Понижение кислотности молока может быть связано с повышенным содержанием мочевины, что может являться результатом избыточного потребления белков с зеленым кормом, превышения нормативов потребления мочевины в качестве пищевой азотистой добавки или высокого содержания азотистых удобрений на пастбище. Такое молоко из за пониженной кислотности медленнее свертывается сычужным ферментом и образующийс
я сгусток хуже обрабатывается при приготовлении сыров.
рН (активная кислотность) – концентрация ионов водорода в зависимости от состава молока изменяется в узких пределах – от 6,55 до 6,75. При титруемой кислотности сырого молока выше 18оТ, кода уже происходит образование молочной кислоты, рН понижается незначительно. Это объясняется наличием в молоке ряда буферных систем – белковой, фосфатной, цитратной, гидрокарбонатной лактатной и т.д. Под буферной ёмкостью молока понимают количество 1 н раствора кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 100 см3 молока для сдвига рН на единицу. Буферная емкость свежего нормального молока по кислоте составляет 1,7 - 2,6, а по щелочи – 1,2 - 1,4. Буферные свойства составных частей молока имеет большое значение для функционирования молочнокислых бактерий. Минимальное значение рН для развития термофильных молочнокислых палочек составляет 3,5 - 4,25, для лактококков – 4,75. Из-за буферных свойств молока рН кефира в конце сквашивания при титруемой кислотности 75 - 80оТ составляет только 4,85 - 4,75, а рН творога при кислотности 58 - 60 оТ – 5,15 - 5,05.
Такие значения рН позволяют развиваться молочнокислым стрептококкам, которые накапливают ароматические вещества.
При выработке твердых сыров рН сырной массы составляет 5,2 - 5,6 при очень высокой титруемой кислотности до 200оТ, что связано со значительной буферной ёмкостью белков.(2)
Плотность молока. Плотность или объемная масса молока при 20 оС колеблется от 1027 до 1032 кг/м 3. Плотность заготавливаемого молока составляет 1028,5 кг/м или 28,5 градусов ареометра. Плотность молока зависит от температуры (снижается при повышении) и от химического состава (снижается при повышении жирности и повышается при увеличении содержания белков, сахара и солей). Плотность молока необходимо определять не раньше чем через 2 ч после дойки, поскольку плотность свежевыдоенного молока ниже за счет содержания в молоке газов и изменеия плотности молочного жира.
Существенно отличается по плотности от нормального молока молозиво и молоко полученное от больных маститом животных. Плотность молока изменяется при фальсификации – понижается при добавлении воды и повышается при поднятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком.
Плотность молочных продуктов зависит от их состава: сливки 8 – 10% жирности – плотность 1024, сливки 20%ной жирности – 1018, сливки 35% жирности – 998, сгущенное молоко с сахаром – 1270 – 1295,сыворотки 1019 – 1027, обезжиренное молоко – 1032 – 1035, пахта 1031 – 1033.(16)
Таблица 2. Среднее количество витаминов в молоке.
|
Витамины | |
|
А (ретинол) | |
|
D (антирахитический) | |
|
Е (токоферол) | |
|
К (антигеморрагический) | |
|
В1 (тиамин) | |
|
В2 (рибофлавин) | |
|
В6 (адермин) | |
|
В12 (антианемический) | |
|
РР (никотиновая кислота) | |
|
В3 (пантотеновая кислота) | |
|
С (аскорбиновая кислота) | |
|
Н (биотин) |
Регуляция секреции молока. Установлено, что в регуляции деятельности железистого эпителия принимают участие нервная и эндокринная системы. Афферентная импульсация обусловлена наличием богатого рецепторного аппарата – в молочной железе широко представлены механо-, термо- и хеморецепторы. Возникшая в рецепторах молочной железы афферентная импульсация поступает в спинной мозг, где формируется короткая рефлекторная дуга – развивается взаимодействие чувствительного и эффекторного нейронов, вследствие чего осуществляется так называемый сегментарный рефлекс на молочную железу.
Вместе с этим афферентные импульсы доходят до продолговатого мозга и гипоталамуса по проводящей системе спинного мозга – дорсальному продольному пучку и спиноталамическим путям. Молочная железа имеет широкое представительство в гипоталамических структурах, которые ответственны за продукцию рилизинг-факторов (либеринов) и ингибирующих факторов (статинов), определяющих продукцию лактогенных гормонов. От гипоталамуса возбуждение идет к коре больших полушарий, где и формируется общность нервных центров, осуществляющих контроль за интенсивностью лактационного процесса и создается особое состояние организма «лактационная доминанта».
1.3 Правила доения коров. Гигиена молочного оборудования
Выведение молока осуществляется не спонтанно, а лишь при наличии определенных специфических воздействий на железу – сосания или доения. Секреция компонентов секрета в альвеолярном эпителии проходит циклически – фазы секреторного цикла, включающие транспорт предшественников, синтез и оформление секторного продукта и его выведение за пределы клетки завершаются за промежуток времени, который занимает от 55 до 70 минут. За время между сосанием или доением в секреторном эпителии может проходить несколько секреторных циклов и при накоплении избыточных количеств молока в альвеолярном эпителии наблюдается торможение секреторного процесса.(5)
Принято разделять молоко, находящееся в емкостной системе органа на цистернальную и альвеолярную порции. Альвеолярная порция секрета заполняет полость альвеол и мелких межальвеолярных протоков и составляет от 25 до 48% разового удоя. К моменту доения в цистерне содержится около 25% удоя, но при полноценной преддоильной подготовке массаже, обмывании вымени основная масса молока (85 – 97%) перемещается в цистерну. Это достаточно условное разделение удоя необходимо для описания фаз рефлекса выведения молока: нервной и нервно-гуморальной.
Она обусловлена наличием в молоке белков, фосфорнокислых солей, молочной и лимонной кислот. Различают активную (истинную) и общую (титруемую) кислотность.
Активная кислотность выражается величиной рН, которая у свежевыдоенного сборного натурального коровьего молока равна 6,73-6,64. Это относительно стабильная величина, что обусловлено буферностью молока 1 .
Общая кислотность обусловлена наличием в свежем молоке газов, белковых веществ и солей органических и неорганических кислот. Общую кислотность определяют титрованием молока щелочью в присутствии индикатора. Титруемая кислотность свежевыдоенного сборного молока составляет 16-18 о Т.
Изменения химического состава и физических свойств молока
Колебания в содержании сухого вещества и его составных частей обусловлены влиянием нескольких основных факторов: породы коров, возраста и состояния организма животных, периода лактации, вида кормов, условий содержания и доения, времени года.
Молоко коров различных пород различается по химическому составу: содержанию жира, белка, сахаров, а также макро- и микроэлементов. Наблюдаются различия в активности отдельных ферментов. В зависимости от породы коров отмечают отличия в составе казеинаткальцийфосфатного комплекса в молоке. Молоко коров различных пород различается также по соотношению фракций, размерам мицелл казеина и содержанию минеральных веществ, что обусловливает неодинаковую продолжительность сычужного свертывания молока и плотность сычужного сгустка. Могут также наблюдаться различия в размерах и составе жировых шариков.
На протяжении всего периода лактации состав молока также изменяется. В период со 2-го по 6-й месяц содержание жира и бека несколько снижается, затем вновь наблюдается небольшой рост. Количество кальция и фосфора незначительно повышается к концу лактации, тогда как содержание золы и лактозы практически остается постоянным. Молозиво (первые 7 дней лактации) и стародойное молоко (последние 7 дней лактации) не подлежат приемке на предприятиях, перерабатывающих молоко-сырье.
Полноценность и достаточность кормов непосредственно влияют на продуктивность коров, состав и пищевую ценность молока. Сезонные колебания в составе молока вплотную связаны с колебаниями в структуре и рационах кормов, а также с сочетанием периодов лактации, стоцлового и пастбищного содержания и т.д.
Химический состав молока, степень дисперсности и концентрация его составных частей определяют основные физические свойства молока. Наиболее важные из них приведены в таблице 4 (см. Приложение ). Первые четыре характеристики молока широко используют при оценке качества молока-сырья, и все перечисленные показатели очень важны при его последующей переработке.
Бактерицидные свойства
Свежевыдоенное (парное) молоко содержит бактерицидные вещества белковой природы. Живые клетки (микроорганизмы), попадая в такое молоко, не только не размножаются, но даже постепенно погибают в нем. Период, в течение которого в свежевыдоенном молоке не развиваются микроорганизмы, называется бактерицидным. Продолжительность этой фазы измеряется в часах и зависит от санитарно-гигиенических условий получения молока и температуры его хранения. При повышении температуры парного молока продолжительность бактерицидной фазы резко снижается, а при нагревании до 70 о С бактерицидные свойства молока исчезают.
Микроорганизмы в молоке
В молоко микроорганизмы попадают непосредственно из вымени или внешней среды: из воздуха, воды, с рук обслуживающего персонала, Саня посуды, кожи животного и т.д. На любом этапе производства, преработки, транспортирования и хранения молока возможно попадание в ного микроорганизмов.
В молочную железу микробы попадают в основном из внешней среды через каналы сосков, где их скапливается больше всего. Частично они могут проникать с кровью из других органов животного. Попав в новую среду, основная часть микробов гибнет, но некоторыевиды приспосабливаются и развиваются. Чаще всего в молоке обнаруживают бактерии, дрожжи и плесени. Молоко, содержащее только микрофлору, поступившую в него из вымени здоровой коровы, условно называют асептическим. В 1 мл такого молока насчитывается от нескольких сотен до нескольких тысяч микроорганизмов.
Бактерии
Различают шарообразные, палочковидные и спиралевидные (извитые) бактерии. Взаиморасположение бактерий также имеет значение для их характеристики. Так, шарообразные бактерии имеют общее название - кокки. Однако по их взаимному расположению различают стафилококки (напоминают гроздья винограда), диплококки (объединенные попарно), стрептококки (цепочки), тетракокки и т.д. Палочкообразные бактерии также могут образовывать цепочки. Их подразделяют на бациллы - палочковидные бактерии, образующие споры, и бактерии - бесспоровые палочки.
Спора - уплотненная часть, расположенная внутри клетки и покрытая оболочкой. Споры образуются в неблагоприятных для микроорганизма условиях. Они могут сохраняться длительное время. В благоприятных условиях споры прорастают, и бактерии приобретают свою обычную форму и свойства.
Бактерии, имеющие форму запятой, называют вибрионами , форму спирали - спириллами .
Бактерии различают по размерам. Так, кокки обычно имеют размер от 0,4 до 1,5 мкм. Длина бацилл колеблется от 1 до 10 мкм, хотя могут быть виды длиннее или короче. Некоторые кокки и многие бациллы могут передвигаться в жидком субстрате с помощью имеющихся у них специальных органов - жгутиков. Жгутики могут по-разному располагаться на поверхности клетки: окружать всю бактерию, быть на одном ее конце или разных.
Для нормального существования и развития бактерий необходимы определенные условия, основные из которых: наличие необходимых питательных веществ, соответствующая температура, наличие влаги, определенное осмотическое давление, наличие (аэробные) или отсутствие (анаэробные) кислорода, определенный рН среды, отсутствие прямого света, особенно ультрафиолетового. При низких температурах замедляется или прекращается рост бактерий, однако они не погибают. Высокие температуры (70С) вызывают гибель клеток. Однако есть бактерии, так называемые термофильные, которые сохраняют жизнеспособность и после 5-минутной выдержки при 80С. бактерии нежизнеспособны в концентрированных растворах соли и сахара, т.е. при высоком осмотическом давлении, что приводит к обезвоживанию клетки и прекращению ее развития. Этот факт используется при консервировании пищевых продуктов (соление овощей, рыбы, производство сгущенных молочных консервов, компотов и т.д.).
Бактерии не могут жить в сильнокислых или сильнощелочных растворах. Оптимальная для бактерий среда, рН которой близок к нейтральной среде, т.е. 6,8-7,4.
Не все виды бактерий хорошо развиваются в молоке. Для некоторых из них молоко представляет собой неподходящую среду обитания. В молоке обычно встречаются молочнокислые, колиформные, маслянокислые, пропионовокислые и гнилостные бактерии.
Группа молочнокислых бактерий включает бациллы и кокки, которые могут образовывать цепочки различной длины, но никогда не образуют спор. Молочнокислые бактерии - факультативные анаэробы. Большинство из них гибнет при нагревании до 70С. в качестве источника углерода молочнокислые бактерии используют лактозу, сбраживая ее до молочной кислоты либо других веществ, таких как уксусная кислота, углекислый газ, этанол. Потребность в органическом азоте молочнокислые бактерии удовлетворяют за счет казеина молока, расщепляя его с помощью ферментов.
В таблице 5 (см. Приложение ) приведены наиболее важные типы молочнокислых бактерий и использование их в процессах переработки молока.
Колиформные бактерии (группы кишечных палочек) - факультативные анаэробы, оптимальная температура существования и развития 30 - 37 С. обнаружены в кишечнике, на поверхности рук, в нечистотах, в загрязненной воде и на растительности. Колиформные бактерии сбраживают лактозу до молочной кислоты и других органических кислот, углекислого газа и этанола, разрушают белки молока, в результате чего появляется посторонний запах. Некоторые колиформные бактерии являются причиной маститов у коров.
Колиформные бактерии могут нанести существенный вред при производстве сыров. Помимо возникновения посторонних запахов в результате повышенного газообразования в процессе жизнедеятельности этих бактерий нарушается текстура сыра на ранней стадии его созревания. Метаболизм бактерий прекращается при рН ниже 6, чем объясняется их активность именно на ранних стадиях созревания сыра, когда еще лактоза не полностью разрушена. колиформные бактерии гибнут при пастеризации.
Маслянокислые бактерии - анаэробные спорообразующие микроорганизмы, оптимальная температура 37 С. Плохо развиваются в молоке, однако прекрасно себя чувствуют в сырах, где соблюдаются анаэробные условия. По сути, являются «разрушителями» сыра. Маслянокислое брожение, сопровождающееся образованием в большом объеме углекислого газа, водорода и масляной кислоты, приводит к образованию «рваной» текстуры сыра, прогорклого, сладковатого вкуса. Споры маслянокислых бактерий не уничтожаются пастеризацией. Используют специальные технологии для предотвращения маслянокислого брожения: посол сыров, добавление селитры (КNO 3), бактофугирование, микрофильтрацию.
Пропионовокислые бактерии не образуют спор, оптимальная температура развития 30 С. некоторые виды выдерживают пастеризацию. Сбраживают лактат до пропионовой кислоты, углекислого газа и других продуктов. Чистые культуры пропионовокислых бактерий используют (в сочетании с некоторыми лактобациллами и лактококками) при производстве некоторых видов сыров (например, эмментальского) для придания им специфических запаха и рисунка.
Гнилостные бактерии включают очень большое число видов, как кокков, так и бацилл, аэробных и анаэробных. Попадают в молоко Саня рук, кормами и водой. Гнилостные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие белки. Они могут разрушать белок полностью до аммиака. Этот тип разложения известен как гниение. Многие из гнилостных бактерий продуцируют также фермент липазу, т.е. разлагают молочный жир.
Дрожжи
Микроорганизмы круглой, овальной или палочковидной формы. Размножаются почкованием или спорами, иногда делением. Размеры дрожжей приблизительно на порядок больше размеров бактерий.
Как и все микроорганизмы, дрожжи нуждаются в питательных веществах и определенных условиях для развития. Кислотность нормальной среды обитания для дрожжей составляет 3 - 7,5, оптимум обычно 4,5 - 5. Оптимальные температуры для дрожжей обычно от 20 до 30 С. дрожжи жизнеспособны как в присутствии, так и в отсутствии кислорода воздуха, т.е. факультативно анаэробны. В присутствии кислорода сбраживают сахар до углекислого газа и воды, в то время как в отсутствии кислорода - до спирта и воды.
Среди дрожжей различают полезные, используемые при выработке некоторых пищевых продуктов, и вредные, неблагоприятно влияющие на качество молока и молочных продуктов.
Плесени
Развиваются плесени только при доступе воздуха. Оптимальная температура развития плесеней 20 - 30 С, рН среды варьирует от 3 до 8,5. Многие виды плесеней предпочитают кислую среду. Все плесени ухудшают качество молочных продуктов, кроме единичных видов, используемых при производстве сыров типа рокфор и камамбер.
Пороки сырого молока
Свежевыдоенное сырое молоко характеризуется определенным цветом, запахом и вкусом. По внешнему виду оно представлят собой однородную жидкость, без комков, осадка и хлопьев, цвет от белого до слабо-желтого. Аромат очень слабый и трудно поддается описанию. Вкус нормального молока сладковато-солоноватый, что обусловлено содержанием лактозы и хлорид-иона, отсутствует посторонний привкус. Специфические вкус и запах молока обусловлены сложным комплексом входящих в его состав компонентов: углеводов, белков, липидов, летучих веществ, минеральных солей и др. Однако компоненты молока довольно легко могут изменяться вследствие различных биохимических процессов, образуя соединения с неприятным вкусом и запахом. Выраженные в различной степени изменения органолептических свойств называют пороками молока (дефектами). Их образованию способствуют следующие причины:
Изменение количественного состава ингридиентов молока;
Попадание и абсорбция посторонних веществ с сильными вкусовыми и ароматическими свойствами;
Химические изменения отдельных компонентов молока под влиянием физических и химических воздействий (нативных и бактериальных ферментов, кислорода воздуха, тепла, света, металлов и др.);
Биохимический распад отдельных ингридиентов молока при одновременном образовании промежуточных и конечных продуктов с ярко выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами;
Нарушение режимов тепловой обработки;
Несоблюдение оптимальных условий развития полезной микрофлоры, выработки и созревания продуктов;
Нарушение режимов хранения (температуры, влажности воздуха, правил упаковки и др.).
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 нехарактерных для нормального молока оттенков (голубовато-синеватого, коричневого).
Одинаковые пороки вкуса и запаха могут быть вызваны разными причинами. Так, горький вкус возникает при микробиологическом распаде белков в результате действия фермента липазы, а также при скармливании животным большого количества люпина и вики.
Пороки запаха и вкуса появляются как до, так и после секреции молока. К возможным причинам их возникновения в сыром молоке можно отнести следующие:
Перед доением
Изменение состава молока в результате нарушения секреции в процессе лактации - гормональные нарушения.
Поглощение коровой веществ с ярко выраженными вкусовыми и ароматическими свойствами: с воздухом через дыхательные пути, с кормом - через пищеварительный тракт.
После доения
Химические изменения ингридиентов молока под действием окислительных процессов, гидролитических реакций, тепловой обработки, солнечных лучей.
Попадание в молоко посторонних веществ с ярко выраженными вкусовыми и ароматическими свойствами вследствие прямого контакта с кормом или воздухом в помещении для скота, неправильной упаковки жидких молочных продуктов, наличия остаточных количеств моющих и дезинфецирующих средств, биохимических изменений под влиянием микроорганизмов.
Изменение запаха и вкуса под влиянием физических, химических и мкробиологических процессов, а также частичной абсорбции посторонних компонентов происходят после секреции. Следовательно, способы получения, обработки и переработки молока имеют решающее значение для предупреждения их возникновения в молоке и молочных продуктах.
Ароматические и вкусовые вещества от коровы попадают в молоко двумя путями: во-первых, через легкие и кровь в вымя (например, запах лука или чеснока выявляется уже через 20-30 минут), во-вторых, с кормом через органы пищеварения или желудочные газы в кровь, а оттуда в молоко, где они остаются в неизменной форме. К таким веществам относятся эфир, спирт, кетоны и альдегиды. Кроме того, вкусовые и ароматические вещества могут образовываться из пассивных соединений корма во время процесса пищеварения. Так, бетаин некоторых сортов свеклы превращается в триметиламин, который придает молоку рыбный привкус.
В результате абсорбции наиболее часто встречаются следующие пороки вкуса: кормовой из-за плохого качества силоса и некоторых сорняков, а также запах коровы или помещений для скота, если они находятся в антисанитарном состоянии.
Интенсивность пороков запаха и вкуса, вызываемых кормом, зависит от его вида и количества, промежутком между кормлением и доением, связи между ароматическимии вкусовыми веществами, содержащимися в корме, а также от состава и количества надоенного молока.
Отрицательно влияют на запах и вкус сырого молока некоторые кормовые средства, если их давать животным в большом количестве или непосредственно перед доением. Например, появлению горького привкуса способствует потребление зеленых кормовых растений, зеленой ржи, зеленого овса, костра, а также бобовой вики, люпина и бобов. При скармливании скоту только рапса, или свеклы, или полевой горчицы, или браунколя и даже при повышенном содержании их в корме молоко приобретает едкий запах и острый вкус, напоминающий вкус редьки. Особенно сильно влияет на вкус молока мороженая капуста. К ароматообразующим соединениям относятся горчичные масла, которые содержатся в кормах в связанной форме и высвобождаются при пищеварении.
Чтобы предупредить появление таких пороков запаха и вкуса, следует скармливать животным эти кормовые средства вместе с травой или грубым кормом, а также после доения. Молоко может приобрести вкус и запах рапсового жмыха, размятого овса, сухого жома и хлопкового жмыха, если животным давать концнтрированный корм в количестве болеее 2 кг. Но в целом концентрированные корма не влияют на сенсорные показатели молока.
Ухудшаются они прежде всего при употреблении силоса. При этом следует различать вкусовые и ароматические вещества, присущие самим силосным кормам и образуемые в процессе брожения. Исходные вкусовые вещества могут расщепляться при силосовании, например горчичное масло, бетаин и горькие вещества бобовых. Корма с такими компонентами после силосования становятся безвредными и их можно скармливать в большом количесве.
Типичный запах силоса обусловлен наличием эфиров, спиртов, альдегидов и кетонов. Это относится только к силосу высокого качества. Использование влажного силоса больше влияет на вкус и запах молока, чем силоса из провяленной зеленой массы. Кормовые привкус и запах возникают при неправильном его брожении.
На вкус и запах молока отрицательно влияют некоторые виды сорняков. Правильное использование пастбищ и лугов и уход за ними предупреждают их появление и тем самым возникновение пороков запаха и вкуса молока. Корма и сорняки, из которых легко и быстро выделяются соединения, влияющие на вкус и запах молока, действуют сильнее, но кратковременнее, чем кормовые средства, из которых подобные соединения образуются только во время пищеварения.
Так как вкусовые и ароматические вещества преходят в молоко чрезвычайно быстро, промежуток времени между кормлением и доением имеет большое значение. Пороки запаха и вкуса наиболее ярко выражены при низких удоях молока и высоком содержании жира. Запах коровы и загона часто появляется в молоке в зимние месяцы и может быть обусловлен как воздухом в помещении, так и болезнью КРС - кетозом. При этом заболевании нарушается эндогенный энергетический обмен и происходит повышенное выделение кетонов.
Пороки, вызванные химическими изменениями
Вследствие гидролиза свободных жирных кислот с короткими цепями - масляной, капроновой и каприновой, выделяющихся из триглицеридов, появляется порок «прогорклость». Гидролитическая прогорклость вызывается как нативными, так и бактериальными липазами, причем достаточно незначительного распада для ее возникновения.
Прогорклость сырого молока под действием нативных липаз может наступить самопроизвольно после 24 ч холодильного хранения. Это объясняется повышенным их содержанием в результате гормональных нарушений. Молоко стародойных коров также склонно к самопроизвольному прогорканию. Нативные липазы (плазменная и мембранная) в свежевыдоенном молоке неактивны. Однако способы обработки молока, такие, как гомогенизация, сильное взбалтывание с образованием пены, подогревание до температуры 30 о С, с последующим охлаждением, замораживание, размораживание и т.д., способствуют активизации нативных липаз и при разрыве оболочки жировых шариков приводят к образованию индуцированной проходимости. Этот порок можно наблюдать в молоке, полученном при использовании доильных установок пи направлении молока в трубопровод и при перекачивании насосом с сильным пенообразованием. Разрушаются нативные липазы и при пастеризации.
Прогорклый вкус питьевого молока, сливок и масла может быть результатом микробиологической инфекции. Бактериальные липазы действуют также, как и нативные. Степень прогорклости возрастает с увеличением концентрации свободных жирных кислот в чистом молочном жире. Образование прогорклости можно установить не только при сенсорном анализе, но и химическими методами исследований.
Прогорклый вкус твердых сыров вызывают также СЖК, главным образом масляная кислота при накоплении в количестве выше оптимального. Увеличение концентрации масляной кислоты и других СЖК наблюдается при избыточном гидролизе молочного жира термостойкими липазами, выделенными психротрофными бактериями в процессе длительного хранения сырого молока. Так, образованию прогорклого и мыльно привкусов, например, в сыре чеддер способствует увеличение содержания СЖК в 3-10 раз по сравнению с их количеством в нормальном сыре.
Пороки, вызванные окислительной порчей
В процессе хранения, реже в процессе получения липиды молока и молочных продуктов, прежде всего масла и молочных консервов, окисляются кислородом воздуха. Это является распространенной причиной возникновения нежелательных првкусов (картонного, металлического, олеистого, салистого, рыбного), которые имеют общий термин - окисленный привкус. Его предшественниками являются ненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов и триглицеридов молочного жира - арахидоновая, линоленовая, линолевая, олеиновая и их изомеры. Окисление жирных кислот молекулярным кислородом идет через цепные реакции. На первой стадии образуются гидроперекиси и перекиси, которые не изменяют вкуса жира. Различные привкусы вызывают вторичные продукты окисления - кислоты, альдегиды, кетоны, спирты и углеводороды.
Окисленный привкус обусловливают карбонильные соединения - многочисленные насыщенные и ненасыщенные альдегиды и кетоны.
Основой образования окисленного вкуса жидких молочных продуктов считаются, по существующим данным, фосфолипиды оболочек жировых шариков.
В молоке, не содержащем кислород, окисленный вкус появляется при наличии следов меди и под действием солнечного света.
Подверженность молока окислению зависит от окислительно-восстановительного потенциала. При каждом изменении состава молока, способствующем увеличению положительного потенциала, возрастает опасность появления окисленного вкуса, как и под влиянием катализирующих минорных компонентов.
На появление окисленного вкуса вличет также состав кормов.
Пороки, вызванные действием света
Под воздействием света в результате фотоокисления липидов в продуктах появляются окислительные привкусы. При этом снижается их биологическая ценность: разрушаются каротин, аскорбиновая кислота, рибофлавин и другие витамины.
Механизм фотоокисления липидов аналогичен механизму окисления кислородом воздуха, т.е. носит цепной, свободнорадикальный характер. Однако окисление липидов молекулярным кислородом в процессе хранения молочных продуктов при низких температурах обычно протекает медленно, свет же вызывает окислительную порчу намного быстрее. Под действием последнего происходит образование свободных радикалов, инициирующих цепи окисления.
В молоке при фотоокислении сначала изменяются белки, затем молочный жир и соответственно появляются солнечный и окисленный привкусы.
Под влиянием света аминокислота сывороточных белков метионин в присутствии рибофлавина разлагается с образованием альдегида метионаля, обладающего слегка сладковатым, картофельным или капустным привкусом.
Солнечный привкус характерен для гомогенизированного молока. Со временем солнечный привкус переходит в окисленный, появление которого обусловлено окислением липидов и катализируемого медью.
Фотоокисление приводит к его осаливанию, которое характеризуется появлением в продукте специфического салистого привкуса и запаха стеариновой свечи. При этом жир обесцвечивается, становится более твердым, температура его плавления повышается.
Пороки, вызванные тепловой обработкой
В процессе тепловой обработки (пастеризации, стерилизации, сгущения, сушки) углеводы, липиды и аминокислоты молока подвергаются глубоким изменениям с образованием многочисленных соединений, обладающих специфическими вкусом и запахом. При хранении изменения составных частей молока могут продолжаться, а продукты распада при взаимодействии между собой образуют новые компоненты, ухудшающие вкус и запах.
Фурфурол, бензальдегид, мальтол, ацетофенон, о-аминоацетофенон и бензотиазол отрицательно влияют на вкус молочных продуктов. Большинство из них накапливается вследствие сахароаминных реакций (р-ции меланоидинообразования) при нагревании молока до высоких температур.
Привкус перепастеризации, карамелизации и пригорелый привкусы могут появиться в продуктах сразу после тепловой обработки.
Длительная выдержка или высокая температура обработки (130-150 о С) могут вызвать появление в молоке более резкого привкуса перепастеризации, не исчезающего при хранении. Ответственны за это диацетил, лактоны, метилкетоны, мальтол, ванилин, бензальдегид и ацетофенон.
Пригорелый (подгорелый) привкус молока возникает из-за появления пригара на поверхности нагревательных аппаратов.
Пороки биохимического происхождения
К данной группе относятся дефекты вкуса и запаха, возникающие в результате неправильного развития полезной микрофлоры. При нарушении оптимальных условий жизнедеятельности, неправильном подборе культур или соотношений между отдельными микроорганизмами могут замедлиться биохимические превращения некоторых составных частей молока или, наоборот, может накопиться большое количество продуктов их распада.
Так, горький вкус сыров может быть вызван накоплением в них горьких пептидов. Известно, что некоторые штаммы молочнокислых бактерий (Str. сremoris и др.) не содержат пептидаз, необходимых для расщепления горьких пептидов, образующихся при распаде белков под действием сычужного фермента. Некоторые штаммы Str. lactis, Str. diacetilactis и др. при ферментации лактозы накапоивают большое количество карбонильных соединений (ацетальдегида, диацетила, ацетоина и др.) и этанола. Нарушение оптимального соотношения между ацетальдегидом и диацетилом может вызвать в кисломолочных продуктах привкус йогурта или грубый привкус диацетила. Увеличение содержания этанола при наличии летучих жирных кислот (ЛЖК) и бактериальных эстераз может способствовать активному образованию эфиров - этилбутирата и этилкапроата, обладающих фруктовым привкусом. Повышение их концентрации в сырах (в 2-10 раз по сравнению с «нормальным» сыром) приводит к появлению в готовом продукте фруктового привкуса.
Солодовый привкус молока обусловливает уксусный альдегид, продуцируемый Str. lactis var. maetigenes.
Излишнее накопление в сыре свободных жирных кислот (масляной, капроновой и др.) может происходить не только при развитии посторонней микрофлоры, но и при неправильном подборе штаммов полезной, что способствует образованию прогорклого привкуса. Образование больших количеств сероводорода вызывает сернистый привкус и т.д.
Коровье молоко - это один из самых полезных продуктов, как для взрослых, так и для детей. Оно содержит огромное количество компонентов, необходимых нашему организму. А такие компоненты как белок, сахар и жир лучше всего усваиваются в организме человека. Чем выше уровень белка в молоке, тем оно больше ценится. Поэтому повышение уровня белка - это очень важная и трудоемкая работа. В развитых странах половина стоимости этого продукта зависит непосредственно от содержания в нем белка. Для этого производители молока и молочных продуктов следят за тем, чтобы коровы содержались в хороших условиях и получали пищу, богатую витаминами.
Так же очень важен контроль кислотности, так как в случае прокисания продукта, он уже становится непригодным для реализации потребителям.
Химический состав молока зависит от множества факторов. На него влияют условия содержания животного, его физиологическое состояние и другое. Процесс формирования молока довольно-таки сложный, в котором имеет значение состояние внешней среды проживания животного. На его образование и секрецию в среднем затрачивается 10 % всех питательных веществ, которые поступают в молочную железу с кровью. Так, для получения одного литра коровьего молока необходимо, чтобы через молочную железу прошло около пятисот литров крови. Его свойства меняются постоянно, начиная с момента надоя до того пока оно попадет к конечному потребителю. Молоко значительно отличается по своему составу. Так, в молозиве содержится на двадцать процентов белка больше чем в обыкновенном, что делает его значительно полезнее. Такое молоко в своем составе содержит большое количество полезных веществ и минералов. Так же молозиво содержит минимальное количество кисломолочных микроорганизмов, что позволяет оставаться ему как можно дольше свежим.
В процессе хранения молока под действием кисломолочных микроорганизмов, которые в нем развиваются, разлагается лактоза, вследствие, чего происходит образование молочной кислоты и повышается кислотность Ее уровень выражается градусами по Тернеру (Т).
Только что выдоенное молоко имеет градус кислотности 16-18 Т. Но помимо этих показателей, важной характеристикой является буферность. В молоке присутствуют компоненты, за счет которых рН при добавлении кислот и щелочей не изменяется. Чем выше буферные свойства, тем больше потребуется реагентов для изменения рН. Так же повышенная кислотность молока наблюдается у тех коров, которые пасутся в летний период на лугах или полях, где произрастают злаковые культуры. Это обусловлено тем, что в составе луговых трав и злаковых пониженный уровень кальция. Учеными давно уже установлена связь между содержанием в молоке кальция и кисломолочных микроорганизмов. Выявлено, что чем меньше кальция в молоке, тем выше его кислотность. Соответственно, при повышении содержания кальция в пище, показатель кислотности снижается.
Для определения кислотности молока, фермеры и другие производители используют специально разработанный прибор, который называется рН-метр. Данным прибором изначально измеряют ЭДС (электродвижущую силу) электронной системы. После этого дополнительно измеряют температуру молочного продукта. При этом величину рН, которая приводится к 20 град., определяют по специально выведенной формуле.
РН-метр по измерению кислотности относится к молочной и пищевой промышленности. Его можно использовать для измерения активной кислотности молока и молочных продуктов.
Этот способ определения кислотности молока на сегодняшний день считается наиболее точным.
Для того, чтобы определить уровень кислых микроогранизмов в молоке, в него или любой другой молочный продукт погружается датчики прибора, который содержит измерительный температурный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Теперь с помощью преобразования рН определяют ЭДС, которая развивается в продукте, и его температуру.
Кислотность продукта классифицируется как активная и титруемая.
Для определения второй необходимо задействовать механизм титрования щелочью. В целом это сложный химический процесс, в результате которого будет определена титруемая кислотность в молоке. Ее градус выше 16-18 Т. Титруемая кислотность молозива на 5-6 Т выше, чем у обычного молока. Это обуславливается тем, что в нем значительно повышен уровень сывороточных белков. А если рассматривать молоко от больных животных или старого надоя, то их кислотность наоборот на 5-8 Т будет ниже чем в молоке от здорового животного. Такие показателя связаны с наличием солей - хлоридов. Так же на титруемую кислотность, как и на активную, большое влияние оказывают условия, в которых содержится животное, его генетика, питание, порода и состояние здоровья. Например, в том случае если в кормах будет недостаток солей, титруемая кислотность молока будет равняться 23-24 Т. При таких показателях продукт подвержен быстрому скисанию.
По величине титруемой кислотности контролируются технологические процессы изготовления не только молока, но и всех молочных продуктов, которые проходят через
В России установлены требования, которым должно соответствовать молоко. ГОСТ 31450-2013 - это стандарт качества, действующий в отношении питьевого молока, упакованного в потребительскую тару после термообработки. В соответствии с требованиями, продукт не должен содержать хлопьев, сбившихся комков жира. В соответствии с ГОСТ, молоко должно иметь белый однородный цвет с синеватым - для обезжиренного продукта, со светло-кремовым - для пастеризованного и кремовым оттенком для топленого. Важным показателем качества является отсутствие посторонних запахов и привкуса.
По своим полезным качествам молоко может заменить большое количество продуктов, но не один другой продукт не сможет заменить молоко. Помимо жиров, белков и углеводов, которые находятся в нем в сбалансированном соотношении, в молоке присутствует кальций, который легко усваивается организмом.
Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенный физико-химическими и органолептическими свойствами, которые могут резко различаться в начале и конце лактационного периода, под влиянием болезней животных, некоторых видов кормов, при хранении молока в неохлажденном виде и при его фальсификации. Поэтому по физико-химическим и органолептическим свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке.
Все компоненты молока по разному влияют на физико-химические свойства его. Например, от массовой доли белка, дисперсности и гидратационных свойств белков в большей степени зависит вязкость и поверхностное натяжение молока, но почти не зависят величины электропроводности и осмотического давления. Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания, но не влияют на вязкость и т. д.
Общая (титруемая) кислотность - выражается в градусах Тернера и определяется титрованием 0,1 н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является критерием оценки качества заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье» требования при закупках.
Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18оТ. Она обусловливается кислыми солями - дегидрофасфатами и дегидроцитратами (около 9-13оТ), белками - казеином и сывороточными белками (4-6оТ), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока (1-3оТ).
При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21оТ принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22оТ не подлежит сдаче на молочные заводы.
Кислотность молока зависит от породы животных, от кормовых рационов, возраста, физиологического состояния и т. д. Особенно сильно изменяется кислотность в течение лактационного периода и при заболеваниях животных.
В первые дни после отела кислотность повышена за счет большого содержания белков, солей, через 40-60 дней она достигает физиологической нормы. И перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.
Отклонение естественной кислотности молока от физиологической нормы оказывает влияние на технологические свойства молока. Так, молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры, т. к. оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.
рН (активная кислотность) - это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода, обозначается рН. Чем выше концентрация ионов Н2, тем ниже значение рН. Для нормального свежего молока рН составляет 6,47-6,67. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития бактерий. При повышенной активности кислотности развитие микроорганизма замедляется, а при значительность снижении рН прекращается.
Определение кислотности молока проведено по ГОСТ 3624-92 «Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности».
По кислотности определяют свежесть молока. Кислотность молока выражают в градусах Тернера. Кислотность свежего молока обусловлена наличием в нем белков, фосфорнокислых и лимоннокислых солей, небольшого количества растворенной углекислоты и органических кислот. В процессе хранения молока в результате развития микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар, накапливается молочная кислота и кислотность молока возрастает.
Порядок метода. В коническую колбу на 100 мл отмеривают пипеткой 10 мл хорошо перемешанного молока, прибавляют 20 мл дистиллированной воды и 2-3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют из бюретки 0,1 н. раствором щелочи при непрерывном взбалтывании. Сначала сразу приливают около 1 мл щелочи, а затем по каплям до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.
Титрование следует проводить с одинаковой скоростью, так как при быстром титровании получаются заниженные результаты по сравнению с медленным.
Кислотность молока X в градусах Тернера определяют по формуле:
где V - количество 0,1 н. раствора едкого натра, пошедшее на титрование 10 мл молока, мл;
10 - коэффициент для пересчета на 100 мл молока.
Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 2,6°Т.
Определение проведено по ГОСТ 5867-90 «Молоко и молочные продукты. Методы определения жира».Сущность метода: Жир выделяют в виде сплошного слоя, объем которого измеряют в специальном приборе - жиромере. Жир в молоке находится в виде жировых шариков, окруженных липопротеиновой оболочкой, которая препятствует их слиянию и обусловливает высокую стабильность жировой эмульсии в молоке. Поэтому для выделения жира белковую оболочку разрушают воздействием серной концентрированной кислоты, которая переводит казеинкальциевый комплекс молока в двойное растворимое соединение казеина с серной кислотой:
NH2R(COO)6Ca3 + 3H2SO4 >NH2--R--(COOH)6 + 3CaSO4
казеинкальциевый комплекс казеин
NH2-- R--(COOH)6 + H2SO4 >H2SO4 NH2R(COOH)6
Для более быстрого выделения жира кроме кислоты вводят изоамиловый спирт, который уменьшает поверхностное натяжение жировых шариков и способствует их слиянию.
Порядок метода. В чистый сухой жиромер, стараясь не смочить горлышко, автоматической пипеткой отмеривают 10 мл серной кислоты и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10,77 мл молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом. При этом уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска. Молоко из пипетки должно вытекать медленно. Опорожнив пипетку, отнимают ее от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Кончик пипетки не должен касаться серной кислоты.
Выдувание из пипетки оставшейся капли молока не допускается. Затем в жиромер отмеривают автоматической пипеткой 1 мл изоамилового спирта. В процессе заполнения жиромера горлышко его должно оставаться сухим и чистым. Для нейтрализации кислоты в случае попадания ее на горлышко жиромера поверхность резиновой пробки обрабатывают мелом и только после этого закрывают жиромер.
Пробку вводят в горлышко винтообразным движением немного более чем на половину ее длины. Придерживая пробку пальцем, жиромер встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая его 5 раз так, чтобы жидкости в нем полностью перемешались. Жиромеры могут иметь неодинаковый объем, в результате чего при одинаковом количестве отмеренных реактивов в разных жиромерах столбик выделившегося жира может занять различное положение.
Чтобы в конце анализа можно было измерить объем выделившегося жира, столбик его после центрифугирования должен быть в градуированной части жиромера, а перед центрифугированием верхний уровень жидкости в приборе должен находиться в пределах девяти-десяти делений шкалы. Этот предел определяют, держа укупоренный жиромер пробкой вниз. Если верхняя граница жидкости окажется в нижней части шкалы, в жиромер добавляют серную кислоту. Добавление серной кислоты не влияет на результат определения. Проверив заполненность жирометра жидкостью, его ставят пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой 65±2°С. При этой температуре молочный жир находится в расплавленном состоянии, что облегчает его отделение при центрифугировании. Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны центрифуги рабочей частью к центру, располагая их симметрично один против другого. При нечетном количестве жиромеров добавляют жиромер, наполненный водой.
Вставив жиромеры в патроны, центрифугу закрывают крышкой и центрифугируют 5 мин при частоте вращения не менее 1000 об/мин. По окончании центрифугирования каждый жиромер вынимают из патрона и движением резиновой пробки регулируют столбик жира в жиромере так, чтобы он находился в градуированной части прибора. Затем жиромеры погружают пробками вниз в водяную баню, уровень воды в которой должен быть несколько выше уровня жира в жиромере. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира. При отсчете жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира на целом делении шкалы жиромера и от него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира. Граница раздела жира и кислоты должна быть четкой, а столбик жира - прозрачным. Мутный или темноокрашенный жир указывает на неправильное определение
