Физические и химические свойства молока

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ   Федеральное  государственное  образовательное  учреждение  высшего  пРофессионального  образования российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева  (ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

 

КАФЕДРА МОЛОЧНОГО И МЯСНОГО СКОТОВОДСТВА

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Методы повышения качества продукции скотоводства»

на тему:

«Физические и химические свойства молока»

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент ВЗ-41Б группы

Факультета ИВД

Колмыков Д. А.

Проверила:

доцент кафедры молочного и мясного скотоводства

Ананьева Т. В.

   

 

Москва 2017

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Молоко — полидисперсная система, компоненты которой представляют собой неодинакового размера частицы, находящиеся в различном состоянии (растворенном, коллоидном или взвешенном). Жир в молоке находится в виде эмульсии (в теплом молоке) или суспензии (в охлажденном молоке), включающей жировые шарики размером от 1 до 20 мкм (в среднем 3,5), т.е. частицы жира − самые крупные из всех компонентов молока. Жировые шарики адсорбируют на своей поверхности молекулы белка, которые образуют липопротеиновую оболочку и, выполняя роль эмульгатора, препятствуют слиянию жировых шариков друг с другом. Нарушение целости белковых оболочек (встряхиванием или другим механическим воздействием) приводит к слиянию жировых частиц − на этом основано производство сливочного масла из сливок путем их сбивания.

 

Органолептические свойства молока

 

Органолептические свойства молока — это те показатели, которые мы ощущаем органами чувств, то есть вкус, запах и аромат, цвет, консистенция и внешний вид. Эти свойства выявляются благодаря зрительным, осязательным, обонятельным, вкусовым и слуховым ощущениям человека.

Согласно нормативной документации, молоко — это однородная жидкость от белого до нежно-кремового цвета, без осадка и хлопьев, без посторонних привкусов и запахов. Посторонние привкусы и запахи молоко может принять при неправильном хранении и транспортировке (например, затхлый вкус — при хранении теплого молока в плотно закрытой таре) или при кормлении животного определенной пищей (например, кормовой вкус и запах), а также в результате изменений, происходящих в организме животного (стародойное молоко, молозиво, маститное молоко).

  Согласно требованиям ГОСТ, заготовляемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло - желтого цвета, без посторонних, не свойственных ему запахов и привкусов.

 

Требования, предъявляемые к молоку в зависимости от сорта по ГОСТ

Наименование показателя	Норма для молока сорта
	Высшего	Первого	Второго
Консистенция	Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается
Вкус и запах	Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку
			Допускается в зимне-весенний период, слабовыраженный кормовой привкус и запах
Цвет	От белого до светло-кремового

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цвет

 

Цвет нормального молока от здоровых коров белый или слегка желтоватый. Желтоватый оттенок чаще отмечается в летнее время, когда коровы пасутся на пастбище, это объясняется наличием в нем каротина (провитамина А), содержащегося в зеленой траве. Синеватый или голубоватый оттенок приобретает подснятое молоко. Красноватым оно бывает от примеси крови в результате мастита (воспаление вымени) или повреждения сосков.

 

Пороки цвета

 

Причиной изменения естественного цвета молока, как правило, является использование определенного вида кормов, а также некоторых лекарственных препаратов. Попадание в молоко после выдаивания посторонних микроорганизмов, дрожжей и плесеней также может привести к появлению не характерных для нормального молока оттенков (голубовато-синеватого, коричневого). Причиной изменения цвета может быть также присутствие некоторого количества крови, попавшей в молоко при выдаивании вследствие болезненного состояния животного. Если молоко при дойке имеет синеватый или синий цвет, это объясняется кормлением скота на лесных пастбищах, на которых растут марьяник тенистый (Иван-да-марья), марьянник полевой, зимовник, воловик, пролеска. Эти травы при поедании их коровой в свежем виде вызывают голубой цвет молока. Если молоко при дойке имеет нормальный цвет, а в процессе хранения приняло синий оттенок, то этот порок появляется вследствие воздействия флуоресцирующих микробов. На таком молоке, обычно сперва на отстоявшихся сливках, появляются синие пятна, которые разрастаются и постепенно переходят в синевато-зеленые и, наконец, в грязно-серые. Возбудителями этого порока молока являются следующие расы из группы флуоресцирующих: Bact. cyano-genes и Bact. cyano-fluorescens. Наиболее благоприятные условия для развития этого порока — хранение молока при температуре от 26 до 10° С. Синеватый цвет может вызываться разбавлением молока водой, подснятием жира, а также поеданием коровами больших количеств хвоща и кислых трав (сытники, осоки). Красный и розовый цвет вызывается присутствием в молоке крови, поеданием коровой некоторых трав и развитием в молоке пигментообразующих микробов. Присутствие в молоке крови (что бывает при внутренних повреждениях вымени) легко определяется. Если такое молоко оставить в стакане на 20–30 мин., то розовый цвет исчезает, а на дне стакана осаждается черный слой красных кровяных шариков.

 

 

 

 

Запах

 

Запах должен быть приятным, специфическим. Он может изменяться от корма, лекарственных веществ и др.

Молоко порой приобретает и посторонние запахи при небрежном его хранении: хлевный, аммиачный, силосный, рыбный, нефтепродуктов и т.д.

 

Вкус

 

Вкус молока приятный, слегка сладковатый. Он также зависит и от состава съеденного корма. Солоноватый привкус свойствен молоку стародойных коров и больных маститом. Металлический вкус молоко приобретает при хранении его в ржавой металлической посуде.

 

Пороки запаха и вкуса

 

Пороки запаха бывают бактериального и кормового происхождения, а также возникают при использовании некоторых лекарственных препаратов: аммиачный, капустный, маслянокислый, дрожжевой, спиртовой, рыбный, гнилостный, затхлый, лекарственный. Прежде всего, это связано с тем, что молоко очень быстро и легко адсорбирует из воздуха различные запахи, а потому недопустимы хранение и перевозка молока совместно с другими продуктами, издающими какой-либо запах. Запах ацетона возникает в результате неправильного кормления, приводящего к нарушению обмена веществ (ацетонемия). Аммиачный запах вызывают бактерии из группы кишечной палочки, а также долгое стояние молока в незакрытой посуде. Пороки вкуса бывают кормового, бактериального и физико-химического происхождения. Прогорклый, или липолизный, вкус молока, наиболее распространенный среди пороков вкуса, является следствием гидролиза молочного жира липазами при низких температурах хранения. Чаще встречается в молоке стародойных коров. Причиной возникновения такого порока являются капроновая, каприловая, каприновая и лауриновая кислоты. Липолизная прогорклость в молоке очень устойчива. При хранении иногда наблюдается окисленный, едкий вяжущий вкус, который ощущается корневой частью языка. Данный порок вызван окислением ненасыщенных жирных кислот. В результате образуются непредельные (с одной или двумя двойными связями) альдегиды и кетоны. Возникновению этого порока в молоке способствует присутствие ионов меди, железа, селена. Под действием света, кислорода, витаминов В2 (рибофлавина) и С, а также меди метионин, входящий в состав сывороточных белков, окисляется в метионал, придающий молоку сладковатый, напоминающий вкус репы или капусты, так называемый солнечный вкус. Конечные продукты распада метионина могут придавать молоку пригорелый, солодовый или крахмальный привкус. В результате протеолиза белковых веществ гнилостными бактериями и кишечной палочкой появляются гнилостный, сырный и затхлый привкусы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Консистенция

 

Консистенция нормального молока однородна, без наличия слизи, хлопьев и не тягуча. Их наличие говорит о заболевании молочной железы животного. Молоко, разбавленное водой, обратом, имеет излишне жидкую, водянистую консистенцию.

При оценке качества молока, при его приемке от производителей и от населения на приемных пунктах, в специальных лабораториях определяют в первую очередь жирность, плотность и кислотность молока.

 

Пороки консистенции

 

Пороки консистенции вызываются жизнедеятельностью некоторых микроорганизмов. Молоко приобретает густую консистенцию при участии молочнокислых бактерий, слизистую или тягучую — под действием слизеобразующих бактерий. В результате развития бактерий кишечной палочки молоко подвергается брожению и образуется пена. При попадании бактерий, выделяющих сычужный фермент, молоко свертывается во время нагревания даже при низкой кислотности. Ослизнение молока с резким повышением кислотности вызывается слизеобразующими расами молочнокислых микробов (голландский стрептококк, слизеобразующая раса болгарского лактобацилла и др.). Ослизнение молока без резкого повышения кислотности характеризуется тем, что молоко остается жидким, но на поверхности его появляются полупрозрачные скопления слизи. Возбудителем такого ослизнения является микроб, близкий к Васt. aerogenes, но не газообразующий. Порок этот возникает при длительном хранении молока при температуре ниже 10°С. Слизистость в молоке наблюдается также и в том случае, когда к нормальному молоку подмешено молозиво, имеющее обычно слизистую консистенцию. Молозиво — молоко первых 6–10 дней после отёла коровы. По своему составу и свойствам оно резко отличается от нормального молока. Молочной промышленностью молозиво не используется на производство молочных продуктов. Во-первых; оно при тепловой обработке свёртывается. Во-вторых; молочные продукты, выработанные из молока даже с малой примесью молозива, приобретают неприятный вкус и быстро портятся в хранении. Творожистое молоко отличается тем, что в нем появляются хлопьевидные творожистые сгустки без заметного повышения кислотности молока, и молоко это при нагревании свертывается. Причиной этого порока являются различные расы микробов, вырабатывающих сычужный фермент, вызывающий сладкое свертывание молока. Пенистое (бродящее) молоко характеризуется образованием газов и пены. Связано с поеданием большого количества картофеля, свекловичной ботвы и силоса; заболеваниями органов пищеварения, маститы; попадания кишечной палочки, микроорганизмов, образующих кислоту; дрожжей. Водянистая консистенция молока связана с заболеваниями животных: туберкулез, катаральное воспаление вымени; избытком в кормовом рационе барды, свеклы и других водянистых кормов; периода течки; разбавление молока водой; оттаивания неправильно замороженного молока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физико-химические свойства молока

Химический состав и физико-химические свойства натурального молока могут изменяться преднамеренно (фальсифицироваться) сдатчиками молока. Для производства молочных продуктов наиболее нежелательным является разбавление молока водой, добавление нейтрализующих (соды, аммиака) и консервирующих (формальдегида, пероксида водорода) веществ. При разбавлении молока водой снижаются кислотность, плотность, массовая доля сухих веществ, в том числе жиров, белков, СОМО. Молоко плохо свертывается сычужным ферментом, снижается выход молочных продуктов, увеличиваются потери. При подозрении на фальсификацию водой натуральность молока можно установить косвенным путем по плотности или температуре замерзания. Считают, что плотность молока понижается примерно на 3 кг/м3 на каждые 10 % добавленной воды.

 

Физико-химические показатели молока по ГОСТ

Наименование показателя	Норма для молока сорта
	Высшего	Первого	Второго
Массовая доля белка, %	Не менее 2,8
Кислотность, °Т	Не ниже 16,0 и не выше 18,0	Не ниже 16,0 и не выше 18,0	Не ниже 16,0 и не выше 21,0
Группа чистоты, не ниже	I	II	III
Плотность, кг/м, не менее	1028,0	1027,0	1027,0
Температура замерзания, °С	Не выше минус 0,520

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность молока

Плотность молока. Представляет собой массу молока в единице объема при 20 °С (кг/м3), определяемую ареометрическим методом. Плотность зависит от температуры молока и его составных частей. Из-за непостоянства состава молока она колеблется в пределах от 1026 до 1032 кг/м3, у молозива – 1038 – 1040 кг/м3. Плотность молока изменяется в течение лактационного периода и под влиянием других факторов. В первые дни после отела (молозиво) плотность достигает 1400 кг/м3.

Плотность молока от больных животных ниже плотности нормального молока. При добавлении к молоку воды плотность его уменьшается (10 % добавленной воды снижает плотность в среднем на 3 кг/м3). Подснятие сливок или разбавление обезжиренным молоком вызывает повышение плотности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кислотность молока

Титруемую кислотность выражают в градусах Тернера. Под градусами Тернера понимают количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, которое расходуется на нейтрализацию 100 мл молока. Титруемая кислотность свежевыдоенного молока в среднем составляет 16—18 °Т.

Титруемая кислотность молока у отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от рационов кормления, породы, возраста, индивидуальных особенностей животного, лактационного периода и т. д. В первые дни после отела кислотность молока (молозива) очень высокая (до 50 °Т) за счет большого содержания белков и солей. По мере установления нормального химического состава молока кислотность снижается. Стародойное молоко (полученное в конце лактации) имеет низкую кислотность (до 10 °Т). Молоко от коров, болеющих маститом, имеет также низкую титруемую кислотность.

В значительной степени титруемая кислотность молока зависит от рационов кормления. Повышение кислотности молока от этого фактора может наблюдаться до 23—26 °Т. Свежее натуральное молоко с повышенной естественной кислотностью пригодно для производства кисломолочных продуктов и сыра (оно подлежит приемке на основании стойловой пробы). При хранении сырого молока кислотность повышается, что вызывает нежелательные изменения компонентов молока, например снижение устойчивости белков при нагревании. Поэтому титруемая кислотность является одним из критериев оценки качества молока при приемке на молочном заводе.

Активная кислотность, или водородный показатель (pH) выражается концентрацией водородных ионов. Водородный показатель — отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода, находящихся в растворе. Водородный показатель свежего натурального молока, определяемый потенциометрическим методом с использованием рН-метра, в среднем равен 6,6—6,7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вязкость молока

Вязкость молока. Это свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной ее части относительно другой. На вязкость молока влияют наличие эмульгированных и коллоидно-растворимых частиц, концентрация жира, величина жировых шариков и распределение их по размерам, наличие агломератов жировых шариков, содержание казеина и его состояние (гидратация, величина мицелл), состояние сывороточных белков, обработка молока после доения, нагревание молока, время лактации и т. д. Содержание лактозы и ионов, а также сывороточных белков незначительно влияет на вязкость молока в нативном состоянии. В среднем вязкость молока при 20 °С равна 1,8 мПа*с, вязкость молозива достигает 25 мПа*с. При нагревании вязкость повышается в том случае, если температура превышает точку коагуляции сывороточных белков. Это свойство используют в производстве сгущенного молока. Самое сильное влияние на вязкость молока оказывает молочный жир.

Увеличение общей поверхности жировых шариков и адсорбция мицелл казеина на этой поверхности при образовании адсорбционной оболочки жировых шариков в процессе гомогенизации приводит к повышению вязкости гомогенизированного молока. Гомогенизация охлажденных сливок может привести к формированию пудингообразной консистенции продукта. С увеличением массовой доли сухих веществ в молочных продуктах вязкость также повышается.

Вязкость влияет на физико-химические процессы в производстве молока и молочных продуктов. Высокая вязкость отрицательно сказывается на скорости разделения молока и отделении сгустка в творожных сепараторах, сепараторах-молокоочистителях, сливкоотделителях и бактериофугах.

От изменений вязкости зависит кристаллизация лактозы при производстве концентратов молочной сыворотки. При повышении вязкости замедляется диффузия молекул лактозы в зародыши кристаллов. Отрицательно сказывается высокая вязкость при выработке сметаны и других высокожирных продуктов. Например, при опорожнении резервуаров для сливок или сметаны на их стенках остается большое количество продукта вследствие его адгезии, что ведет к сверхнормативным потерям в производстве.

Показатель вязкости имеет важное значение при производстве кисломолочных продуктов. Вязкость жидких кисломолочных продуктов зависит от напряжения и скорости сдвига (для неньютоновских жидкостей). Жидкие кисломолочные продукты относятся к аномально вязким (псевдопластичным) жидкостям. Структура продукта определяет его консистенцию. Измерение реологических свойств жидкости кисломолочных продуктов значительно дополняет характеристику их структуры и консистенции. Для этого определяют структурную вязкость продукта с неразрушенной, разрушенной и восстановленной структурами, условную и пластическую вязкость. Для производства высококачественных кисломолочных продуктов необходимо на стадии окончания сквашивания определять условную вязкость сгустка — по времени истечения сгустка (в секундах) при температуре 20 °С из специальной пипетки вместимостью 100 см3. Вязкость жидких кисломолочных продуктов зависит от температуры, массовой доли жира и кислотности. Так, при производстве кефира резервуарным способом повышение температуры созревания с 8—14 до 14—20 °С приводит к снижению условной вязкости соответственно на 1,5 и 1,0 с на каждые 3 °С. При увеличении массовой доли жира на 1 % условная вязкость увеличивается на 10 с, при кислотности сгустка 100—105 °Т она достигает максимальной величины, а затем снижается.

Однако в технологии сгущенного молока, сметаны и некоторых других продуктов вязкость иногда искусственно увеличивают, добавляя специальные стабилизаторы. Это связано и с потребительскими свойствами продуктов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхностное натяжение молока

На границе соприкосновения с воздухом поверхностное натяжение является следствием существования внутреннего давления — силы, втягивающей молекулы внутрь жидкости и направленной перпендикулярно к поверхности. Поверхностное натяжение молока (около 44*10в-3 Н/м) ниже, чем воды (72,7*10в-3 Н/м), так как в молоке присутствуют вещества (поверхностно-активные), снижающие поверхностное натяжение. К ним относят белки плазмы молока, белки оболочек жировых шариков, фосфолипиды, жирные кислоты. Поверхностное натяжение молока зависит от многих факторов, в том числе оно понижается с повышением температуры и при прогоркании молока, так как при липолизе образуются поверхностно-активные вещества в виде жирных кислот, ди- и моноглицеридов. От поверхностного натяжения зависит пенообразование молока при механической обработке, растворении сухого молока и т. д. Все факторы, снижающие поверхностное натяжение, уменьшают пенообразование, и наоборот. Это играет большую роль в технологии многих молочных продуктов и влияет на их качество.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура замерзания молока (точка замерзания молока)

Величина довольно постоянная, в среднем равна — 0,54 °С (при колебаниях от —0,53 до —0,55 °С). Это свойство молока зависит от количества растворенных частиц, а не от их вида или структуры. Оно обусловливается только истинно растворимыми составными частями молока: лактозой и солями, причем последние содержатся в молоке примерно в постоянной концентрации. Для поддержания осмотического давления при нарушении секреции вымени требуется, чтобы повышенная концентрация ионов компенсировалась пониженным содержанием лактозы. На зависимости температуры замерзания от концентрации истинно растворимых составных частей молока основано определение фальсификации молока водой. Температура замерзания молока, разбавленного водой, повышается.

 

 

 

 

Заключение

Тем самым органолептические и физико-химические свойства молока зависят от множества факторов: 

• Кормовой базы
• Времени года
• Возраста
• Здоровья коровы

 

Литература

Учебник "Скотоводство", Родионов Г. В., Костомахин Н. М., Табакова Л. П. Изд. «Лань», 2016.

 

http://www.comodity.ru/domproduct/homemilk/4.html - оценка качеств молока 

Кондратьева А. В., Прохасько Л. С., Мазаев А. Н., Богатова О. В. Характеристика пороков сырого молока, наиболее часто встречающихся на производстве // Молодой ученый. — 2014.

 

Ребезов М. Б., Богатова О. В., Догарева Н. Г. Альхамова Г. К., Наумова Н. Л., Залилов Р. В., Максимюк Н. Н. Основы технологии молока и молочных продуктов. Челябинск: ИЦ ЮУрГУ, 2011.