Гигиена молока, технология и ветеринарно-санитарная экспертиза молока и молочных продуктов. Состав и химические свойства молока
Молоко является одним из наиболее ценных пищевых продуктов. В состав его входит около 200 различных веществ, в том числе 20 аминокислот, 25 жирных кислот, 45 минеральных солей и микроэлементов, 25 витаминов, молочный сахар и большое количество ферментов. Эти вещества находятся в молоке в строго взаимосвязанном состоянии и выполняют определенные функции. Ни один пищевой продукт не содержит в себе столько разнообразных и важных элементов, жизненно необходимых для роста и развития человека и молодняка животных, как молоко.
Белки молока вследствие разнообразия входящих в их состав аминокислот и хорошей усвояемости служат ценным пластическим материалом для построения тканей человека и животных, особенно молодняка.
Молочный жир относится к числу легкоусвояемых благодаря значительному содержанию в нем ненасыщенных кислот. Изготовленные из молока молочнокислые продукты (простокваша, кефир, творог и пр.) являются антагонистами гнилостной кишечной микрофлоры, они незаменимы как диетические продукты.
Состав и химические свойства молока
Химический состав молока (табл. 4) колеблется в зависимости от периода лактации, породы, качества кормов, условий кормления, режима содержания, возраста, состояния здоровья и других условий. Даже незначительные внешние воздействия и изменения в физиологическом состоянии лактирующего животного влияют на качественный состав молока.
Молоко в первые дни отела коров имеет густую вязкую консистенцию, желтоватый цвет и отличается высоким содержанием альбумина, глобулина, жира, минеральных веществ и витаминов. Такое молоко называется молозивом.
Высокое пищевое достоинство молока обуславливается весьма благоприятным соотношением между основными его компонентами: белками, жиром, углеводами, минеральными веществами.
4. Средний химический состав коровьего молока (по Г. С. Ивихову)
Состав молока (%) | Колебания | В среднем |
Жир | 2,8-6,0 | 3,9 |
Белковые вещества | 2,0-5,0 | 3,3 |
В том числе: | ||
казеин | 2,0-4,0 | 2,7 |
альбумин | 0,2-0,6 | 0,4 |
глобулин и другие азотистые соединения | 0,05-0,2 | 0,2 |
Молочный сахар | 4,0-5,5 | 4,7 |
Зола | 0,60-0,85 | 0,7 |
Сухой остаток | 11-17 | 13,0 |
Вода | 83-89 | 87,0 |
Белки являются важнейшей составной частью молока, за счет их происходит обновление и построение новых клеток в организме. В молоке имеется в основном три вида белка: казеин, альбумин и глобулин.
Казеин находится в молоке в коллоидном состоянии. В отличии от других белков казеин содержит в своей молекуле фосфор и представляет собой казеин-фосфат-кальциевый комплекс. При добавлении к молоку какой-либо кислоты или при образовании кислоты в самом молоке в результате расщепления молочного сахара казеин выпадает в осадок. Выделение казеина может произойти при действии на молоко сычужного фермента, при этом казеиноген переходит в казеин. В молочной промышленности казеин используется для производства творога и сыров. Чем больше казеина в молоке, тем лучше выход молочных продуктов.
Альбумин в отличие от казеина не содержит в своей молекуле фосфора, а серы в нем находится в 2,5 раза больше, чем в казеине. Альбумин в отличие от казеина не свертывается сычужным ферментом и слабыми растворами кислот, но свертывается при температуре выше 70 С. Свернувшись от нагревания, он теряет способность растворяться в воде. Альбумин применяется для приготовления сырков, пасты, крема и других продуктов.
Глобулин находится в молоке в растворенном состоянии в количестве около 0,1 %. Полагают, что глобулин является носителем антител и антибиотических свойств молока.
Все белки молока являются полноценными, так как содержат в достаточном количестве жизненно необходимые аминокислоты.
Жир
Молочный жир, как и другие жиры, является в химическом отношении сложным эфиром трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. В состав жира входит до 30 различных жирных кислот, из которых восемь являются насыщенными, а остальные - ненасыщенными. Соотношение жирных кислот в сливочном масле обусловливает его консистенцию, питательную и биологическую ценность, вкусовые и биологические свойства.
Характерной особенностью молочного жира является содержание в нем большого количества ненасыщенных жирных кислот, среди которых такие биологически ценные, как масляная, капроновая, каприловая и каприновая кислоты. В других жирах отмечаются лишь следы этих кислот. Полиненасыщенные жирные кислоты молока входят в состав витамина F и относятся к незаменимым жирным кислотам.
Жир придает молоку и молочным продуктам нежную маслянистую консистенцию. Он находится в молоке в виде жировых шариков размером от 1 до 10 микрон в диаметре. В 1 мл молока содержится от 2 до 5 млрд. жировых шариков, величина и число которых зависят от рациона, возраста животных и стадии лактации.
Молочный жир плавится при температуре 25 С, застывает при 18-23 С. Он подвержен физико-химическим изменениям при воздействии света, тепла воздуха, микроорганизмов и ферментов. Эти факторы создают условия для появления в сливках, сметане и масле свободных жирных кислот. Гидролитический распад молочного жира обусловливает его прогоркание и осаливание (стеаринизацию). При этом в жире появляются альдегиды, кетоны, оксикислоты и другие соединения, характеризующие порчу сливочного масла.
Содержание жира в молоке колеблется от 2,8 до 6 % и зависит от породы, здоровья животных, качества кормов, условий кормления и содержания, периода лактации, условий и способа доения, времени года, климатических условий и других факторов.
Углеводы
В молоке содержится молочный сахар в количестве 4,5-5 %. Молочный сахар, или лактоза, относится к дисахаридам и при гидролизе распадается на два моносахарида - глюкозу и галактозу. Молочный сахар в 5-6 раз менее сладкий, чем свекловичный, поэтому молоко при довольно значительном содержании молочного сахара не дает ощущения сладости. Молоко, нагретое выше 100 С, приобретает коричнево-бурую окраску.
Причиной побурения является карамелизация молочного сахара. В результате развития молочнокислых бактерий он распадается на молочную кислоту, спирт, эфиры, летучие кислоты и другие соединения. На этом основывается изготовление простокваши и других кисломолочных продуктов. Некоторые виды дрожжей вызывают спиртовое брожение молочного сахара, используемое в производстве кефира, кумыса, молочного кваса.
Соли молока
Минеральный состав молока весьма разнообразен и состоит из солей органических и неорганических кислот, находящихся в коллоидном и растворенном состоянии. Из солей органических кислот в наибольшем количестве в состав молока входят кальциевые соли казеиновой кислоты и соли лимонной кислоты, а из солей неорганических кислот - фосфатнокислые соли, главным образом кальциевые, затем хлористые. Количество солей в молоке определяют по количеству золы. Однако зола не является показателем действительного содержания минеральных веществ в молоке, ибо в процессе сжигания часть элементов улетучивается. Общее количество минеральных веществ в молоке около 1 %,а золы лишь 0,7 %. Наблюдались случаи, когда высокопродуктивные коровы расходовали на образование молока весь запас минеральных веществ в костях и погибали от остеомаляции.
Минеральные соли молока играют большую роль в производстве сыров и кисломолочных продуктов. Например, при недостатке в молоке солей кальция сгусток получается дряблый и рыхлый, значительная часть казеина остается в сыворотке, в результате снижается выход сыра, творога и ухудшается их качество.
Витамины
Витаминный состав молока весьма обширен. Однако содержание их колеблется в зависимости от поступления с кормами, а также от интенсивности образования некоторых из них в организме животного и от степени разрушения их при хранении и обработке молока.
При переработке молока в масло и сыр почти все витамины группы В переходят в пахту и сыворотку. Желто-зеленый оттенок молочной сыворотки обусловливается наличием в ней витамина В2.
Пастеризация и даже кипячение не вызывают существенного уменьшения в молоке витаминов А, группы В и D. Пастеризация значительно уменьшает содержание в молоке витамина С, а при кипячении он разрушается полностью. В кисломолочных продуктах количество витамина С может повышаться, так как некоторые молочнокислые бактерии обладают способностью синтезировать его.
Ферменты молока ускоряют жизненные процессы, совершающиеся в организме. Особенности некоторых ферментов используют для гигиенической оценки молока: при помощи пероксидазы и фосфатазы определяют режим пастеризации молока; при помощи каталазы - наличие воспалительных процессов в молочной железе; по липазе - режим пастеризации молока при его переработке на масло.
Микроэлементы
В молоке имеется свыше 20 микроэлементов, которые активируют деятельность ферментов. Например, медь, кобальт и железо при участии витамина В обеспечивают гемопоэз; йод - синтез тироксина; цинк входит в состав ферментной системы карбогидразы.
Гормоны и иммунные тела
В молоке имеются такие гормоны, как адреналин, тироксин, инсулин, пролактин, окситоксин и др. Иммунные тела: агглютинины, опсонины, преципитины, антитоксины и др. Их особенно много в молозиве.
Молоко других видов животных
Молоко различных видов животных отличается от коровьего молока по содержанию и соотношению компонентов. Это влияет на химический состав, вкусовые и технологические свойства молока.
Кобылье молоко представляет собой белую с голубоватым оттенком жидкость, сладковатую на вкус. В кобыльем молоке альбумина содержится около 1,5 %, лактозы - 6,7 %. Плотность кобыльего молока 1,033- 1,035, кислотность 5-7 Т. Жирность в среднем составляет 1,5 %. В кобыльем молоке содержится около 1 %, казеина, который при скисании молока выпадает в оса* док в виде мелких нежных хлопьев, не изменяющих консистенцию молока. Кобылье молоко используют главным образом для приготовления кумыса.
Молоко буйволицы богаче коровьего сухим веществом в 1,5 раза, жиром в 2 раза. Технологические качества этого молока невысокие. Масло с салистым привкусом, крошковатой консистенции, сыр тоже твердой консистенции.
Молоко овцы. Овцы многих пород за лактацию дают по 200-350 кг молока с содержанием (%): жира 7-8, белков 5-8, молочного сахара 4,6, сухих веществ 17,9.
Молоко козы. Коза за лактацию продуцирует 200-580 кг молока с содержанием (%): жира 4,1, белков 3,6, молочного сахара 4,6, общего количества сухих веществ 13,1. Козье молоко по питательности близко к коровьему, но биологическая ценность его выше, так как оно содержит больше высокодисперсных белков. Козье молоко богаче коровьего альбумином и глобулином.
Молоко других видов животных, хотя и употребляется в зонах распространения этих животных, не имеет существенного значения в питании человека.