Хімічний склад молока

Хімічний склад молока

ВСТУП

Хімія і фізика як наука почала свій відлік в минулому столітті, в той період вона починала з вивчення хімічного складу молока. У нашій країні цим питанням займалися Ільєнко (1819-1877), потім Калантар (1859-1937). Хімія молока (біохімія) як наука була створена за радянських часів пр. Ініховим і Зайковский, які працювали в Вологодському молочному комбінаті, потім у Московському комбінаті м'ясної і молочної промисловості (МГУБТ). Ними у 20-30-ті роки були написані перші підручники з біохімії молока (Хімія молока, Аналіз молока: Хімія і фізика молока молока і молочної продукції. Великий внесок у розвиток науки про молоко внесли великі російські вчені - Павлов і Мечников.

Значний внесок у розвиток біохімії молока вніс проф. Паращук (1873-1850 р.р.); розвитку біохімії сприяли роботи Білоусова, Бріо, Гранікова, Давидова, ДІЛАНЯН, Дьяченко, Казанського, Климовського, Коваленко, Овчинникова, Чеботарьова та ін

В даний час ведуть дослідження колективи в галузі хімії і фізики молока Слухаючи, НДІ Углич і вчені інших вищих навчальних закладів.

Предмет «Хімія і фізика молока» базується на досягненнях суміжних наук, таких як органічна хімія, фізична і колоїдна хімія, фізіологія, біохімія харчування. Ця наука вивчає хімічний склад молока, фізико-хімічні властивості молока: щільність, кислотність, теплофізичні, оптичні та ін А також системи молока, в яких знаходяться складові частини: ця фаза істинного розчину, колоїдна фаза, фаза емульсії. Особлива роль приділяється вивченню змін молока та його складових частин у процесі обробки та переробки. Це енергетична дія, механічні навантаження, температурні дії, біохімічні перетворення. Без цих знань неможливо вести технологічні процеси виробництва молока і молочних продуктів, тому що будь-які зміни традиційних способів виробництва можуть так вплинути на складові частини молока, що, у свою чергу, відіб'ється на якості молочних продуктів.

При використанні високопродуктивного обладнання дуже важливо зберегти властивості молока та його складові частини. Ось чому технологи молочної промисловості повинні володіти великими знаннями про хімічних, біохімічних і фізичні властивості складових частин молока.

МОЛОКО - повноцінний і корисний продукт харчування. Воно містить всі необхідні для життя живильні речовини, потрібні для побудови організму. Природне призначення молока в природі полягає в забезпеченні харчуванням молодого організму після народження. Склад молока різних ссавців в цілому визначається тими умовами навколишнього середовища, в яких відбувається ріст молодого організму. Це особливо чітко проявляється в змісті білка та жиру, чим більше їх у молоці матері, тим швидше зростає її дитя.

Так, немовля подвоює масу приблизно за 180 днів, теля - за 50 днів, а щеня -- вже за 9 днів. Вміст білка в жіночому молоці, в порівнянні з молоком різних тварин, найнижче - 1,6%, у коров'ячому - 3,4%, а в молоці собаки - 7,3% білка. Молочний жир є перш за все для задоволення потреби організму в енергії. У районах з холодним кліматом потреба організму в енергії вище, ніж в зонах з помірним кліматом. Ось чому молоко самки оленя північного відрізняється більш високим вмістом жиру - 19,7%. Молоко пережило багато цивілізацій, перш ніж стало продуктом харчування і має своє призначення:

- як продукт харчування для населення,

- засіб для вигодовування молодняку і корми в тваринництві,

- сировина для виробництва харчових продуктів,

- джерело отримання окремих компонентів молока, які, у свою чергу, служать сировиною для фармакології та інших галузей промисловості.

Все зростаюче значення молока як повноцінного продукту харчування і як сировинного матеріалу призвело до збільшення попиту на нього. У результаті цього, виробництво молока стало однією з найважливіших галузей сільгоспвиробництва. В даний час молоко становить значну частку в сільськогосподарському валовому продукті нашої країни.

Поживність 1 л молока становить 685 ккал. Калорійність залежить, головним чином, від вмісту жиру, білка. Завдяки вмісту в молоці найважливіших поживних речовин, головним чином білка, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин, воно є і захисним чинником. З метою охорони здоров'я на підприємствах, де існують шкідливі умови праці, працівники отримують молоко.

Молочний білок є важливим захисним фактором, тому що він в силу своєї алефотерной природи пов'язує пари кислот і лугів, а також нейтралізує отруйні важкі метали (сліди) і ін шкідливі для здоров'я речовини. Завдяки вмісту в молоці кальцію, фосфору, вітамінів запобігає розвиток авітамінозів. Крім харчування людини молоко йде на годівлю сільськогосподарських тварин: телят, свиней, птахів.

За допомогою фізичних і біохімічних методів з сирого молока отримують молочні продукти, які є частково збагачені продукти харчування, завдяки чому ці продукти характеризуються підвищеною калорійність на кожні 100 м. Переробка молока веде до зміни його харчової цінності та смакових якостей, тому необхідно враховувати властивості кожного окремого компоненту молока. Сировиною для промисловості служать такі складові частини молока як казеїн і лактоза. Визначення речовині молока можна дати з різних точок зору, з огляду перш за все мета застосування. Якщо вважати молоко продуктом харчування, то на перший план висуваються законодавчі, гігієнічні та економічні вимоги, так що можна дати визначення сирому молока.

«сире молоко - це отриманий в результаті регулярного, повного видаіванія вимені у однієї або більше корів від одного або декількох доїння чистий і потім охолоджений продукт, з якого ніщо не вилучено та до якого нічого не додано ».

Знання про кількість складових частин молока з плином часу постійно розширювалися. Це можна пояснити цілеспрямованістю наукових досліджень і застосуванням сучасних методів аналізу, які дозволяють, не застосовуючи способу збагачення, виявити і кількісно визначити навіть ті складові частини молока, які присутні в ньому у вигляді слідів. В даний час відомо понад 200 різних компонентів молока.

Складові частини молока - це всі ті компоненти, які виділяються з вимені при доїнні.

Хімізація сільського господарства, лікування захворювань великої рогатої худоби, а також захворювань вимені за допомогою хіміотерапевтичних засобів призвели до збільшення вмісту в молоці сторонніх речовин, які потрапляють до нього різними шляхами.

2. Хімічний склад молока

Складові частини

Справжні Чи не справжні

Головні Другорядні Сторонні

вода солі (у формі катіонів антибіотики та аніонів) гербіциди

білок лимонна кислота інсектициди

лактоза фосфатиди радіонукліди

стерини

ферменти

вітаміни

гази

Молочний жир, лактоза, казеїни, лактоглобулін і-лактоальбумін є специфічними компонентами молока. Вони синтезуються в молочній залозі і зустрічаються тільки в молоці. Інші компоненти можна знайти і в інших біологічних з'єднаннях.

З технічної та економічної точок зору молоко можна розділити на воду, сухе речовина і сухий залишок знежирений.

Молоко

Вода суху речовину

жир сух. обезж. залишок

лактоза казеїн сироватка солі

Найбільшу питому вагу в молоці займає вода (більше 85%, на інші компоненти, що входять до складу сухих речовин або сухих залишків, доводиться 11-14%). Зміст так званого сухого знежиреного залишку молока (СОМО) становить 8-9%. Його визначають за ГОСТ 3626-73 методом висушування наважки молока при 102 + 2 ° до постійної маси. Його можна знайти розрахунковим шляхом - складанням змісту СОМО й кількості жиру в молоці. Для цього зміст СОМО визначають за формулою, використовуючи показники жирності та щільності молока.

Сухий залишок включає всі поживні речовини молока. Він визначає вихід готової продукції при виробництві молочних продуктів.

Зміст сухої речовини та окремих його компонентів не постійно протягом періоду лактації. Кількість жиру піддається найбільшим коливань, потім йде білки. Вміст лактози і солей, навпаки, майже не змінюється протягом усього періоду лактації. Діапазон коливань знаходиться в тісному зв'язку з величиною частинок окремих складових частин.

Складова частина Діапазон частинок, НМ

Жир 100 - 10.000

Казеїн 5 - 100

Альбулін 5 - 15

Молочний цукор%

Іони 0,5

Цю залежність сформулював Вігнер в законі, названому його ім'ям: «Утримання різних складових частин сухої речовини молока коливається тим менше, ніж у більш тонкому розподіл вони присутні в молоці ».

Природні зміни вмісту основних складових частин - жиру і білка представляють економічний технологічний інтерес. Оплата молока залежно від жирності, внаслідок коливань цього показника, потребує постійного контролю за вмістом жиру. Коливання ускладнюють дотримання постійного співвідношення між певними складовими частинами в готовому продукті: наприклад, у згущеному молоці між жиром і сухим залишком знежиреним. Фальсифікацію молока водою можна точно встановити лише за вмістом лактози та іонів шляхом визначення точки його замерзання.

Жир займає особливе економічне становище і служить основою оплати молока, тому що він схильний до різких коливань (до 4% - діапазон), потім йдуть білки, лактоза змінюється незначно. Ці коливання залежать від породи худоби, стадії лактації, віку, стану здоров'я тварини, раціону годівлі, умов доїння і змісту, м'язової навантаження тварин.

Зміни у складі молока після доїння можна пояснити мікробіологічними і технологічним впливом. Однак різні показники можуть бути отримані і при різних методах аналізу. Наприклад, при визначенні вмісту жиру бутірометріческім методом показники жирності на 0,05% вище, ніж при використанні гравіометріческого методу. З показника, що характеризує вміст лактози, часто не ясно, яка форма лактози враховується при цьому - моногідратная або безводна, що веде до відмінностей між показниками її змісту, що досягають 0,24% на кожні 100 г молока.

Тому кількісні дані про вміст сухої речовини і складових частин молока вимагають більш точного визначення при їх використання з метою порівняння. Вода 87 г Сухий залишок 13 г Білки Ліпіди Вуглеводи Казеїн - 2,6 г Жир - 3,6 г Лактоза - 4,8 г Сив. бел. - 0,65 г Фосфор - 0,03 г Глюкоза - 0,05 мг b-лактоальб. - 0,12 г Стерін - 0,01 г Галактоза-0, 08 мг Альбумін сив.крові -0,03 р імуноглобулін - 0,05 г протеозо-Пейтона -0,15 мінеральні речовини Ферменти Vit Не знайдено., Мг Мік., МГК Дегідрогенади А - 0,025 мг Са - 122 Fe - 70 Нg - 0,3 Ксантиноксидази Д - 0,05 мкг Р - 92 Сu - 12 Cd - 1 Пероксидаза Е - 0,09 мг K - 148 Z - 400 Pb - 5 Каталоза С - 1,5 мг N a - 50 - 4 A s - 4 Літаза В6 - 0,005 мг Mg - 13 Al - 30 Ni - 2 Фосфати В12 - 0,40 мкг Cl - 110 Mn - 6 Se - 4 Амілаза В3 - 0,38 мг Mo - 5 - 18 Лізоцим Ніацин - 0,1 мг Co-0, 08 Si-- 200 Sn - 15 Протеїни Рибофлавін-0, 15мг Cr - 2 Br - 15 Тіамін - 0,04 мкг B-18 Фолацин - 5 мкг Біотин - 3,2 мкг Гормони Постійні хім.в-ва Пігменти Пролактин Антибіотики b -каротин - 0,015 г Окситоцин Пестициди Ксантофіл-сльози Кортикостероїди Андрогени Детергенти Естрогени Дезінфектани Прогестерон Афлатоксини та ін Тироксин та ін

3. Фактори, що впливають на склад і властивості молока

1. Порода корів

2. Стадія лактації

3. Здоров'я корів

4. Режим годування

5. Інші фактори.

Вихід і якість молочних продуктів, які визначаються складом молока, структурою і властивостями його компонентів, перебувають у великій залежності від зоотехнічних факторів. У деяких випадках зміна складу і властивостей сирого молока під впливом фізіологічного стану тварин кормів і ін факторів настільки значні, що воно стає не придатним до переробки на молочні продукти.

Порода і вік тварин. Окремі породи великої рогатої худоби оцінюються за надоям молока та його складу. Це результат багаторічної практики розведення великої рогатої худоби, що дозволило вивести породи корів з найбільшою молочної продуктивністю. Від породи і віку тварини залежить молочна продуктивність, склад, фізико-хімічні і технічні властивості молока. Основні породи в нашій країні: чорно-строката, червона Горбатовский, ХОЛМОГОРСЬКА та ін (розд. табл. № 26 Горбатов, стр. 137).

(Самостійно провести аналіз).

Коливання в складі молока корів однієї і тієї ж породи пояснюються спадковими факторами, а також різними умовами утримання. Оскільки у спадщину передається тільки здатність до утворення певної кількості молока з приблизно постійним складом (молочна продуктивність), то умови утримання корів мають велике значення для її реалізації.

Стадія лактації. Процес утворення та виділення молока з молочної залози, званої лактацією, у корів в середньому складає 305 днів, тобто близько 10 міс. У ньому розрізняють три періоди (стадії): молозивного (тривалістю 5-10 днів після отелення), період виділення нормального молока (285-217 днів) і період відділення стародойного молока (7-15 днів перед закінченням лактації). Молозиво і стародойное молоко в внаслідок різкої зміни фізіологічного стану тварин супроводжується утворенням секрету, склад та властивості якого значно відрізняються від нормального молока.

Так, молозиво в 3-5 разів більше містить білків, ніж молокан; в 1,5 рази більше жиру і мінеральних речовин, фосфоліпідів - у 3-5 разів, каротину - у 3,5-4 рази, більше вітамінів, макро-і мікроелементів, ферментів (особливо каталази, пероксидази), гормонів, лізоциму, лактоферин, лейкоцитів та ін лактози менше. Кислотність 40 ° Т, щільність 1.037-1,055 г/м3, в'язкість 25