Производство молока. 2
ВВЕДЕНИЕ
Молоко - полноценный продукт питания. В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т. д.
Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет 2797 кДж. Один литр молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53% - потребность в белке, на 35% - в витаминах А, С и тиамине, на 26% - в энергии.
Экономический кризис в России и снижение производства привели к значительному снижению потребления молока и молочных продуктов населением. Так, потребление молока и молочных продуктов в расчете на душу населения с учетом всех источников поступления, включая импорт, снизилось в 1998 г. по сравнению с 1990 г. на 174 кг, или на 44%.
По данным федерального Минсельхоза, в 2003 году рентабельность молочного животноводства составила в России 0,3% (для сравнения: в 1999 году - 15%). В то же время в Тюменской области этот показатель достигает 40%, а в Вологодской приближается к 13%. Если бы не успешные в молочном отношении регионы, доходность отрасли была бы отрицательной.
Такое положение явилось следствием, как сокращения поголовья, так и значительного спада продуктивности скота. Средний удой за эти годы снизился на 24.4%. Практикой мирового и отечественного скотоводства доказано, что доходность современного молочного хозяйства напрямую связана с удоем коров. Вследствие этого животноводы стран с развитым молочным скотоводством разными зоотехническими приемами добиваются роста их продуктивности. При этом количество молочных коров, как правило, сокращается, при увеличении объема производства молока. Известно, что высокопродуктивная корова - это соответствующий уровень культуры производства и меньший расход кормов на каждый кг молока, жизнеспособный приплод, здоровая окружающая среда. Для того, чтобы безубыточно содержать стадо коров, следует освобождаться от всех непригодных к использованию животных. Характерно, что в некоторых хозяйствах лучшие показатели увеличения производства молока, повышение продуктивности коров и снижение затрат на единицу молочной продукции достигнуты в результате сокращения поголовья коров. Не требует доказательства, по-видимому, очевидный факт: эффективнее содержать одну корову с высоким удоем, нежели 2-3 с низким. Производство мясных и молочных продуктов является одним из основных источников удовлетворения потребностей населения в высокобелковых продуктах питания. Снижение объемов производства молочной продукции вызвано прежде всего незаинтересованностью товаропроизводителей в развитии отрасли, роста неплатежей, ухудшение обеспеченности кормами и другими материально-техническими ресурсами. Разработанный на перспективу прогноз развития отраслей животноводства, намечает стабилизацию численности поголовья скота и некоторый рост его продуктивности. На основе внедрения интенсивных технологий и государственной поддержки отрасли предполагает существенно повысить продуктивность животных и увеличить производство товарной продукции. В ближайшем будущем предполагается перейти на наиболее эффективные, ресурсосберегающие технологии производства молока, позволяющее повысить продуктивность. Одним из важных направлений стабилизации и дальнейшего развития отрасли является переход к высокотоварному производству на основе дифференцированного государственного и регионального финансирования сельскохозяйственных товаропроизводителей.
Актуальность темы:
Полноценное питание населения является одной из самых важных факторов сохранения здоровья. Самыми полноценными продуктами питания считаются продукты животного происхождения, в том числе молоко и молочные продукты. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Состав молока различных млекопитающих в целом определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма. Это особенно четко проявляется в содержании белка и жира – чем больше их в молоке матери, тем быстрее растет ее дитя.
Особое значение молоко и молочные продукты имеют в питании детей и людей пожилого возраста. Это связано с тем, что питательные вещества молока являются наиболее доступными и легко перевариваемыми веществами для организма.
Питательность 1 литра молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко.
По научно-обоснованным нормам питания
рекомендовано, чтобы 30 - 40% калорийности
организма в питательных
Молочный белок является важным защитным фактором, так как он в силу своей природы связывает пары кислот и щёлочей, а также нейтрализует ядовитые желтые металлы (следы) и другие вредные для здоровья вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов.
Молоко является прекрасным продуктом питания и сырьем для молочной промышленности только в том случае, если в нем содержится нормальное количество питательных веществ и органолептическим и санитарно-гигиеническим показателям соответствует требованиям стандартов.
Молоко служит и как сырье
для получения отдельных
Все возрастающее значение молока как
полноценного продукта питания и
как сырьевого материала
Сырое молоко – это полученный в результате регулярного, полного выдаивания вымени у одной или более коров от одного или нескольких доений чистый и затем охлажденный продукт, из которого ничто не удалено и к которому ничего не добавлено.
Специфические особенности молока резко выделяют его из других продуктов сельского хозяйства: молоко во всех хозяйствах получают в течение круглого года, что нельзя сказать о других продуктах сельскохозяйственного производства.
В то же время быстрая порча молока вызывает необходимость перерабатывать его в кратчайший срок после получения.
Уровень потребления молока и молочных продуктов на душу населения рассматривается как один из факторов благосостояния народа в каждой стране. Производство молока в мире составляет примерно 97 кг в год, в нашей стране производится около 171 кг, когда рекомендуемая норма составляет 370 кг.
В последние годы из-за повышенного спроса молочных продуктов ставятся задачи перед работниками агрокомплекса в увеличение объемов производства высококачественного молока. В последние годы получаемая основная масса товарного молока производится в частном секторе агропромышленного комплекса республики, поэтому очень важно изучить качественные показатели данной продукции.
Цели темы:
- разделение изучаемого
- выявить основную тенденцию развития динамики исследуемого явления с использованием пакетов прикладной программы «EXCEL» и выполнить прогноз на перспективу.
Для анализа надоя молока на одну корову были применены следующие методы: анализ структуры и динамики, корреляционно-регрессионный анализ, и прогнозирование. Структура – это совокупность устойчивых связей и отношений объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях. Процесс развития, движения социально-экономических явлений во времени в статистике принято называть динамикой. Корреляционная связь (от англ. corelation - соответствие) является частным случаем статистической связи, при которой изменение среднего значения результативного признака обусловлено изменением значений факторного признака (парная корреляция) или множества факторных признаков (множественная корреляция).
- ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
- Польза и вред молока
С раннего детства бабушки и дедушки, мамы и папы внушали нам, что молоко очень полезно. Однако на данный момент существуют мнения о том, что взрослым молоко пить нельзя, что оно вызывает желудочно-кишечные расстройства и плохо влияет на сердце. В этой статье мы попытаемся выяснить, что является правдой, а что, лишь беспочвенные домыслы.
Вообще, молоко – это незаменимый продукт питания, один из основных источников важных микроэлементов, фосфора и кальция, благодаря которым наши зубки и кости можно сохранить крепкими и здоровыми. Более того, фосфор и кальций являются «строителями» клеток головного мозга. Также в молоке содержатся витамины А, В, D, E. Кроме того, молоко помогает устранить головную боль, т.к. некоторые «молочные вещества» снижают спазмы и болевую чувствительность. Так что не беритесь принимать таблетки, лучше выпейте стакан тёплого молока.
Новозеландские учёные выдвинули теорию о том, что один из белков, содержащийся в молоке, казеин, оказывает отрицательное влияние на стенки артерий. Однако это была лишь недоказуемая гипотеза. Напротив, российские диетологи и медики считают, что молоко и молочные продукты нужно употреблять людям, страдающим сердечнососудистыми заболеваниями. Благодаря тому, что в молоке содержится калий, он способен укрепить стенки сосудов и улучшить работу сердца, а также понизить артериальное давление. Поэтому молочные продукты в особенности рекомендуются гипертоникам.
Но, почему же тогда молоко при всех его положительных свойствах некоторые считают вредным? По этому поводу существуют несколько мифов. Давайте разберёмся в них и докопаемся до правды, ведь многие мифы вовсе не являются таковыми.
Миф 1. Из-за того, что молочный
сахар плохо усваивается
Миф 2. От молока полнеют. Это может сойти за правду, смотря с какой стороны подойти к этому вопросу. Действительно, люди могут поправиться от жира, который содержится в молоке. Конечно, если покупать молоко, где на пакете или коробке будет написано 6%, то оно принесёт вам немного лишнего веса, при этом особой пользы от него вы не заметите. Поэтому лучше покупать молоко с содержанием жира 1.5-2.5 %. Если вы всегда употребляли этот продукт с высоким содержанием жира, вам надо просто постараться привыкнуть к вкусу 1.5% молока. Зато потом, вы уже не захотите пить молоко более жирное, тем более от этого можно долго просидеть в уборной.
Миф 3. Молоко вызывает аллергию. Да, у некоторых людей такое бывает. Это может проявляться тошнотой, рвотой, появлением красных пятен на теле и т.д. Таким людям придётся исключить молоко из своего рациона навсегда. Однако ярко выраженная аллергия встречается крайне редко. Именно из-за боязни развития аллергии у малышей, врачи советуют будущим мамам сократить употребление молока до минимума, заменив его на кефирчик, йогурты и ряженку.
Химические свойства молока
- Кислотность
- Буферность
- Окислительно-восстановительный потенциал
Кислотность — показатель свежести
молока, один из основных критериев оценки
его качества. В молоке определяют титруемую и
Активная кислотность определяется концентрацией свободных ионов водорода и выражается водородным показателем — отрицательный логарифм концентрации свободных ионов водорода, находящихся в растворе, выражается в единицах рН.
Активная кислотность
Молоко имеет слабокислую
Титруемая кислотность измеряется в градусах Тернера (°Т). В соответствии с ГОСТ 3624 титруемая кислотность показывает количество кубических сантиметров децинормального (0,1 N) раствора щёлочи, пошедших на нейтрализацию 100 см³ молока или 100 г продукта с двойным объёмом дистиллированной воды в присутствии индикатора фенолфталеина. Момент окончания титрования — это появление слабо-розового окрашивания, которое не исчезает в течение 1 минуты. Титруемая кислотность свежевыдоенного молока = 16—18°Т, допустимое значение для нормального молока 15,99—20,99°Т .
В западных странах используют другие единицы измерения титруемой кислотности:
- градусы Соксклета-Хенкеля (°SH)- Германия, Чехия, Польша, Словакия. При определении этой кислотности используют щёлочь 0,25N.
- градусы Дорника (°D)- Голландия, используют щёлочь 0,09N.
- в процентах молочной кислоты (% молочной кислоты) — США, Куба.
1°SH = 2,25°D = 2,5°T = 0,0225 % молочной кислоты
Буферность
Буферные системы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот и щелочей. Они состоят из слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Чем выше в молоке буферных свойств, тем больше потребуется кислоты или щёлочи для изменения его рН. Количество кислоты, которое необходимо добавить к 100 см³ молока, чтобы изменить его рН на единицу, называется буферной ёмкостью молока.
Окислительно-
- Нагревание молока уменьшает Е
- Наличие металлов резко повышает Е
- Наличие микроорганизмов повышает Е
Окислительно-
1.3 Бактерицидные свойства молока
В молоке после дойки содержатся микроорганизмы, количество которых в течение 2 часов не только не увеличивается, но и понижается. Способность молока подавлять действие микроорганизмов называется бактерицидными свойствами, а период времени, в течение которого в молоке проявляются бактерицидные свойства называется бактерицидной фазой.
Бактерицидные свойства молока обусловлены наличием в нём ферментов (лизоцим, пероксидаза), иммуноглобулинов, лейкоцитов.
Бактерицидная фаза зависит от:
- бактериальной обсеменённости, которая зависит от соблюдения санитарно-гигиенических условий
- температуры молока (чем выше, тем короче б. фаза)
Если молоко после дойки сразу очистить и охладить до 4 °C, то продолжительность бактерицидной фазы составит 24 часа, если до 0 °C — то 48 часов.
1.4 Физические свойства молока
- Плотность
- Вязкость
- Поверхностное натяжение
- Осмотическое давление и t замерзания
- Электропроводность
Плотность — масса молока при t=20 °C, заключённая в единице объёма. Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/см³, кг/м³ и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/см³ и кг/м³.
Плотность натурального молока не должна быть ниже 1,027 г/см³ = 1027 кг/м³ = 27°А. Плотность сырого молока не должна быть менее 28°А, для сортового не менее 27°А. Если плотность ниже 27°А, то можно подозревать, что молоко разбавлено водой: добавление к молоку 10 % воды снижает плотность на 3°А .
Плотность молока является функцией его состава, то есть зависит от содержания жира. Плотность обезжиренного молока выше, чем средняя, плотность сливок ниже, чем средняя плотность молока. Основной метод определения плотности — ареометрический.
Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой. Вязкость измеряют в Па·с, в среднем при t = 20 °C вязкость равна 0,0018 Па·с. Вязкость зависит от массовой доли сухих веществ, а наибольшее влияние оказывают белки, жиры, а также их агрегатные состояния.
Основные факторы, влияющие на вязкость молока:
- Массовая доля жира и степень его диспергирования: чем больше жира и меньше размеры жировых шариков, тем выше показания вязкости. Вязкость гомогенезированного молока выше, чем негомогенезированного, так как увеличивается суммарная поверхность жировой фазы.
- Массовая доля сухих веществ в молоке: чем больше, тем вязкость больше.
- Температурная обработка: повышение температуры молока до 55 °C приводит к снижению вязкости за счёт более равномерного распределения составных веществ молока и расплавления тугоплавких триглицеридов, входящих в состав молочного жира. Дальнейшее повышение температуры приводит к увеличению вязкости, так как происходит денатурация сывороточных белков и осаждение их на мицеллах казеина.
- Агрегатное состояние казеина : оно может направленно изменяться при технологической обработке молока в процессе приготовления некоторых кисломолочных продуктов (творог, кефир), вязкость при этом увеличивается.
Вязкость определяется на вискозиметрах Оствальда, Гепплера и ротационном.
Поверхностное натяжение выражается силой, действующей на единицу длины границы раздела двух фаз воздух — молоко. Поверхностное натяжение измеряется в Н/м и составляет для воды 0,0727 Н/м, для молока 0,05 Н/м. Более низкое поверхностное натяжение молока объясняется наличием в нём поверхностно активных веществ (ПАВ) в виде белков плазмы молока, оболочек жировых шариков, фосфолипидов и жирных кислот.
Поверхностное натяжение зависит от:
- t среды
- химического состава молока
- режимов технологической обработки
- продолжительности хранения молока
- содержания кислорода
- агрегатного состояния белков и жира
- активности фермента липаза
В прямой зависимости от поверхностного
натяжения находится
Осмос — односторонняя диффузия растворителя в раствор. Сила, обуславливающая осмос, отнесённая к единице поверхности полупроницаемой мембраны — осмотическое давление. Осмотическое давление молока нормального состава — относительно постоянная величина, равная 0,66 МПа. Оно обусловлено содержанием в молоке минеральных солей и лактозы. Чем выше осмотическое давление, тем меньше вероятность развития микроорганизмов в молочных продуктах. Этот принцип используется в технологии консервов, а также в производстве, где используется сироп (сахар).
Осмотическое давление рассчитывают
по температуре замерзания молока, так
как она тоже зависит от массовой доли
лактозы и минеральных веществ. Температура
замерзания — постоянная величина, в среднем
составляет −0,555 °C (по ГОСТ 52054 не выше −0,520
°C). Разбавление молока водой приводит
к повышению температуры замерзания. По
её величине судят о натуральности молока.
Температура замерзания определяют криоскопическим мет
Электропроводность молока — величина, обратная электрическому сопротивлению. Она характеризуется способностью раствора проводить электричество, электропроводность измеряют См/м (Сименс/м). Молоко — плохой проводник электричества, но электропроводность может увеличиваться в маститном молоке за счёт изменения состава минеральных веществ. Электропроводность обусловлена наличием в молоке ионов водорода, калия, натрия, кальция, магния и хлора. Для молока 0,46 См/м.
- Органолептические свойства молока
Свежее сырое молоко характеризуется
определёнными
Белый цвет и непрозрачность молока обуславливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок — растворенный в жире каротин, приятный, сладковато-солоноватый вкус — лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придаёт молоку некоторую нежность, лактоза — сладость, хлориды — солоноватость, белки и некоторые соли — полноту вкуса.
К числу ароматических и вкусовых веществ сырого молока можно отнести небольшое количество диметилсульфида (<0,01 мг%) и метилсульфида (<0,001 мг%), ацетона (<2 мг%), диацетила (<0,1 мг%), свободных жирных кислот(до 10 мг%), в том числе летучих жирных кислот(до 5 мг%), а также незначительное количество ацетальдегида и других монокарбонильных соединений, карбоновых кислот (пировиноградной и молочной), аминосоединений (свободных аминокислот, пептидов, аминов, аммиака).
Повышение содержания в молоке хлоридов, вышеперечисленных и некоторых других летучих веществ приводит, как правило, к изменению нормального вкуса и запаха молока и возникновению пороков. Причины и сроки их возникновения разнообразны. Так, ряд пороков вкуса и запаха может появиться в молоке перед доением. К ним относятся пороки, вызванные изменением химического состава молока при нарушении физиологических процессов в организме животного и поступлением в молочную железу с кровью веществ корма, обладающих специфическим вкусом и запахом. Например, ярко выраженные привкусы (горький, солёный) имеют молозиво, стародойное молоко и молоко, полученное от животных, больных маститом, кетозом и другими заболеваниями.
Другие пороки вкуса и запаха могут появиться в молоке после доения — при нарушении правил хранения, транспортировки и первичной обработки молока. Прогорклый, окисленный, мыльный и другие привкусы и посторонние запахи молока вызываются липолизом и окислением жира. Разнообразные пороки обуславливаются адсорбцией запахов плохо вымытой тары, невентилируемого помещения, смазочных масел, бензина и т. д., также загрязнением молока моющими и дезинфицирующими средствами, лекарствами, пестицидами.
Таким образом, на вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы — состояние здоровья, порода и условия содержания животных, рацион кормления, стадия лактации, продолжительность и условия хранения молока, режимы первичной обработки.
1.6 Минеральные вещества молока
Исследование минерального состава
золы молока с применением полярографии, ио
Макроэлементы
Основными минеральными веществами молока
являются кальций, магний, кали
Кальций является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легкоусваиваемой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание Са ниже, чем зимой.
Са присутствует в молоке в трех формах:
- В виде свободного или ионизированного кальция — 11 % от всего кальция (8,4—11,6 мг%)
- В виде фосфатов и цитратов кальция — около 66 %
- Кальция, прочно связанного с казеином — около 23 %
До сих пор не выяснено, в какой форме находятся в молоке фосфаты и цитраты Са. Это могут быть фосфат Са, гидрофосфат Са, дигидроксофосфат Са и более сложные соединения. Однако известно, что большая часть этих солей находится в коллоидном состоянии и небольшая (20—30 %) — в виде истинных растворов.
Фосфор. Содержание Р колеблется от 74 до 130 мг%. Оно мало меняется в течение года, лишь незначительно снижается весной, а больше зависит от рационов кормления, породы животного и стадии лактации. Р содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, их содержание составляет около 45—100 мг%. Органические соединения — это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, ряда ферментов, нуклеиновых кислот.
Магний. Количество магния в молоке незначительно и составляет 12—14 мг%. Mg является необходимым компонентом животного организма — он играет важную роль в развитии иммунитета новорождённого, увеличивает его устойчивость к кишечным заболеваниям, улучшает их рост и развитие, а также необходим для нормальной жизнедеятельности микрофлоры рубца, положительно влияет на продуктивность взрослых животных. Mg, вероятно, встречается в молоке в тех же химических соединениях, что и Са. Состав солей Mg аналогичен составу солей Са, но на долю солей, находящихся в истинном растворе, приходится 65—75 % Mg.
Калий и натрий. Содержание К в молоке колеблется от 135 до 170 мг%, Na — от 30 до 77 мг%. Их количество зависит от физиологического состава животных и незначительно изменяется в течение года — к концу года повышается содержание натрия и понижается калия.
Соли калия и натрия содержатся
в молоке в ионно-молекулярном состоянии
в виде хорошо диссоциирующих хлоридов,
фосфатов и нитратов. Они имеют
большое физиологическое