Твароведение молочных и жировых товаров

ВАРИАНТ № 1.                                                                                                                                     1. Охарактеризуйте  влияние отдельных  компонентов  химического состава коровьего молока на его качество и  сохраняемость.                                                    Молоко   коровье натуральное является секретом молочной железы животного  и представляет собой однородную жидкость белого цвета с кремовым оттенком, с приятным специфическим сладковатым вкусом. Исключительно важное значение молока в питании человека объясняется тем, что оно содержит все необходимое для жизни вещества: жиры, белки, углеводы ,минеральные соли, витамины, ферменты и тд. 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.

                                                                                                                           Состав молока непостоянен и зависит от породы и возраста коровы, условий кормления и содержания, уровня продуктивности и способа доения, периода лактации и других факторов. Период лактации у коров длится 10-11 мес, в течение этого времени от коров получают доброкачественное молоко.

Химизация сельского  хозяйства, лечение заболеваний  крупного рогатого скота, загрязнение  окружающей среды предприятиями  и транспортом привели к увеличению содержания в молоке посторонних  веществ.

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

Такие основные компоненты, как молочный жир, лактоза, казенны, лактоальбунин, лактоглобулин, являются соединениями, которые 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 можно разделить на воду и  сухое вещество, в которое входит 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.

Белки молока. За последние годы сформировалось устойчивое мнение, что белки являются самой ценной составной частью молока. Белки молока — это высокомолекулярные соединения, состоящие из ос-аминокислот, связанных между собой характерной для белков пептидной связью.

Белки молока делят  на две основные группы — казенны  и сывороточные белки.

Казеин  относится к сложным белкам и находится в молоке в виде мицелл. Эти мицеллы формируются при участии ионов кальция, фосфора и др. Казеиновые мицеллы имеют округлую форму и величина их зависит от содержания ионов кальция. С уменьшением содержания в молоке кальция эти молекулы распадаются на более простые казеиновые комплексы.

Казеин в сухом  виде — белый порошок, без вкуса  и запаха. В молоке казеин находится в коллоидном растворе в виде растворимой кальциевой соли. Под действием кислот, кислых солей и ферментов казеин свертывается (коагулирует) и выпадает в осадок. Эти свойства позволяют выделять общий казеин из молока. После удаления казеина в молоке остаются сывороточные белки (0,6%).

Основные  сывороточные белки  — альбумин и глобулин. 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.

Альбумин содержит ценную незаменимую аминокислоту триптофан (до 7%), которую не содержат ни один белок.

Глобулин  присутствует в молоке в растворенном состоянии. Он также относится к простым белкам, свертывается при нагревании в слабокислой среде до температуры 72 °С. Альбумин и глобулин относятся к белкам плазмы крови. Глобулин является носителем иммунных тел. Количество сывороточных белков увеличивается в молозиве до 15%.

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.

Сывороточные  белки все шире используют в качестве добавок при производстве молочных и других продуктов. Сывороточные белки с точки зрения физиологии питания более полноценные, чем казеин, так как содержат больше незаменимых кислот и серы. Степень усвоения белков молока — 96-98%.

Молочный  жир в чистом виде представляет собой сложный эфир трехатомного спирта глицерина, предельных и непредельных жирных кислот. Молочный жир состоит из триглицеридов насыщенных и ненасыщенных кислот, свободных жирных кислот и неомыляемых веществ (витаминов, фосфатидов).

Молочный жир  находится в молоке в виде жирных шариков размером 0,5—10 мкм, окруженных лецитино-белковой оболочкой. Оболочка жирового шарика имеет сложную структуру и химический состав, обладает поверхностной активностью и стабилизирует эмульсию жировых шариков.

Молочный жир  способен подвергаться фазовым изменениям. Он может находиться в отвердевшем (кристаллическом) и расплавленном состоянии, температура застывания — 18-23 °С, температура плавления 27-34 ⁹С. Плотность молочного жира при температуре 20 °С составляет 0,930-0,938 г/см³.

.

Молочный жир  малоустойчив к воздействию высоких  температур, световых лучей, водяных  паров, кислорода воздуха, растворов  щелочей и кислот. Под влиянием этих факторов он гидролизуется, осаливается, окисляется и прогоркает.

Кроме нейтральных  жиров в молоке содержатся жироподобные вещества: фосфатиды (фосфолипиды) и стерины. Основные фосфатиды — лецитин и кефалин, а стерины — холестерин и эргостерин. Энергетическая ценность молочного жира составляет 37,7 кДж, усвояемость — 95%.

Молочный  сахар (лактоза).Из общего содержания сухих веществ на лактозу приходится около 40% и 26% калорийности молока.

Лактоза играет важную роль в физиологии развития, так как является практически  единственным углеводом, получаемым новорожденными млекопитающими с пищей. Химическая формула лактозы Этот дисахарид расщепляется ферментом лактозой, является источником энергии и регулирует кальциевый обмен.

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

Лактоза по сравнению  с сахарозой менее сладкая  и хуже растворяется в воде. Лактоза  является главным источником энергии  для молочнокислых 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.

В молоке преобладает  а-форма лактозы, которая придает  молоку сладковатый привкус, легко  усваивается организмом, но не проявляет выраженных бифидогенных свойств (не является регулятором микробиологических процессов). 

Кроме лактозы  в молоке содержатся в небольших  количествах другие сахара — это  прежде всего аминосахара, которые  связаны с белками и действуют  как стимуляторы роста микроорганизмов.

Усвояемость молочного  сахара составляет 99%. Энергетическая ценность лактозы 15,7 кДж.

Минеральные вещества (соли молока). Под понятием минеральные вещества подразумеваются ионы металлов, а также неорганические и органические кислоты молока. В молоке содержится 0,7-0,8% минеральных веществ. Большую часть составляют средние и кислые соли фосфорной кислоты. Из солей органических кислот присутствуют главным образом соли казеиновой и лимонной кислот.

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

В зависимости  от концентрации в молоке ионы делятся  на микро- и макроэлементы.

Содержание макроэлементов в молоке зависит от породы коров, стадии лактации.

Наряду с макроэлементами  в молоке присутствуют в виде ионов и микроэлементы (мг/1000 см³). Микроэлементы являются жизненно необходимыми веществами. Они входят в состав многих ферментов, активизируют или ингибируют их действие, могут быть катализаторами химических превращений веществ, вызывающих различные пороки. Поэтому концентрация микроэлементов не должна превышать допустимых значений.

Высокую потребность  организм человека испытывает в таких  микроэлементах, как Fe, Си, Со, Zn, J. Растущий детский организм особенно нуждается  в таких минеральных веществах, как кальций, фосфор, железо, магний.

Витамины. Витамины относятся к низкомолекулярным органическим соединениям, не синтезирующимся в организме человека. Они поступают в организм с пищей, не обладают энергетическими и пластическими свойствами, проявляют биологическое действие в малых дозах.

По Международной  химической номенклатуре витамины делят  на растворимые в воде, растворимые  в жирах и витаминоподобные вещества.

В молоке содержатся все жизненно необходимые витамины, некоторые в недостаточных количествах. Содержание витаминов зависит от сезона года, породы животных, качества кормов, условий хранения и обработки молока. 

Жирорастворимые витамины устойчивы к нагреванию и начинают разрушаться при температуре  свыше 120 °С (витамин А), но не устойчивы  к действию воздуха, ультрафиолетовых лучей, кислот. Витамин А придает желтый цвет сливочному маслу. Витамин Е является антиокислителем жиров и защищает витамин А от окислительного разрушения.

Водорастворимые витамины, за исключением витаминов  С и В₁₂, устойчивы к нагреванию. Они хуже выдерживают нагревание в щелочной среде. Витамин РР практически полностью сохраняется после тепловой обработки и хранения молока. Наиболее разрушается при пастеризации и хранении витамин С.

Ферменты  катализируют многие биохимические процессы, протекающие в молоке, и при производстве молочных продуктов. Они образуются из молочной железы животного (нативные ферменты) или выделяются микроорганизмами. Важную роль играют такие ферменты молока, как лактаза, фосфатаза, редуктаза, пероксидаза, липаза, протеаза, амилаза.

Лактаза (галактозидаза) расщепляет молочный сахар на глюкозу  и галактозу, выделяется микроорганизмами.

Фосфатаза (фосфомоноэстераза) бывает животного (нативного) и микробиологического  происхождения. По наличию фосфатазы  судят о пастеризации молока.

Редуктаза образуется за счет развития посторонних микроорганизмов. Редуктазная проба свидетельствует  о классе чистоты молока по бактериальной  обсемененности.

Пероксидаза —  фермент животного происхождения, разрушается при кратковременном  нагревании до 75-80 °С. По наличию в молоке фермента пероксидазы судят от эффективности пастеризации молока.

Липаза (гидролаза  эфиров глицерина) может быть нативного  и микробиологического происхождения. Ее присутствие в молочных продуктах  с повышенным содержанием жира нежелательно, так как она расщепляет молочный жир на глицерин и жирные кислоты, что приводит к появлению прогорклого вкуса. Разрушается липаза при температурах 80-85 °С.

Таким образом, ферменты молока играют положительную  или отрицательную роль, их активность зависит от температуры, величины рН, концентрации сухих веществ молока, количества самого фермента и др.

Иммунные  тела {антитела), гормоны  обладают бактерицидными свойствами. Они образуются в организме животного, на непродолжительное время подавляют развитие микроорганизмов. Время, в течение которого проявляются бактерицидные свойства молока, называется бактерицидной фазой. Продолжительность ее зависит от температуры молока и составляет при 30 °С 3 ч, при 5 °С — более суток.

Красящие  вещества (пигменты) имеют двоякую природу (животного и растительного происхождения). Пигменты растительного происхождения попадают в молоко из кормов (каротин, хлорофилл). Наличие в молоке пигмента рибофлавина придает желтый цвет молоку и зеленовато-желтый — сыворотке.

Газы  содержатся в молоке в небольшом количестве (50-80 см³ в 1000 см³), в том числе 50-70% углекислоты, 10% кислорода и 30% азота. При тепловой обработке часть газов улетучивается.

Вода  — основная составная часть молока. Количество воды определяет физическое состояние продукта, физико-химические и биохимические процессы. От активности воды, ее энергии связи зависит интенсивность биохимических и микробиологических процессов, а также сохраняемость молочных продуктов.

К основным факторам, влияющим на состав и свойства молока, относятся: порода и возраст животного, лактационный период, условия кормления и содержания коров, уровень продуктивности, способ доения и др.

За время лактационного  периода (около 300 дней) свойства молока ощутимо меняются три раза. Молоко, получаемое в первые 5-7 дней после отела, называют молозивом, второй период — обычное молоко и третий (последние 10-15 дней до отела) — стародойное.

По консистенции молозиво более густое, чем обычное  молоко, цвет его интенсивно-желтый, оно солоноватое на вкус, со специфическим запахом. Молозиво имеет большое содержание белков (до 11%) и минеральных веществ (до 1,2%), высокую кислотность (40-50 °Т). Приему на завод и переработке молозиво не подлежит.

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 высоким количеством белка. Удой молока и содержание жира увеличивается с возрастом (до шестого года), а затем постепенно уменьшаются.

Содержание молочного  сахара на протяжении всех лет лактации остается постоянным.

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

Молоко должно быть без осадка, в виде однородной жидкости. Цвет молока белый, может  иметь слегка желтоватый оттенок, топленое молоко — с кремоватым оттенком, нежирное — со слегка синеватым  оттенком.

Вкус и запах  чистые, без посторонних привкусов  и запахов, топленое молоко — с выраженным привкусом пастеризации.

Стандартом нормируются  физико-химические показатели: кислотность  — не более 21 °Т; для белкового  — не более 25°Т; жирность в %; степень  чистоты и др.

Кислотность молока измеряется в градусах Тернера (°Т): количество миллиметров децинормального раствора щелочи, пошедшего на нейтрализацию кислот, которые содержатся в 100 мл молока.

К молоку предъявляются  санитарные требования, ограничивается общее содержание бактерий и титр кишечной палочки.

Не допускается в продажу молоко с прогорклым, кормовым, горьким и другими дефектами вкуса; с тягучей слизистой, густой консистенцией, в загрязненной упаковке.

Хранят молоко при температуре 2—6° С в течение 36 ч, стерилизованное при температуре 20°С — в течение 10 дней. Молоко стерилизованное, упакованное в бумажные пакеты Тетра-Пак и Тет-ра Брик Асептик хранится более длительный срок при температуре от 0 до 10°С — до 6 мес

2. Дайте сравнительную  характеристику  ассортимента сметаны  в зависимости  от молочного сырья и массовой доли жира. 

Сметана  это  русский национальный продукт. Среди  других кисломолочных продуктов  сметана выделяется повышенной калорийностью. В сметане в 7-10 раз больше витаминов А и Е, чем в молоке. В других странах ее выпускают в ограниченном количестве , называя русскими сливками. Получают ее из пастеризованных сливок путем заквашивания их чистыми культурами молочнокислых бактерий, после чего выдерживают для созревания. Заквашиваю сливки при t 18-20 С в течении нескольких часов, при этом кислотность повышается до 65Т.Созревание сметаны проходит при t 3-5С за сутки. При этом жировые шарики затвердевают , белки набухают, продукт приобретает приятный вкус и аромат. За последние годы значительно расширился ассортимент сметаны с пониженным содержанием жира и повышенным белка ( вносят в виде казеинатов натрия).  

В зависимости  от массовой доли жира сметану подразделяют на: нежирную(10,12,14); маложирную ( 15,17,19);классическую (20.22.25,28,30,32,34); жирную ( 35,37,40,42.45,48);высокожирную (50,52,55.58) 

К распространенным видам сметаны следует отнести  сметану, отличающуюся в основном содержанием  жира.

Сметана диетическая 10%-ной жирности получают пастеризованных гомогенизированных сливок с обогащением витаминами С и В. На сорта ее не подразделяют.  

Сметана 20и25%-ной жирности предназначена для потребителей , которым противопоказаны жирные продукты. 

Обыкновенную  сметану – 30%-ной жирности изготавливают сквашиванием нормализованных сливок . Выпускают высшего (кислотность65-90Т) и 1-го сорта (кислотность 65-110Т). 

Сметана 36%-ной жирности  готовится только из свежих нормализованных пастеризованных сливок. 

Любительская  сметана 40%-ной жирности приготавливается из свежих высокожирных сливок и молочно-белковой основы. Еле отличает плотная консистенция , что дает возможность фасовки в бумажные коробки. 

Вырабатывают  также сметану с наполнителями: Столовая(15% жира), Крестьянская (18% жира), Домашняя (23% жира), Десертная (20 и 25% жира ,с фруктово-ягодными, кофейным и шоколадным наполнителями), Ацидофильная (20% жира, с использованием микроорганизмов ацидофильной палочки),Особая (10и 20% жира, выработанная на основе молочного жира и топленного масла).  
 

Доброкачественная сметана должна  иметь чистый кисломолочный вкус  и запах  с выраженным привкусом и ароматом, свойственными пастеризованному продукту. Для всех видов сметаны допускается наличие слабой горечи, незначительный  привкус топленого молока. Консистенция однородная, в меру густая, глянцевитый вид.  Сметана 20-и25%- ной жирности может быть недостаточно густая , слегка вязкая, для сметаны 20%-ной жирности допустимо наличие одиноких пузырьков воздуха. Консистенция сметаны 40%-ной жирности плотная, не расплывающаяся. Для сметаны  1-го сорта допускается консистенция недостаточно густая . слегка комковатая ,крупчатая, с наличием легкой тягучести. В сметане всех видов кроме Любительской , допускается слабовыраженный кормовой привкус. Цвет должен быть белым, с кремовым оттенком, равномерным по всей массе. сметане с белковыми наполнителями – массовая доля сухих веществ. Не допускаются патогенные микроорганизмы. Для всех видов сметаны, кроме Любительской и сметаны высшего сорта, допускается слабовыраженный привкус тары, наличие слабой горечи, незначительный привкус топленого масла. По стандарту нормируются кислотность . жирность, в 

Не разрешается  продажа сметаны с прогорклым, затхлым, плесневелым вкусом и запахом, с сильно выраженным кормовым привкусом, с кислым вкусом , тягучей, неоднородной консистенцией. 
 
 
 

3.Охарактеризуйте  влияние особенностей  сырья и технологии производства сухого молока на качество и сохраняемость  готового продукта.

Сухое молоко— представляет собой растворимый порошок, получаемый высушиванием нормализованного пастеризованного коровьего молока. Обычно разводится в тёплой воде и употребляется в качестве напитка, при этом сохраняет все полезные свойства свежего пастеризованного молока. Имеет широкое применение в кулинарии. Входит в состав многих видов детского питания.

Технология сухих  молочных продуктов состоит из технологических  операций, часть из которых является общей для всех видов сухих молочных продуктов . В зависимости от конкретного вида продукта приемы и параметры технологических операций могут отличаться.

Сушка — процесс обезвоживания молочных продуктов путем превращения влаги в парообразное состояние. Сушка возможна путем перевода влаги продукта в пар (тепловая сушка) и путем замораживания влаги и превращения льда в пар, минуя жидкое состояние (сублимационная сушка).

В начале сушки  удаляется свободная вода, испарение  которой требует небольшого расхода  тепла. В конце сушки затраты  тепла возрастают, так как удаляется связанная вода, энергия связи которой с белковыми веществами велика.

В продукте обычно остается химически и адсорбционно-связанная  влага. При удалении адсорбционно-связанной  влаги изменяются физико-химические свойства продукта, изменяются его гидрофильные свойства.

Поэтому чрезмерное обезвоживание продукта нецелесообразно. Для сухого молока остаточная влажность  продукта должна быть 3-4%, что соответствует  мономолекулярному слою адсорбционно-связанной  влаги.

Для сушки молочных консервов широко применяется пленочная (контактная сушка) и распылительная (конвентивная) сушка.

Молоко  пленочной {контактной) сушки. Сухое молоко пленочной сушки получают путем высушивания предварительно сгущенного молока на двухвальцовых сушильных установках. Вальцы представляют собой полые цилиндры из специального чугуна, поверхность которых тщательно отполирована. Сгущенное молоко наносится тонким слоем

0,2-0,5 мм на  горячую поверхность медленно вращающихся вальцов и за один неполный оборот в течение 2-3 с высушивается, образуя тонкую полупрозрачную пленку. Срезанная ножами с вальцов пленка размельчается в тонкий порошок, охлаждается и направляется на фасование. Сухое молоко пленочной сушки уступает по качеству сухому молоку распылительной сушки, так как на поверхности вальцов молоко нагревается свыше 100 °С, что приводит к необратимой тепловой денатурации белков. При этом способе продукт подвергается механическому воздействию, выделяется жир в свободном состоянии, образуются сульфидгидрильные группы, снижается растворимость молока. В случае неравномерного нанесения молока на вальцы возможно пересушивание или подгорание сухого молока.

Поэтому на вальцовых  сушилках не рекомендуется сушить молочные продукты с повышенным содержанием жира. Этим способом получают сухое нежирное молоко, сухую пахту и сыворотку.

Молоко  распылительной сушки. Распылительные сушильные установки широко применяют для сушки молока, сливок, молочных продуктов детского питания и др. В этих установках сгущенное подогретое молоко за счет мелкого диспергирования частиц быстро обезвоживается в потоке горячего воздуха. Капля размером 40 мкм при температуре 50 °С высыхает за 2 с. Температура частиц сухого молока в зоне распыления должна быть не выше 70-80 °С.

Сухое молоко распылительной сушки имеет более высокое  качество и лучшую растворимость, чем  молоко пленочной сушки, так как  при практически мгновенном высушивании  исключаются местный нагрев продукта и денатурация белка.

Молоко сухое быстрорастворимое. Растворимость является одним из главных показателей качества сухих молочных продуктов. Растворимость — это способность продукта к повышенной растворимости компонентов. Она выражается в кубических сантиметрах сырого осадка, который образуется после центрифугирования восстановленного молока.

Быстрорастворимость — скорость растворения, но не полнота. Быстрорастворимое сухое молоко распылительной сушки становится более  гидрофильным за счет дополнительных технологических операций.

Отличительной особенностью технологии является то, что сухой молочный порошок с массовой долей влаги 5-6% из сушильной башни подается в агломерационную камеру (инстантайзер), где он дополнительно увлажняется обезжиренным молоком до влагосодержания 7-9% и агломерируется в псевдосжиженном слое. Увлажненный агломерированный порошок направляется в инстантайзер, где досушивается в псевдосжиженном слое до массовой доли влаги 4%. При агломерации (укрупнении) частиц для выработки сухого цельного быстрорастворимого молока в него вносят дополнительно эмульгаторы (метарин, пищевые соевые фосфатидные концентраты).

При растворении  сухого молока распылительной сушки  овальная поверхность сухих частиц быстро увлажняется, а образующая пленка препятствует быстрому смачиванию и  растворению порошка.

Сухое молоко быстрорастворимое  имеет крупные капиллярно-пористые частицы, поэтому скорость проникновения  влаги увеличивается.

К сухим молочным продуктам повышенной растворимости  относятся молоко сухое цельное  быстрорастворимое и молоко сухое «Смоленское».

4.Липиды: классификация , особенности  состава , общие  свойства и функций. 

 Липидами называют сложную смесь органических соединений с близкими физико-химическими свойствами, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах. Их общими признаками являются: нерастворимость в воде (гидрофобность) и хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.).