Химические изменения молочного жира при хранении. Показатели, определяющие качество молочного жира (йодное, кислотное и перекисное числа жира)

В процессе длительного хранения молока на фермах при температуре от 3 до 5°С в течение от 2 до 5 суток и транспортировке на молочные заводы происходит в той или иной степени изменение почти всех основных составных частей молока и его свойств. Охлаждение сырого молока способствует увеличению продолжительности бактерицидной фазы. Бактерицидные свойства молока обусловливаются наличием в нем антибактериальных веществ. Их количество зависит от индивидуальных особенностей, физиологического состояния животных и изменяется в течение лактационного периода (особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво). По окончании бактерицидной фазы в молоке при высокой температуре хранения (13 - 15°С) начинается быстрое размножение разнообразной микрофлоры. При этом в нем могут накапливаться бактериальные токсины, вызывающие сильные пищевые отравления, появляются окисленный и прогорклый привкусы, повышается титруемая кислотность, и молоко свертывается. Поэтому температура 6 - 10°С является предельной для кратковременного (не более 1 сут.) хранения сырого молока. При необходимости более длительного хранения (2 - 3 сут.) молоко охлаждают до температуры 2 - 4°С. и технологические свойства молока.

Более значительному изменению подвергаются жир и белки, менее значительному - витамины, соли. Нарушение структуры липидных и белковых компонентов часто сопровождается ухудшением органолептических и технологических свойств молока. Вследствие перехода жира из жидкого состояния в твердое при хранении несколько повышается вязкость и плотность молока, титруемая кислотность увеличивается на 0, 5-2°Т и т. д. (например перемешивание парного молока мешалками существенно не влияет на стабильность жировой фазы. Однако, неоднократное перемешивание и переливание молока в процессе длительного хранения до поступления на молочные заводы снижают стабильность жировой эмульсии. Так в парном молоке содержание дестабилизированного жира составляет 0, 3-0, 7%, а в переработанном – 1, 1-2, 5%.)

В процессе хранения и транспортировки молока нарушается структура оболочек шариков жира и происходит гидролиз жира, который приводит к прогорканию молока.

Сильное разрушение оболочек шариков жира и повышение активности липазы обусловлено интенсивным механическим воздействием на молоко при транспортировке, а также многократном перемешивании и переливании в процессе длительного хранения при низких температурах. Механическое воздействие на молоко в процессе его получения и обработки на предприятиях молочной промышленности неизбежно: это перекачивание насосами, транспортирование по трубопроводам и преднамеренное сепарирование, изменение состояния, центробежная очистка, гомогенизация, центрифугирование, сбивание. Подобные механические воздействия сопровождаются изменениями степени дисперсности и стабильности жировой фазы. Это проявляется в дроблении крупных жировых шариков или наоборот агрегировании, скоплении, слиянии их, и зависят от конструкции аппаратов, условий работы на них, температуры, кислотности молока. Физико-химические показатели изменяются незначительно. Исключение составляет вязкость молока, которая после гомогенизации повышается.

При хранении и транспортировке молока не наблюдается заметного снижения количества витаминов. Исключение составляет витамин С. Так, при хранении молока в течение 2 суток он разрушается на 18 %, а в течение 3 суток - на 67 %. Общие потери витамина С при хранении и транспортировке молока могут составлять 50 % и более.

В процессе хранения может происходить перераспределение форм минеральных веществ (солей).

Вырабатываемые молочные продукты имеют определенные органолептические свойства, в том числе выраженные, характерные для данного продукта вкус и, запах. Все отклонения от нормальных органолептических показателей продукта при снижении их качества или порче носят название пороков (дефектов).

Ухудшение вкуса и запаха молочных продуктов происходит в результате биохимических и химических изменений основных компонентов молока под действием нативных и бактериальных ферментов, кислорода воздуха, света, тепла, металлов и других факторов.

Причины и сроки возникновения пороков вкуса и запаха молочных продуктов весьма разнообразны. Они возникают как в процессе выработки - в результате использования сырья с дефектами вкуса и запаха, нарушения режимов тепловой обработки, несоблюдения оптимальных условий развития полезной микрофлоры, выработки и созревания продуктов, так и в процессе хранения - при нарушении температуры, влажности воздуха, правил упаковки и других условий.

В процессе хранения в плазме молока повышается количество ионов кальция. Поэтому с увеличением продолжительности хранения термоустойчивость молока снижается, что необходимо учитывать при производстве молочных консервов. Для длительного хранения молоко следует пастеризовать и затем охладить до 4 - 6°С.

Физико-химические свойства жиров определяются количественным соотношением входящих в их состав жирных кислот. Для их характеристики служат так называемые константы, или химические и физические числа жиров. К важнейшим химическим числам относятся йодное число, кислотное число и перекисное число.

Свежий молочный жир имеет следующие значения химических и физических чисел:

йодное число – 28-45;

перекисное число – 0, 03-0, 06;

кислотное число – 0, 6-1, 2

Кислотность (кислотное число) жира обусловливает свободные жирные кислоты, содержащиеся в нем. Кислотность молочного жира служит показателем его свежести. Увеличение кислотности и кислотного числа жира в процессе хранения свидетельствует о начавшейся гидролитической порче молочного жира. Освобождаемые в результате гидролиза триацилглицеринов молочного жира жирные кислоты с числом углеродных атомов от С₄ до С₁₂ (в первую очередь масляная кислота) придают продукту острый и неприятный вкус и запах.

Кислотность жира выражают в градусах Кеттстофера и кислотных числах. Под градусами Кеттстофера (°К) понимают объем в кубических сантиметрах 0, 1н (0, 1 моль/дм3) водного раствора гидроксида натрия (калия), необходимый для нейтрализации 5 г жира, умноженный на 2. Кислотность свежего молочного жира изменяется от 0, 1 до 0, 9°К. Кислотным числом называют количество миллиграммов гидроксида калия (натрия), необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Перекисное число характеризует содержание перекисей в жире. Жирные кислоты триацилглицеринов при длительно хранении молочного жира окисляются кислородом воздуха с образованием промежуточных перекисных соединений, поэтому по накоплению перекисей можно судить о начальной стадии окислительной порчи.

Химические методы определения перекисей основаны на взаимодействии последних с йодидом калия. Так как определение перекисей проводят в кислой среде, в которой йодид калия переходит в йодоводородную кислоту, то последняя и реагирует с перекисями. В результате реакции выделяется свободный йод.

Количественно перекисное число выражают в процентах йода, восстановленного 100 г жира. Величина перекисного числа в определенной степени характеризует свежесть молочного жира.

Йодное число показывает содержание в жире ненасыщенных жирных кислот. Известно, что в процессе окисления молочного жира преимущественно окисляются ненасыщенные жирные кислоты. Поэтому ясно, чем выше йодное число каких-либо партий жира, тем менее будет выражена их стойкость в хранении. Таким образом, йодное число является важным показателем прогнозирования стойкости жира в окислении в процессе хранения.

Йодным числом называют количество граммов йода, которое связывается с ненасыщенными жирными кислотами, содержащимися в 100 г жира. Метод определения йодного числа основан на действии спиртового раствора йода в присутствии воды. Йодное число является важнейшим химическим показателем. Йодное число позволяет судить о степени ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав жира. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем выше значение йодного числа.

Метод определения йодного числа основан на действии спиртового раствора йода в присутствии воды: I₂ + Н₂О HI – HOI.

В обычных условиях йод практически не реагирует с водой, но когда образующаяся йодноватистая кислота расходуется на присоединение по месту двойных связей, реакция идет легко и быстро:

СН_з-(СН₂)₇-СН=СН-(СН₂)₇-СООН + I₂ + Н₂0

СН₃-(СН₂)₇ - СНОН-СНI-(СН ₂)₇ - СООН + HI.