Молоко. Состав. Гомогенизация. Нормализация. Получение сливок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

«Молоко. Состав. Гомогенизация. Нормализация. Получение сливок»

по дисциплине «Введение в технологию продуктов питания»

Казань, 2014

Содержание

Введение

1. Состав молока

1.1 Белки

1.2 Молочный жир

1.3 Молочный сахар

1.4 Минеральные вещества

2. Гомогенизация

3. Нормализация молока

4. Получение сливок

4.1 Метод отстоя

4.2 Получение сливок методом воздействия центробежной силы

Использованная литература

Введение

Молоко -- это продукт нормальной секреции молочной железы коровы. С физико-химических позиций молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой дисперсной средой является вода, а дисперсной фазой -- вещества, находящиеся в молекулярном, коллоидном и эмульсионном состоянии. Молочный сахар и минеральные соли образуют молекулярные и ионные растворы. Белки находятся в растворенном (альбумин и глобулин) и коллоидном (казеин) состоянии, молочный жир -- в виде эмульсии.

1. Состав молока

Химический состав молока непостоянен и зависит от таких факторов, как порода и возраст животного, лактационный период, условия кормления и содержания, уровень продуктивности, способ доения и др.За время лактационного периода (около 300 дней) свойства молока трижды ощутимо меняются. Молоко, получаемое в первые 5-7 дней после отела (первый период), называют молозивом, во второй период получают обычное молоко, а в третий (последние 10-15 дней перед отелом) -- стародойное.

Молозиво по консистенции более густое, чем обычное молоко, цвет его интенсивно желтый, оно солоновато на вкус, имеет специфический запах. Молозиво характеризуется большим содержанием белков (до 11 %) и минеральных веществ (до 1,2 %), высокой кислотностью (40-50 °Т). Молозиво не подлежит приему на завод и переработке.

Молочный жир раньше рассматривался как самая ценная составная часть молока. В настоящее время содержание молочного жира тесно связывают с количеством белка. Как правило, молоко с повышенным содержанием жира отличается и значительным количеством белка. Удой молока и содержание жира увеличиваются с возрастом животного (до шестого года), а затем постепенно уменьшаются.

Содержание молочного сахара на протяжении всех лет лактации остается постоянным.

Количество и состав молока определяются уровнем продуктивности и полноценностью кормления. При увеличении дозы перевариваемого протеина в рационе на 25-30 % по сравнению с нормой удой повышается на 10 %, а содержание жира и белков в молоке -- на 0,2-0,3 %. Увеличив содержание жира в молоке всего на 0,1 %, по стране можно получить дополнительно десятки тысяч тонн масла.

Компоненты молока делят на истинные и посторонние, а истинные -- на основные и второстепенные исходя из содержания в молоке.

Наличие посторонних веществ в молоке обусловлено химизацией сельского хозяйства, лечением заболеваний крупного рогатого скота, загрязнением окружающей среды предприятиями и транспортом.

Такие основные компоненты, как молочный жир, лактоза, казеины, лактоальбумин, лактоглобулин, синтезируются в молочной железе и встречаются только в молоке.

При производстве, оценке состава и качества молока принято выделять содержание жировой фазы и молочной плазмы (все остальные компоненты, кроме жира). С технологической и экономической точек зрения молоко подразделяют на воду и сухое вещество, в которое входят молочный жир и сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО).

Наибольшие колебания в химическом составе молока происходят за счет изменения воды и жира; содержание лактозы, минеральных веществ и белков постоянно. Поэтому по содержанию СОМО можно судить о натуральности молока.

1.1 Белки

За последние годы сформировалось устойчивое мнение, что белки являются самой ценной составной частью молока.

Белки молока -- это высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот, связанных между собой характерной для белков пептидной связью.

Белки молока делят на две основные группы -- казеины и сывороточные белки.

Казеин относится к сложным белкам и находится в молоке в виде гранул, которые формируются при участии ионов кальция, фосфора и др. Размер казеиновых гранул зависит от содержания ионов кальция. С уменьшением содержания кальция в молоке эти молекулы распадаются на более простые казеиновые комплексы.Казеин в сухом виде представляет собой белый порошок, без вкуса и запаха. В молоке казеин связан с кальцием и находится в виде растворимой кальциевой соли. Под действием кислот, кислых солей и ферментов казеин свертывается (коагулирует) и выпадает в осадок, что используется в производстве кисло-молочных напитков, сыров, творога. После удаления казеина в молочной сыворотке остаются растворимые сывороточные белки (0,6 %), основными из которых являются альбумин и глобулин, которые относятся к белкам плазмы крови.

Альбумин относится к простым белкам, хорошо растворим в воде. Под действием сычужного фермента и кислот альбумин не свертывается, а при нагревании до 70 °С выпадает в осадок.

Глобулин -- простой белок -- присутствует в молоке в растворенном состоянии, свертывается при нагревании в слабокислой среде до температуры 72 °С.

Глобулин является носителем иммунных тел. В молозиве количество сывороточных белков достигает 15 %. Сывороточные белки все шире используют в качестве добавок при производстве молочных и других продуктов, так как с точки зрения физиологии питания они более полнопенные, чем казеин, поскольку содержат больше незаменимых кислот и серы. Степень усвоения белков молока -- 96-98 %.

Из других белков наибольшее значение имеет белок жировых шариков, который относится к сложным белкам. Оболочки жировых шариков состоят из соединений фосфолипидов и белков (липопротеиды) и представляют собой лецитино-белковый комплекс.

1.2 Молочный жир

Молочный жир в чистом виде -- сложный эфир трехатомного спирта глицерина и предельных (и/или непредельных) жирных кислот. Молочный жир состоит из триглицеридов, свободных жирных кислот и неомылясмых веществ (витаминов, фосфагидов) и находится в молоке в виде жирных шариков диаметром 0,5-10 мкм, окруженных лепитино-белковой оболочкой. Оболочка жирового шарика имеет сложную структуру и химический состав, обладает поверхностной активностью и стабилизирует эмульсию жировых шариков. молоко жир сахар сливки

В молочном жире преобладают олеиновая и пальмитиновая кислоты, кроме того, в отличие от других жиров в нем содержится повышенное (около 8 %) количество низкомолекулярных (летучих) жирных кислот (масляная, капроновая, каприловая, каприновая), которые определяют специфический вкус и запах молочного жира.

Молочный жир может находиться в отвердевшем (кристаллическом) и расплавленном состояниях, температура застывания -18-23 °С, температура плавления 27-34 °С. Плотность молочного жира при температуре 20 °С составляет 930- 938 кг/м³. В зависимости от температурных условий среды глицериды молочного жира могут образовывать кристаллические формы, различающиеся строением кристаллической решетки, формой кристаллов, температурой плавления.

Малоустойчивый к воздействию высоких температур, световых лучей, водяных паров, кислорода воздуха, растворов щелочей и кислот, молочный жир под их влиянием гидролизуется, осаливается, окисляется и прогоркает.

Кроме нейтральных жиров в молоке содержатся жироподобные вещества -- фосфатиды (фосфолипиды) лецитин и кефалин и стерины -- холестерин и эргостерин.

Энергетическая ценность 1 г молочного жира составляет 9 ккал, усвояемость -- 95 %.

1.3 Молочный сахар

Молочный сахар (лактоза) C₁₂H₂₂O₁₁, в современной номенклатуре углеводов относится к классу олигосахаридов. Этот дисахарид играет важную роль в физиологии развития живых организмов, так как является практически единственным углеводом, получаемым новорожденными млекопитающими с пищей. Лактоза расщепляется ферментом лактазой, выступает источником энергии и регулирует кальциевый обмен.

В желудке человека фермент лактазу обнаруживают уже на третьем месяце развития плода, и содержания се достаточно на протяжении всей жизни, если молоко постоянно входит в рацион питания.

Лактоза существует в изомерных формах б- и в- обладающих разными физическими свойствами. В молоке преобладает «б-форма лактозы, которая придает молоку сладковатый привкус, легко усваивается организмом, но не проявляет выраженных бифидогенных свойств (не является регулятором микробиологических процессов).

По сравнению с сахарозой лактоза менее сладкая и хуже растворяется в воде. Если принять сладость сахарозы за 100 ед., то сладость фруктозы будет 125 ед., глюкозы -- 72 ед., а лактозы -- 38 ед.

Растворимость лактозы 16,1 % при температуре 20°C 30,4 % при 50 °С, 61,2 % при 100 °С, в то время как растворимость сахарозы при этих температурах составляет соответственно 67,1; 74,2 и 83 %.

Лактоза является главным источником энергии для молочно-кислых бактерий, которые сбраживают ее на глюкозу и галактозу и далее до молочной кислоты. Под влиянием молочных дрожжей конечные продукты распада лактозы -- главным образом спирт и углекислый газ.

Особенность лактозы -- медленное всасывание (усвоение) стенками желудка и кишечника. Достигая толстого кишечника, она стимулирует жизнедеятельность бактерий, продуцирующих молочную кислоту, которая подавляет развитие гнилостной микрофлоры.

Кроме лактозы в молоке в небольших количествах содержатся и другие сахара, прежде всего аминосахара, которые связаны с белками и действуют как стимуляторы роста микроорганизмов.Энергетическая ценность 1 г углеводов (лактозы) -- 3,8 ккал. Усвояемость молочного сахара составляет 99 %.

1.4 Минеральные вещества

Под минеральными веществами понимаются ионы металлов, а также соли неорганических и органических кислот молока. В молоке содержится около 1 % минеральных веществ. Большую часть из них составляют средние и кислые соли фосфорной кислоты. Из солей органических кислот присутствуют главным образом соли казеиновой и лимонной кислот.

Минеральные вещества содержатся во всех тканях организма, участвуют в формировании костей, поддерживают осмотическое давление крови, являются составной частью ферментов, гормонов.

Соли молока и микроэлементы наряду с другими основными компонентами обусловливают высокую биологическую ценность молока. Избыток солей влечет за собой нарушение коллоидной системы белков, в результате чего они выпадают в осадок. Это свойство молока используется для ускорения коагуляции белка в производстве творога и сыров.

В зависимости от концентрации в молоке минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы. Содержание макроэлементов в молоке зависит от породы коров, стадии лактации, средние их значения приведены в табл. 1.1.

Та6лица 1.1. Макроэлементный состав коровьего молока

Микроэлементы присутствуют в молоке в виде ионов и являются жизненно необходимыми веществами. Они входят в состав многих ферментов, активизируют или ингибируют их действие, могут быть катализаторами химических превращений веществ, вызывающих различные пороки молока. Поэтому концентрация микроэлементов не должна превышать допустимых значений. Средний микроэлементный состав молока представлен в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Микроэлементный состав коровьего молока

Организм человека испытывает высокую потребность в таких микроэлементах, как железо, медь, кобальт, цинк, йод. Растущий детский организм особенно нуждается в кальции, фосфоре, железе, магнии.

2. Гомогенизация

Этот способ механической обработки молока и жидких молочных продуктов служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов при интенсивном перемешивании и транспортировании.

Гомогенизация сырья способствует:

-При производстве пастеризованного молока и сливок --приобретению однородности (вкуса, цвета, жирности);

-Стерилизованного молока и сливок -- повышению стойкости при хранении;

-Кисломолочных продуктов -- повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверхности продукта;

-Сгущенных молочных консервов -- предотвращению выделения жировой фазы при длительном хранении;

-Сухого цельного молока -- снижению количества свободного молочного жира, не защищенного белковыми оболочками, что приводит к быстрому его окислению под действием кислорода атмосферного воздуха;

-Восстановленных молока, сливок и кисломолочных напитков -- созданию наполненности вкуса продукта и предупреждению появления водянистого привкуса;

-Молока с наполнителями (какао идр.) -- улучшению вкуса, повышению вязкости и снижению вероятности образования осадка.

Диспергирование жировых шариков, достигается воздействием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка и др.) в специальных машинах -- гомогенизаторах. Наибольшее распространение в молочной отрасли получила гомогенизация молока при продавливании его через кольцевую клапанную щель гомогенизирующей головки машины. Жировые шарики, проходя через эту щель, диспергируются. Необходимое давление создается насосом. При производстве цельного молока размер жировых шариков с 3--4 мкм уменьшается до 0,7--0,8 мкм.

3. Нормализация молока

Нормализация молока представляет собой технологическую операцию, целью которой является получение продукта с требуемым содержанием сухих веществ и жира. Кроме этого при нормализации в молоке устанавливается такое соотношение компонентов, которое позволяет увеличить продолжительность сохранения качества готового продукта при его хранении. Последнее характерно для сгущенных молочных консервов с сахаром.

Операцию нормализации можно проводить смешиванием составных частей цельного молока (сливок, обезжиренного молока, пахты) или непрерывно в потоке. Нормализация смешиванием осуществляется в емкостях для хранения, ваннах, оборудованных перемешивающими устройствами. Для уменьшения массовой доли жира в цельном молоке его смешивают с обезжиренным молоком, а для увеличения -- со сливками. В потоке молоко нормализуют в сепараторах-сливкоотделителях, снабженных специальными устройствами для нормализации (сепараторы-нормализаторы).

На предприятиях отрасли нормализацию проводят по трем вариантам:

1.При наличии необходимого количества сливок и обезжиренного молока их добавляют в цельное молоко, смешивают и при этом регулируют в нем массовую долю жира;

2.Часть цельного молока, поступающего на переработку, сепарируют, получают сливки и обезжиренное молоко, а затем оставшуюся часть несепарированного цельного молока смешивают с обезжиренным молоком и сливками, регулируя при этом массовую долю жира;

3.Все молоко, поступающее на переработку, нормализуют на сепараторе-нормализаторе, а оставшуюся от нормализации часть сливок и обезжиренного молока отводят для дальнейшей обработки.

4. Получение сливок

4.1 Метод отстоя

Метод отстоя сливок основан на всплывании и скоплении на поверхности молока жировых шариков вследствие разности в плотностях жировых шариков и плазмы молока.

Молоко для отстоя ставят сразу же после доения, пока оно еще парное, в теплом молоке всплывание жировых шариков из-за меньшей вязкости плазмы молока идет быстрее. Отстаивание ведут при температуре 13-15 °С. При преждевременном сквашивании молока сопротивление отстою сливок максимальное, поэтому молочнокислое брожение замедляют охлаждением молока, проведением отстоя в затемненных и более холодных помещениях. При отделении сливок отстоем в снятом молоке жировых шариков остается значительно больше, чем в обезжиренном молоке при сепарировании. Чем дольше будет отстаиваться молоко, тем в большей степени произойдет обезжиривание молока, но сливки получаются худшего качества. Обычно сливки отстаиваются в течение 36 часов, но первые порции отстоя - 12-18 ч. используют для выработки высококачественного парижского масла, 24 ч. - для сладкосливочного несоленого, 36 ч. - для сладкосливочного, соленого и голштинского.

На практике было выработано до 10 различных способов отстаивания сливок, которые, как и сам метод отстоя, имеют лишь историческое значение: голландский, голштинский, дестиновский, гуссандеровский, девонширский способы без продолжительного охлаждения и способы шварцевский, реймеровский, Кулея, при которых отстаивание проводится с продолжительным охлаждением. Наиболее распространенные из них - голландский, голштинский, гуссандеровский и шварцевский. Они применялись в Вологодской губернии.

4.2 Получение сливок методом воздействия центробежной силы

Процесс выделения сливок методом отстоя, длительный и трудоемкий, не позволяет отделить из молока мелкие жировые шарики и приводит к ощутимым физико-химическим изменениям компонентов молока.

Первая попытка применить центробежную силу для получения сливок относится к 1859 году. Проф. А.Фукс, занимаясь разработкой центрифуг для других целей, предложил центрифугирование молока проводить в медном ведре с плотно завинчивающейся крышкой. Наполненное молоком ведро помещалось в барабан центрифуги и около получаса подвергалось воздействию центробежной силы. В результате на поверхности молока образовывался густой слой сливок, который снимали с тощего молока.

Использованная литература

1. Аминов М.С. И др. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Колос, 1999. - 504с.

2. Крусь Г.Н., Храмцов А.Г., Волокитина Л.В. Технология молока и молочных продуктов. -СПб.: Торг. дом ГИОРД, 2004. - 455 с.

3. Нормы технологического проектирования предприятий молочной промышленности. /ВНТП 645/137-92: Утв. Комитетом РФ по пищевой и перерабатывающей пром-сти. -М., 1999. - 102с

Размещено на Allbest.ru