Углеводы. 8

Общие сведения об углеводах  Углеводы, наряду с жирами и белками, относятся к важнейшим и незаменимым  компонентам пищи. Представляют собой  органические соединения, состоящие  из углерода, водорода и кислорода. Они синтезируются в растениях  из воды и углекислого газа, используя  энергию солнечного света, или животными  в виде гликогена, накапливающегося в мышцах и печени.Углеводы, в следствии легкодоступности и быстроты усвоения, являются основным источником энергии для организма. Но, несмотря на то, что человеку необходимы большие количества углеводов для обеспечения процессов жизнедеятельности, их резервы в организме невелики. Поэтому их запасы должны постоянно восполняться.Классификация углеводовСтруктурно углеводы подразделяются на следующие группы:Простые углеводы. К ним относят глюкозу, галактозу и фруктозу (моносахариды), а также сахарозу, лактозу и мальтозу (дисахариды). Глюкоза – главный поставщик энергии для мозга. Она содержится в плодах и ягодах и необходима для снабжения энергией и образования в печени гликогена.Фруктоза почти не требует для своего усвоения гормона инсулина, что позволяет использовать ее при сахарном диабете, но в умеренных количествах.Галактоза в продуктах в свободном виде не встречается. Получается при расщеплении лактозы.Сахароза содержится в сахаре и сладостях. При попадании в организм расщепляется на более составляющие: глюкозу и фруктозу.Лактоза – углевод, содержащийся в молочных продуктах. При врожденном или приобретенном дефиците фермента лактазы в кишечнике нарушается расщепление лактозы на глюкозу и галактозу, что известно как непереносимость молочных продуктов. В кисломолочных продуктах лактозы меньше, чем в молоке, так как при сквашивании молока из лактозы образуется молочная кислота.Мальтоза – промежуточный продукт расщепления крахмала пищеварительными ферментами. В дальнейшем мальтоза расщепляется до глюкозы. В свободном виде она содержится в меде, солоде (отсюда второе название – солодовый сахар) и пиве.Сложные углеводы. К ним относят крахмал и гликоген (перевариваемы углеводы), а также клетчатку, пектины и гемицеллюлозу.Крахмал – в питании составляет до 80% всех углеводов. Его основные источники: хлеб и хлебобулочные изделия, крупы, бобовые, рис и картофель. Крахмал, относительно медленно переваривается, расщепляясь до глюкозы.Гликоген, его еще называют «животный крахмал», - полисахарид, который состоит из сильно разветвленных цепочек молекул глюкозы. Он в небольших количествах содержится в животных продуктах ( в печени 2-10% и в мышечной ткани – 0,3-1% ).Клетчатка – это сложный углевод, входящий в состав оболочек растительных клеток. В организме клетчатка практически не переваривается, лишь незначительная часть может подвергнуться под влиянием находящихся в кишечнике микроорганизмов.Клетчатку, вместе с пектинами, лигнинами и гемицеллюлозой, называют или балластными веществами. Они улучшают работу пищеварительной системы, являясь профилактикой многих заболеваний. Пектины и гемицеллюлоза обладают гигроскопичными свойствами, что позволяет им сорбировать и увлекать с собой избыток холестерина, аммиак, желчные пигменты и другие вредные вещества. Еще одним важным достоинством пищевых волокон является их помощь в профилактике ожирения. Не обладая высокой энергетической ценностью, овощи из-за большого количества пищевых волокон способствуют раннему чувству насыщения.В большом количестве пищевые волокна содержится в хлебе грубого помола, отрубях, овощах и фруктах.Гликемический индексНекоторые углеводы (простые) усваиваются организмом практически мгновенно, что приводит к резкому повышению уровня глюкозы в крови, другие (сложные) усваиваются постепенно и не дают резкого повышения уровня сахара в крови. Благодаря замедленному усвоению, употребление продуктов, содержащих такие углеводы, обеспечивает более продолжительное чувство насыщения. Это их свойство используют в диетологии, для похудения.А чтобы оценить скорость того или иного продукта расщепляться в организме применяют гликемический индекс (ГИ). Этот показатель, определяет с какой скоростью продукт расщепляется в организме и преобразуется в глюкозу. Чем быстрее происходит расщепление продукта, тем выше его гликемический индекс (ГИ). За эталон была взята глюкоза, чей гликемический индекс (ГИ) равен 100. Все остальные показатели сравниваются с гликемическим индексом (ГИ) глюкозы.

Функции углеводов в организме  В организме углеводы выполняют  следующие функции:Являются основным источником энергии в организмеОбеспечивают все энергетические расходы мозга (мозг поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью)Участвуют в синтезе молекул АТФ, ДНК и РНК.Регулируют обмен белков и жировВ комплексе с белками они образуют некоторые ферменты и гормоны, секреты слюнных и других образующих слизь желез, а также другие соединенияПищевые волокна улучшают работу пищеварительной системы и выводят из организма вредные вещества, пектины стимулируют пищеварениеНекоторые факты об углеводах:Углеводы в процессе переваривания в виде глюкозы попадают в кровь и разносятся по всему организму. А уровень глюкозы в крови, регулируется гормонами – инсулином, адреналином, глюкагоном, соматотропином и кортизолом. Гликоген или «животный крахмал» - является одним из источников энергии для работы мышц. Суммарное содержание гликогена в мышцах составляет 1–2% от общей массы мышц, а в печени взрослого человека содержится 150-200 г гликогена.Дефицит и избыток углеводов в организме Дефицит углеводов Хронический дефицит углеводов приводит к истощению запасов гликогена в печени и отложению жира в ее клетках, что может привести к жировому перерождению печени.Недостаток углеводов приводит к нарушению обмена жиров и белков: организм начинает в качестве источников энергии использовать жиры и белки пищи, а также жировые отложения и мышечную ткань. В крови начинают накапливаться вредные продукты неполного окисления жирных кислот и некоторых аминокислот – кетоны. Избыточное образование кетонов при усиленном окислении жиров и частично белков может привести к смещению внутренней среды организма в кислотную сторону и отравлению тканей мозга вплоть до развития ацидотической комы с потерей сознания.Распознать сильный дефицит углеводов можно по таким симптомам: слабость сонливость

головокружение

головные боли

чувство голода

тошнота

потливость

дрожь рук

Эти симптомы быстро проходят после приема сахара. А чтобы не допустить развития подобного состояния, не стоит опускать минимальную планку приема углеводов ниже 100 г в сутки.Избыток углеводовИзбыток углеводов может приводить к ожирению. Излишки углеводов в пище вызывают повышение уровня инсулина в крови, и способствует образованию жировых запасов. Главная причина этого – резкое повышение уровня глюкозы в крови, что происходит при большом однократном приеме богатой углеводами пищи. Вырабатываемая глюкоза попадает в кровь, а ее излишки организм вынужден «нейтрализовывать» с помощью инсулина, который преобразует глюкозу в жир.Систематическое чрезмерное употребление сахара и других легкоусвояемых углеводов способствует проявлению скрытого сахарного диабета из-за перегрузки, а затем истощения клеток поджелудочной железы, которая вырабатывает необходимый для усвоения глюкозы инсулин. Подчеркнем, сам сахар и содержащие его продукты не вызывают диабет, а лишь являются факторами риска при имеющемся заболевании.

Потребность организма в  углеводах  Углеводы – это основной и незаменимый источник энергии  в организме, они обеспечивают около 60% энергозатрат человека. Потребность  в углеводах более всего зависит  от возраста, характера и интенсивности  труда. Согласно традиционной системе  питания, в среднем, взрослый здоровый человек, должен потреблять 300-500 г углеводов  в сутки, а в отдельных случаях  этот показатель может вырасти до 600-800 г.Хотя нет официально принятых норм, но при потреблении менее 100 г углеводов возникает риск закисления организма и развития углеводной недостаточности (кетоз), поэтому необходимо не опускаться ниже этой планки.Также важно чтобы, пищевой рацион человека содержал не менее 25-30 г пищевых волокон, что позволит избежать проблем с перевариванием пищи и утилизацией вредных веществ, образующихся в процессе пищеварения.Содержание углеводов в продуктахПищевые источники углеводов разделяют на группы исходя из количества содержащихся углеводов, а также по скорости их расщепления в организме.По количеству входящих в состав углеводов, продукты делятся на следующие группы:Наибольшее количество углеводов (более 65 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: сахар, конфеты, мед, варенье, мармелад, зефир, печенье сдобное, рис, макароны, крупы, финики, изюм, чернослив, сухофрукты.Большое количество углеводов (40-60 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: хлеб, фасоль, горох, черный шоколад, халва, пирожные, шиповник сушенный, инжир сушенный, ликер.Средние количества углеводов (20-40 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: хлеб бородинский, бананы, шиповник свежий, соя, фисташки, кокос, белый шоколад.Малое количество углеводов (менее 20 г на 100 г продукта) содержат следующие продукты: молоко и молочные продукты, овощи, большинство фруктов, бобы, грибы, яичный порошок, орехи.По скорости расщепления углеводов, продукты делятся на такие группы:Продукты с высоким ГИ: финики, сахар, картофель печенный, кукурузные хлопья, карамель, картофель-фри, хлебцы пшеничные, пиво, арбуз, воздушный рис, белый хлеб, мед, просо, пюре, кукуруза, изюм, сухофрукты, сладкая вода, мороженное, варенье, патока, чипсы, шоколад молочный, пшено, манная каша, свекла, сухие овсяные завтраки.Продукты со средним ГИ: хлеб ржаной, овсянка, гамбургеры, макароны, рисовая вермишель, бананы, картофель варенный, манго, попкорн, рис коричневый, овсяное печенье и отруби, гречка, фасоль консервированная, киви, хлеб черный, хлеб с отрубями, грейпфрутовый сок, персики, абрикосы, рис отварной, горошек, виноград, пиво, квас, дыня.Продукты с низким ГИ: спагетти белые, цитрусовые, овсяные хлопья, земляника, клубника, крыжовник, фруктовые соки, хлеб ячменный, яблоки, горох сухой, груши, йогурты нежирные, сливы, молоко обезжиренное, фасоль, ягоды, чечевица, шоколад черный, вишня, фасоль красная, орехи, соя, кефир.Рекомендации по потреблению углеводовРацион взрослого здорового человека в среднем должен содержать около 300-500 г углеводов в сутки, но не ниже 100-150 гВ ежедневный рацион должно входить не менее 25 г пищевых волокон, старайтесь получать их из натуральных источников, таких как овощи и фруктыУпотребляйте углеводы с низким или средним показателем ГИ, особенно если у вас проблемы с лишним весом, они позволят вам долго не испытывать чувство голодаНаиболее полезными считаются углеводы, которые проходят наименьшую обработку в процессе приготовления пищиОтдавайте предпочтение натуральным источникам углеводов, таким как овощи и фруктыСведите к минимуму количество употребляемых в пищу рафинированных продуктов, содержащих «пустую» энергию и «бедных» другими полезными веществами. Замените сахар и сладости медом и сухофруктами, а шлифованный рис неочищенным

Молоко и молочные продукты Молоко. Общеизвестно, что молоко является важнейшим продуктом детского питания. Молоко представляет собой исключительно  ценный продукт и в пищевом  рационе взрослых людей. Очень часто  молоко и молочные продукты недооценивают  в нашем питании и им предпочитают мясо, рыбу, яйца. Основные качества молока — его легкая переварива-емость, содержание в нем высокоценных белков и жира в довольно значительном количестве, наличие различных минеральных солей, а также витаминов. И. П. Павлов считал, что молоко находится в исключительном положении среди прочих продуктов нашего рациона, является самой легкой пищей. Благодаря легкой перевариваемости молока оно широко применяется при лечении больных язвенной болезнью желудка, гастритом с повышенной кислотностью желудочного сока. В последние годы установлено благоприятное действие молока и на нервную систему. Знаменитый русский врач С. П. Боткин считал, что молоко является драгоценным средством при лечении болезней сердца и почек. Молочный белок способствует лучшей деятельности печени у здорового человека, а также употребляется в лечебном питании при болезнях печени, инфекционных болезнях и др. Количество питательных веществ в молоке довольно значительно: пол-литра молока обеспечивает около половины суточной потребности в животном белке человека, не занятого физическим трудом, и около 10% необходимых калорий, В 100 г молока содержится свыше 3 г белка, столько же жира, свыше 4 г сахара, что дает около 65 калорий. Жир молока в результате низкой температуры плавления (28—36°) относится к легко усвояемым продуктам. Минеральный состав молока очень разнообразен, но особенное значение в нем имеют соли кальция и железа, отличающиеся высокой усвояемостью. Содержащиеся в молоке кобальт, медь и железо, хотя их и немного, хорошо усваиваются, организмом и способствуют кроветворению. Разнообразен также и состав витаминов в молоке, хотя содержание их невелико (это не относится к витаминам BI и 62). Значительно богаче витаминами некоторые натуральные молочнокислые продукты (ряженка, мацун, а также ацидофильное молоко, кефир, творог, сыр и т. п.), приготовленные на заквасках из бактерий, продуцирующих витамины. Ценность молочнокислых продуктов заключается также в том, что молочнокислые бактерии препятствуют развитию в кишечнике гнилостных болезнетворных бактерий. Поэтому эти продукты широко используются в профилактических и лечебных целях при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Издавна известно лечебное свойство при туберкулезе кумыса, приготовляемого из кобыльего молока. В настоящее время кумыс готовят также из обезжиренного коровьего молока (обрата). Кумыс из обезжиренного коровьего молока используется в лечебных целях при катаре желудка с недостаточной кислотностью желудочного сока. Пахту, получающуюся после взбивания масла, используют для регулирования действия кишечника при наклонности к запору. «Защитные» свойства молока против различных вредных для организма веществ используются при работе в ряде отраслей промышленности. Свыше 40 лет в СССР действует закон, по которому рабочие на ряде промышленных предприятий ежедневно получают молоко. Молоко способствует повышению общей сопротивляемости организма вредным веществам, улучшает деятельность печени—этой главной «лаборатории» организма, участвующей в обезвреживании всех вредных веществ. Одним из частых нарушений здоровья в пожилом возрасте является заболевание кровеносных сосудов — атеросклероз. Среди пищевых веществ, имеющих профилактическое и лечебное значение при атеросклерозе, особенно следует отметить витамины А, Е, витамины группы В, холин и аминокислоту метионин. Все эти вещества имеются в молоке. Большую роль в питании беременной женщины играет молоко, как наиболее совершенный источник обеспечения организма «строительным материалом», необходимым для нормального развития плода. В период кормления грудью молочное питание матери обеспечивает ребенка необходимыми веществами. Физиологические нормы суточного рациона (всего 3000— 3200 калорий) предусматривают потребление 400—500 г молока (в свежем и кислом виде), 25—30 г творога, 15—20 г сыра и 15—20 г сметаны в среднем. Молоко и молочнокислые продукты должны получить значительно более широкое, чем это имеется в настоящее время, применение в повседневном питании взрослого человека. Пахта. Остающаяся после взбивания масла жидкость — пахта—содержит в небольшом количестве высокоценные продукты: жир, белок и сахар и значительное количество лецитина, которого в масле после сбивания остается очень мало. При приеме в прохладном виде натощак пахта оказывает послабляющее действие. Благодаря значительному содержанию лецитина пахта оказывает лечебное действие при атеросклерозе, болезнях печени, гипертонической болезни, малокровии, нарушениях со стороны нервной системы. Сливки, сметана. Оба эти продукта с высоким содержанием жира отличаются полноценным составом входящих в молоко жироподобных веществ: лецитина и холестерина, так что при атеросклерозе, гипертонической болезни, заболеваниях печени они предпочтительнее, чем сливочное масло, в котором очень мало лецитина, поскольку он переходит в пахту, если масло получено путем сбивания сливок. Сливки способствуют снижению количества желудочного сока и полезны при гастритах с повышенной кислотностью и при язвенной болезни желудка. Такими же свойствами обладает и свежая сметана, но при болезнях желудка и печени ее следует употреблять в незначительном количестве. Творог. В связи с особыми лечебными качествами белка, содержащегося в твороге, он широко применяется при болезнях печени, атеросклерозе и гипертонической болезни. Творог полезен также при туберкулезе, болезнях сердца, его назначают в разгрузочные дни (400 г творога на день) при ожирении, он полезен для выздоравливающих. При заболеваниях печени и при туберкулезе рекомендуется кальцинированный творог. Приготовление кальцинированного творога. Молоко вскипятить, снять с огня и при постоянном помешивании добавить 10% раствор хлористого кальция. Остудить, откинуть на марлю. На 500 г молока нужна 1 столовая ложка хлористого кальция. Следует, однако, напомнить, что длительное повседневное употребление в пищу значительного количества кальцинированного творога (больше 150 граммов в день) нецелесообразно. Это не только снизит аппетит, но может привести к отложению в почках солей и образованию камней. Сыры. Различные сорта сыра отличаются один от другого как по содержанию в них жира, так и по кислотности и остроте, зависящей от закваски и длительности «созревания» сыра. Во всех сырах много полноценного белка (молочного) и особенно много солей кальция. Поэтому сыр полезен как для здоровых людей, так и в лечебном питании при туберкулезе легких, костей, при переломах костей, для возбуждения аппетита. При ряде болезней желудка и кишечника, при разных воспалительных процессах употребление сыра в связи с высоким содержанием поваренной соли и значительной кислотностью ограничивают. Сыры, особенно зрелые, обладают свойством возбуждать нервную систему, они могут вызвать бессонницу, поэтому употреблять их перед сном не следует. Масло сливочное, топленое. Растительные масла. Сливочное масло — исключительно ценный продукт в детском питании, а также в питании взрослых и в лечебном питании. При многих заболеваниях, связанных с воспалительными процессами, в частности при воспалениях почек, следует употреблять несоленое масло. Топленое масло, даже высшего сорта, содержит некоторое количество продуктов расщепления жира, которые получаются в процессе растапливания. Поэтому оно не рекомендуется при болезнях печени, некоторых желудочно-кишечных заболеваниях. Сливочное масло лучше всего использовать в натуральном виде, а не жарить на нем, так как в связи с содержанием в сливочном масле белков оно рано начинает дымить из-за их подгорания. Лучше поджаривать на рафинированном подсолнечном, соевом, прованском масле, а сливочное масло положить в готовое блюдо. Вообще в питание как здорового человека, так и больного надо вводить растительное масло. Очень полезно при болезнях желудка, желчного пузыря прованское (оливковое) масло, а при атеросклерозе, гипертонической болезни — подсолнечное, кукурузное. Полезны растительные масла и для пожилых людей. Но в день не следует употреблять больше 1—1,5 столовых ложек растительного масла (около 30 г).

МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

 отрасль хозяйства,  охватывающая все процессы производства  молочных продуктов. По питательным  свойствам молоко представляет  собой наиболее совершенный вид  продовольствия; состав питательных  веществ в нем почти идеально  сбалансирован. Молочные продукты  составляют большую долю в  рационе человечества; их годовое  потребление достигает 16% всех  видов пищи.

Состав молока. Натуральное молоко - сложный пищевой продукт, в котором содержится (в среднем): 3,7% жиров; 3,5% белков; 4,9% лактозы (молочного сахара); 0,7% минеральных соединений; 87,2% воды. От жирности молока зависит его качество. Характерный вкус сливочного масла определяется молочным жиром, который по химическому составу отличается от жиров других видов. Хотя молочный жир имеет животное происхождение, в нем содержится (по массе) лишь 0,3% холестерина. Молочный жир легче прочих составляющих, и при отстаивании молока всплывает, образуя слой сливок. В натуральном молоке жир распределен по всему объему в виде мелких шариков (капель), заключенных в тонкую оболочку, препятствующую их слипанию. В молоке содержится три вида белков: казеин, альбумин и глобулин. Самым важным из них является казеин, содержащий все наиболее важные аминокислоты. Он может коагулировать под действием кислот либо ферментов типа реннина (сычужного фермента). На коагуляции казеина реннином основана выработка многих видов сыров. Лактоза встречается только в молоке. На вкус она не такая сладкая, как сахароза (тростниковый или свекловичный сахар), и менее растворима в воде, но именно она придает молоку сладковатый привкус. Установлено, что участие лактозы в пищеварительном процессе способствует удержанию кальция в организме. Однако существует и проблема неприятия лактозы человеческим организмом, что типично для представителей тех этнических групп или целых народов, в рационы которых обычно не входит молоко. Лактозная несовместимость проявляется, как правило, через заболевания желудочно-кишечного тракта - различные гастриты и диарею. Однако люди, страдающие от несовместимости их организмов с лактозой, могут без ущерба для своего здоровья потреблять в пищу (лучше - небольшими порциями) кисломолочные продукты типа пахты или йогурта. Минеральные вещества, содержащиеся в молоке, являются весьма существенными составляющими питания. Наиболее важны из них кальций и фосфор, которые совершенно необходимы для восстановления костных тканей. Всего 0,9 литра молока дает организму кальция столько же, как 20 куриных яиц или 11,7 кг постной говядины или 2,2 кг пшеничного хлеба. В молоке присутствуют и все витамины, но больше всего в нем витамина А и витамина В2 (рибофлавина, или лактофлавина).

ПРОИЗВОДСТВО НАТУРАЛЬНОГО МОЛОКА

Молочные хозяйства и  доставка молока. Основой высокопродуктивного  стада являются племенные быки и  коровы, которые передают лактационные способности своим отпрыскам  по женской линии. На выбор породы влияют личные предпочтения фермеров, природно-климатические условия, наличие  подходящих кормов и ситуация на местных  рынках сбыта молочной продукции.

КОРОВА ДЖЕРСЕЙСКОЙ ПОРОДЫ

СТАДО КОРОВ на пастбище (Эмменталь, Швейцария).

 Чтобы выпускаемое  в продажу натуральное молоко  отвечало высоким требованиям  санитарной гигиены, необходимо  соблюдать несколько условий,  главными из которых являются  чистота и стерильность коров,  операторов и оборудования, а  также незамедлительное охлаждение  и переработка продукта. Основная  доля ответственности за чистоту  и санитарно-гигиенические характеристики  молока лежит на фермерах, занимающихся  молочным хозяйством, и молочных  заводах. Дойка коров проводится  дважды или трижды в день.

МОЛОЧНАЯ ФЕРМА в Вермонте.

 Для хранения свежего  молока высшего сорта используются  сливные цистерны с охлаждаемыми  теплоизолированными стенками, позволяющие  охладить значительный объем  парного молока до температуры  не выше 10° С за 2 ч или менее. Идеальной для вынужденного хранения молока в сливной цистерне считается плюсовая температура не выше 4° С. Ежедневно или через день специальный грузовик-молоковоз с герметично закрывающейся термостатированной цистерной забирает молоко из стационарной сливной цистерны молочной фермы. Большинство водителей таких молоковозов проводят первичный анализ молока, имея на то соответствующие лицензии. Обычно водитель осматривает поверхность молока в сливной цистерне фермера, проверяя, нет ли следов несоблюдения требований к условиям доения и хранения, нюхает молоко и измеряет его температуру. Если он обнаруживает какие-либо недостатки молока, то отказывается его принимать. В случае благоприятной оценки качества он замеряет объем принимаемого молока, чтобы определить его стоимость. Затем весь объем принимаемого молока тщательно перемешивается и из него берется пробный образец для лабораторного анализа. Приняв молоко на нескольких фермах, молоковоз доставляет весь сбор на молочный завод.

СХЕМА ПРИЕМКИ МОЛОКА на современной  ферме. 1 - доильное помещение; 2 - охлаждаемая  цистерна для слива парного молока; 3 - молоковоз.

Заводская обработка молока. Наибольшую прибыль фермерские молочные хозяйства получают при доведении  до потребителей натурального молока или сливок в жидком виде. При  этом выигрывают и покупатели, так  как они потребляют все полезные вещества, содержащиеся в молоке. Почти  в каждом крупном городе имеется  молочный завод, на котором осуществляются пастеризация фермерского молока, его  расфасовка и поставка торгующим  предприятиям. Заводская обработка  натурального молока состоит из нескольких последовательных процессов: приемки, кларификации и нормализации (по жирности), гомогенизации, пастеризации, охлаждения, расфасовки и доставки заказчикам. Все материалы и оборудование, используемые в заводском молочном производстве, должны легко очищаться и мыться, иметь долгий срок службы и быть настолько химически пассивными, чтобы не вызывать никакого ухудшения выпускаемой продукции или здоровья ее потребителей.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ молочного  завода. 1 - молоковоз; 2 - насос; 3 - кларификатор; 4 - ресивер; 5 - пастеризатор; 6 - гомогенизатор; 7 - автомат розлива молока по бутылкам.

Приемка. Сразу после доставки молока из фермерских хозяйств измеряется его температура и берется  контрольный образец. Кроме того, с помощью капельного пробоотборника берутся образцы для анализа  на жирность. Эти образцы, набираемые в стерильные лабораторные сосуды, вместе с образцами, взятыми на фермах-поставщиках  данной партии молока, проходят лабораторный анализ по определению качества продукта. Чтобы молоко было признано высококачественным, оно должно по жирности соответствовать  установленной норме, не содержать  болезнетворных микробов и следов антибиотиков.

Нормализация. На молочных заводах  принятое молоко обезжиривают путем  отделения сливок. Нормализатор молока по конструкции аналогичен сепаратору, но в нем предусмотрена регулировка, обеспечивающая изъятие заданной доли или всего молочного жира. Нормализуемое молоко поступает во внутренний цилиндр аппарата снизу и поднимается вверх. Объем цилиндра заполнен пластинами конической формы, расположенными близко друг к другу; эти пластины при вращении развивают в молоке центробежные силы, превосходящие силу тяжести в 5000-10 000 крат. Наибольшая центробежная сила действует на наиболее тяжелую составляющую молочной суспензии, отгоняя ее от оси вращения к цилиндрической оболочке аппарата. Молочный жир легче воды и потому накапливается в центральной области сепаратора.

Пастеризация. Процесс пастеризации заключается в нагревании молока до 60-70° С и выдержке с целью уничтожения болезнетворных бактерий, которые могут присутствовать в нем. Первоначально пастеризация была предложена для уничтожения туберкулезной палочки Mycobacterium tuberculosis, которая в ту пору нередко содержалась в молоке. В настоящее время технология фермерского производства молока практически исключает возможность существования в нем туберкулезной палочки, но молоко продолжают пастеризовать с целью нейтрализации других видов бактерий, опасных для здоровья людей. В современной молочной промышленности используются три метода пастеризации. Объемная (низкотемпературная и долговременная) пастеризация проводится в чане или цистерне с молоком, где весь его объем нагревается до температуры не ниже 63° С и выдерживается при ней в течение 30 мин. В двух других методах прогревается поток молока, пропускаемый через трубчатый или пластинчатый пастеризатор; в обоих случаях поток молока интенсивно перемешивается, чем и обеспечивается быстрая теплопередача. Наибольшее распространение получил метод высокотемпературной кратковременной пастеризации с использованием пластинчатого пастеризатора. В нем поток молока прогоняется между пластинами из нержавеющей стали, которые с тыльной стороны нагреваются горячей водой. Поток молока нагревается до 72° С и выдерживается при этой температуре 15 с. Регулированием расхода молока через пастеризатор гарантируется удовлетворительная пастеризация продукта. Другой метод пастеризации молока в потоке носит название сверхвысокотемпературной обработки. В этом методе молоко быстро нагревается до температуры не менее 138° С и выдерживается при ней 2 с. После такой обработки молоко и сливки не портятся в течение 3 месяцев без охлаждения. Выше указывались минимальные значения температуры и длительности пастеризации. На практике производители молочных продуктов проводят пастеризацию при более высоких температурах, чтобы увеличить допустимые сроки хранения своих изделий. Более того, прогревание продуктов, которые содержат добавленный сахар (например, шоколадное молоко) или увеличенное количество жира (например, сливки), до повышенных температур необходимо для того, чтобы уничтожить в них все бактерии. Если конечным продуктом является сливочное или молочное мороженое, которые отличаются от цельного молока высоким содержанием сахара и жира, то пастеризацию следует проводить при еще более высокой температуре и в течение более продолжительного времени, поскольку сахар и жир являются средами, благоприятными для размножения бактерий.

Гомогенизация. Молочный жир  распределен в натуральном молоке в виде множества мельчайших капель размером 8-16 мкм. Поскольку эти капли (их относительная плотность 0,93) легче  воды, при хранении молока они постепенно поднимаются вверх, образуя слой сливок. При гомогенизации размер жировых капель доводится в среднем  до 2 мкм, они становятся слишком малы (т.е. их усредненная относительная плотность возрастает), чтобы подниматься вверх, и слой сливок не формируется. Для этого молоко (или его производные) прокачивают под давлением МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ35 МПа через специальный дроссельный клапан. Проходя через клапан, жировые частицы измельчаются.

Витаминизация. Перед пастеризацией  в молоко вводятся концентрированные  витамины. В цельное молоко добавляют  только витамин D - в таких количествах, чтобы его концентрация дошла до 400 международных единиц на кварту (613 М. Е./л). В молоко пониженной жирности, кроме витамина D, добавляют витамин А, доводя его концентрацию до 1500 М.Е. на кварту (1586 М. Е./л).

Охлаждение. Сразу после  пастеризации молоко охлаждается до температуры не выше 10° С - либо в холодильной камере (после объемной пастеризации), либо прямо на выходе пастеризатора (после пастеризации в потоке) в трубчатом или пластинчатом охладителе с холодной водой, фреоном или аммиаком в качестве хладагента. Охлажденное молоко закачивается в складской резервуар и хранится там до расфасовки.

Расфасовка. В качестве торговой тары для молока чаще всего используются бумажные или пластиковые пакеты, но его разливают и в бутылки, которые перед этим погружаются  в горячий раствор каустической соды с температурой 67° С, а затем несколько раз последовательно промываются чистой водой с понижающейся температурой. На разливочном автомате тара заполняется молоком до заданного уровня, затем она автоматически запечатывается и расфасовывается по ящикам. Заполненные ящики подаются конвейером в хранилище, внутри которого поддерживается температура 4° С, откуда они и развозятся по магазинам, домам и организациям.

Сливки и полусливки. Сливками считается жидкий молочный продукт, в котором содержится 18 и более  процентов жира. В составе густых сливок для взбивания 30% жира, а остальное - снятое молоко. Сливки умеренной жирности (для кофе) содержат 18% жира. Полусливки содержат от 10,5 до 12% жира. Сливки получают при производстве обезжиренного  молока и молока пониженной жирности, а также при стандартизации сырьевого  молока. Сливки пастеризуются при  более высокой температуре, чем  молоко. Большая часть сливок и  полусливок пастеризуется сверхвысокотемпературным методом и упаковывается либо в герметичные пластиковые чашечки, либо в картонные пакеты несколько больших размеров. При пастеризации сливок для улучшения взбивания в них вводят некоторые специальные добавки.

Кисломолочные (ферментированные) продукты. Выпускаются четыре основных вида кисломолочных продуктов: йогурт, пахта, сметана и кефир. Многие разновидности  напитков типа кефира широко потребляются в юго-западной Азии, где сырьем для  них служит не только коровье, но также  козье и даже кобылье молоко. Напиток  из кобыльего молока - кумыс - делают в Центральной Азии и на юго-востоке  России, используя для ферментации  лактозы тот же вид закваски, что  и для кефира. Йогурт обычно делается из маложирного или цельного молока, которое уплотняется 4%-й добавкой обезжиренного сухого молока, чтобы  конечный продукт стал достаточно густым и более приятным на вкус. Уплотненное  молоко пастеризуется при довольно высокой температуре (82° С) в течение, как правило, 10-20 мин, после чего оно  гомогенизируется и охлаждается  до 43° С. Затем в него вводится ферментирующая бактериальная культура, которая преобразует лактозу в молочную кислоту, в результате чего перебродившая масса обретает приятный вкус. В качестве сбраживающей микрофлоры применяются либо двухкомпонентная смесь культур бактерий Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus в соотношении 1:1, либо трехкомпонентная смесь культур бактерий S. thermophilus, L. bulgaricus и L. acidophilus в соотношении 1:1:2. При правильно выбранной концентрации вводимой микрофлоры образование студенистой массы заканчивается за 4-6 ч; затем продукт должным образом охлаждается и в нем прекращается развитие кислотности, так что сыворотка из него уже не выделяется. Наиболее популярными являются два вида йогурта: по швейцарскому рецепту (с распределением фруктов по всему объему продукта) и наподобие пломбира с фруктами (которые раскладываются по верхней или нижней поверхности продукта). При изготовлении "швейцарского" йогурта в молочную основу до ее пастеризации вводится желатин или пектин, а сбраживание проходит в стандартном чане. Когда кислотность массы доходит до нужного предела (pH = 4,6), ее перемешивают и охлаждают до 24° С, чтобы свести к минимуму дальнейшее образование кислоты. Затем молочную массу перекачивают в резервуар, где она смешивается с фруктами, которых в ней должно быть 15-20%; после этого йогурт расфасовывают по тем сосудам, в каких он поступит в продажу, и дополнительно охлаждают. На этом этапе и происходит окончательное застудневание продукта под действием желатина или пектина - единственной пары веществ, способных при такой кислотности среды заставить ее застыть. При изготовлении йогурта второго типа (подобного пломбиру) фруктовую смесь (те же 15-20%) раскладывают по торговым сосудам и заливают молоком, уже содержащим сбраживающую микрофлору. Затем заполненные сосуды помещают в термостат с температурой 43° С и выдерживают в нем до образования плотного геля. Здесь нет необходимости в применении какого-либо студнеобразующего вещества типа желатина. После достижения нужной кислотности продукт хранится в охлажденном виде вплоть до продажи. Те сосуды, в которых фрукты должны лежать поверх йогурта, заполняются молоком в перевернутом положении.

Бактериальная пахта. Для  получения этого кисломолочного продукта молоко сбраживают определенным составом микрофлоры (такой же подход используется в сыроделии, где конкретный вид сыра получают под воздействием свойственной только ему микрофлоры). В производстве такой пахты применяют  смесь бактериальных культур  Streptococcus lactis и Leuconostos cremoris в соотношении 9:1. Бактерии Leuconostos обеспечивают вкусовой букет продукту, придавая ему аромат коровьего масла. Таким образом, бактериальная пахта, производимая молочными заводами, - это принудительно проквашенное молоко, существенно отличающееся от традиционной пахты, которая получается при сбивании сливочного масла. При изготовлении бактериальной пахты молоко, полностью обезжиренное или с очень малым содержанием жира, пастеризуют при 85-88° С в течение 30 мин, после чего охлаждают до 22° С. Затем в молоко вводится бактериальная культура, и оно бродит в течение 12-16 ч, приобретая в конечном счете заданную кислотность с показателем pH = 4,6. Потом продукт аккуратно перемешивается и слегка подсаливается для улучшения вкуса. На некоторых заводах в холодную бактериальную пахту впрыскивают ярко окрашенное сливочное масло в растопленном виде, и в продукте появляются золотистые блестки, что делает его похожим на натуральную пахту из маслобойки.

Сметана. Сметана нормальной жирности или полужирная (т.е. кислые полусливки) может изготавливаться  с помощью тех же бактериальных  культур и по той же технологии, что и бактериальная пахта. Исходным сырьем служат сливки умеренной жирности (18-20%) или полусливки 10,5-12% жирности с добавкой 3% обезжиренного сухого молока. Эти смеси пастеризуются  при 74° С в течение 30 мин, затем гомогенизируются и охлаждаются до 22° С. Перед расфасовкой в продукты вводится бактериальная культура, благодаря которой их кислотность доводится до рекомендованного уровня со значением pH от 4,7 до 4,6.

ПРОЧИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Масло. Состав масла таков: 80,3% жира; 16,5% воды; 2,5% соли (добавленного хлорида натрия); 0,7% творога. Минимальная  его жирность - 80%. Сливочное масло  представляет собой эмульсию мельчайших водяных капелек в жире. В масле  довольно много витамина А, но его содержание в зависимости от времени года изменяется в пределах от 9500 до 18 000 М.Е. (международных единиц).

Маслоделие. Одна массовая единица  масла вырабатывается из 21 массовой единицы молока. При изготовлении масла прежде всего надо выделить сливки из молока. Сливки - универсальный продукт; их можно употреблять непосредственно или использовать для выработки сметаны, мороженого, сливочного сыра, масла и пр. в зависимости от рыночного спроса. При изготовлении несоленого сливочного масла используются свежие сливки удовлетворительного вкуса и запаха. Они пастеризуются при минимальной температуре 68° С в течение 30 мин; при этом уничтожаются все нежелательные микроорганизмы и обеспечивается рекомендуемый срок хранения будущего масла. Может применяться и высокотемпературная кратковременная пастеризация, когда сливки нагреваются до 68° С и выдерживаются при этой температуре в течение 15 с. После пастеризации сливки незамедлительно охлаждают до температуры сбивания масла и выдерживают при ней не менее двух часов, чтобы молочный жир приобрел нужную консистенцию. Температура сбивания масла (9-11° С) определяется как температура, при которой сбивание заканчивается за 45 мин (чтобы свести к минимуму потери молочного жира в пахту). Зимой она выше, чем летом, потому что зимой коровы дают молоко с более плотным жиром. Для изготовления масла охлажденные сливки закачиваются в маслобойку, она приводится в движение и вращается до тех пор, пока не появятся хлопья масла. После этого сбивание прекращается, и сливается пахта. Затем в маслобойку заливается некоторое количество воды и аппарат приводится в медленное вращение, чтобы смыть из него остатки пахты. Потом промывочная вода сливается, и в маслобойке вращается одно масло, чтобы удалить из него лишнюю воду. После этого добавляется соль, которая вращением вмешивается в масляную массу. Затем берется проба на влажность и добавляется вода для того, чтобы вся масса сбиваемого масла приобрела заданные свойства; сбивание продолжается до тех пор, пока добавленная вода не распределится по всему маслу в виде мельчайших капелек. Масло, извлеченное из маслобойки, укладывается в ящики для хранения или подается прямо в бункер экструдера, формующего масляные брикеты. Нарезанные брикеты оборачивают в бумагу и упаковывают в картонную тару. В Германии создано оборудование для непрерывного процесса выработки масла. Пастеризованные и охлажденные сливки жирностью 40-45% подаются в маслообразовательный цилиндр, где они подвергаются сильной тряске, и масляные хлопья образуются за 1-2 с. После слива пахты масляная масса поступает в следующую камеру, где в нее червячным механизмом вмешивают соль и воду. На выходе линии масло вытягивается экструдером в брус, разрезается на брикеты, оборачивается в бумагу и расфасовывается в тару. Производительность такой поточной линии до 4500 кг масла в час.