между отдельными коровами одной породы.Поэтому для вариаций могут быть указаны только предельные значения. Цифры в таблице 2.3 являются просто примерами.
Помимо общего содержания твердых веществ, при обсуждении состава молока используется термин обезжиренные твердые вещества (SNF). SNF — это общее содержание твердых веществ за вычетом содержания жира. Среднее содержание ОЯТ по Таблице 2: 3, следовательно, составляет 13,0 — 3,9 = 9,1%. Уровень pH нормального молока обычно находится в пределах 6,6 — 6,8, при этом наиболее распространенным значением является среднее значение 6,7. Это значение верно для измерения pH молока примерно при 25 ° C

Таблица 2.3

Количественный состав молока

Молочный жир

Молоко и сливки являются примерами эмульсий жир в воде (или масло в воде). Молочный жир существует в виде небольших шариков или капель, диспергированных в молочной сыворотке, рис. 2.15. Их диаметр составляет от 0,1 до 20 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Средний размер составляет 3–4 мкм, а на мл приходится около 10 ¹⁰ глобул.
Эмульсия стабилизирована очень тонкой мембраной толщиной всего 10-20 нм (1 нм = 10 ^–9 мкм), которая окружает глобулы и имеет сложный состав.
Молочный жир состоит из триглицеридов (доминирующие компоненты), ди- и моноглицеридов, жирных кислот, стеролов, каротиноидов (придающих жиру желтый цвет) и витаминов (A, D, E и K). Микроэлементы — второстепенные компоненты. Состав шарика молочного жира показан на рис. 2.16.
Мембрана состоит из фосфолипидов, липопротеинов, цереброзидов, белков, нуклеиновых кислот, ферментов, микроэлементов (металлов) и связанной воды. Следует отметить, что состав и толщина мембраны непостоянны, поскольку компоненты постоянно обмениваются с окружающей молочной сывороткой.
Поскольку жировые шарики являются не только самыми крупными частицами в молоке, но и самыми легкими (плотность при 15,5 ° C = 0,93 г / см ³ ), они имеют тенденцию подниматься на поверхность, когда молоко остается в емкости. на некоторое время, рисунок 2.17.
Скорость подъема соответствует закону Стокса , но небольшой размер жировых шариков делает процесс вспенивания медленным. Однако отделение сливок может быть ускорено за счет агрегации жировых шариков под действием белка, называемого агглютинином .Эти агрегаты поднимаются намного быстрее, чем отдельные жировые шарики. Агрегаты легко разрушаются при нагревании или механической обработке. Агглютинин денатурируется при комбинациях время-температура, таких как 75 ° C / 2 мин, и возможность агрегации исчезает.

Рис 2.15

Взгляд в молоко

Рис 2.16

Состав молочного жира. Размер 0,1 — 20 мкм. Средний размер 3 — 4 мкм.

Рис 2.17

Если молоко оставить на некоторое время в емкости, жир поднимется и образует слой сливок на поверхности

Химическая структура молочного жира

Молочный жир является жидким, когда молоко выходит из вымени при 37 ° C.Это означает, что жировые шарики могут легко изменить свою форму при воздействии умеренной механической обработки — например, перекачивания и протекания по трубам — без высвобождения из своих мембран.
Все жиры относятся к группе химических веществ, называемых сложными эфирами, которые представляют собой соединения спиртов и кислот. Молочный жир представляет собой смесь различных сложных эфиров жирных кислот, называемых триглицеридами, которые состоят из спирта, называемого глицерином, и различных жирных кислот. Глицериды составляют почти 99% молочного жира.
Молекула жирной кислоты состоит из углеводородной цепи и карбоксильной группы (формула RCOOH). В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны в цепь одинарными связями, тогда как в ненасыщенных жирных кислотах в углеводородной цепи имеется одна или несколько двойных связей, см. Рис. 2.19. Каждая молекула глицерина может связывать три молекулы жирных кислот, и, поскольку эти три молекулы не обязательно должны быть одного и того же типа, количество различных глицеридов в молоке чрезвычайно велико, см. Рис. 2.20.
В таблице 2.4 перечислены наиболее важные жирные кислоты триглицеридов молочного жира.

Рис 2.19

Молекулярные и структурные формулы стеариновой и олеиновой кислот

Рис 2.20

Молочный жир представляет собой смесь различных жирных кислот и глицерина.

Температура плавления жира

Таблица 2.4 показывает, что четыре наиболее распространенных жирных кислоты в молоке — это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты.
Первые три твердые, а последний жидкий при комнатной температуре.Как показывают приведенные цифры, относительные количества различных жирных кислот могут значительно различаться. Это изменение влияет на твердость жира. Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот, например пальмитиновой кислоты, будет твердым; с другой стороны, жир с высоким содержанием олеиновой кислоты с низкой температурой плавления делает масло мягким.
Определение количества отдельных жирных кислот представляет чисто научный интерес. Для практических целей достаточно определить одну или несколько констант или индексов, которые предоставляют определенную информацию о составе жира.

Таблица 2.4

Основные жирные кислоты в молоке

Йодное число

Жирные кислоты с одинаковым числом атомов C и H, но с различным числом одинарных и двойных связей имеют совершенно разные характеристики. Наиболее важным и наиболее широко используемым методом определения их специфических характеристик является измерение йодного числа (IV) жира. Йодное число указывает процент йода, который жир может связывать. Йод захватывается двойными связями ненасыщенных жирных кислот.Поскольку олеиновая кислота является наиболее распространенной из ненасыщенных жирных кислот, которые являются жидкими при комнатной температуре, йодное число в значительной степени является мерой содержания олеиновой кислоты и, следовательно, мягкости жира.
Йодное число молочного жира обычно колеблется от 24 до 46. Вариации зависят от того, что едят коровы. Зеленые пастбища летом способствуют высокому содержанию олеиновой кислоты, поэтому летний молочный жир является мягким (высокое йодное число). Некоторые кормовые концентраты, такие как подсолнечный жмых и льняной жмых, также производят мягкий жир, в то время как кокосовый и пальмовый жмых и ботва корнеплодов образуют твердый жир.Таким образом, можно влиять на консистенцию молочного жира, выбирая для коров подходящую диету.
На рис. 2.21 показан пример того, как йодное число молочного жира может изменяться в течение года (Швеция).

Рис 2.21

Йодное число в разное время года. Йодное число является мерой содержания олеиновой кислоты в жире

.

Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот твердый.
Жир с высоким содержанием легкоплавких жирных кислот мягкий.

Показатель преломления

Количество различных жирных кислот в жире также влияет на то, как он преломляет свет. Поэтому общепринятой практикой является определение показателя преломления жира, который затем можно использовать для расчета йодного числа. Это быстрый метод оценки твердости жира.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Вместо анализа йодного числа или показателя преломления соотношение насыщенных жиров и ненасыщенных жиров можно определить с помощью импульсного ЯМР.При желании можно использовать коэффициент преобразования для преобразования значения ЯМР в соответствующее йодное число.
Метод ЯМР также можно использовать для определения степени кристаллизации жира в зависимости от времени кристаллизации. Было показано, что кристаллизация жира занимает много времени в 40% сливках, охлажденных с 60 ° C до 5 ° C. Необходимо время кристаллизации не менее двух часов, а доля кристаллизованного жира составляет 65% от общего количества, см. Рисунок 2.22.
Также было отмечено, что только от 15 до 20% жира кристаллизовалось через две минуты после достижения 5 ° C.Значение ЯМР молочного жира обычно колеблется от 30 до 41

Кристаллизация жира

Во время процесса кристаллизации жировые шарики находятся в очень чувствительном состоянии и легко повреждаются и вскрываются даже при умеренной механической обработке.
Исследования под электронным микроскопом показали, что жир кристаллизуется в мономолекулярных сферах, см. Рис. 2.22. В то же время происходит фракционирование, так что триглицериды с наивысшими температурами плавления образуют внешние сферы.Поскольку кристаллизованный жир имеет меньший удельный объем, чем жидкий жир, внутри глобул возникают напряжения, что делает их особенно нестабильными и подверженными разрушению в период кристаллизации. В результате жидкий жир выделяется в молочную сыворотку, вызывая образование комков, в которых свободный жир склеивает неразрушенные шарики (то же явление, что и при производстве масла). Кристаллизация жира генерирует тепло плавления, которое несколько повышает температуру (40% сливки, охлажденные с 60 ° C до 7-8 ° C, становятся на 3-4 ° C теплее в период кристаллизации).
Это важное свойство молочного жира важно учитывать при производстве сливок различного назначения.

Рис 2.22

Кристаллизация молочного жира — это экзотермическая реакция, что означает, что химическая реакция сопровождается выделением тепла. Кривая кристаллизации основана на анализе, выполненном методом ЯМР.

Белки в молоке

Рис 2.23

Модель белковой молекулы цепи аминокислот, амино и карбоксильных групп.

Белки являются важной частью нашего рациона. Белки, которые мы едим, расщепляются на более простые соединения в пищеварительной системе и в печени. Эти соединения затем переносятся в клетки тела, где они используются в качестве строительного материала для создания собственного белка организма. Подавляющее большинство химических реакций, происходящих в организме, контролируется определенными активными белками, ферментами.
Белки — это гигантские молекулы, состоящие из более мелких единиц, называемых аминокислотами, рис.2.23. Белковая молекула состоит из одной или нескольких взаимосвязанных цепочек аминокислот, в которых аминокислоты расположены в определенном порядке. Молекула белка обычно содержит около 100-200 связанных аминокислот, но известно, что как меньшее, так и гораздо большее количество составляют молекулу белка

Аминокислоты

Рис 2.24

Строение общей аминокислоты. R на рисунке обозначает органический материал, связанный с центральным атомом углерода

.

Аминокислоты на Рисунке 2.24 являются строительными блоками, образующими белок, и они отличаются одновременным присутствием в молекуле одной аминогруппы (–NH ₂ ) и одной карбоксильной группы (–COOH). Белки образуются из аминокислот определенного вида, α-аминокислот, , то есть тех, которые имеют как аминогруппу, так и карбоксильную группу, связанные с одним и тем же атомом углерода, α-углеродом. Аминокислоты принадлежат к группе химических соединений, которые могут выделять ионы водорода в щелочных растворах и поглощать ионы водорода в кислых растворах.Такие соединения называются амфотерными электролитами или амфолитами.

Таким образом, аминокислоты могут находиться в трех состояниях:

1. Отрицательно заряженные в щелочных растворах
2. Нейтральные при равных + и — зарядах
3. Положительно заряженные в кислотных растворах

Белки состоят из 20 аминокислот. Важным фактом в отношении питания является то, что восемь (девять для младенцев) из 20 аминокислот не могут быть синтезированы человеческим организмом. Поскольку они необходимы для поддержания правильного обмена веществ, их необходимо снабжать пищей.Их называют незаменимыми аминокислотами , и все они присутствуют в молочном белке.
Тип и порядок аминокислот в молекуле белка определяют природу белка. Любое изменение аминокислот в зависимости от типа или места в молекулярной цепи может привести к получению белка с другими свойствами.
Поскольку возможное количество комбинаций из 20 аминокислот в цепи, содержащей 100-200 аминокислот, очень велико, количество белков с различными свойствами также очень велико.На рисунке 2.24 показана модель аминокислоты. Как упоминалось ранее, аминокислоты содержат как слабощелочную аминогруппу (–NH ₂ ), так и слабокислую карбоксильную группу (–COOH). Эти группы связаны с боковой цепью (R).
Если боковая цепь полярна, обычно преобладают водопритягивающие свойства основных и кислотных групп в дополнение к полярной боковой цепи, и вся аминокислота будет притягивать воду и легко растворяться в воде. Такая аминокислота получила название гидрофильная (водолюбивая).
Если, с другой стороны, боковая цепь представляет собой углеводород, который не содержит гидрофильных радикалов, свойства углеводородной цепи будут преобладать. Длинная углеводородная цепь отталкивает воду и делает аминокислоту менее растворимой или совместимой с водой. Такая аминокислота называется гидрофобной (водоотталкивающей).
Если в углеводородной цепи присутствуют определенные радикалы, такие как гидроксил (–ОН) или аминогруппы
(–NH ₂ ), ее гидрофобные свойства будут изменены в сторону более гидрофильных.Если в одной части белковой молекулы преобладают гидрофобные аминокислоты, эта часть будет обладать гидрофобными свойствами. Агрегация гидрофильных аминокислот в другой части молекулы аналогичным образом придает этой части гидрофильные свойства. Таким образом, белковая молекула может быть гидрофильной, гидрофобной, промежуточной или локально гидрофильной и гидрофобной.
Некоторые молочные белки демонстрируют очень большие различия в молекулах в отношении совместимости с водой, и некоторые очень важные свойства белков зависят от таких различий.
Гидроксильные группы в цепях некоторых аминокислот казеина могут быть этерифицированы фосфорной кислотой. Такие группы позволяют казеину связывать ионы кальция или коллоидный гидроксифосфат кальция, образуя прочные мостики между молекулами или внутри них.

Электрический статус молочных белков

Боковые цепи некоторых аминокислот в молочных белках заряжены, что определяется pH молока. Когда pH молока изменяется добавлением кислоты или основания, распределение заряда белков также изменяется.Электрический статус молочных белков и полученные свойства показаны на рисунках 2.25–2.28.
При нормальном pH молока (≈ 6,6) молекула белка имеет чистый отрицательный заряд, рис. 2.25. Молекулы белка остаются разделенными, потому что одинаковые заряды отталкиваются друг от друга.
Если добавить ионы водорода, рис. 2.26, они адсорбируются молекулами белка. При значении pH, при котором положительный заряд белка равен отрицательному заряду, то есть когда количество групп NH ₃ ⁺ и COO ^— на боковых цепях одинаково, чистый общий заряд белка равно нулю.Белковые молекулы больше не отталкиваются друг от друга, но положительные заряды на одной молекуле соединяются с отрицательными зарядами на соседних молекулах, и образуются большие кластеры белка. Затем белок осаждается из раствора. Значение pH, при котором это происходит, называется изоэлектрической точкой белка.
В присутствии избытка ионов водорода молекулы приобретают чистый положительный заряд, как показано на рис. 2.27. Затем они снова отталкиваются друг от друга и остаются в растворе.Если, с другой стороны, добавляется сильный щелочной раствор (NaOH), все белки приобретают отрицательный заряд и растворяются.

Рис 2.25

Белковая молекула при pH 6,6 имеет чистый отрицательный заряд.

Рис 2.26

Молекулы белка при pH ≈ 4,6, изоэлектрическая точка.

Рис 2.27

Молекулы белка при pH ≈ 1

Рис 2.28

Молекулы белка при pH ≈ 14

Классы белков молока

Молоко содержит сотни типов белков, большинство из которых в очень небольших количествах.Белки можно классифицировать различными способами в зависимости от их химических или физических свойств и их биологических функций. Старый способ группировки белков молока на казеин, альбумин и глобулин уступил место более адекватной системе классификации. Таблица 2.5 показывает сокращенный список белков молока в соответствии с современной системой. Незначительные группы белков были исключены для простоты.
Сывороточный протеин — это термин, который часто используется как синоним белков молочной сыворотки, но его следует зарезервировать для белков сыворотки, полученных в процессе производства сыра.Помимо белков молочной сыворотки, сывороточный белок также содержит фрагменты молекул казеина. Некоторые из белков сыворотки молока также присутствуют в сыворотке в более низких концентрациях, чем в исходном молоке. Это происходит из-за тепловой денатурации во время пастеризации молока перед сыром. Три основные группы белков молока различаются по своему поведению и форме существования. Казеины легко осаждаются из молока различными способами, в то время как белки сыворотки обычно остаются в растворе.Белки мембран жировых глобул прилипают, как следует из названия, к поверхности жировых глобул и высвобождаются только за счет механического воздействия, например, . взбивая сливки в масле.

Казеин

Казеин представляет собой смесь нескольких компонентов (таблица 2.5) и является доминирующим классом белков молока, составляя около четырех пятых белков молока. Существует четыре основных подгруппы казеина: _s1 -казеин, _s2 -казеин, κ-казеин и β-казеин, которые все гетерогены и состоят из нескольких генетических вариантов.Генетические варианты белка отличаются друг от друга всего несколькими аминокислотами.
Казеины самоассоцируются и образуют большие кластеры, называемые мицеллами. Мицеллы состоят из сотен и тысяч отдельных белковых молекул казеина и имеют размер от 50 до 500 нм. Поскольку мицеллы имеют коллоидные размеры, они способны рассеивать свет, а белый цвет обезжиренного молока в значительной степени обусловлен рассеянием света мицеллами казеина.

Таблица 2.5

Концентрация белков в молоке

Мицеллы казеина

Инжир.2,29

Нанокластерная модель мицелл казеина.

Рис. 2.30

Модель с двойным переплетом

Рис. 2.31

Субмицеллярная модель мицеллы казеина. Ссылка: Обзор моделей Слэттери и Эварда (1973), Шмидта (1982) и Уолстры (1990) по Роллеме (1992). Rollema H.S. (1992) Казеиновая ассоциация и образование мицелл, стр. 63-111. Elsevier Science Publications Ltd.

Рис. 2.32

Процент β — казеина, не связанного с мицеллами, после выдерживания молока в течение примерно 24 часов при различной температуре (см.Взято из Walstra, Wouters and Geurts 2006, Dairy Science and Technology).

Мицеллы казеина имеют важное значение для свойств молока. Они в значительной степени определяют физическую стабильность молочных продуктов при нагревании и хранении, необходимы при производстве сыра и определяют реологические свойства ферментированных и концентрированных молочных продуктов.
Мицеллы казеина представляют собой довольно плотные агрегаты с небольшими участками фосфата кальция, который связывает мицеллы вместе, придавая мицеллам открытую пористую структуру.Удаление фосфата кальция (CCP — коллоидный фосфат кальция), например подкислением или добавлением ЭДТА или цитратов приводит к распаду мицелл. Распад также происходит, когда pH становится больше 9. Внутренняя структура мицеллы казеина является предметом споров в течение долгого времени и до сих пор полностью не изучена. Предлагаются три основные модели: модель нанокластера, модель двойного связывания и модель субмицелл.
Однако существует консенсус по некоторым характеристикам.Мицеллы представляют собой частицы примерно сферической формы со средним диаметром около 150 нм, но с большим разбросом размеров. Α _s, — и β-казеины в основном сосредоточены в середине мицеллы, в то время как κ-казеин преобладает на поверхности. Вокруг мицеллы имеется «волосяной слой», состоящий в основном из С-концевого конца κ — казеина, который выступает на 5-10 нм от поверхности мицеллы. Выступающая κ-казеиновая цепь является гидрофильной и отрицательно заряженной и вносит основной вклад в стерическую стабильность мицелл.Если волосяной слой удален, например, при добавлении этанола или гидролизе, индуцированном сычужным ферментом, коллоидная стабильность мицеллы изменяется, и мицеллы агрегируются или осаждаются. Кроме того, обычно считается, что существуют «нанокластеры» фосфата кальция, которые имеют диаметр примерно 3 нм и содержат большую часть фосфата и кальция в мицелле. Силы, удерживающие мицеллы вместе, представляют собой гидрофобные взаимодействия между группами белков, поперечные связи между пептидными цепями с помощью нанокластеров и ионных связей.
Модель нанокластера (рис. 2.29, Holt 1992, De Knuif and Holt 2003) описывается как запутанная сеть гибких молекул казеина, образующих гелеобразную структуру, соединенную нанокластерами фосфата кальция.

Модель двойного связывания (рис. 2.30) была предложенный Хорном (1998), который предполагает, что баланс как гидрофобных взаимодействий между молекулами казеина, так и сшивания с коллоидным фосфатом кальция удерживает мицеллу.

Модель субмицелл (Морр 1967; Слэттери и Эвард 1973; Уолстра 1999) предполагает, что мицелла казеина построена из более мелких мицелл, субмицелл диаметром около 10-15 нм, которые связаны вместе кластерами фосфата кальция (см. фигура 2.31.

Структура мицелл казеина не фиксированная, а динамическая. Мицелла казеина и ее окружение продолжают обмениваться компонентами. Он реагирует на изменения мицеллярной среды, температуры, pH и давления.

Если гидрофильный выступающий конец цепи κ — казеина на поверхности мицелл расщепляется, например под действием сычужного фермента мицеллы теряют растворимость и начинают агрегировать и образовывать казеиновый творог. В неповрежденной мицелле имеется избыток отрицательных зарядов, поэтому они отталкиваются друг от друга.Молекулы воды, удерживаемые гидрофильными участками κ — казеина, составляют важную часть этого баланса. Если удалить гидрофильные участки, вода начнет покидать структуру. Это дает притягивающим силам возможность действовать. Образуются новые связи, одна из которых солевого типа, где активен кальций, а вторая — гидрофобного типа. Эти связи затем улучшат отвод воды, и структура окончательно превратится в плотный творог.
На мицеллы отрицательно влияет низкая температура, при которой цепи β-казеина начинают диссоциировать, и КПК покидает структуру мицелл, где он существовал в коллоидной форме, и переходит в раствор.Объяснение этого явления состоит в том, что b-казеин является наиболее гидрофобным казеином и что гидрофобные взаимодействия ослабляются при понижении температуры. Мицеллы распадаются, и объем мицелл казеина увеличивается. Потеря CCP вызывает более слабое притяжение между отдельными молекулами казеина. Эти изменения делают молоко менее подходящим для производства сыра, поскольку они приводят к увеличению времени сычужания и более мягкому творогу.
β-казеин также легче гидролизуется различными протеазами в молоке после выхода из мицеллы.Гидролиз β — казеина до γ — казеина и протеозопептонов означает более низкий выход при производстве сыра, поскольку фракции протеозопептона теряются в сыворотке. Распад β-казеина может также привести к образованию горьких пептидов, вызывая проблемы с неприятным запахом в молочных продуктах.

Эти изменения происходят медленно и более или менее завершаются примерно через 24 часа при 5 ° C. График на Рисунке 2.32 показывает приблизительное количество β-казеина (в%), которое покидает мицеллу в течение 24 часов хранения.При последующем нагревании сырого или пастеризованного охлажденного молока до 62-65 ° C в течение примерно 20 секунд b — казеин и фосфат кальция частично превращаются в мицеллы, тем самым, по крайней мере, частично восстанавливая исходные свойства молока

При увеличении При повышении температуры мицеллы несколько сокращаются и количество ХПК увеличивается. Когда белки сыворотки присутствуют во время нагревания, белки сыворотки связываются с мицеллами казеина во время их тепловой денатурации, и они в значительной степени связываются с поверхностью мицелл.Одним из примеров является ассоциация β-лактоглобулина с κ-казеином во время термической обработки. Большинство этих ассоциаций не может быть устранено охлаждением.

Осаждение казеина

Одним из характерных свойств казеина является его способность выпадать в осадок. Из-за сложной природы молекул казеина и мицелл, образованных из них, осаждение может быть вызвано множеством различных агентов. Следует отметить, что существует большая разница между оптимальными условиями осаждения казеина в мицеллярной и немицеллярной форме, e.г. в виде казеината натрия. Следующее описание относится в основном к осаждению мицеллярного казеина.

Есть два способа заставить частицы казеината флокулировать и коагулировать:

• Осаждение кислотой
• Осаждение ферментами

Осаждение кислотой

Уровень pH упадет, если в молоко добавлена ​​кислота или если в молоко добавлены кислые бактерии. позволяют расти в молоке. Это изменит среду мицелл казеина двумя способами. Ход событий показан на рисунке 2.33. Во-первых, коллоидный гидроксифосфат кальция, присутствующий в мицелле казеина, растворяется и образует ионизированный кальций, который проникает в структуру мицелл и создает прочные внутренние кальциевые связи. Во-вторых, pH раствора приближается к изоэлектрическим точкам отдельных видов казеина.
Оба метода действия инициируют изменения внутри мицелл, начиная с роста мицелл через агрегацию и заканчивая более или менее плотным сгустком. В зависимости от конечного значения pH этот коагулят будет содержать либо казеин в солевой форме, либо казеин в его изоэлектрическом состоянии, либо и то, и другое.
Изоэлектрические точки компонентов казеина зависят от других ионов, присутствующих в растворе. Теоретические значения, действительные при определенных условиях, составляют от 5,1 до 5,3. В солевых растворах, как и в молоке, диапазон оптимального осаждения составляет от 4,5 до 4,9. Практическое значение для осаждения казеина из молока составляет pH 4,6.
Если к осажденному изоэлектрическому казеину добавить большой избыток гидроксида натрия, повторно растворенный казеин превратится в казеинат натрия , частично диссоциированный на ионы.PH кисломолочных продуктов обычно находится в диапазоне 3,9-4,5, что находится на кислой стороне изоэлектрических точек. При производстве казеина из обезжиренного молока с добавлением серной или соляной кислоты значение pH часто составляет 4,6.

Примечание: Если к данному коагулюму добавить большой избыток кислоты, казеин снова растворяется, образуя соль с кислотой. Если используется соляная кислота, раствор будет содержать гидрохлорид казеина, частично диссоциированный на ионы.

Осаждение ферментами

Аминокислотная цепь, образующая молекулу κ — казеина, состоит из 169 аминокислот.С ферментативной точки зрения связь между аминокислотами 105 (фенилаланин) и 106 (метионин) легко доступна для многих протеолитических ферментов.
Некоторые протеолитические ферменты атакуют эту связь и расщепляют цепь. Растворимый амино-конец содержит аминокислоты от 106 до 169, в которых преобладают полярные аминокислоты и углевод, что придает этой последовательности гидрофильные свойства. Эта часть молекулы κ-казеина называется гликомакропептидом и выделяется в сыворотку при производстве сыра.

Оставшаяся часть κ — казеина, состоящая из аминокислот с 1 по 105, нерастворима и остается в твороге вместе с α _s — и β — казеином. Эта часть называется пара-κ-казеином.
Образование сгустка происходит из-за внезапного удаления гидрофильных макропептидов и, как следствие, дисбаланса межмолекулярных сил. Связи между гидрофобными участками начинают развиваться и усиливаются кальциевыми связями, которые развиваются, когда молекулы воды в мицеллах начинают покидать структуру.Этот процесс обычно называют фазой коагуляции и синерезиса.
Расщепление связи 105-106 в молекуле κ-казеина часто называют первичной фазой действия сычужного фермента, в то время как фаза коагуляции и синерезиса упоминается как вторичная фаза. Существует также третичная фаза действия сычужного фермента, когда сычужный фермент атакует компоненты казеина в более общем смысле. Это происходит во время созревания сыра.
Продолжительность трех фаз определяется в основном pH и температурой.Кроме того, на вторичную фазу сильно влияет концентрация ионов кальция и состояние мицелл в отношении отсутствия или присутствия денатурированных белков молочной сыворотки на поверхности мицелл.

Рис 2.33

Три упрощенных стадии воздействия на казеин кислотой и щелочью соответственно.

Сывороточные протеины

Сывороточный протеин — это название, обычно применяемое к белкам молочной сыворотки.
Если казеин удаляется из обезжиренного молока методом осаждения, например добавлением минеральной кислоты, в растворе остается группа белков, которые называются белками молочной сыворотки.Пока они не денатурируются под воздействием тепла, они не осаждаются в своих изоэлектрических точках.
Когда молоко нагревается, некоторые сывороточные белки денатурируют и образуют комплексы с казеином, тем самым снижая способность казеина к атаке сычужным ферментом и связыванию кальция. Творог из молока, нагретого до высокой температуры, не выделяет сыворотку, как обычный сырный творог, из-за меньшего количества казеиновых мостиков внутри и между молекулами казеина.
Сывороточные белки в целом и α-лактальбумин в частности имеют очень высокую пищевую ценность.Их аминокислотный состав очень близок к тому, что считается биологическим оптимумом. Производные сывороточного протеина широко используются в пищевой промышленности.

α-лактальбумин
Этот белок можно рассматривать как типичный сывороточный белок. Он присутствует в молоке всех млекопитающих и играет важную роль в синтезе лактозы в вымени.

β-лактоглобулин
Этот белок содержится только у копытных животных и является основным компонентом сывороточного белка коровьего молока.Если молоко нагревается до температуры выше 60 ° C, начинается денатурация, где реакционная способность серы-аминокислоты β-лактоглобулина играет заметную роль. Серные мостики начинают формироваться между молекулами β-лактоглобулина, между одной молекулой β-лактоглобулина и молекулой κ-казеина и между β-лактоглобулином и α-лактальбумином. При высоких температурах постепенно выделяются сернистые соединения, такие как сероводород. Эти сернистые соединения отвечают за «приготовленный» вкус молока, прошедшего термическую обработку.

Сывороточные (сывороточные) белки:

α-лактальбумин
β-лактоглобулин
Сывороточный альбумин
Иммуноглобулин

Иммуноглобулины и родственные им минорные белки

Рис 2.34

Схема двух иммуноглобулинов Ref. ПФ. Фокс и П.Л.Х. Максуини, Молочная химия и биохимия, 1998.

Эта группа белков чрезвычайно разнородна, и лишь немногие из ее членов были подробно изучены, рис. 2.34.
Иммуноглобулины — это антитела, синтезируемые в ответ на стимуляцию специфическими антигенами.Они конкретно присутствуют в крови. Их содержание в коровьем молоке низкое, но некоторые из них присутствуют в более высоком уровне в молозиве и грудном молоке. Они также могут действовать против «частиц», таких как бактерии, вирусы и даже жировые шарики, и флокулировать их — реакция, называемая агглютинацией. Таким образом, бактерии также могут флокулироваться на жировых шариках и накапливаться в слое сливок. Когда микроорганизмы флокулируются, их рост и действие могут быть значительно подавлены.
Реакция агглютинации специфична по отношению к определенному антигену.Однако некоторые агглютинаты неспецифичны, особенно в случае так называемого криоосаждения — агглютинации, которая происходит в холодном молоке при температуре ниже 37 ° C. Участвующие белки называются криоглобулинами. Агглютинины инактивируются термической обработкой, и их способность флокулировать частицы исчезает. По этой причине в пастеризованном молоке не происходит агглютинации.
В будущем многие важные вещества, вероятно, будут выделены в промышленных масштабах из молочной сыворотки или молочной сыворотки.Лактоферрин и лактопероксидаза — вещества, которые можно использовать в фармацевтической и пищевой промышленности, и в настоящее время их выделяют из сыворотки с помощью коммерческого процесса. Лактоферрин также является ингибитором бактерий, включая B. stearothermophilus и B. subtilis . Подавление вызвано удалением железа из их сыворотки.

Мембранные белки

Рис. 2.35

Мембранные белки покрывают поверхность жировой глобулы.

1. фосфолипид
2. Белок
3. Гликопротеин

Мембранные белки — это группа белков, которые образуют защитный слой вокруг жировых шариков для стабилизации эмульсии, рис. 2.35. Их консистенция варьируется от мягкой и желеобразной для некоторых мембранных белков до довольно жесткой и твердой для других. Некоторые из белков содержат липидные остатки и называются липопротеинами. Липиды и гидрофобные аминокислоты этих белков заставляют молекулы направлять свои гидрофобные участки к поверхности жира, в то время как менее гидрофобные части ориентированы в сторону воды.
Слабые гидрофобные мембранные белки атакуют эти белковые слои таким же образом, формируя градиент гидрофобности от поверхности жира к воде.
Градиент гидрофобии в такой мембране делает ее идеальным местом для адсорбции молекул всех степеней гидрофобии. В частности, фосфолипиды и липолитические ферменты адсорбируются внутри мембранной структуры. Никаких реакций между ферментами и их субстратом не происходит, пока структура не повреждена, но как только структура разрушается, у ферментов появляется возможность найти свой субстрат и начать реакции.
Пример ферментативной реакции — липолитическое высвобождение жирных кислот, когда молоко откачивается холодным с неисправным насосом, или после гомогенизации холодного молока без немедленной последующей пастеризации.Жирные кислоты и некоторые другие продукты этой ферментативной реакции придают продукту «прогорклый» привкус.

Денатурированные белки

Пока белки существуют в среде с температурой и pH в пределах допустимых значений, они сохраняют свои биологические функции. Но если их нагреть до температуры выше определенного максимума, их структура изменится. Говорят, что они денатурированы, рис. 2.36. То же самое происходит, если белки подвергаются воздействию кислот или щелочей, радиации или высокого давления.Белки денатурируются и теряют свою первоначальную растворимость.
Когда белки денатурируются, их биологическая активность прекращается. Ферменты, класс белков, функция которых заключается в катализе реакций, теряют эту способность при денатурировании. Причина в том, что определенные связи в молекуле разрываются, изменяя структуру белка. После слабой денатурации белки иногда могут вернуться в исходное состояние с восстановлением своих биологических функций.
Однако во многих случаях денатурация необратима.Например, белки вареного яйца невозможно восстановить до сырого состояния.

Рис. 2.36

Часть сывороточного протеина в нативном (слева) и денатурированном состоянии.

Молоко — буферный раствор

Молоко содержит большое количество веществ, которые могут действовать как слабые кислоты или как слабые основания, например, молочная кислота, лимонная кислота и фосфорная кислота и их соответствующие соли: лактаты, цитраты и фосфаты. В химии такая система называется буферным раствором, потому что в определенных пределах значение pH остается постоянным при добавлении кислот или оснований.Этот эффект можно объяснить характерными качествами белков.
При подкислении молока добавляется большое количество ионов водорода (H ⁺ ). Эти ионы почти все связаны с аминогруппами в боковых цепях аминокислот, образуя
NH ₃ ⁺ ионов. Однако значение pH практически не изменяется, так как увеличение концентрации свободных ионов водорода очень мало.
Когда в молоко добавляют основание, ионы водорода (H ⁺ ) в группах COOH боковых цепей высвобождаются, образуя группу COO ^—.Из-за этого значение pH остается более или менее постоянным, см. Рисунок 2.38. Чем больше добавлено основания, тем больше выделяется количество ионов водорода.
Другие компоненты молока также обладают этой способностью связывать или выделять ионы, поэтому значение pH изменяется очень медленно при добавлении кислот или оснований.
Почти вся буферная емкость используется в молоке, которое уже является кислым из-за длительного хранения при высоких температурах. В таком случае достаточно лишь небольшого количества кислоты, чтобы изменить значение pH

.

Инжир.2.37

Если к кислоте добавляют щелочь, pH раствора немедленно повышается — буферного действия не происходит.

Рис. 2.38

Если в молоко добавляется щелочь, pH изменяется очень медленно — молоко оказывает значительное буферное действие.

Ферменты в молоке

Ферменты — это белки, обладающие способностью запускать химические реакции и влиять на ход и скорость таких реакций. Ферменты делают это без потребления. Поэтому их иногда называют биокатализаторами .Функционирование фермента показано на рисунке 2.39.
Действие ферментов специфично; каждый тип фермента катализирует только один тип реакции. Два фактора, которые сильно влияют на ферментативное действие, — это температура и pH. Как правило, ферменты наиболее активны в оптимальном диапазоне температур от 25 до 50 ° C.

Их активность падает, если температура повышается сверх оптимальной, и полностью прекращается где-то между 50 и 120 ° C. При этих температурах ферменты более или менее полностью денатурируются (инактивируются).Температура инактивации варьируется от одного типа фермента к другому — факт, который широко используется для определения степени пастеризации молока. У ферментов также есть свои оптимальные диапазоны pH; одни лучше всего работают в кислотных растворах, другие — в щелочной среде.
Ферменты в молоке поступают либо из коровьего вымени, либо из бактерий. Первые являются нормальными составляющими молока и называются исходными ферментами . Последние, бактериальных ферментов , различаются по типу и количеству в зависимости от природы и размера популяции бактерий.Некоторые ферменты в молоке используются для тестирования и контроля качества. Среди наиболее важных — пероксидаза, каталаза, фосфатаза и липаза.

Рис. 2.39

Данный фермент расщепляет только определенные молекулы и только по определенным связям

Рис. 2.39 B

Фермент занимает определенное место в цепи молекулы, где он ослабляет связь

Рис. 2.39 C

Молекула расщепляется. Теперь фермент может атаковать и таким же образом расщеплять другую молекулу.

Пероксидаза

Пероксидаза переносит кислород от перекиси водорода (H ₂ O ₂ ) к другим легко окисляемым веществам. Этот фермент инактивируется, если молоко нагревается до 80 ° C в течение нескольких секунд, этот факт можно использовать для доказательства наличия или отсутствия пероксидазы в молоке и, таким образом, проверки того, была ли достигнута температура пастеризации выше 80 ° C. . Этот тест называется пероксидазным тестом Шторча.

Каталаза

Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и свободный кислород.Определив количество кислорода, которое фермент может выделять в молоке, можно оценить содержание каталазы в молоке и узнать, получено ли молоко от животного со здоровым выменем. Молоко из больного вымени имеет высокое содержание каталазы, в то время как свежее молоко из здорового вымени содержит лишь незначительное количество. Однако существует множество бактерий, вырабатывающих этот вид ферментов. Каталаза разрушается при нагревании до 75 ° C в течение 60 секунд.

Фосфатаза

Фосфатаза обладает свойством расщеплять определенные сложные эфиры фосфорной кислоты на фосфорную кислоту и соответствующие спирты.Присутствие фосфатазы в молоке можно определить, добавив сложный эфир фосфорной кислоты и реагент, который меняет цвет, когда он вступает в реакцию с выделившимся спиртом. Изменение цвета указывает на то, что молоко содержит фосфатазу.
Фосфатаза разрушается при обычной пастеризации (72 ° C в течение 15-20 секунд), поэтому можно использовать тест на фосфатазу, чтобы определить, действительно ли была достигнута температура пастеризации. Стандартный тест, используемый на молочных заводах, по Шареру называется тестом на фосфатазу.
Тест на фосфатазу желательно проводить сразу после термообработки. В других случаях молоко необходимо охладить до температуры ниже + 5 ° C и хранить при этой температуре до анализа. Анализ следует провести в тот же день, иначе может произойти явление, известное как реактивация, т.е. инактивированный фермент снова станет активным и даст положительный результат теста. Крем особенно чувствителен в этом отношении.

Липаза

Липаза расщепляет жир на глицерин и свободные жирные кислоты, см. Рисунок 2.40. Избыток свободных жирных кислот в молоке и молочных продуктах приводит к прогорклому вкусу. Действие этого фермента в большинстве случаев кажется очень слабым, хотя молоко некоторых коров может проявлять сильную липазную активность. Считается, что количество липазы в молоке увеличивается к концу цикла лактации. Липаза в значительной степени инактивируется при пастеризации, но для полной инактивации требуются более высокие температуры. Многие микроорганизмы производят липазу. Это может вызвать серьезные проблемы, так как фермент очень устойчив к нагреванию.

Рис. 2.40

Рис. 2.40 Схематическое изображение расщепления жира ферментом липазой

Лактоза в молоке

Лактоза — это сахар, который содержится только в молоке; он принадлежит к группе органических химических соединений под названием углеводов .
Углеводы — самый важный источник энергии в нашем рационе. Например, хлеб и картофель богаты углеводами и являются источником питания. Они распадаются на высокоэнергетические соединения, которые могут принимать участие во всех биохимических реакциях, обеспечивая при этом необходимую энергию.Углеводы также служат материалом для синтеза некоторых важных химических соединений в организме. Они присутствуют в мышцах в виде мышечного гликогена и в печени в виде гликогена печени.
Гликоген — это пример углевода с очень большой молекулярной массой. Другими примерами являются крахмал и целлюлоза. Такие сложные углеводы называются полисахаридами и имеют гигантские молекулы, состоящие из множества молекул глюкозы. В гликогене и крахмале молекулы часто разветвлены, а в целлюлозе они имеют форму длинных прямых цепей.
На рис. 2.41 показаны некоторые дисахариды, , то есть . углеводы, состоящие из двух типов молекул сахара. Молекулы сахарозы (обычного тростникового или свекольного сахара) состоят из двух простых сахаров (моносахаридов), фруктозы и глюкозы. Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, молекула которого содержит моносахариды глюкозу и галактозу.
Таблица 2.3 показывает, что содержание лактозы в молоке колеблется от 3,6 до 5,5%. На рис. 2.42 показано, что происходит, когда лактоза разлагается молочнокислыми бактериями.Лактоза транспортируется в бактериальную клетку, где ферменты атакуют лактозу, расщепляя ее на глюкозу и галактозу. Затем другие ферменты молочнокислых бактерий атакуют глюкозу и галактозу, которые посредством сложных промежуточных реакций превращаются в основном в молочную кислоту. Ферменты, участвующие в этих реакциях, действуют в определенном порядке. Вот что происходит, когда молоко скисает; лактоза ферментируется до молочной кислоты. Другие микроорганизмы в молоке производят другие продукты распада.
Если молоко нагреть до высокой температуры и хранить при этой температуре, оно станет коричневым и приобретет карамельный вкус. Этот процесс называется карамелизацией и является результатом химической реакции между лактозой и белками, называемой реакцией Майяра.
Реакции Майяра инициируются термической обработкой и продолжаются во время хранения продукта. Кинетика реакции напрямую зависит от таких факторов, как тепловая нагрузка и температура хранения.
Лактоза растворима в воде и присутствует в молоке в виде молекулярного раствора.При производстве сыра большая часть лактозы остается растворенной в сыворотке. Испарение сыворотки при производстве сыра увеличивает концентрацию лактозы. Лактоза не такая сладкая, как другие сахара; он примерно в 30 раз менее сладкий, чем, например, тростниковый сахар.

Рис.2.41

Лактоза и сахароза расщепляются на галактозу, глюкозу и фруктозу.

Рис. 2.42

Расщепление лактозы под действием ферментов и образование молочной кислоты.

Витамины в молоке

Витамины — это органические вещества, которые встречаются в очень малых концентрациях как у растений, так и у животных.Они необходимы для нормальных жизненных процессов, но не могут быть синтезированы организмом. Химический состав витаминов обычно очень сложен, но теперь известен состав большинства витаминов. Витамины обозначаются заглавными буквами, иногда за ними следуют числовые индексы, например, . A, B ₁ и B ₂ .
Молоко — хороший источник витаминов, которые присутствуют в различных количествах. Среди наиболее известных — A, группа витаминов B, витамины C и D. Витамины A и D растворимы в жирах или жировых растворителях, тогда как другие растворимы в воде.

Что касается жирорастворимых витаминов, A и D являются наиболее важными. Они влияют на зрение и кожу. По естественным причинам нежирные молочные продукты содержат меньше этих витаминов. Во многих странах этот дефицит нежирного молока компенсируется обогащением его витаминами A и D для достижения того же уровня витаминов, что и цельное молоко.
В таблице 2.6 перечислены количество витаминов в одном литре товарного молока и суточная потребность взрослого человека в витаминах. Из таблицы видно, что молоко — хороший источник витаминов.Недостаток витаминов может привести к дефицитным заболеваниям, см. Таблицу 2.7.

Таблица 2.6

Витамины в молоке и суточная потребность

Таблица 2.7

Недостаток витаминов и соответствующие заболевания

Минералы и соли в молоке

Молоко содержит ряд минералов.Общая концентрация менее 1%. Минеральные соли встречаются в растворе молочной сыворотки или в соединениях казеина. Наиболее важными являются соли кальция, натрия, калия и магния. Они встречаются в виде фосфатов, хлоридов, цитратов и казеинатов. Соли калия и кальция наиболее распространены в обычном молоке. Количество присутствующих солей непостоянно. Ближе к концу лактации, и тем более в случае заболевания вымени, содержание хлорида натрия увеличивается и придает молоку солоноватый привкус, в то время как количество других солей соответственно уменьшается

Другие составляющие молока

Молоко всегда содержит соматических клеток (белые кровяные тельца или лейкоциты).В молоке здорового вымени его содержание невелико, но увеличивается, если вымя больно, обычно пропорционально тяжести заболевания. Содержание соматических клеток в молоке здоровых животных, как правило, ниже 200 000 клеток / мл, но можно считать до 400 000 клеток / мл.
Молоко также содержит газы, около 5-6% по объему в молоке, свежее вымени, но по прибытии на молочный завод содержание газа может достигать 10% по объему. Газы состоят в основном из углекислого газа, азота и кислорода.

Они существуют в молоке в трех состояниях:

1. Растворены в молоке
2. Связаны и неотделимы от молока
3. Диспергированы в молоке

Диспергированные и растворенные газы представляют собой серьезную проблему при переработке молока , который может пригореть к нагревательным поверхностям, если в нем содержится слишком много газа.

Изменения в молоке и его составляющих

Изменения во время хранения

Жир и белок в молоке могут подвергаться химическим изменениям во время хранения.Эти изменения обычно бывают двух видов: окисление и липолиз. Образующиеся в результате продукты реакции могут вызывать неприятный запах, особенно в молоке и масле.

Окисление жира

Окисление жира дает металлический привкус , придает маслу маслянистый сальный вкус. Окисление происходит по двойным связям ненасыщенных жирных кислот, лецитин наиболее подвержен атаке. Присутствие солей железа и меди ускоряет начало самоокисления и развитие металлического привкуса, равно как и присутствие растворенного кислорода и воздействие света, особенно прямого солнечного света или света от люминесцентных ламп.
Окислению жира могут частично противодействовать микроорганизмы в молоке, пастеризация при температуре выше 80 ° C или антиоксидантные добавки (восстановители). Микроорганизмы, такие как молочнокислые бактерии, потребляют кислород и обладают восстанавливающим действием. Неприятный запах окисления более вероятен при низких температурах, потому что тогда эти бактерии менее активны. Растворимость кислорода в молоке также выше при низких температурах. Высокотемпературная пастеризация способствует тому, что при нагревании молока образуются восстанавливающие соединения –SH-группы.

Металлический привкус окисления чаще встречается зимой, чем летом. Отчасти это связано с более низкой температурой окружающей среды, а отчасти с различиями в рационе коров. Летний корм более богат витаминами А и С, которые увеличивают количество восстанавливающих веществ в молоке.
В присутствии ионов легких и / или тяжелых металлов жирные кислоты постепенно расщепляются на альдегиды и кетоны, что приводит к появлению неприятных запахов, таких как прогорклость от окисления в жирных молочных продуктах.

Окисление белка

Под воздействием света аминокислота метионин разлагается до метионаля за счет сложного участия рибофлавина (витамин В2) и аскорбиновой кислоты (витамин С). Метиональ или 3-меркапто-метилпропионовый альдегид является основным источником аромата солнечного света , как называется этот конкретный ароматизатор.
Поскольку метионин не присутствует в молоке как таковой, а является одним из компонентов молочных белков, фрагментация белков должна происходить в результате появления неприятного запаха.

Факторы, связанные с развитием аромата солнечного света:

• Интенсивность света (солнечный и / или искусственный свет, особенно от люминесцентных ламп).
• Продолжительность выдержки.
• Некоторые свойства молока — гомогенизированное молоко оказалось более чувствительным, чем негомогенизированное.
• Тип упаковки — непрозрачные упаковки, такие как пластик или бумага, обеспечивают хорошую защиту при нормальных условиях.

См. Также главу 8 о поддержании качества пастеризованного молока.

Липолиз

Рис. 2.43

При повреждении мембран жировых глобул липолиз может выделять жирные кислоты.

Распад жира на глицерин и свободные жирные кислоты называется липолизом . Липолизированный жир имеет прогорклый вкус и запах из-за присутствия низкомолекулярных свободных жирных кислот (масляной и капроновой кислоты).
Липолиз вызывается действием липаз и поддерживается высокими температурами хранения. Но липаза не может действовать, если жировые шарики не были повреждены и жир обнажился, см. Рисунок 2.43. Только тогда липаза может атаковать и гидролизовать молекулы жира. При обычном молочном животноводстве существует много возможностей для повреждения жировых шариков, например. путем перекачивания, перемешивания и разбрызгивания. Поэтому следует избегать чрезмерного взбалтывания непастеризованного молока, так как это может повлечь за собой риск широкого действия липазы с высвобождением жирных кислот, которые делают молоко прогорклым на вкус. Липазу необходимо инактивировать высокотемпературной пастеризацией, чтобы предотвратить разложение жира.Это полностью разрушает исходные ферменты. Бактериальные ферменты более устойчивы. Даже ультрапастеризация не может полностью их уничтожить. (УВТ = сверхвысокая температура, т.е. нагрев до 135–150 ° C или более в течение нескольких секунд.)

Эффекты термической обработки

Молоко подвергается термической обработке на молочном заводе для уничтожения любых патогенных микроорганизмов, которые могут присутствовать в нем. Термическая обработка также вызывает изменения в составе молока. Чем выше температура и чем дольше воздействие тепла, тем больше изменений.В определенных пределах время и температура могут быть уравновешены друг с другом. Кратковременное нагревание до высокой температуры может иметь тот же эффект, что и более длительное воздействие более низкой температуры. Поэтому при термообработке всегда следует учитывать время и температуру.

Жир

Из основных компонентов жир, вероятно, меньше всего подвержен воздействию тепла. Однако в молочном жире действительно происходят изменения, вызванные нагревом, особенно в отношении физических свойств. Основное воздействие тепловых обработок на молочный жир — это вспенивание жировых шариков.
Было показано, что образование сливок происходит при пастеризации молока при 70–80 ° C в течение 15 секунд (Thomé et al, Milchwissenschaft 13, 115, 1958), см. Рис. 2.44. Обсуждались различные теории, но похоже, что освобожденный свободный жир цементирует жировые шарики, когда они сталкиваются. Рекомендуется гомогенизация, чтобы избежать образования кремовых пробок.
A. Fink и HG Kessler (Milchwissenschaft 40. 6-7, 1985) показали, что свободный жир вытекает из шариков сливок с 30% жирностью, негомогенизированных, а также гомогенизированных, когда они нагреваются до температур от 105 до 135. ° C.Считается, что это вызвано дестабилизацией мембран глобул, приводящей к повышенной проницаемости, в результате чего экстрагируемый свободный жир действует как цемент между сталкивающимися глобулами жира и производит стабильные кластеры.
При температуре выше 135 ° C белки, отложенные на мембране жировых глобул, образуют сеть, которая делает мембрану более плотной и менее проницаемой. Поэтому гомогенизация после стерилизатора рекомендуется при ультрапастеризации продуктов с высоким содержанием жира.

Инжир.2,44

Образование сливок в молоке в зависимости от температуры пастеризации. Шкала от 0 (нет эффекта) до 4 (плотная кремовая пробка). Вся пастеризация была кратковременной (около 15 с). Ссылка: Thomé et al.

Рис. 2.45

Во время денатурации κ-казеин связывается с β-лактоглобулином.

Белок

Основной белок, казеин, не считается денатурируемым при нагревании в пределах нормальных диапазонов pH, содержания соли и белка.
С другой стороны, сывороточные белки, особенно β-лактоглобулин, который составляет около 50% сывороточных белков, довольно чувствительны к нагреванию.Денатурация начинается при 65 ° C и становится почти полной, когда сывороточные белки нагреваются до 90 ° C в течение пяти минут.
Тепловая денатурация сывороточного протеина — необратимая реакция. Произвольно свернутые в спираль белки «открываются», и, в частности, β — лактоглобулин, среди прочего, связан с выступающей κ — казеиновой цепью серными мостиками. Сильно обобщенное преобразование показано на рисунке 2.45.
Блокировка значительной части κ-казеина препятствует сычужной способности молока, потому что сычужный фермент, используемый при производстве сыра, препятствует его действию по отщеплению κ-казеина от мицелл казеина.Чем выше температура пастеризации при постоянном времени выдержки, тем мягче коагулят. Это нежелательное явление при производстве полутвердых и твердых сыров. Однако из-за возможности выживания и размножения патогенных бактерий в сыре, приготовленном из сырого молока (в частности, Listeria monocytogenes ), из соображений безопасности пищевых продуктов рекомендуется пастеризовать молоко, предназначенное для производства сыра, при 72 ° C в течение 15-20 секунд. . Сыр также можно производить из сырого молока, но это строго контролируется национальным законодательством.
В молоке, предназначенном для кисломолочных продуктов (йогурт и т. Д.), Денатурация сывороточного белка и взаимодействие с казеином, полученное при 90–95 ° C в течение 3–5 минут, будет способствовать повышению качества за счет снижения синерезиса и повышения вязкости.
Молоко, нагретое до 75 ° C в течение 20-60 секунд, начнет пахнуть и на вкус «приготовленное». Это связано с выделением сернистых соединений из β — лактоглобулина и других серосодержащих белков, неактивных липопротеинов.

Ферменты

Ферменты можно инактивировать нагреванием.Температура инактивации зависит от типа фермента.
Есть некоторые бактерии, Pseudomonas spp (spp = виды), которые очень часто упоминаются среди флоры порчи как сырого, хранящегося в холодильнике молока, так и термически обработанных молочных продуктов; они обладают чрезвычайно термостойкими протеолитическими и липолитическими ферментами. Лишь часть их активности подавляется пастеризацией или ультрапастеризацией молока.

Лактоза

Лактоза легче подвергается изменениям в молоке, чем в сухом состоянии.При температуре выше 100 ° C между лактозой и белком происходит реакция, в результате чего получается коричневатый цвет. Серия реакций, происходящих между аминогруппами аминокислотных остатков и альдегидными группами углеводов молока, называется реакцией Майяра или реакцией потемнения. Это приводит к потемнению продукта и изменению вкуса, а также к потере пищевой ценности, особенно к потере лизина, одной из незаменимых аминокислот.
Лактулоза представляет собой эпимер лактозы, образующийся в нагретом молоке (Adachi, 1958).Содержание лактулозы
увеличивается с увеличением интенсивности термической обработки, и его можно использовать для различения
пастеризованного, ультрапастеризованного и стерилизованного молока (Martinez Castro & Olano, 1982, и Geier & Klostermeyer, 1983).

Витамины

Молоко является важным источником витаминов A, D и группы B. Жирорастворимые витамины очень термостабильны, и их уровень не снижается при термической обработке. Однако, когда молоко обогащено витамином А, его относительная потеря увеличивается.
Потери витаминов в основном связаны с витамином С и некоторыми витаминами группы В. Потеря витамина С как таковая, как правило, не имеет большого значения, поскольку молоко не является важным источником этого витамина, но в любом случае оно может повлиять на пищевую ценность. Распад витамина С связан с распадом витамина B ₁₂ и защищает фолиевую кислоту от окисления.
Разложение витаминов связано не только с термической обработкой, но и с хранением конечного продукта. Потери витаминов при хранении можно в значительной степени избежать, если исключить проникновение кислорода и света.Витамины C и B ₉ могут полностью исчезнуть в течение нескольких дней, если присутствует высокий уровень кислорода. Реакция катализируется рибофлавином (витамин B ₂ ) и ускоряется под воздействием света. Большая часть рибофлавина исчезает после длительного воздействия света.
Потери некоторых витаминов из-за различных методов лечения представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8

Снижение содержания важных витаминов в молоке, обработанном и хранящемся в различных условиях

5 Окружающее хранение

5 Окружающее хранение

5 0-10%

%

Минералы

Растворимость фосфата кальция сильно зависит от температуры.В отличие от большинства соединений растворимость фосфата кальция снижается с температурой. Это означает, что нагревание вызывает осаждение фосфата кальция в форме ХПК в мицелле, тогда как охлаждение увеличивает концентрацию растворимого фосфата кальция. После охлаждения реакция легко обратима, но после нагревания до высоких температур обратимость становится более медленной и неполной.
Изменения при высокой температуре означают, что молоко становится более кислым, а pH падает, как описано в Таблице 2.9 ниже.

Таблица 2.9

Влияние температуры на pH молока

Формула 2.2

Физические свойства молока

Внешний вид

Непрозрачность молока возникает из-за взвешенных частиц жира, белков и некоторых минералов. Цвет варьируется от белого до желтого в зависимости от окраски (содержания каротина) жира. Обезжиренное молоко более прозрачное, с чуть голубоватым оттенком.

Плотность

Плотность коровьего молока обычно колеблется от 1,028 до 1,038 г / см ³ , в зависимости от его состава. Плотность молока 15.5 ºC можно рассчитать по следующей формуле:

Формула 2.3

Ниже пример

Формула 2.4

Осмотическое давление

Осмотическое давление определяется количеством молекул или частиц, а не весом растворенного вещества; таким образом, 100 молекул размера 10 будут иметь осмотическое давление в 10 раз больше, чем 10 молекул размера 100.
Отсюда следует, что для данного веса, чем меньше молекулы, тем выше осмотическое давление.
Молоко образуется из крови, которые разделены проницаемой мембраной, следовательно, они имеют одинаковое осмотическое давление; Другими словами, молоко изотонично крови. Осмотическое давление крови удивительно постоянное, хотя состав, в том что касается пигмента, белка и т. Д., Может варьироваться. То же самое относится к молоку с общим осмотическим давлением, указанным в таблице 2.10.

Таблица 2.10

Точка замерзания

Температура замерзания молока — единственный надежный параметр, который можно проверить на предмет фальсификации водой. Температура замерзания молока от отдельных коров колеблется от –0,51 до –0,55 ° C.
Также следует отметить, что когда молоко подвергается высокотемпературной обработке (ультрапастеризация или стерилизация), осаждение некоторых фосфатов вызывает повышение точки замерзания.
Внутреннее или осмотическое давление также определяет разницу в точке замерзания раствора и растворителя (воды), так что понижение точки замерзания (D в таблице 2.10) является мерой этого осмотического давления. Когда состав молока изменяется из-за физиологических или патологических причин (, например, поздняя лактация или мастит), это называется ненормальным молоком, но осмотическое давление и, следовательно, точка замерзания остаются постоянными. Наиболее важным изменением является снижение содержания лактозы и повышение содержания хлоридов.

Кислотность

Кислотность раствора зависит от концентрации в нем ионов водорода [H ⁺ ]. Когда концентрации ионов [H ⁺ ] и [OH ^— ] (гидроксил) равны, раствор называется нейтральным. В нейтральном растворе количество
[H ⁺ ] на литр раствора составляет 1:10 000 000 моль / л или 10 ^–7 моль / л.
pH представляет собой концентрацию ионов водорода в растворе и может быть математически определено как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода [H ⁺ ].

Формула 2.5

В приведенном выше примере значение pH равно pH = — log 10 ^–7 = 7, что является типичным значением нейтрального раствора. Когда [H ⁺ ] составляет 1: 100 000 моль / л или 10 ^–6 моль / л, pH равен 6, и раствор является кислым. Таким образом, чем ниже показатель степени, тем выше кислотность.

Значение pH раствора или продукта представляет текущую (истинную) кислотность. Нормальное молоко — это слабокислый раствор с pH в пределах 6.6 — 6,8 с наиболее обычным значением 6,7 при измерении около 25 ° C. Уровень pH проверяется с помощью pH-метра.

Таблица 2.11

Кислотность часто выражается одним из этих способов

Титруемая кислотность

Рис. 2.46

Определение кислотности в градусах Тернера, ° Th.

Кислотность также может быть выражена титруемой кислотностью. Поддающаяся титрованию кислотность молока — это количество раствора гидроксил-иона (ОН–) заданной концентрации, необходимое для повышения pH данного количества молока до pH около 8,4, pH, при котором наиболее часто используется индикатор, фенолфталеин , меняет цвет с бесцветного на розовый.На самом деле этот тест определяет, сколько щелочи необходимо для изменения pH с 6,7 до 8,4.
Если молоко скисает из-за активности бактерий, требуется повышенное количество щелочи, и кислотность или значение титрования молока увеличивается.
Титруемая кислотность может быть выражена в различных единицах в основном в результате концентрации гидроксида натрия (NaOH), необходимого для титрования.

• ° SH = градусы Сокслета-Хенкеля, полученные титрованием 100 мл молока N / 4 NaOH с использованием фенолфталеина в качестве индикатора.Обычное молоко дает значения около 7. Этот метод в основном используется в Центральной Европе.
• ° Th = градусы Тернера, полученные титрованием 100 мл молока, разбавленного 200 мл дистиллированной воды, с N / 10 NaOH, с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 17. В основном используется в Швеции.
• ° D = градусы Дорника, полученные титрованием 100 мл молока NaOH N / 9 с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 15. В основном используется в Нидерландах и Франции.
• % l.a. = процент молочной кислоты, полученный как ° D с делением результата на 100. Часто используется в Великобритании, США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

В таблице 2.11 объединены различные выражения для титруемой кислотности. Определение кислотности по градусам Тернера показано на рисунке 2.46

Пример:
Для титрования 10 мл пробы молока требуется 1,7 мл N / 10 NaOH.
10 x 1,7 = 17 мл, следовательно, потребуется на 100 мл, и, следовательно, кислотность молока составляет 17 ° Th.

Молозиво

Рис.2.47

Изменение состава коровьего молока после отела.

Первое молоко, которое корова производит после отела, называется молозивом. По составу и свойствам оно сильно отличается от обычного молока. Одна очень отличительная особенность — высокое содержание сывороточных белков — около 11% по сравнению с 0,65% в обычном молоке, как показано на рис. 2.47. Это приводит к коагуляции молозива при нагревании. Довольно большая часть сывороточного протеина — это иммуноглобулины (Ig G, доминирующие в молозиве), которые защищают теленка от инфекции до тех пор, пока не будет установлена ​​его собственная иммунная система.Молозиво имеет коричневато-желтый цвет, специфический запах и довольно соленый вкус. Высокое содержание каталазы и пероксидазы. Через четыре-пять дней после отела корова начинает давать молоко нормального состава, которое можно смешивать с другим молоком.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
  Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
  Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Наука приготовления молочных продуктов | Молочные продукты MAX

Гиппократ написал знаменитую фразу: «Пусть пища будет твоим лекарством, а лекарство — твоей пищей».

Как медицинские работники, жизненно важно, чтобы мы делились с пациентами уникальными преимуществами продуктов для здоровья, особенно когда речь идет о молочных продуктах, таких как молоко, сыр и йогурт.Молочные продукты содержат три из четырех питательных веществ, вызывающих общественное беспокойство, включая витамин D, кальций и калий, высококачественный белок и доказанную пользу для здоровья. Как RDN и шеф-повар, я горжусь тем, что рекомендую три порции молочных продуктов как взрослым, так и детям, равно как и недавно выпущенные диетические рекомендации для американцев (DGA) на 2015 год.

Молочный завод также обладает уникальными кулинарными свойствами. Давайте обсудим некоторые из этих свойств, а также несколько советов, которые помогут пациентам включить в свой рацион больше молочных продуктов.

Что может быть лучше для начала, чем польза сливочного масла?

Масло

Являясь натуральным продуктом сбивания пастеризованных сливок, масло придает объем, глубину и шелковистую гладкость нашим любимым продуктам.Сливочное масло также придает прекрасный вкус пище, которую дети не решаются попробовать, например, брюссельская капуста. Хотя сливочное масло можно использовать на кухне по-разному, вот мой лучший выбор:

• Добавить чайную ложку сливочного масла к свежеприготовленным овощам, перемешать с горячим рисом или положить на жареную куриную грудку — проще простого.
• Для придания аромата и ощущения во рту добавьте сливочное масло в растительное масло или масло канолы с нейтральным вкусом из-за их более высокой точки копчения при обжаривании.Это предохраняет молочные белки от слишком быстрого сгорания. Для приготовления на чистом масле лучше всего подойдет топленое масло или топленое масло.
• В печенье и пирожных масло предотвращает образование глютена, сохраняя мягкость и мягкость изделий.
• Пирог с корочкой разный. В дополнение к предотвращению глютена вода в масле будет испаряться по мере приготовления корочки. Это создает пар, оставляя крошечные листы чешуйчатой ​​маслянистой корочки.

Молоко

Молоко играет много разных ролей на кухне и на вашей тарелке; он может помочь вам заполнить пробелы в питательных веществах, добавляете ли вы его в хлопья, пьете его в качестве напитка или смешиваете с запеканкой.Для меня день обычно начинается с горячего капучино. Но что делает хороший капучино? Позвольте мне поделиться своим главным советом — уникальная способность молока к пенообразованию:

• Молочные белки и молочные жиры придают текстуру и образуют пену. Молочные белки стабилизируют пузырьки воздуха, а молочные жиры вызывают дестабилизацию, но придают прекрасный вкус и ощущение во рту.
• Обезжиренное молоко обезжирено и дает наилучшую пену, но с небольшим вкусом. У цельного молока лучший вкус, но с наименьшей пеной. Рекомендации пациентам с обезжиренным обезжиренным молоком не только соответствуют действующим рекомендациям, но и вызывают большее доверие как источник практической информации.

Сыр

Для еды, приготовленной из нескольких простых ингредиентов, существуют тысячи различных видов сыров. Сыр является отличным источником кальция, высококачественного белка и фосфора, помогая строить и поддерживать здоровье костей. Вот мои дрянные лакомые кусочки:

• Измельченный сыр из блока всегда плавится лучше, чем нарезанный сыр, из-за увеличенной площади поверхности и контакта с теплом.
• Плавленый сыр изготовлен из высококачественного натурального сыра, содержащего важные питательные вещества, такие как кальций, фосфор и белок.Он также может содержать большее количество кальция, чем натуральный сыр.

Йогурт

Йогурт, один из моих любимых ферментированных продуктов, отличается прекрасным питанием и вкусом. Натуральные и активные культуры в йогурте превращают лактозу в молочную кислоту, что облегчает его переваривание (молочная кислота — это то, что придает йогурту его особый острый вкус). Это вкусное сливочное кисломолочное молоко является ключевым ингредиентом как соленых, так и сладких блюд. Это также отличный источник как про, так и пребиотиков, которые помогают пищеварению, здоровью кишечника и воспалению кишечника.

• Йогурт с умеренной кислотностью и содержанием кальция действуют как естественные смягчители и не делают мясо жестким, как сильнокислые маринады.
• Размышляя о соусах, заправках для салатов или соусах, используйте йогурт вместо ингредиентов с высоким содержанием жира, таких как масло или майонез. Это поможет вашим пациентам сэкономить на калориях и легко увеличить потребление питательных веществ.
• Чтобы получить дополнительный белок, порекомендуйте нежирный греческий йогурт с содержанием до 20 граммов белка на чашку по сравнению с примерно 14 граммами для простого йогурта.
• Выпечка тортов или других сладостей с йогуртом добавляет влагу и привкус. Поскольку йогурт густой, вам потребуется меньше муки в выпечке, что приведет к меньшему количеству глютена и более мягкой текстуре.

Надеюсь, эти несколько советов помогут вашим пациентам включать больше молочных продуктов в свои рецепты. DGA продолжает рекомендовать молочные продукты из-за их значительного вклада в здоровое питание. Помогите своим пациентам получать три порции молочных продуктов каждый день.

Узнайте больше о пользе молочных продуктов для здоровья. Откройте для себя новые рецепты на сайте DairyDiscoveryZone.com.

[PDF] Свойства молока и его компонентов

1 ГЛАВА 1 Свойства молока и его компонентов Молоко и молочные ингредиенты используются в качестве компонентов многих пищевых продуктов …

ГЛАВА

1

Свойства молока и его компонентов Молоко и молочные ингредиенты используются в качестве компонентов многих пищевых продуктов.Их вклад заключается в уникальном вкусе, желаемой текстуре, превосходной питательной ценности и широко признанном «естественном» имидже. Во многих случаях успех продукта на рынке значительно увеличивается за счет включения традиционных функциональных ингредиентов, знакомых потребителю. Таким образом, молочные ингредиенты обеспечивают удобную для потребителя этикетку на упакованных пищевых продуктах. Молочные ингредиенты обладают рядом характеристик, важных для пищевого продукта. К ним относятся эмульгирующая и стабилизирующая способность казеинатов, желирующие свойства концентратов и изолятов сывороточного белка, водопоглощающая способность обезжиренного сухого молока при высоких температурах и потемнение лактозы во время тепловой обработки.Кроме того, в кондитерских и замороженных продуктах важны характеристики кристаллизации лактозы и гидролитическая активность фермента лактазы. Кроме того, переноса масляного вкуса можно достичь с помощью модифицированного ферментами молочного жира и различных сырных вкусов, которые придают сырам, модифицированным ферментами. Таким образом, разработчик пищевых продуктов может выбрать подходящий ингредиент на основе молочных продуктов, чтобы придать пищевым продуктам определенные желаемые свойства. Понимание функциональных свойств молочных ингредиентов позволяет технологам в области пищевых продуктов использовать их потенциальный вклад в характеристики продукта, чтобы оправдать ожидания потребителей.

В этой главе: Состав молока Состав основных компонентов молока Незначительные и следовые компоненты Физические свойства цвета молока Плотность вкуса и удельный вес Поверхностное натяжение Вязкость вспенивания Удельная теплоемкость Электрическая проводимость Точка замерзания Точка кипения Рефракция

Состав молока Молоко может быть определено различными способами . С химической точки зрения молоко представляет собой сложную жидкость, в которой обнаружено более 100 отдельных химических соединений. Его основными компонентами являются вода, жир, лактоза, казеин, сывороточные белки и минералы (или зола) в количествах, которые зависят от молока различных видов животных.Однако для любого данного вида диапазон значений компонентов молока довольно постоянен. С физиологической точки зрения молоко — это секреция нормально функционирующих молочных желез самок всех млекопитающих, которая вырабатывается в течение некоторого времени после родов для питания детенышей этого вида в начальный период роста. С точки зрения физической химии молоко представляет собой непрозрачную беловатую жидкость, состоящую из мультидисперсных фаз. Настоящий раствор содержит лактозу, витамины, 1

Казеинаты — соединения, полученные при взаимодействии щелочи с казеином, основным молочным белком.Сыворотка — водянистая жидкость, остающаяся после образования творога, образуется при производстве сыра и ферментированных или подкисленных молочных продуктов. Лактоза — молочный сахар, состоящий из глюкозы и галактозы. Лактаза — фермент, расщепляющий лактозу (молочный сахар) на глюкозу и галактозу.

2

/

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Зола — остаток, оставшийся при сжигании вещества при очень высокой температуре для анализа. Роды — акт или процесс родов. Коллоидная фаза — порция молока, содержащая диспергированные частицы диаметром от 10–5 до 10–7 см.Эмульсия — однородная дисперсия двух разнородных несмешивающихся жидких фаз. Если масло диспергировано в воде, это эмульсия масло-в-воде (М / В). Если вода диспергирована в масле, это эмульсия типа вода в масле (W / O). Нежирное молоко — молоко, содержащее не менее 8,25% обезжиренных веществ и с пониженным содержанием жира, обеспечивающее не более 3 г молочного жира на порцию 8 жидких унций. Также называется светлым молоком. Обезжиренное молоко — молоко, содержащее не менее 8,25% обезжиренных веществ и с пониженным содержанием жира, обеспечивающее не более 0,5 г молочного жира на порцию 8 жидких унций.Также называется обезжиренным или обезжиренным молоком. Молозиво — первое молоко, выделяемое животным непосредственно перед и после рождения детенышей.

кислоты, ферменты и некоторые неорганические соли. Коллоидная фаза содержит казеин, фосфат кальция и глобулярные белки. Жир существует в виде эмульсии типа масло-в-воде с шариками жира от 0,1 до 22 мкм в диаметре. В качестве пищевого ингредиента или потребляемого само по себе молоко обеспечивает превосходный пищевой профиль в рационе человека. Эксперты по питанию считают молоко исключительно полноценной пищей, поскольку оно содержит значительный уровень необходимых питательных веществ, таких как белок, жиры, углеводы, минералы и несколько витаминов.Нежирное и обезжиренное молоко становится все более популярным в составах продуктов с пониженным и обезжиренным содержанием жира. Во всем мире коровье молоко имеет гораздо большее коммерческое значение, чем молоко любого другого млекопитающего. В Соединенных Штатах термин «молоко» юридически относится к коровьему молоку. Молоко других видов имеет маркировку с указанием типа: овечье молоко, козье молоко и т.д. пять дней спустя.Молозиво, молоко, выделяемое сразу после родов, с юридической точки зрения не считается молоком. Согласно определению Службы общественного здравоохранения США, молоко класса А — это «молочный секрет, практически свободный от молозива, полученный путем полного доения одной или нескольких здоровых коров, который содержит не менее 8,25% обезжиренного молока (MSNF) и не менее чем 3,25% молочного жира ».

Молоко состоит из воды, молочного жира и MSNF. MSNF состоит из белка, лактозы и минералов.Эти твердые вещества также называются обезжиренными твердыми веществами или твердыми веществами сыворотки. Термин «общее количество сухих веществ» относится к сухим веществам сыворотки плюс молочный жир. Основные компоненты товарного сырого молока (1–3) показаны на Рисунке 1-1. В пересчете на сухое вещество состав сухих веществ молока показан на Рисунке 1-2. Состав молочной порции MSNF представлен на Рисунке 1-3.

ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ Основные компоненты молока в отдельном коровьем молоке различаются в большей степени, чем в молоке объединенного рынка. Факторы, влияющие на молоко, такие как порода коровы, интервалы доения, стадии доения, различаются —

Эструм / Эструс — Период половой восприимчивости (течки) у самок млекопитающих.Жир, 3,7%

Мицеллы казеина — крупные коллоидные частицы, которые представляют собой комплексы белков и ионов соли, в основном кальция и фосфора.

Сухое молоко, 12,6%

Молочная вода, 87,4%

Сухое обезжиренное молоко, 8,9%

Белок, 3,4%

Казеин, 2,8% сывороточный протеин, 0,6%

Лактоза, 4,8% минералов, 0,7%

Рис. 1-1. Валовой состав молока с указанием основных компонентов.

СВОЙСТВА МОЛОКА

Известно, что четверть вымени, период лактации, сезон, корм, уровень питания, температура окружающей среды, состояние здоровья, возраст, погода, эструм, период беременности и физические нагрузки вызывают колебания содержания жира, белка, лактозы , а также уровни минералов в молоке, полученном от отдельных коров (4,5).В целом, эти колебания имеют тенденцию к усреднению, но демонстрируют интересную сезонную закономерность в коммерческом молоке, используемом переработчиками пищевых продуктов, что может иметь важное влияние на свойства готовой продукции. В молоке, полученном в июле и августе (самый низкий уровень), по сравнению с молоком, полученным в октябре и ноябре (самый высокий уровень), наблюдается примерно 10% -ное изменение содержания жира и белка. Колебания содержания белка и жира в течение года влияют на производство йогурта и сыра, а также на производство сывороточного протеина.Например, при производстве йогурта необходимы соответствующие корректировки, такие как обогащение добавлением обезжиренных сухих веществ молока, чтобы обеспечить равномерную вязкость в течение всего года.

Жир 29,36%

Зола 5,56%

Казеин 22,22%

\

3

Лактоза 38,1%

Сывороточный протеин 4,76%

Рис. 1-2. Состав сухих веществ цельного молока.

Белки молока. Казеины составляют примерно 80% молочных белков. Остальные белки классифицируются как сывороточные белки.Белки молока и их концентрация в молоке показаны в таблице 1-1. ТАБЛИЦА 1-1. Молочные белки a Тип

Номенклатура

Казеин αs1-Казеин αs2-Казеин β-Казеин κ-Казеин γ-Казеин Сывороточный протеин β-лактоглобулин α-Лактальбумин Бычий сывороточный альбумин Иммуноглобулины Протеозные пептоны a

Концентрация молока (г) (г) 24–28 12–15 3–4 9–11 3–4 1–2 5–7 2–4 1–1,5 0,1–0,4 0,6–1,0 0,6–1,8

Источник: Функциональные свойства белков молока, О. Робин , S. Turgeon и P. Paquin, in: Dairy Science and Technology Handbook, Vol.1, Y.H. Hui, Ed. 1993 г. Издательство ВЧ. Используется с разрешения John Wiley & Sons, Inc.

Помимо биологической и питательной роли казеины и казеинаты важны из-за их структуры, заряда и физических свойств. Казеины становятся нерастворимыми при подкислении молока и снижении pH до 4,6, в то время как сывороточные белки остаются в растворе. Казеины существуют в молоке в виде частиц, называемых мицеллами, которые состоят из фосфата кальция и комплексов казеина. Мицеллы представляют собой сферические частицы размером от 50 до 200 нм, содержащие тысячи молекул белка.Казеины делятся на фракции αs1, αs1, β и κ. Гамма-фракция образуется в результате расщепления бета-казеина протеолитическими ферментами молока.

Казеин 31,18%

Жир 1,08%

Сывороточный протеин 7,53%

Лактоза 52,15%

Зола 8,06%

Рис. 1-3. Состав обезжиренного сухого обезжиренного молока.

4

/

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Реннин — фермент свертывания молока, обнаруженный в желудочном соке четвертого желудка телят.Фаза сыворотки — водянистая часть жидкости; порция молока без жировых шариков и мицелл казеина. Липиды — класс природных соединений, растворимых в органических растворителях, таких как эфир или гексан. Примерами являются триацилглицерины, холестерин и витамин А.

казеиновые фракции проявляют различные химические свойства. Например, казеины αs1 и αs2 содержат восемь и 10–13 фосфосериновых звеньев соответственно. β-Казеин имеет пять единиц фосфосерина. Все фракции казеина, кроме κ-казеина, осаждаются кальцием, тогда как κказеин, содержащий одну единицу фосфосерина, не чувствителен к кальцию.Только κ-казеин содержит углеводную составляющую. Кальций (30 мМ) и фосфат (20 мМ) образуют комплекс с αs1, αs2 и βказеинами, тогда как κ-казеин стабилизирует коллоидные частицы (мицеллы) за счет поверхностного связывания. Во время сыроделия стабилизирующий κ-казеин расщепляется ферментом реннином, что приводит к дестабилизации мицеллы и последующему образованию сгустка. Белки сыворотки находятся в растворе в сывороточной фазе молока вместе с минорными белками и ферментами, включая лактопероксидазу, лактотрансферрин, лизоцим, гликопротеин, трансферрин сыворотки и продукты разложения, полученные из казеина.Казеины и сывороточные белки отличаются друг от друга по своим физическим и химическим характеристикам (Таблица 1-2). Казеины имеют отчетливую неупорядоченную молекулярную структуру, в которой отсутствуют стабилизирующие дисульфидные мостики. Эта характерная структура вызывает осаждение казеиновой фракции в кислых условиях, а также в присутствии двух- и поливалентных ионов различных солей. Молекулы казеина в природе существуют в открытом и расширенном состоянии. Поэтому тепло на них практически не влияет. Однако жесткая термическая обработка приводит к отрыву фосфатных групп, а также к образованию коричневых пигментов при взаимодействии с молочным сахаром (реакция Майяра).Белки сыворотки имеют относительно более упорядоченную молекулярную структуру, которая содержит дисульфидные связи. Соответственно, они не подвержены осаждению в кислых условиях или поливалентными ионами. Как и другие глобулярные белки, они могут денатурироваться при нагревании, что приводит к образованию геля. Комплексы β-лактоглобулина с κ-казеином в молоке, подвергнутом жесткой термической обработке. В пищевых системах молочные белки влияют на свойства конечного продукта. В таблице 1-3 приведены основные функциональные характеристики белков молока.Молочный жир. Жир в молоке находится в виде микроскопических шариков в эмульсии типа масло в воде. Размер глобул варьируется от 0,1 до 22 мкм в диаметре. Содержание липидов в молочном жире составляет 97–98% триацилглицеринов, 0,2–1% фосфолипидов, 0,2–0,4% стеролов и следы жирных кислот, а также витаминов A, D, E и K. Молочный жир состоит на 65%. насыщенный,

ТАБЛИЦА 1-2. Основные физические и химические различия в молочных белках Казеины

Сывороточные белки

Сильные гидрофобные области Низкое содержание цистеина Случайная структура спирали Термостойкий осадок в кислых условиях и нерастворимый при pH 4.6 Осаждено двух- и поливалентными ионами

Как гидрофобные, так и гидрофильные области Присутствуют как цистеин, так и цистин Глобулярная структура со спиралевидным содержимым Легко денатурируется нагреванием и переводится в нерастворимую среду Стабильно в умеренно кислой среде

СВОЙСТВА МОЛОКА

\

5

5 9000 -3. Функциональные характеристики белков молока Функциональность

Казеин или казеинаты

Сывороточные белки

Гидратация, связывание воды Растворимость

Очень высокая, минимум при pH 4.6

Вязкость гелеобразования

Высокая при pH 6 или выше Нет термического гелеобразования, за исключением присутствия Ca + 2. Гель-мицеллы с реннином Отлично подходит при нейтральном и основном pH. Хорошая взбитость. Лучше всего κ-казеин, за ним следуют β- и αs1-казеины. Плохая стабильность пены Хорошая

Водосвязывающая способность увеличивается с денатурацией белка. Растворим при всех уровнях pH. Если денатурирован, нерастворим при pH 5 Низкий для нативного белка. Более высокое, если денатурировано Гелеобразование при нагревании при 70 ° C (158 ° F) или выше; зависит от pH и солей

Эмульгирующая способность Пенообразование

Связывание ароматизаторов

Нерастворимо при pH 4.6

Хорошее, за исключением pH 4–5, если денатурировано под действием тепла. Хороший взбит. β-лактоглобулин лучше, чем α-лактальбумин Удержание зависит от степени денатурации

32% мононенасыщенных и 3% полиненасыщенных жирных кислот. Он содержит 7% короткоцепочечных жирных кислот (C4 – C8), 15–20% среднецепочечных жирных кислот (C10 – C14) и 73–78% длинноцепочечных жирных кислот (C16 или выше). Содержание холестерина в цельном молоке (3,3% жирности) и обезжиренном молоке составляет 14 мг / 100 мл и 2 мг / 100 мл соответственно. Функциональные свойства молочного жира объясняются его составом из жирных кислот.

Растушевка — Ограниченная коагуляция молочных белков при добавлении сливок в горячую жидкость (например, кофе), характеризующаяся появлением мелких частиц на поверхности.

Молочный сахар. Лактоза — основной углевод молока, содержащийся на уровне 4,5–4,9%. Он состоит из двух форм (α и β), различающихся сладостью и растворимостью. Α-форма менее растворима (70 г / л при 15 ° C), чем β-форма. Кристаллизация важна при производстве и использовании некоторых молочных ингредиентов.