Этапы и перспективы развития химии и физики молока

Содержание

1.Введение……………………………………………………………………3

2.Этапы и перспективы развития химии и физики молока……….............4

3.А. В. Чичкин………………………………………………………..............6

4.Н. В. Верещагин…………………………………………………………...8

5.А. А. Калантар……………………………………………………............11

6.Роль ученых  Вологодского института………………………….............12

7.Заключение……………………………………………………….............16

8.Список используемой  литературы………………………………………17

1.Введение

Биологическая химия, или биохимия – наука, изучающая  химический состав организмов и химические процессы, лежащие в основе их жизнедея-тельности.

Одной из важнейших  составных частей биологической  химии, зани-мающейся изучением биохимических  процессов, протекающих в сырье  рас-тительного и животного происхождения  при его хранении и переработке, является техническая биохимия, в  частности биохимия молока, мяса, зерна  и т. д.

В основе производства молочных продуктов лежат биохимические  превращения основных составных  частей молока. В связи с этим в курсе биохимия молока и молочных продуктов значительное место отведено изучению состава молока с рассмотрением химической природы, структуры, биологической ценности, функциональных свойств, а также биохимических изменений компонентов молока в процессе его хранения и переработки. При описании процессов, протекающих в молоке, уделяется внимание как чисто биохимическим, так и связанным с ними химическим и физико–химическим процессам. Молочные продукты формируются в результате совместного прохождения указанных процессов, и не всегда представляется возможным установить границу, где заканчиваются одни и начинаются другие. Поэтому дисциплина называется «Химия и физика молока». При изучении биохимии молока и молочных продуктов используют достижения смежных наук, таких как органическая, физическая и коллоидная химия, физиология, животноводство, биохимия питания и др. Вместе с тем, биохимия молока служит научной основой для последующего изучения технологии и микробиологии молока и молочных продуктов.

2.Этапы и перспективы  развития химии и физики молока

Большое влияние  на развитие биохимии молока как науки  о молоке оказали исследования великих  русских ученых И. П. Павлова и  И. И. Мечникова. И. П. Павловым (1849-1936 гг.) впервые дано научное объяснение лег-кой переваримости и усвояемости  составных частей молока и молочных продуктов, ему принадлежит всем известное определение пищевой ценности молока как продукта, приготовленного самой природой. И. И. Мечников (1845-1916 гг.), занимаясь вопросами долголетия, первым обратил внимание на исключительно ценные диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов, которые подтверждены и полностью объяснены в настоящее время.

Начало систематическому изучению свойств молока и молочных продуктов было положено А.А. Калантаром - основоположником отечественного молочного дела. А.А. Калантар (1859-1937 гг.) организовал первую в России молочную лабораторию при Едимоновской молочной школе, в которой занимался изучением процесса производства швейцарского сыра, применением при его выработке солей кальция, разработкой формул для расчета сухих веществ молока и т.д. А.А. Калантар активно участвовал в общественной жизни страны, вел большую педагогическую работу сначала в Едимоновской школе, затем в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и Ереванском зооветеринарном институте.

Биохимия молока (химия молока) как наука была создана в советское время  профессорам Г.С. Иниховым и Я.С. Зайковским. Г.С. Инихову принадлежат многочисленные исследования по изучению состава и свойств молока и молочных продуктов, разработке методов контроля качества сырья и готовых продуктов и т. д. Им написаны (1922-1926 гг.) первые учебники «Химия молока» и «Анализ молока». В дальнейшем его учебники по биохимии молока и молочных продуктов для техникумов и вузов и практические руководства по методам анализа молока и молочных продуктов переиздавались много раз. Г.С. Инихов большое внимание уделял педагогической работе. Много лет он работал в Вологодском молочном институте и Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности, где подготовил много кандидатов и докторов наук.

Научно-педагогическую деятельность профессор Я.С. Зайковский начал в Вологодском молочном институте, затем много лет работал в Омском сельскохозяйственном институте. Его работы были посвящены изучению со-става, физико-химических свойств молока, химизма сычужного свертывания, развитию теории маслообразования и др. Широкую известность получил труд Я.С. Зайковского «Химия и физика молока и молочных продуктов», из-данный в 1930 г. и переизданный в 1938 и 1950 гг.

Значительный вклад  в развитие биохимии молока внес профессор  С.В. Паращук (1873-1950 гг.). Им проведена  большая работа по изучению влияния  кормов на состав и свойства молока и масла, свойств сычужного фермента и пепсина. Он разработал основы технологии детских лечебных и диетических  молочных продуктов и впервые  в СССР организовал их производство. Много лет он занимался подготовкой  инженеров-технологов в Ленинградском  ин-ституте инженеров молочной промышленности, в котором с 1931 по 1949 г. заведовал  кафедрой технологии молока и молочных продуктов.

Развитию биохимии молока и молочных продуктов способствовали также работы А.П. Белоусова, Н.П. Брио, Д.А. Граникова, Р.Б. Давидова, 3.X Диланяна, П.Ф. Дьяченко, М.М. Казанского, И.И. Климовского, М.С. Коваленко, А.И. Овчинникова, А.И. Чеботарева и др.

В настоящее время  огромную научно-исследовательскую работу в области биохимии молока ведут коллективы сотрудников Всесоюзного научно-исследовательского института молочной промышленности (ВНИМИ), Все-союзного научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности (ВНИИМС) НПО «Углич», Украинского научно-исследовательского института мясной и молочной промышленности (Укр-НИИ-мясомолпром) н ученые ряда высших учебных заведений.

В последние годы биохимия молока как наука переживает период бурного развития. Этому во многом способствовало применение таких современных методов биохимических исследовании, как газожидкостная и тонкослойная хроматография, электрофорез, спектроскопия, электронная микроскопия и ряд других.

3.А. В. Чичкин

В 1870 году основатель русской молочной промышленности и  один из первых российских кооператоров Николай Васильевич Верещагин и  купец Владимир Иванович Бландов, владелец молочной фирмы, в Тверской губернии открыли первую в России молочную школу - учебное заведение, в котором  детей помимо общеобразовательных  предметов учили основам будущей  профессии работника молочной промышленности.

В эту школу Владимир Иванович Бландов за свой счет и  определил пятерых мальчиков, среди  которых был Александр Васильевич Чичкин.

Александр Васильевич начал с небольшой молочной лавки  своего отца, Василия Николаевича, скромно  продававшего в Москве сыр и масло  от фирмы «Братья В. и Н. Бландовы». Затем женился на дочери своего благодетеля, а уж зятю уважаемого Владимира Ивановича  Бландова не отказали в льготном кредите. На него-то Чичкин построил на Петровке, 17, первую в Москве городскую молочную станцию (по-нынешнему - специализированный магазин).

До этого молоком  торговали только на базаре и на улицах. И никто тогда не интересовался  ни качеством того сена, что поедали  эти коровы, ни здоровьем той коровы, что поедала это сено, ни чистотой рук того продавца, что торговал молоком этой самой коровы. Все  строилось на доверии: коровы - к  сену, продавца - к корове, а покупателя - к продавцу. А тут вдруг появилось  торговое заведение, поразившее своей  деловитостью, жестким контролем  качества молока, продуманностью каждой мелочи в организации торговли таким  нежным и деликатным товаром. Так  же в магазинах Чичкина впервые  в России начали применяться кассовые аппараты.

Добившись успеха на рынке, он первым из молочных торговцев  одновременно занялся и выпуском продукта, то есть взял на себя весь цикл производства молока. И это простое, но грамотное решение сделало  его молочным королем уже не только в Москве, но и во всей России.

К концу1910 года фирма  «А. В. Чичкин» завершила строительство  лучшего в России, самого крупного в Европе и самого продуманного в  мире по компоновке цехов молочного  завода в Москве.

В 1914 году в состав империи А. В. Чичкина входили: молочный завод и творожно-сметанный филиал, 91 молочный магазин, облицованный белой  плиткой с непременной надписью «А. В. Чичкин», первые в Москве 36 грузовых авто, восемь легковых автомобилей  и сотни ломовых лошадей обслуживали  все это чичкинское хозяйство, а  ведь были еще пять магазинов в Одессе, пять - в Тбилиси, магазины в Харькове, Баку, Киеве, Ялте, Ростове-на-Дону, маслозаготовительные станции по всей Сибири.

4.Н. В. Верещагин

Родился 13 октября (25 октября) 1839 года в деревне Пертовке Череповецкого уезда Новгородской губернии в семье помещика. В возрасте 10 лет был определен в Александровский  кадетский корпус, а через год  переведен в Петровский морской  кадетский корпус.

По политическим убеждениям был народником и решил  посвятить себя делу улучшения экономического положения крестьян путем рациональной организации молочного скотоводства и молочного дела в крестьянских хозяйствах.

Оставив в 1865 году военную  службу, Н.В. Верещагин посетил Швейцарию, Германию, Англию, Францию, Голландию, Данию и Швецию с целью изучения молочного дела. Здесь он впервые  увидел артельную сыроварню, куда крестьяне  сдавали молоко и потом делили между собой доходы, получаемые от продажи сыра и масла.

По возвращении  в Россию Н.В. Верещагин стал инициатором  создания крестьянских артелей по переработке  молока в масло и сыр. 19 марта 1866 года он открыл первую артельную сыроварню  в Отроковичах Тверской губернии. К 1870 году в Тверской губернии действовали  уже 11 артельных сыроварен, созданных  Н.В. Верещагиным. Артельное сыроварение  довольно быстро распространилось и  в других местах. В течение нескольких лет открылись десятки сыроварен  в Тверской, Новгородской, Ярославской, Вологодской и других губерниях.

Такое активное развитие молочного дела быстро выявило недостаток квалифицированных кадров и в  июне 1871 года в с. Едимоново Корчевского  уезда Тверской губернии при непосредственном участии Николая Васильевича  была открыта первая в России школа  молочного хозяйства. Под его  руководством школа за 30 лет существования  подготовила более 1000 человек, мастеров маслоделов и сыроделов.

Вереащагин впервые  в России организовал мастерские для изготовления молочного инвентаря  и посуды из специального железа, которое  по его заказу вырабатывали на уральских  металлургических заводах.

В 1890 году на заседании  Московского общества сельского  хозяйства Н.В. Верещагин выдвинул идею создания в России специальных  высших учебных заведений для  подготовки высококвалифицированных  кадров для всех отраслей сельского  хозяйства. Эта идея при его жизни  не была осуществлена. Только лишь в 1911 году Ав. А. Калантар – ученик Н.В. Верещагина – добился открытия молочно-хозяйственного института недалеко от Вологды в  пос. Молочное.

Много внимания ученый уделял вопросам совершенствования  отечественных пород молочного  скота. В 1883 году при Едимоновской школе  Н.В. Верещагин вместе с Ав.А. Калантаром организовал первую в России (вторую – в Европе) лабораторию по исследованию состава молока, которая положила начало широкому исследованию пород местного скота. Он доказал, что при надлежащем уходе и кормлении местный скот способен давать исключительно высокую молочную продуктивность.

Верещагин систематически организовывал в северных губерниях  России выставки молочного животноводства. Высшей наградой на этих выставках  была Верещагинская премия, выдававшаяся за достижение высокой молочной продуктивности отечественных пород скота.

Н.В. Верещагин впервые  в мире применил кипячение сливок и создал на их основе совершенно новый, неизвестный до него за границей способ приготовления сливочного масла, имеющего ярко выраженный вкус пастеризации («ореховый»). По недоразумению вологодское масло  в течение многих лет называлось парижским. Интересно, что шведы, узнавшие об этом масле в 1879 году на Петербургской  выставке, стали называть его петербургским. В 30-е годы это масло было переименовано  в вологодское.

До Н.В. Верещагина сливочное масло не экспортировалось. Россия продавала топленое масло  в Турцию и Египет. Однако существовала угроза закрытия внешнего рынка для  русского масла, которая миновала в  связи с экспортом парижского масла. Усилиями Н.В. Верещагина российский экспорт сливочного масла в 1906 году был доведен до 3 млн. пудов на сумму 44 млн. руб.

H. В. Верещагин  написал около 60 научных и научно-популярных  работ и статей по вопросам  сельского хозяйства. Многие из  его работ не потеряли своего  значения и в наши дни.

13 марта 1907 года  Н.В. Верещагин умер в нищете, не оставив семье средств к  существованию, так как заложил  свое имение.

5.А.А. Калантар

Калантар, Александр  Айрапетович - общественный деятель  и журналист (1855 - 1913), образование  получил в Петровско-Разумовской  академии, по окончании которой (1879) был управляющим гедиминской  сельскохозяйственной школой. В 1882 г. получил  командировку за границу для изучения молочного хозяйства. До 1888 г. состоял  постоянным членом комиссии по изучению скотоводства в России. С 1888 г. начинается полезная деятельность Калантар на Кавказе. Калантар разрабатывал теоретически различные  вопросы сельского хозяйства  в крае, организовывал и вел  курсы по молочному хозяйству  и устраивал выставки животноводства в Тифлисской и Эриванской губерний и Карсской области. Калантар был  также редактором-издателем и  руководителем газеты "Мшак". Земледелие, огородничество, плодоводство, виноделие, пчеловодство и животноводство на Кавказе  в той или иной степени обязаны  Калантар своим развитием.

6.Роль ученых  Вологодского института

Г. С. Инихов

Вологодский молочно-хозяйственный  институт, впоследствии переименованный  в Вологодский молочный институт, со времени его организации стал научным центром решения основных проблем технологии молока и молочных продуктов, подготовки инженерных и  научных кадров. Среди них особое место занимало создание научно-теоретических  основ маслоделия, научные изыскания, посвященные вологодскому маслу.

Научная деятельность института связана с именами  известных ученых Г.С.Инихова, А.А.Калантара, С.А.Королева, П.И.Болдырева, Д.И.Деларова, М.А.Егунова, Л.И.Молякова, М.М.Казанского, А.А.Ломунова, Я.С.Зайковского, С.С.Перова, А.П.Дмит-роченко, А.С.Емельянова и многих других, создавших научные школы  и первые в мире учебники по химии  молока и молочных продуктов, технической  микробиологии, технологии молока и молочных продуктов, оборудования, машин и аппаратов молочной промышленности, по кормодобыванию.

В первые годы научной  деятельности института под руководством Г.С.Инихова были проведены исследования по изучению химического состава  молока и молочной продуктивности различных  пород коров Вологодской губернии, масла и молочного жира сырья  Вологодской губернии и Западной Сибири. Интересно отметить, что  в этот период содержание воды в  масле было низким и колебалось от 10,0 до 14,1 % ; содержание летучих растворимых  в воде жирных кислот в молочном жире (число Рейхерта-Мейссля) многих регионов было пониженным, порядка 21,8-24,0, но было и 32,1; содержание жира в рыночном молоке г. Вологды колебалось от 3,1 до 4,8 %, что указывало на наличие  фальсификации в некоторых пробах водой; содержание жира в сметане  было от 36 до 47 %, то есть очень высокое; разработан метод определения прогоркания  масла (Г.С.Инихов, А. Шошин). Г.С.Иниховым проведен ряд работ по определению  действия сычужного фермента на молоко, его крепости; изучен процесс созревания сыра русского бакштейна и др. Разработаны  методы контроля молочных продуктов.

Г.С.Инихов создает  первый в мире учебник "Химия молока и молочных продуктов" в трех книгах (1923 г.), руководство "Анализ молока и  молочных продуктов, поваренной соли, воды и пергамента" (1924 г.), которые  переиздавались несколько раз в  течение 50 лет. В соавторстве с  С.А.Королевым Г.С.Инихов издает учебник "Химия и бактериология молока и молочных продуктов" (1923 г.). Впоследствии С.А.Королев создает фундаментальный  учебник "Техническая микробиология  молока и молочных продуктов". Издаются учебники по машинам в молочной промышленности (П.Болдырев), по кормодобыванию (Л.И.Моляков).

Большой вклад в  химию и физику молока внесли профессора Я.С.Зайковский и С.С.Перов. Изучена  электропроводность коровьего молока (С.С.Перов). Я.С.Зайковский на основании многочисленных исследований разрабатывает формулы вычисления сухого остатка молока для районов Сибири и Вологодской губернии, этими формулами пользуются до настоящего времени [36]. Он изучает также молекулу казеина и вращательную ее способность, влияние химозина на белки молока. С.С.Перов провел большое число исследовательских работ по химии молока и его белков, которые явились теоретической основой для многих технологических процессов. Так, им изучен химический состав белков молока, электропроводность молока как критерий взаимосвязи с компонентным его составом (1918-1928 гг.). Разработаны методы определения белков молока (В.Гаман).

Уже с 20-х годов  в Вологодском молочно-хозяйственном  институте уделяется большое  внимание разработке теоретических  основ и практических вопросов отечественного маслоделия. Изучены все технологические  факторы подбора сырья, обработки  сливок, сбивания и обработки масла, его поселки и др. В основном все эти работы проходили под  руководством и при участии профессора М.М.Казанского, А.А.Ломунова, А.М.Макарьина.

Влиянию силосного  кормления, различных кормов на химический состав молока, молочного жира посвящено  большое число работ, которые  заложили научные основы для разработки рационов кормления молочного скота (М.Е.Казанский, А.А.Ломунов, М.М.Казанский  и др.).

В связи с механизацией производства парижского масла пастеризация в водогрейных коробках сливок заменялась пастеризацией в ваннах толстым  слоем или в поточных пастеризаторах относительно тонким слоем. Было изучено  влияние методов и режимов  пастеризации на получение ярко выраженного "орехового" вкуса и аромата  сливок и парижского масла [48, 52, 55, 56, 58, 64]. Было установлено, что для получения  выраженного аромата и привкуса пастеризации и сохранения ароматических  веществ в сливках, обладающих высокой летучестью, необходимо Использовать закрытые системы пастеризации (пастеризатор Тедт с двусторонним обогревом) или проводить пастеризацию толстым слоем в пастеризационных ваннах типа "Визард".

Специально проведенные  испытания пастеризованных ванн и закрытых типов пастеризаторов для получения парижского масла  с ярко выраженным вкусом и ароматом показали их пригодность (П.Болдырев, Н.Пантелеев, К.Чекалова), и они были приняты  для оборудования строящихся маслодельных заводов.

Были установлены  оптимальные технологические параметры  пастеризации сливок для парижского масла при 92-94 °С с выдержкой не менее 3-5 мин при этой же температуре  с последующим быстрым глубоким охлаждением до 2-6 °С (А.А.Ломунов, М.М.Казанский). Была разработана технологическая  инструкция получения и сохранения высокоароматного парижского масла, которой  пользуются до настоящего времени.

В связи с механизацией и укрупнением молочных заводов, расширением их сырьевой зоны возникла необходимость разработки требований к сырью, к методам его оценки и сортировки, стандартизации молочных продуктов. В институте было проведено  большое число глубоких и всесторонних исследований по химическому составу  и свойствам молока, по разработке методов борьбы с фальсификацией молока и молочных продуктов, их стандартизацией (Г.Инихов, С.Перов, Е.Полторакова и  др.), по разработке методов их анализа  и биохимических исследований (Г.Инихов, М.Бабкин, А.Шошин); по микрофлоре молока (С.Королев, М.Егунов, С.Панфилов, А.Скородумова, В.Верещагина и др.). Изучены масло  и дисперсность жировых шариков  в сборном молоке (А.Тюлин), обусловливающие  выход масла и технологические  параметры его производства. Проведены  большие работы по испытанию и  сравнительной оценке различного технологического оборудования и доильных машин (П.Болдырев, С.Полетаев, Л.Моляков).

Особое значение имели работы, проводимые для вологодского маслоделия станцией молочного хозяйства. Были изучены и установлены закономерности в выборе основных технологических  параметров для производства различных  видов сливочного масла: оптимальной  жирности сливок (М.М.Казанский, А.М.Макарьин), степени наполнения сливками маслобойки при их сбивании и ее влияние на консистенцию масла и отход жира в пахту; выявлена зависимость выхода и качества масла от типа маслобойки (П.Болдырев, М.Казанский, С.Полетаев, Е.Осминин); произведена сравнительная оценка способов посолки масла (М.Казанский, Е.Измайлова), нейтрализации сливок (М.Казанский, А.Ломунов); установлены  максимально допустимая кислотность  для пастеризации сливок, содержание воды в масле и влияние степени  созревания сливок на содержание воды в масле (М.Казанский) и др.

7.Заключение

Успехи в развитии биохимии молока позволили усовершенствовать  существующие технологические процессы, разработать новые направления  переработки молока, повысить пищевую, биологическую ценность и вкусо-вые  достоинства молочных продуктов. В  связи со всевозрастающим влияни-ем биохимии молока на технологию получения  и переработки молока стано-вится  очевидным важность изучения этой дисциплины для специалиста мо-лочной промышленности. Только глубокое знание основ биохимии молока позволит ему понять сущность биохимических процессов, происходящих при производстве и хранении молочных продуктов, критически подойти к  выбо-ру технологических режимов  обработки и переработки молока, условий хра-нения молочных продуктов, более рационально использовать сырье, предот-вратить возникновение  различных пороков и т.д.

8.Список используемой  литературы:

1. «Вологодское  маслоделие», Г. В. Твердохлеб, В. О. Шемякин, Г. Ю. Сажинов,  П. В. Никифоров, Санкт-Петербург, 2002г.

2. «Химия и физика  молока», О. В. Богатова, Н. Г.  Догарева, «Оренбургский государственный  университет», 2003г.