ВВЕДЕНИЕ. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Е.И. Першина, О.А. Рязанова

ТОВАРОВЕДЕНИЕ И ЭКСПЕРТИЗА ОДНОРОДНЫХ ГРУПП ТОВАРОВ

(МОЛОКО И МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ)

Учебное пособие

Кемерово 2004

УДК: 637.56: 620.22(075)

Рецензенты: аккредитованный эксперт по группе «Молоко и молочные продукты» кузбасского сертификационного Центра, Иванченко С.В.;

кандидат технических наук, доцент кафедры «Товароведение и экспертиза товаров» Кемеровского института (филиал) РГТЭУ Кириличева О.Д.;

Товароведение и экспертиза однородных групп товаров (молоко и молочные продукты). Учебное пособие/ Е.И. Першина, О.А. Рязанова Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2004, 97 с

ISBN 5-89289-128-3

В учебном пособии изложены сведения о химическом составе молока различных животных, обработке молока и требования к его качеству. Подробно рассмотрены ассортимент и потребительские свойства молочных продуктов. Приведены данные об основных технологических процессах производства молочных продуктов.

Пособие предназначено для студентов всех форм обучения, изучающих товароведение продовольственных товаров.

ISBN 5-89289-128-3

Е 4001010000

У 50(03) -02

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с Государственным образовательным стандартом (2002 г) в учебные планы ВУЗов технологического и товароведного профилей введена учебная дисциплина – «Товароведение и экспертиза молока и молочных продуктов».

Будущие товароведы-эксперты должны знать, что первичную товароведную экспертизу в местах производства проводят аккредитованные эксперты в испытательных лабораториях с последующими сертификационными испытаниями и выдачей сертификатов соответствия.

Поэтому будущие специалисты должны обладать определенным объемом знаний, позволяющих свободно ориентироваться в вопросах качества и экспертизы пищевого сырья, в том числе молока и молочных продуктов.

Молочные продукты являются поставщиками организму человека полноценных животных белков, легкоусвояемого молочного жира и углеводов, минеральных веществ, витаминов и других необходимых компонентов питания.

Молочная промышленность вырабатывает цельномолочные продукты, молочные консервы, мороженое, масло коровье и сыры.

Молочная промышленность успешно работает по безотходным технологиям, применяет новые методы обработки сырья, направленные на максимальное использование полезных компонентов состава молока, на выработку безопасных продуктов, обладающих не только определенной калорийностью, но и высокой биологической и энергетической ценностью.

Поскольку человек употребляет разнообразную пищу, различную по сырью, составу, свойствам, обработке и другим характеристикам, молочным продуктам приходится выдерживать значительную конкуренцию в борьбе за потребителя. Это создает предпосылки для разработки технологий производства новых комбинированных продуктов на молочной основе, продуктов диетического и лечебного назначения, стойких в хранении, а также новых видов современной упаковки для молочной промышленности.

Современные способы обработки молока дают возможность выделять из него отдельные компоненты – лактозу, сывороточные белки, молочную кислоту и др., что позволяет целесообразно их использовать.

Значительные возможности для максимального применения молочного сырья представляет производство полуфабрикатов для мороженого, плавленых сыров, маргарина, добавок в разные пищевые продукты. В развитых странах в последние десятилетие наметилась тенденция увеличения переработки молока на стойкие в хранении продукты – сухие молочные изделия, сыры – и уменьшения использования молока на производство масла. Структура потребления, в свою очередь изменяется в сторону потребления молочных продуктов с низким содержанием жиров.

Сроки хранения традиционных молочных продуктов увеличиваются за счет использования новых методов обеззараживания их от бактерий – бактофугирование, селекция специальных видов микроорганизмов, применение методов генной инженерии, новых видов асептической упаковки. Это означает, что систематическое употребление таких продуктов значительно улучшает деятельность разных систем и органов человеческого организма.

Тема 1. Молоко и сливки

1.1. Молоко. Общая характеристика. Химический состав и свойства молока.

По своей природе молоко – это физиологическая жидкость, выделяемая молочными железами женских особей лактирующих животных и предназначенная для вскармливания потомства.

Молоко улучшает соотношение составных частей пищевого рациона, повышая их усвояемость. В нем содержатся все необходимые для человеческого организма питательные вещества – белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины в легкоперевариемой форме. При этом, соотношение питательных веществ в молоке, является сбалансированным, т.е. оптимальными для удовлетворения потребности организма в них.

К цельномолочным продуктам относят: молоко и сливки (пастеризованные и стерилизованные); кисломолочные продукты (диетические кисломолочные напитки, сметана, творог и творожные изделия); молочные консервы – сухие, сгущенные; мороженое. Из молока также готовят коровье масло и сыры разных видов.

Человек в сутки должен употреблять молочных продуктов (в пересчете на молоко) - 1, 43 л, в том числе: молока – 500 мл, масла коровьего 15-20 г, сыров – 18 г. творога – 20 г, сметаны – 18 г.

Химический состав и основные свойства молока

В состав коровьего молока входят: органические (белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты и др.) и неорганические (вода, минеральные вещества, газы) вещества. Химический состав молока несколько различается для разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий кормления животных.

Наиболее ценной составной частью молока является белки, составляющие около 3, 3%, в том числе казеина – 2, 7%, альбумина – 0, 4%, глобулина – 0, 12%. Казеин содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), относится к сложным белкам фосфопротеинам, придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляется от молекулы казеината кальция. Свободная казеиновая кислота выпадает в осадок, и образуется молочнокислый сгусток.

Казеин свертывается под действием сычужного фермента (вырабатывается железами слизистой оболочки желудка); образуется плотный сгусток. Именно эта реакция лежит в основе получения сычужных сыров и творога.

После осаждения казеина из обезжиренного молока в сыворотке остаются сывороточные белки и некоторые другие компоненты. Сывороточные белки по содержанию дефицитных незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) являются наиболее биологически ценной частью белков молока, важной для пищевых целей. Главными из них являются: лактоальбумин и лактоглобулин, имеющие высокое содержание ростовых и защитных веществ. В коровьем молоке эти белки составляют 18% от общего количества белка, в козьем их в 2 раза больше. При нагревании выше 70^оС молоко теряет часть лактоальбумина и лактоглобулина. Они денатурируются и выпадают в осадок. Поэтому для освобождения молока от микробов его подвергают пастеризации при температуре не выше 70^оС. Кроме того, в состав сывороточных белков входят иммуноглобулины (1, 9-3, 3% общего количества белков). Это высокомолекулярные белки, выполняющие роль антител и подавляющие чужеродные белки путем склеивания микробов и других чужеродных клеток.

Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.

Помимо белковых веществ в молоке содержатся многочисленные азотистые соединения небелкового характера (мочевина, пептиды, аминокислоты, креатин, аммиак и др.). Они представляют собой промежуточные и конечные продукты азотистого обмена в организме животных и попадают в молоко из крови. При избыточном поступлении с кормом азотистых веществ, в крови и молоке повышается содержание мочевины.

Содержание жира в молоке – от 0, 1 до 9, 5%. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель или шариков жира, покрытых защитной лецитиновой-белковой оболочкой. В 1 мл молока содержится 3 млрд. жировых шариков диаметром от 0, 5 до 10 мкм. При разрушении оболочки появляется свободный жир, что приводит к образованию комочков жира и это ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировке, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.

Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеринов); свойства жиров определяются составом и характером распределения жирных кислот в молекулах триглицеридов. Из нескольких тысяч триглицеридов молочного жира большую часть составляют разнокислые, поэтому жир имеет относительно низкую температуру плавления и однородную консистенцию.

Среди насыщенных кислот преобладает пальмитиновая, миристиновая и стеариновая, среди ненасыщенных – олеиновая (30%). Содержание относительно легкоплавких стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а трудноплавких миристиновой и пальмитиновой – зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты- масляную, капроновую, каприловую и каприновую. Они обуславливают специфический вкус молочного жира. Более низкое содержание низкомолекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты, содержится также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая (3-5%).

Ненасыщенные низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость. Его температура плавления – 27-34^оС. Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.

К недостаткам молочного жира относится его низкая устойчивость к воздействию низких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, раствор щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие протекания реакций гидролиза, окисления, осаливания.

Жироподобные вещества в составе молочного жира, составляют 0, 3 – 0, 55%. На стерины приходится 0, 2-0, 4%. Они представлены в основном холестерином в свободном состоянии или в виде эфиров жирных кислот, а также эргостерином и др. Наряду с простыми липидами в молочный жир входят разнообразные фосфолипиды, такие как лецитин, кефалин и др. Фосфолипиды обладают эмульгирующей способностью, участвуют в построении оболочек шариков жира, желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем группы веществ, называемых каротиноидами. К ним относятся тетротерпеновые углеводороды – каротин – и спирты – ксантофиллы. Содержание каротинов зависит от кормовых рационов, физиологического состояния животных и времени года (летом больше) и составляет 8-20 мг/кг молочного жира.

Основным углеводом молока является лактоза (молочный сахар), моносахара (глюкоза, галактоза и др.), присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды – в виде следов.

Дисахарид лактоза является основным источником энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30% энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. В молоке лактоза находится в свободном состоянии в виде двух форм (α и β). Небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому используется для питания молочнокислыми бактериями, оздоравливающими среду желудка. При нагревании молока выше 95^оС, цвет молока изменяется от желтого до бурого, в результате образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.

При брожении под действием ферментов лактоза распадается на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и прочие.

Минеральных веществв молоке содержится до 1%, в их состав входит более 50 элементов. Основными минеральными веществами молока являются макроэлементы - кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. В одном литре молока содержится 1, 2 г кальция. Около 22% кальция в молоке связаны с казеином, остальное количество составляют соли – фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др.

Соли кальция имеют большое значение не только для организма человека, но и для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей кальция обуславливает медленное сычужное свертывание молока при изготовлении сыров, а их избыток – коагуляцию белков молока при стерилизации.

Магний выполняет такую же роль, что и кальций, и встречается в таких же солях.

Натрий и калий содержится в виде солей (ионов), и некоторое их количество связано с казеином и оболочками шариков жира. Соли натрия и калия находятся в молоке в виде молекулярных и частично ионизированных растворов. Они обеспечивают солевое равновесие коллоидной системы молока. Нарушение этого равновесия может вызвать коагуляцию коллоидов.

Из микроэлементовв молоке присутствуют железо, кобальт, медь, марганец, йод, цинк, олово и др. Молоко бедно железом, которое является компонентом гемоглобина крови, входит в состав ряда ферментов. Железо и медь необходимы для образования крови, кобальт входит в витамин В₁₂, также обязательный для образования крови.

Ферменты молока – это вещества белковой природы, которые образуются в клетках микроорганизмов и обладают каталитическим действием. В молоке присутствуют микроорганизмы, которые попадают в него из молочной железы, воздуха, посуды, рук, а также могут быть внесены специально для получения определенных молочных продуктов.

В свежевыдоенном молоке присутствуют протеазы, липаза, фосфатаза, каталаза, периксидаза, редуктаза (расщепляют белки).

Витамины. В молоке содержатся преимущественно водорастворимые – В_1, В₂, В₁₂, В₃, С, РР и Н. Жирорастворимые витамины А, Д, Е имеются в молочных продуктах с повышенным содержанием жира.

Витамин А (ретинол) вырабатывается в организме животного под действием фермента каротиназы из каротина корма (провитамина А). Каротин имеет желтый цвет, поэтому по интенсивности окраски можно судить о содержании витамина в продукте: летнее масло желтое, зимнее – белое.

При пастеризации витамин А практически не разрушается, выдерживает нагревание до 120^оС без доступа воздуха, в присутствии кислорода частично инактивируется, но при хранении окисляется в присутствии воздуха, особенно легко на свету.

Витамин Д (кальциферол). В молоке образуется в виде витамина Д₃, который образуется в животных тканях из эргостерола под воздействием ультрафиолетовых лучей, в среде, лишенной кислорода. Витамин Д стоек к тепловой обработке.

Витамин Е (токоферол) относится к α -, β -, γ - токоферолам. Он устойчив к высоким температурам до 170^оС, является антиокислителем для жиров.

Витамины группы В частично переходят из корма, но большая часть их синтезируется микрофлорой в рубце жвачных животных. Устойчивы к воздействию высоких температур.

Витамин В₁ (тиамин, аневрин) в сильно кислой среде выдерживает нагревание до 120^оС, в щелочной и нейтральной среде его тепловая устойчивость понижена. При стерилизации молока потери витамина значительны.

Витамин В₂ (рибофловин) придает молочной сыворотке желто-зеленый цвет. В кислый среде он выдерживает длительное нагревание при 120^оС, а в слабощелочной среде при этой температуре разрушается наполовину. Витамин В₂ быстро разрушается на свету.

Витамин В₃ (пантотеновая кислота). Молоко является одним из основных источников витамина В₃. Этот витамин устойчив к нагреванию и стимулирует развитие молочнокислых и других бактерий.

Витамин В₁₂ (циано-кобаламин) сохраняется при пастеризации молока, при стерилизации разрушается на 90%. При развитии в молоке пропионовокислых и уксуснокислых бактерий его количество увеличивается.

Витамин РР (никотиновая кислота) способствует усвоению пищи, устойчив при хранении и переработке молока.

Витамин Н (биотин) активизирует действие дрожжей и других микроорганизмов, устойчив к нагреванию и окислению кислородом.

Витамин С (аскорбиновая кислота). При транспортировке, хранении, пастеризации продукта содержание витамина С резко снижается.

В молоке содержится почти весь комплекс известных в настоящее время витаминов, но большинство из них присутствует в малых количествах, недостаточных для удовлетворения потребности в них организма человека. В летний период содержание витаминов в молоке больше, чем зимой.

Иммунные тела (антитела) – это вещества, которые защищают молоко от патогенных бактерий и нейтрализуют ядовитые вещества. Чаще всего это видоизмененные псевдоглобулины: антитоксины, лизины, агглютинины, опсионины.

Антитоксины – это противоядия, вырабатываемые организмом животного при попадании в него ядов. Антитоксинов много в молозиве.

Лизины – вещества, растворяющие чужеродные клетки.

Агглютинины – вещества, которые склеивают патогенные клетки, делают их неподвижными.

Опсионины – подготавливают чужеродные клетки к тому, чтобы их могли захватить лейкоциты.

Иммунные тела присутствуют в свежевыдоенном молоке, они термолабильны. Инактивируются при 65-70^оС и при хранении.

Молоко содержит гормоны (пролактин, оксемоцин, кортикостероиды) – продукты выделения желез внутренней секреции, необходимые для регулирования обмена веществ и осуществления связи между отдельными органами.

Антибиотики молока появляются в нем тремя путями: в результате синтеза молочнокислыми бактериями (низин, лактолин, лактомин и др.); в результате из образования в молочной железе (лактенины, обуславливающие бактерицидное действие свежевыдоенного молока); при переходе антибиотиков из крови при лечении животных (стрептомицин, пенициллин и др.). Молоко больных коров еще три дня после лечения не должно поступать в стадное. На перерабатывающих предприятиях проводится контроль молока на антибиотики.

Пигменты молока. Белый цвет молока обусловлен рассеиванием попадающего на него света, который отражается коллоидными частицами казеината кальция и жировыми шариками. Желтый оттенок молоку придают пигменты, попадающие из кормов (каротин, ксантофилл, хлорофилл).

В состав молока входят и органические кислоты: лимонная (0, 14-0, 23%) и нуклеиновые (0, 013%). Из неорганических кислот в молоке присутствует фосфорная. Все кислоты поддерживают солевое равновесие молока.

Газы молока – это углекислый газ, кислород и азот. В одном литре молока содержится углекислого газа – 50-70%, кислорода – 10%, азота – 30%. Они образуют пену при выдаивании молока. Пенистость молока могут вызывать газообразующие бактерии.

Вода - основная составная часть молока. Количество ее определяет физическое состояние продукта, физико-химические и биохимические процессы в нем.