Лекція 1. Товарознавча характеристика молока питного

1. Хімічний склад і харчова цінність молока

2. Властивості молока.

3. Обробка молока на заводі.

4. Класифікація і асортимент молока питного.

5. Вимоги до якості молока питного

1. Хімічний склад і харчова цінність молока.

Молоко – це продукт нормальної секреції молочної залози корови. Молоко є складною дисперсною системою, яка містить у собі більше сотні органічних (білки, жири, вуглеводи, ферменти, вітаміни) і неорганічних (вода, мінеральні солі, гази) речовин.

Молоко – повноцінний продукт харчування. Академік І. П. Павлов писав: «Між сортами людської їжі у винятковому становищі знаходиться молоко – їжа, приготована самою природою».

Легка засвоюваність – одна з найважливіших властивостей молока як продукту харчування. Більше того, молоко стимулює засвоєння поживних речовин інших харчових продуктів. Молоко вносить різноманітність в харчування людини, покращує смак інших продуктів, має лікувально-профілактичні властивості.

Харчова і біологічна цінність молока і молочних продуктів вища, ніж інших продуктів, які трапляються в природі. У молоці міститься більше 120 різних компонентів, у тому числі 20 амінокислот, 64 жирні кислоти, 40 мінеральних речовин, 15 вітамінів, десятки ферментів і т.д.

Енергетична цінність 1л сирого молока становить 2797 кДж. Один літр молока задовольняє добову потребу дорослої людини в жирі, кальції, фосфорі, на 53% – потребу в білку, на 35% – у вітамінах А, С і тіаміні, на 26% – в енергії. Людина на добу повинна споживати молочних продуктів (в перерахунку на молоко) близько 1,5 л, у тому числі молока 0,5л, масла коров'ячого – 15-20 г, сирів – 18 г, сметани і кисломолочного сиру – по 20 г.

Склад молока непостійний і залежить від породи і віку корови, умов годування і утримування, рівня продуктивності і способу доїння, періоду лактації та інших чинників. Період лактації у корів триває 10-11 місяців, протягом цього часу від корів одержують доброякісне молоко.

З технологічної і економічної точок зору молоко можна розділити на воду і суху речовину, в яку входить молочний жир і сухий знежирений залишок. Найбільші коливання в хімічному складі молока відбуваються за рахунок зміни вмісту води і жиру. Лактоза, мінеральні речовини і білки відрізняються постійністю. Тому за вмістом цього залишку можна зробити висновок про натуральність молока.

До складу коров'ячого молока входять 85-90% води, 2,8-% - жиру, 2,7-3,8% білків, 4,4-5,1% становить молочний цукор, 0,6-0,85% - мінеральні речовини, ферменти, вітаміни, гормони, пігменти, гази. Уміст сухого залишку (жир, білки, мінеральні речовини) в молоці після видалення з нього вологи коливається від 11 до 15%.

Білки молока – це високомолекулярні з'єднання, що складаються з амінокислот, зв'язаних характерним для білків пептидним зв'язком. Білки молока поділяють на дві основні групи – казеїн (2,7%) і сироваткові білки – альбумін (0,4%) і глобулін (0,2%).

Казеїн у сухому стані – білий порошок без смаку і запаху. У молоці казеїн знаходиться в колоїдному розчині у вигляді розчинної кальцієвої солі. Під дією кислот, кислих солей і ферментів він згущається (коагулює) і випадає в осад. Ці властивості дозволяють виділяти загальний казеїн із молока. Після видалення казеїну в молоці залишаються сироваткові білки.

Основні сироваткові білки – альбумін і глобулін. Альбумін належить до простих білків, добре розчиняється у воді. Під дією сичужного ферменту і кислот альбумін не згущається. Під час нагрівання до 70°С він випадає в осад. Глобулін існує в молоці також в розчиненому стані. Він належить до простих глобулярних білків, згущається від нагрівання в слабокислому середовищі.

До складу білків молока входять всі незамінні амінокислоти, отже білки молока повноцінні. Сироваткові білки з погляду фізіології харчування більш повноцінні, ніж казеїн, оскільки містять більше незамінних кислот і сірки. Ступінь засвоєння білків молока становить 96-98%.

Молочний жир у чистому вигляді є складним ефіром трьохатомного спирту гліцерину, граничних і неграничних жирних кислот. Він складається з триглицеридів насичених і ненасичених кислот, вільних жирних кислот і неомилюванних речовин (вітамінів, фосфатидів). У молочному жирі переважають олеїнова і пальмітинова кислоти. На відміну від інших жирів він містить підвищену кількість низькомолекулярних жирних кислот (масляної, капронової, каприлової, капринової).

Молочний жир міститься в молоці у вигляді жирових кульок розміром від 0,5 до 10 мкм, покритих лецитиново-білковою оболонкою. Він малостійкий до дії високих температур, світлового проміння, водяної пари, кисню повітря, розчинів лугів і кислот. Під впливом цих чинників він гідролізується, осалюється, окислюється і гіркне.

Молочний жир має приємні смак і аромат, надає молочній їжі м'якого і повноцінного смаку, запобігає розвитку таких дефектів, як крупчатість і водянистість, позитивно впливає на структуру і консистенцію молочних продуктів.

Молочний цукор (лактоза) за сучасною номенклатурою вуглеводів належить до класу олігосахаридів (дисахарид).

Лактоза відіграє важливу роль у фізіології розвитку, оскільки є практично єдиним вуглеводом, який одержує новонароджений ссавець із їжею. Цей дисахарид розщеплюється ферментом лактозою і є не тільки джерелом енергії, але й регулює кальцієвий обмін.

За умови нагрівання молока до температури вище 95°С молочний цукор реагує із білками і деякими вільними амінокислотами, в результаті утворюються меланоідини – речовини темного кольору із явно вираженим присмаком карамелізації. До цієї реакції залучається головним чином незамінна амінокислота лізин, тому біологічна цінність продуктів знижується. Реакція меланоідиносполучення протікає в пастеризованому, стерилізованому, згущеному і сухому молоці. За високих температур нагрівання (160-180°С) відбувається карамелізація лактози і розчин набуває коричневого забарвлення.

Лактоза в порівнянні із сахарозою менш солодка і гірше розчиняється у воді. Особливість лактози – це повільне всмоктування (засвоєння) стінками шлунка і кишечнику. Потрапляючи до товстого кишечнику, вона стимулює життєдіяльність бактерій, що продукують молочну кислоту, яка пригнічує розвиток гнильної мікрофлори. Засвоюваність молочного цукру становить 99%.

Мінеральні речовини (солі молока) містяться в молоці в кількості 0,7-0,8%. Велику частку становлять середні і кислі солі фосфорної кислоти. Із солей органічних кислот у молоці головним чином є солі казеїнової і лимонної кислот. У молоці містяться макроелементи (натрій, калій, магній, кальцій) і мікроелементи (залізо, мідь, кобальт, марганець, цинк, йод і ін.). Ці хімічні елементи є в молоці у вигляді іонів.

Солі кальцію мають велике значення не тільки для організму людини, але і для процесів переробки молока. Наприклад, недостатня кількість солей кальцію обумовлює повільне сичужне згортання молока під час виготовлення сирів, а їх надлишок – коагуляцію білків молока під час стерилізації.

Вітаміни. Молоко містить у собі всі життєво необхідні вітаміни, але деякі – в недостатніх кількостях. Уміст вітамінів залежить від сезону року, породи тварин, якості кормів, умов зберігання і обробки молока.

Вітамін А – ретинол утворюється в слизовій оболонці кишечнику тварин із каротинів корму. У корів частина каротинів всмоктується в кишечнику без трансформації у вітамін А та потім проявляється в молоці. Добова потреба людини у вітаміні А – 1мг. У молоці міститься в середньому 0,24 мг/кг, в кефірі – 0,41мг/кг, оскільки ретинол є жиророзчинним вітаміном, то його якнайбільше в сметані – 5,55мг/кг, сирі – 2,5мг/кг, маслі – 4,9мг/кг. Літнє молоко багатше на цей вітамін, ніж зимове. Зберігання молока приводить до зниження вмісту вітаміну А. Цей вітамін добре витримує нагрівання до 120°С без доступу повітря. Руйнується під впливом кисню і світла.

Вітамін Д – кальциферол. Добова потреба – 25 мг, утворюється із стеринів під впливом ультрафіолетового проміння, тому в літньому молоці його нагромаджується значно більше, ніж в зимовому. У середньому в молоці міститься до 1,5мг/кг вітаміну Д. За переробки молока він не руйнується та разом із жиром переходить в молочні продукти.

Вітамін Е – токоферол, міститься в молоці в невеликій кількості - 0,7-0,9мг/кг. Молоко корів, які одержують зелений корм, багатше на токофероли, ніж молоко корів, яких годують сухим кормом. Токофероли стійкі до тривалого нагрівання, але під дією кисню окислюються. Вони є антиоксидантами, оберігають від окислювального псування жири. Під час зберігання молочних продуктів токофероли руйнуються, а їхні антиокислювальні властивості порушуються.

Вітамін В₁ – тіамін, добова потреба в ньому становить 2мг. Вміст його в молоці біля 0,5мг/кг. У кисломолочних продуктах вміст тіаміну збільшується за рахунок синтезу його деякими расами молочнокислих бактерій. За теплової обробки молока (пастеризація і сушіння) вітамін зазнає незначної руйнації.

Вітамін В₂ – рибофлавін. Добова потреба 2 мг. У молоці міститься 1,5-2мг/кг. Пастеризація молока майже не знижує вміст вітаміну. У кисломолочних продуктах вміст вітаміну зростає. Його вміст в сирі становить від 2,3 до 6,8 мг/кг.

Вітамін В₆ – піридоксин, міститься в молоці у вільному і зв’язаному з білками стані, стимулює розвиток молочнокислого стрептококу, відрізняється стійкістю до нагрівання. Уміст в молоці – 0,2-1,7мг/кг.

Вітамін В₁₂ – добова потреба людини біля 1мг. У молоці його біля 7,5мг/кг, тому молоко вважається багатим джерелом цього вітаміну. Вітамін В₁₂ характеризується стійкістю за умови нагріванні молока до 120°С.

Вітамін РР – нікотинова кислота. Добова потреба – 150мг. У молоці міститься 1,5мг/кг. Вітамін РР в молоці стійкий, не руйнується під дією світла і лугів. У кисломолочних продуктах його дещо менше, оскільки молочнокислі бактерії використовують нікотинову кислоту в процесі свого розвитку.

Вітамін С – аскорбінова кислота. Молоко і молочні продукти бідні на вітамін С. Добова потреба – 75-100мг. У свіжовидоєному молоці вміст вітаміну С досягає 10-25 мг/кг, але у процесі зберігання молока його кількість швидко знижується. Пастеризація молока також руйнує вітамін С, знижуючи його кількість на 30%. Заквашування молока молочнокислими бактеріями дещо підвищує його вміст.

Ферменти молока утворюються в молочній залозі тварини або виділяються мікроорганізмами. Важливу роль відіграють такі ферменти молока, як лактаза, фосфатаза, редуктаза, пероксидаза, ліпаза, протеаза, амілаза.

Ферменти молока можуть мати як позитивну, так і негативну дію, їх активність залежить від температури, величини рН, концентрації сухих речовин у молоці та інших чинників.

Імунні тіла (антитіла) мають бактерицидні властивості. Вони утворюються в організмі тварини та протягом нетривалого часу після видоювання молока пригнічують розвиток мікроорганізмів в ньому. Час, протягом якого виявляються бактерицидні властивості молока, називається бактерицидною фазою. Тривалість її залежить від температури молока і становить за 30°С – 3год., за 5°С – більше доби.

Пігменти – мають двояку природу походження тваринного і рослинного. Пігменти рослинного походження потрапляють в молоко із кормів (каротин, хлорофіл). Пігмент рибофлавін надає жовтий колір молоку і зеленувато-жовтого – сироватці.

Гази містяться в молоці в невеликій кількості – 50-80 мл в 1л, у тому числі 50-70% вуглекислоти, 10% - кисню і 30% азоту. При тепловій обробці молока частина газів випаровується.

Вода – основна складова молока. Кількість її визначає фізичний стан продукту, фізико-хімічні і біохімічні процеси в ньому. Від активності води, її енергії зв'язку, залежить інтенсивність біохімічних і мікробіологічних процесів, а також збереження молочних продуктів.

2. Властивості молока.

Молоко є складною полідисперсною системою. Складові частини молока тісно взаємопов'язані. Властивості молока обумовлені властивостями компонентів, що містяться в ньому, тому будь-які зміни вмісту і стану складових частин молока викликають зміни його властивостей.

Фізичні властивості молока характеризуються густиною, поверхневим натягом, осмотичним тиском, точкою замерзання, в'язкістю і ін.

Густина молока – це співвідношення маси молока за температури 20°С до маси того ж об'єму води за температури 4°С. Густина молока залежить від вмісту в ньому складових частин молока. Густина коров'ячого молока знаходиться в межах 1,027-1,032г/см³. За додавання води до молока в кількості 10% густина зменшується на 0,003 одиниць. Фальсифікацію молока водою можна визначити за густиною, якщо додано 15% води.

Поверхневий натяг молока в середньому в 1,5 рази нижче за поверхневий натяг води, що пояснюється наявністю в молоці поверхнево-активних речовин (білки плазми молока, білки оболонок жирових кульок, фосфатиди, жирні кислоти). Білкові речовини знижують поверхневий натяг і сприяють утворенню піни.

В'язкість молока майже в 2 рази більша від в'язкості води і за 20°С становить (1,67-2,18) 10‾³ Па·с для різних видів молока.

Осмотичний тиск молока досить близький до осмотичного тиску крові людини і становить 0,74Мпа. Осмотичний тиск молока сприятливо діє на розвиток мікроорганізмів. Він тісно пов'язаний з температурою замерзання (кріоскопічною температурою). Температура замерзання, як і осмотичний тиск молока у здорових корів практично не змінюється. Тому за кріоскопічною температурою можна достовірно робити висновки про фальсифікацію (розбавляння водою) молока.

Хімічні властивості характеризуються титрованою і активною кислотністю.

Титрована кислотність є найважливішим показником свіжості молока. Вона вказує на концентрацію складових частин молока, що мають кислотний характер, і виражається в градусах Тернера (°Т) і для свіжовидоєного молока становить 16-18°Т. Під час зберігання молока кислотність підвищується по мірі розвитку в ньому мікроорганізмів, зброджується молочний цукор з утворенням та накопиченням молочної кислоти. При цьому стійкість білків знижується за нагрівання.

Активна кислотність або водневий показник рН – визначається концентрацією водневих іонів, це один з важливих показників якості молока. Для свіжовидоєного молока рН становить 6,4-6,7, тобто молоко має слабокислу реакцію.

Бактерицидні властивості. У свіжовидоєному молоці кількість мікроорганізмів протягом певного періоду, так званої бактерицидної фази, не збільшується, а іноді навіть зменшується. Бактерицидна фаза тим довша, чим швидше охолоджено молоко після доїння до низької позитивної температури 2-5°С та нижча ступінь його обсіменіння мікроорганізмами. При цьому молоко зберігається у свіжому вигляді більш тривалий період (24 год. і більше). За нагрівання до температури 60°С молоко втрачає бактерицидні властивості.

3. Обробка молока на заводі.

Технологічна схема виготовлення всіх видів молока включає наступні операції: приймання і оцінку якості сировини, нормалізацію і очищення, гомогенізацію, термічну обробку, охолоджування, фасовку і розливання, маркування і зберігання. Кожна із цих операцій впливає на формування споживчих властивостей питного молока.

Приймання і оцінка якості. Молоко, яке надходить до молокозаводів, підлягає обов’язковому контролю: перевіряють органолептичні показники, вміст жиру, свіжість за даними титрованої кислотності, ступінь чистоти, температуру. За результатами контролю молоко поділяють на ґатунки. До 1-го ґатунку відносять молоко з кислотністю не вищою ніж 16-18°Т, за ступенем чистоти не нижче 1 класу, з температурою не вище 10°С; до 2-го ґатунку – з кислотністю не вищою за 20°С, за чистотою не нижче 2-го класу, температура не ураховується. Не підлягає прийманню молоко в перші і останні сім діб лактації, із присмаками і запахами нафтопродуктів, хімікатів, цибулі, часнику, від хворих тварин без спеціального дозволу.

Очищення і нормалізація молокаВід очищення молока залежить такий показник, як чистота. Молоко за цим показником поділяється на три групи: першу, другу і третю. У молоці першої групи чистоти на фільтрі відсутні частки механічних домішок, другої – є окремі часточки домішок, третьої – помітний осад часток. Застосовують ще і бактофугірування, яке дозволяє одночасно з механічними домішками видалити з молока і більшу частину мікроорганізмів.

Після очищення молоко нормалізують Для нормалізації питного молока, метою якої є доведення його до норми за вмістом жиру, білків, вітаміну С, використовують незбиране і знежирене сухе молоко, вершки.

Гомогенізація. За гомогенізації подрібнюють великі жирові кульки на дрібні. Жир у вигляді дрібних кульок не відшаровується і краще засвоюється організмом людини, бо він має відносно більшу поверхню у порівнянні з великими кульками.

Термічна обробка молока. За термічної обробки молока знищується вегетативна форма бактерій, у тому числі патогенна. Молоко – це прекрасне поживне середовище для розвитку бактеріальних процесів. Термічна обробка молочної сировини є обов’язковою технологічною операцією.

Термічну обробку молока залежно від температури підрозділяють на пастеризацію і стерилізацію.

Пастеризація – теплова обробка молока за температури не вище 100°С, нижчої за точку його кипіння. Мета пастеризації – знешкодити молоко в мікробіологічному відношенні, надати молоку певного смаку і запаху. Пастеризація молока в поєднанні з охолоджуванням і асептичним розливом, що виключає вторинне обсіменіння мікроорганізмами, запобігає псуванню продукту під час зберігання.

На сьогодні на молочних підприємствах застосовують два види пастеризації: короткочасну за температури 75°С з витримкою 15-20 с і моментальну – за температури понад 85°С без витримки.

Стерилізація – теплова обробка молока за температури вище 100°С. Під час стерилізації повністю знищуються всі види вегетативних мікроорганізмів і їх спори, інактивуються ферменти. Термін зберігання молока при цьому значно збільшується. Стерилізація приводить до більш глибоких змін у молоці, ніж пастеризація. Стерилізоване молоко набуває кремового відтінку і характерного смаку та запаху. У стерилізованому молоці частково руйнується оболонка жирових кульок, що може бути причиною відшарування жиру.

У молочній промисловості застосовують наступні режими стерилізації: стерилізація в тарі за температури 115-120°С з витримкою 30 і 20 хв.; стерилізація в потоці за температури в межах 140°С з витримкою 2с.

Охолоджування молока проводять після термічної обробки до температури +1...+2°С з метою уникнення небажаних процесів, розливають і маркують. Тара повинна бути чистою, фляги добре луджені.