Технология молока и молочных продуктов
Федеральное агентство по образованию ФГОУ СПО «Сарапульский техникум пищевой промышленности»
Конспект
для выполнения домашней работы и закрепления материала
по дисциплине «Биохимия молока и молочных продуктов»
Студента
Группа
2008 г
1. Понятие о молоке, химический состав коровьего молока
Цель: Сформировать понятие о молоке, его химический состав.
1.1 Общие понятия о молоке
Молоко – полноценный, полезный продукт питания представляющий собой сложную физиологическую жидкость основными компонентами является белки, жиры, углеводы.
Состав молока различных млекопитающих определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма.
| № п/п | Вещества необходимые для питания | Характеристика вещества |
| 1. | Белки | Образуется в результате расщепление белков аминокислоты идут по построение клеток, организма, ферментов, защитных тел, гормонов. Особенно богаты незаменимыми аминокислотами. Содержится в растворенном состоянии легко атакуется и перевариваются протеолитическими ферментами пищеварительного тракта. |
| 2. | Жир | Источник энергии, термоизоляция, защитная функция. Наличие в них полиненасыщенных жирных кислот. |
| 3. | Лактоза (углевод) | Используется организмом в качестве источника энергии. Поступая в кишечник она способствует развитию полезной микрофлоры, которая, образуя молочную кислоту подавляет гнилостные процесс в организме. |
Прежде всего следует отметить высокое содержание солей Ca2+и P, которые нужны организму для формирования костной ткани, восстановления крови, деятельности мозга и т.д. Около 80% суточной потребности человека в кальции удовлетворяется за счет молочных продуктов.
В молоке содержится такие важные микроэлементы, как K, Mg, Cl, а также микроэлементы – Zn, Co, Mn, Cu, Fe, J, которые участвуют в построении ферментов, гормонов и витаминов.
Молоко является постоянным и важным источником почти всех видов витаминов. Так суточная потребность в относительно дефицитном витамине В2 удовлетворяется на 42- 50% за счет молока и молочных продуктов. Также основным источником витамина А в питании человека является сливочное масло.
2. Составные части молока
Химический состав молока (Вода, ферменты, мин. вещества, белки, жиры, лактоза, витамины)
| Химический состав молока | Придел колебания, % | Средние содержание, % |
Вода Молочный жир Фосфолипиды Стерины Казеин Альбумин Глобулин Небелковые азотистые соединения Молочный сахар Зола | 83-89 2,7-6 0,2-0,08 0,01-0,06 2,2-4 0,2-0,6 0,05-0,2 0,02-0,08 4-5,6 0,6-0,85 | 87 3,4 0,05 0,03 2,7 0,4 0,2 0,1 4,7 0,7 |
| Составные части молока | Характеристика составных частей молока (определение, способы определения, содержание) |
| Сухой остаток молока | В сухой остаток молока входят все химические составные части (жир, белок, молочный сахар, мин. вещества и др.), которые остаются в молоке после удаления из него влаги. Содержание сухого остатка зависит от состава молока и колеблется в значительных пределах (11 – 14%) |
| Сухой обезжиренный остаток молока | Содержание сухого обезжиренного молочного остатка – величина постоянная, чем содержание сухого остатка, и составляет 8-9%. По нему судят о натуральности молока – если СОМО ниже 8%, то молоко вероятно разбавлена водой. |
3. Химический состав молока
| № п/п | Химический состав молока | Характеристика состава молока |
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. | Вода Сухой остаток Газы Липиды Углеводы Мин. вещества Казеин Холестерин Лактоза Азотсодержащие вещества Глюкоза Галактоза Альбумин | 87-89% существенных изменений нет 11-13% изменений нет Раньше было 6-12 мг. Сейчас содержится 50-86 см3. Раньше 2,8-5,0%; Сейчас3-6% Раньше 4,5-5% Раньше 0,6-0,8%; Сейчас ≈1% Раньше 2,6-3,4%; Сейчас 2-3% 0,01%; Сейчас 0,05% 4,5-5%; Сейчас 4-5% 0,024-0,035%, сейчас 3-4% 0,02%, сейчас 50% 0,02%, сейчас 50% 0,04%, сейчас 0,5-1% |
Общая формула для расчета сухого вещества в молоке
%
Где а – плотность молока; А
% или 
%
2. Вода, состав воды в молоке и молочных продуктов
2.1 Основные понятие о воде
| Свойства воды | Функции воды |
| Вода обладает особым свойством образовать упорядоченную льдоподобную тетраэдрическую структуру. В такой структуре каждая молекула воды окружена четырьмя другими молекулами воды. Образование упорядоченности структуры объясняется тем, что молекулы воды поляризованы. Следовательно, молекула воды представляет собой электронный диполь. Дипольные молекулы могут ориентироваться и связываться как друг с другом, так и с другими молекулами. | Вода выполняет разнообразные функции и играет важную роль в биохимических процессах. Она является растворителем органических и неорганических веществ. В водной среды проходят все многочисленные реакции живого организма. В некоторых реакциях вода принимает не посредственное участие. |
2.2 Свободная вода
| Характеристика свободной воды | Методы удаления свободной воды | Свойства удаления из молока |
| Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (84,5-85%), т.е. может принимать участие в биохимических реакциях. Свободная вода представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ (сахар, солей и др.) | Ее легко можно превратить в состояние льда при замораживании молока при удалении при сгущении и высушивании. Высушивание Ультрафильтрация Сгущение Превращение в лед | Замерзает при температурах близких к 0оС Доступна для развития м/о Является причиной порчи молочных продуктов |
3. Связанная вода
| Свойства | Состав | Характеристика |
| Связанная вода по своим свойствам отличается от свободной. Она не замерзает при низких температурах, не растворяет соли, сахар и т.д. Связанную воду нельзя удалить из молока при высушивании. | Особая форма связанной воды – химически связанная вода. Это вода кристаллогидратов или кристаллизационная вода. В молоке кристаллизационная вода связана с кристаллами молочного сахара (С12Н22О11* Н2О) | По количеству связанной воды обычно судят о гидрофильности белков. На практике под понятием «гидрофильность белков», чаще понимают их способность связывать всю влагу (влагу первого и последующих) слоев. |
Отличие связанной воды от свободной:
Лишена подвижности
Не замерзает при низких температурах
Не растворяет электролиты
Недоступна микроорганизмом
Имеет большую плотность
С большим трудом удаляется из продукта при высушивания
4. Роль активности воды, содержащейся в молоке и молочных продуктов
Активность – это отношение давление паров воды над данным продуктом с давлением паров на чистой водой при одной и той же температуре.
| № п/п | Классификация по форме связи | Характеристика |
| 1. | Вода химическая | Химическая связь воды являются наиболее прочной в химических соединениях. Это связь возникает при строго определенных стехиометрических соотношениях и с трудом разрушается при нагревании. В молочных производствах химически связана вода представлена водой кристаллогидрата молочного сахара (С12Н22О11* Н2О). Ее можно удалить при нагревании гидратной формы сахара до t-ры 125-130оС |
| 2. | Физико-химическая связь | Характеризуется средней прочностью (энергия связи более 80 кДж/моль), она образуется в результате притяжения диполей воды полярными группами молекул белков, фосфолипидов, аминосахоридов и другие. В молоке связывают воду мицеллы, казеина, β-глобулин, оболочки жировых шариков и свободных фосфолипиды, а так же лактоза и минеральные вещества. Воду первого слоя называют связанной водой, близлежайшей влагой или мономалекулярной адсорбции; воду остальных слоев влагой полималекулярной адсорбции, свойства которой близкой к свойствам связанной воды. |
| 3. | Вода физико-механической связи | Вода этой связи отличается малой прочностью и по свойством ближе к свойствам свободной влаги. Она удерживается ячейками структуры ее, пока точно не установлена. К такому виду слабых связей относится значительная часть влаги (около 80%) макрокапилляров и стыковая влага сычужных сыров. Энергия влаги макропор и стыковой влаги составляет 3,48 и 1,98 кДж/моль |
| Продукт | Массовая доля влаги, % | aw |
Молоко Сливочное масло Сыры сычужные: Твердые Терочные С повышенной tо С 2огонагревания С пониженной tо С 2огонагревания С повышенным уровнем м/к брожения Полутвердые Мягкие Сыры свежие к/м Плавленые сыры Сгущенное молоко с сахаром Казеин Сухое молоко | 84…87 16 37…40 38…40 42…46 42…46 44…46 50…52 80 44…50 30 15 3 | 0,97…1 0,95…1 0,917…0,940 0,948…0,960* 0,950…0,970 0,950 0,950 0,950…0,985 0,988 0,950…0,960 0,83…0,85** 0,7 0,2 |
*Есть другие данные: aw= 0,90 и 0,875…0,905
**Есть другие данные: aw= 0,80…0,87
3. Белки молока. Казеин, как основной белок молока.
3.1 Общие понятие о белкам молока
| Свойства белков | Содержание % |
Углерод Фосфор Водород Сера Кислород Железо Азот | 53 95 7 3 22 0,06мг – 0,4мг – 1,2мг 15 – 17 |
| № п/п | Классификация белков | Характеристика |
| 1. | Протеины | Протеины состоят только из аминокислот. Относятся к группе простых белков. К протеинам относят глобулины, альбумины, казеин (2,7) |
| 2. | Протеиды | Они помимо белков части имеются соединения небелковой природы. Например, липопротеиды кроме белка содержат липиды, гликопротеиды, фосфопротеиды – фосфорную кислоту. |
| Первичные | Вторичные | Третичные | Четвертичные |
Последовательность аминокислотных остатков в полипептидных цепи, называется первичной структурой белка. Она специфична для каждого белка. Молекуле белка полипептидная цепь частично закручено в виде α – спирали, витки которых скреплены водородными связями. Последние возникают между аминными и карбоксильными группами, расположен на противоположных витках спиралями. С=0…H-N. | Но не все участки белковой цепи находятся в виде α – спирали: некоторые аминокислоты (пропин, серин и др.) препятствуют ее образованию, и в этих местах спираль прерывается. Вид спирали характеризует вторичную структуру. Возможна также слоисто – складчатая структура | Пространственное расположение полипептидной цепи определяет третичную структуру белка. Отдельные цепи могут соединяться между собой прочными –s-s- связями (дисульфидными связями). Важное значение в образовании третичной структуры имеют слабые связи. В зависимости от пространства расположения полипептидной цепи форма молекул белков может быть различной. | Характеризует способ расположения в пространстве отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле состоящей таких цепей или субъединиц. |
3.2 Свойства белков молока
| № п/п | Свойства | Белки молока |
| 1. | Гидролиз полипептидов | Разрываются пептидные связи и образование свободных аминокислоты. Это р катализируется протеолитическими ферментами и играет большую роль переваривать белков в пищеварительном тракте, созреванию сыров и т.д. |
| 2. | Коагуляция | Можно осуществить, добавляя раствор белков дегидрирующие вещества (спирт, ацетон, сульфат аммония), разрушающие гидратную оболочку. Происходит осаждение белков, т.е. удаление этих веществ белки вновь переходит в нативное состояние. |
| 3. | Денатурация | Развертывается полипептидная связь белка, которая в нативной белковой молекуле была свернута. В результате развертывания на поверхности белковой молекулы выходят гидрофобные группы. При этом белок выпадает в осадок. |
3.3 Классификация белков
| № п/п | Классификация | Характеристика |
| 1. | Сывороточные белки молока | Β – лактоглобулин =52% ; α – лактоглобулин ≈ 23%; иммуноглобулин ≈ 16%; альбумин сывороточной крови ≈ 8%; лактоферрин и др. ≈ 1% |
| 2. | Белки оболочек жировых шариков | Казеин 80%; а31-казеин = 38%; а52 = 10%; β - казеин = 39%; K – казеин = 13%. |
3.4 Казеин, как основной белок молока
| Состав | Состав | Казеин Са фосфатным комплексом | |
| Элементарный | Фракционный | ||
Углерод – 53,1 Водород – 7,1 Кислород – 22,8 Азот – 15,4 Сера – 0,8 Фосфор – 0,8 В виде мицелл, сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом Са | Комплекс 4 фракций, а31, а52, β, х. Имеют молекулярную массу 19000 – 25000, различный аминокислотный состав. | Казеин является главным белком молока, его содержание колеблется 2,1 до 2,9% присутствии в виде казеина фосфатного комплекса. В чистом виде . | В молоке казеина содержится в виде казеинатов Са, соединенных с коллоидным фосфатом Са. Ионы Са могут присоединятся к карбоксильным группам нанесена R – COOH+Ca2+=R – COOCa+ R- COO 2R – COOH+Ca2+= Ca R- COO В первую очередь они взаимодействуют с остатками фосфорной кислоты казеина. При этом Са соединяется |
4. Липиды молока
4.1 Основные понятия о жирах
Липиды – общее понятие жиров и жиро – подобных веществ, обладающих одинаковыми физико-химическими свойствами.
Липиды не растворяются в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях (эфире, хлороформе, ацетоне и др.). К ним относят нейтральные жиры, фосфолипиды (лецитин, кефалин, сфингомнелин и др.); гликолипиды (цереброзиды и др.), стирины и др.
Жиры служат энергетическим материалом, выполняют функции запасных и защитных веществ: фосфолипиды и гликолипиды являются структурными элементами мембран клеток.
4.2 Состав молочного жира
Молочный жир сложная смесь глицерида в которой все три кислоты различны т.е с разной степенью твердости.
Количество жира в молоке колеблется от 2 до 6%, в среднем жирность составляет 3,4%. В свежее выдоенном молоке, молочный жир находится в жидком состоянии.
Молочный жир выделенной из молока содержит сопутствующие жироподобные вещества или природные смеси. К ним относятся фосфолипиды, гликолипиды, стерины, жирорастворимые пигменты (каротин),витамины (А, D, Е) диамоноглицириды и свободные жирные кислоты. Фосфолипиды способствует обмену липида, стерин служит исходным материалом для синтеза витамина D. Каротин для образования витамина А. Витамин является естественным антиокислителем жира.
4.3 Классификация липидов
4.4 Свойства молочного жира
Молочный жир под действием некоторых факторов (сильная щелочь, ферменты) расщепляется на глицерин и свободные жирные кислоты. Расщепление жиров с присоединением частиц воды на глицерид и жирные кислоты называют гидролизом жира.
При расщеплении жира гидроксида натрия образуется глицерин и натриевая соль жирной кислоты, этот процесс называется омылением.
Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков диаметром 1-5мкм.
4.5 Состояние жира в молоке
| Молочный жир | |
| Эмульсия | Суспензия |
Жидкое состояние Она состоит из несмешивающихся жидкостей, одна из которых (жир.шар) в виде мельчайших капелек распре-делена в другой жидкости. Жировые шарики имеют шаровидную форму. | Твердое состояние Она состоит из двух фаз – твердой и жидкой, где мелкие твердые частицы находятся во взвешенном состоянии. Жировые шарики имеют сферическую форму. |
4.6 Липоиды
В молоке в небольшом количестве содержатся жироподобные вещества, называемые липоидами.
К ним относят фосфатиды и стерины. В молоке в среднем содержится 0,03 – 0,05% фосфатидов. Молекула фосфатидов состоит из трех молекул жирных кислот в сочетании с глицерином и фосфором.
Эргостерины под действием ультрафиолетовых лучей превращаются в витамин D. Липоиды имеют большое значение в технологических процессах, особенно в маслоделии.
При гомогенизации и пастеризации молока часть фосфолипидов от 5 – 15% переходят из оболочек жировых шариков в водную фазу. При сепарировании молока 65 – 70% фосфолипидов переходят в сливки, при сбивания сливок 55 – 70% фосфолипидов переходит в пахту.
Стерины в молоке представлены в основном холестерине. Содержание стеринов в молоке 0,012-0,014%. В основном они находятся в оболочке жировых шариков. В молочном жире составляет 0,2-0,4%.
5. Углеводы молока
5.1 Общие понятия о молоке
Молочный сахар вырабатываемый только молочной железой. Лактоза – это белый кристаллический порошок с tпл0 α и β – форм 2020С (гидраты). Лактоза плохо растворима в холодной воде. Она относится к восстановившимся дисахаридом. Она менее сладка, чем сахароза. Содержание лактозы зависит от индивидуальных особенности и физиологического состояния животного.
Снижение концентрации лактозы наблюдается в Молозиве и в молоке при заболевания коров маститом.
Получают лактозу из сыворотки молока, принимают для приготовления питательных сред. При содержания лактозы в молоке составляет в среднем 4,6%, энергетическую (4,4-4,9%). Молочный сахар выполняет функцию и является стимулятором роста полезной микрофлоры кишечника новорожденного.
5.2 Строение молочного сахара
Лактоза – это дисахарид, построенный из остатков α-D – глюкозы β-D – галактозы, соединенных связью 1 – 4.
Молекулярная формула С12Н22О11
Структурная формула
При 200С содержится 40% α - лактозы, 60% β – лактозы. α – лактозы менее растворимы чем β – лактозы, обе формы может переходить одна в другую.
5.3 Свойства молочного сахара
1) При нагревании молока выше 1000С лактоза частично превращается в лактоулозу. Лактоулоза отличается от молочного сахара.
2) При высоких температурах нагревания молочный сахар карамелеобразуется и раствор приобретает коричневую окраску.
3) Нагревание молока выше 1000С вызывает легкое побурение. Оно обусловлено реакция между лактозы белками и некоторыми свободными аминокислотами в результате реакции образуется мелоединый – это вещества темного цвета с привкусом карамелей.
4) Молочный сахар под действием разбавленных кислот гидролизуется и распадается на D – глюкозу.
5.4 Виды брожения
Брожение – это процесс глубокого распада молочного сахара (без участия O2) под действием ферментов микроорганизмов.
При брожения молочного сахара распадается на более простые соединения: кислоты, спирт, углекислый газ, водород и т.д.
Брожение протекает на 2 стадии; На первой стадии лактоза под влиянием лактозы распадается на моносахариды.
Виды брожения:
1) Молочное брожение – это основной процесс при производстве кисломолочных продуктов, сыров и кислосливочного масла. Почти исключительно данный вид брожения протекает при производстве простокваши и ацидофильного масла.
С6Н12О6
2С3Н6О6
Гексоза молочная кислота
2) Спиртовое брожение – вызывают специальные молочные дрожжи. Оно протекает при выработке кефира, кумыса и ацидофилно-дрожжевого молока.
С6Н12О6
2С2Н5ОН+2СО2+О
Гексоза этанол
3) Пропионовокислые брожение – играет большую роль в созревании сыров с высокой температурой второго нагревания (швейцарский, советский сыр и т.д)
3С12Н22О11+3Н2О
8СН3СН2СООН+4СН3СООН+4СО2+4Н2О
Лактоза пропионовая кислота уксусная кислота
4) Масленокислые брожение – при производстве молочных продуктов данный вид брожения не желателен, т.к. является причиной появления в кисломолочном продукте неприятный вкус и запах, а в сырах вспучивания.
С6Н12О6 С3Н7СООН + 2СО2 + 2Н2
Гексоза масленая кислота
5.5 Другие виды углеводов
К другим углеводам молока относят: моносахариды (глюкоза и галактоза) и фосфорные эфиры (глюкоза-1-фосфат, глюкоза-6-фосфат, галактоза-1-фосфат и др.). Все эти вещества являются промежуточным соединениями процесса синтеза лактозы и других ортосахоридов молока. Фосфорные эфиры гексоз и триоз участвуют в различных видов брожения.
6. Минеральные вещества молока
6.1 Основные понятия о минеральных веществах
Минеральные вещества делятся:
Макроэлементы (Са, Р, Mg, Na, K, Cl, S)
Микроэлементы (Fe, Cu, Zn, J2, Co).
Количество минеральных веществ в молоке зависит: от рациона кормления, окружающей среды, времени года, а так же от природы животного и его физиологических особенностей.
Функции минеральных веществ:
Обеспечить построение костной ткани.
Создают осмотическое давления и буферные системы крови (Na, K)
Входят в состав некоторых гормонов (Cu, Zn, J2)
Входят в состав ферментов и витаминов (Fe, Co)
Минеральные вещества имеют большое, питательное и физиологическое значение; Они определяют некоторые свойства молока и особенности технологических процессов.
6.2 Макроэлементы
Среднее содержание наиболее важных макроэлементов в молоке (в мг, %) следующие, кальций- 120, фосфор- 95, калий- 140, натрий- 50, магний- 12, хлор- 100.
По содержанию катионов и анионов можно судить о солевом составе молока. К катионам молока относят Na+, K+, Ca2+, Mg2+. К анионам – фосфаты (
, 
, Н2РО
), цитраты (Zit
, HZit
, H2Zit-), хлориды (Cl-), сульфаты (SO
), карбонаты (НСО
). Считают, что в молоке преобладают фосфаты, цитраты и хлориды кальция, калия, натрия, магния. Они находятся в виде истинных и коллоидных растворов.
Большое значение для человека, особенно в детском возрасте имеют соли Са, поступающие из молока и молочных продуктов.
| Минеральные вещества | мг, Суточная потребность | Содержание в 100г. продукта, мг. | |||
| Взрослого человека | Грудных детей | Молоко пастеризованного | Творог жирного | Сыр, голландского | |
Кальций Фосфор Магний Железо | 800 1200 400 10 – 18 | 400 – 600 300 – 500 55 – 70 4 – 10 | 120,00 90,00 14,00 0,06 | 150,0 216,0 23,0 0,4 | 1040,0 540,0 50,0 1,2 |
Кальций находится в молоке в легко усвояемой и хорошо сбалансированной с фосфором форме. Соли кальция имеют огромное значение для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей (ионов) кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока (в сыроделии считается нормальным содержание 125— 130 мг % кальция в молоке), а их избыток вызывает коагуляцию белков молока при стерилизации.
Содержание кальция в молоке колеблется от 100 до 140 мг % (в молоке, заготовляемом в РФ, среднее количество кальция составляет от 110 до 126 мг %). Около 22% всего количества кальция прочно связано с казеином (от его содержания зависят размер казеиновых мицелл и их устойчивость), остальные 78% составляют фосфаты и цитраты. Большая часть этих солей (в основном фосфаты кальция) содержится в коллоидном состоянии (в виде агрегатов молекул) и небольшая часть (около 30%) — в виде истинного раствора.
Содержание магния в молоке составляет около 12 мг %. На долю солей, находящихся в виде истинного раствора, приходится 65—70% магния. Магний, вероятно, встречается в молоке в тех же химических соединениях и выполняет ту же роль, что и кальций. Сейчас роль магния пересматривается — выяснено, что его содержание в молоке, и особенно в молозиве, играет важную роль в развитии иммунитета теленка и защите его кишечника от инфекций.
Соли калия и натрия содержатся в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и цитратов. Содержание калия в молоке колеблется от 113 до 170 мг %, натрия — от 30 до 77 мг %. Соли калия и натрия имеют большое физиологическое значение. Они создают нормальное осмотическое давление крови и молока и обусловливают их буферную емкость. Кроме того, фосфаты и цитраты калия и натрия обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т. е. определенное соотношение между катионами кальция (и магния) и анионами фосфатов и цитратов. Иначе говоря, фосфаты и цитраты калия и натрия регулируют в молоке количество ионизированного кальция, влияющего на размеры и стабильность казеиновых мицелл.
Содержание хлоридов в нормальном молоке колеблется от 80 до ПО мг %. При заболевании животных маститом их количество в молоке резко повышается до 120—165 мг % и выше.
6.3 Микроэлементы
К ним относят медь, железо, цинк, кобальт, марганец, иод, фтор, селен, свинец и некоторые другие элементы.
В молоке микроэлементы связаны с белками и оболочками жировых шариков. Их содержание зависит от рационов кормления, стадии лактации, состояния здоровья животных и в сумме составляет около 800 мкг* на 100 г молока, или около 0,1% всех минеральных веществ.
Микроэлементы влияют на пищевую ценность и качество молока и молочных продуктов. Следует отметить, что коровье молоко при высокой пищевой ценности содержит мало железа и меди, поэтому при производстве сухих молочных продуктов детского питания в молочную основу добавляют глицерофосфат железа, сульфат меди и другие соли. Молочнокислые бактерии, входящие в состав бактериальных заквасок, чувствительны к содержанию некоторых микроэлементов в молоке (Мn, Fе, Со, Zn и др.).
Микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки (из воды, оборудования, тары и т. д.). Тогда они отрицательно влияют на качество молочных продуктов. Так, повышенное содержание меди и железа приводит к появлению в молоке окисленного привкуса, ускоряет процессы прогоркания и осаливания масла. Увеличенное количество в молоке свинца, кадмия, ртути может представлять угрозу для здоровья человека.
6.4 Пищевые ценности минеральных веществ
Пищевая ценность коровьего молока, как пищевого продукта, питания человека заключается в его высоком содержания Са. Са является важным компонентом костной части и зубов человека. 1% Са находится в составе клеточных тканевых жидкостей, которая необходима для свертывания крови механизмом мышечных сокращений, работой ферментов и стимуляции секреции гормонов. В коровьем молоке Са хорошо сбалансирован с Р, их соотношение составляет 1:1 – 1.3:1. Недостаток Mg в организме человека нагружает работу сердечных мышц, повышает предрасположенность к инфарктам.
7. Ферменты молока их характеристика, попадания в молоко
7.1 Основные понятия о ферментов
Ферменты (от лат. fermentum— закваска) — биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции в живых организмах. Под действием ферментов крупные молекулы белков, углеводов, жиров расщепляются па более мел кие, В свою очередь, продукты распада благодаря другим ферментам окисляются, освобождая энергию, содержащуюся в них*
Ферменты ускоряют реакции в десятки тысяч и миллионы раз. Действие ферментов строго специфично, т. е. каждый фермент катализирует только одну химическую реакцию. Фермент соответствует своему субстрату (веществу, химическое превращение которого он катализирует). На первой стадии ферментативной реакции фермент соединяется с субстратом и образуется так называемый фермент-субстратный комплекс, который затем преобразуется с разрывом химических связей субстрата, и продукты реакции отщепляются от фермента.
Ферменты действуют при определенной температуре, рН среды; их активность зависит от наличия химических веществ — активаторов и ингибиторов. Важнейшим фактором, от которого зависит действие фермента (скорость катализируемой им реакции) являемся температура. Оптимальная температура, т. с. температура, при которой наблюдается максимум активности ферментов, для большинства из них равна 40—500С. Доказано, что некоторые ферменты обладают способностью восстанавливать свою активность после тепловой денатурации. Важным фактором, влияющим на активность ферментов, является рН среды.
7.2 Классификация ферментов по их химической природе.
| № п/п | Классификация ферментов | Характеристика |
| 1. | Сложные белки: Коферменты Простые белки. | По химической природе ферменты представляют собой белковые вещества. Они могут быть простыми и сложными белками. Небелковая часть сложных белков называется коферментом. Коферментами могут быть металлы, витамины и другие соединения. Большинство гидролитических ферментов является простыми белками, окислительно-восстановительные и некоторые другие ферменты - сложными. Ферменты называют по тому веществу, на которое они действуют, прибавляя к корню названия окончание «аза»: липаза, лактаза, пептидаза и пр. |
| 2. | Внеклеточные | Внеклеточные ферменты (экзоферменты), в основном, связаны с процессом питания и поэтому легко выделяются клетками в окружающую среду. |
| 3. | Внутриклеточные | Внутриклеточные (эндоферменты) действуют внутри клетки и выделяются только после ее отмирания и автолиза (распада). |
7.3 Основные классификации ферментов
| № п/п | Классификация ферментов | Характеристика |
| 1. | Оксидоредуктазы | Это большая группа ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых организмах. |
| 2. | Дегидрогеназы | Это ферменты клетки молочной железы почти не вырабатывают. Накапливаются и молоке при размножении в нем бактерий. С увеличением количества бактерий в молоке активность редуктаз, как правило, возрастает. Вырабатываемые молочнокислыми бактериями и дрожжами, имеют большое значение при молочнокислом и спиртовом брожении. |
| 3. | Оксидазы | К ним относятся, главным образом, ксантиноксидазу, выделяемую клетками молочной железы. Она окисляет различные альдегиды и пуриновые основания (ксатин и др.) до соответствующих кислот. |
| 4. | Пероксидаза | Фермент окисляет различные соединения с помощью пероксида водорода. Пероксидаза (лактопероксидаза) содержится в молоке в больших количествах, попадает в него из клеток молочной железы. Фермент довольно термостабилен, разрушается при температуре около 800С. Реакцией на пероксидазу в молочной промышленности определяют эффективность пастеризации молока (проба па пероксидазу). Лактопероксидаза вместе с другими ингибиторами обусловливает бактерицидную фазу молока. |
| 5. | Каталаза | Это фермент окисляет пероксид водорода. Катализа переходит в молоко из тканей молочной железы, а также вырабатывается бактериями. Содержание нативной и бактериальной катализы колеблется. В свежем молоке с низким содержанием микрофлоры и полученном от здоровых животных, каталазы содержится мало. |
7.4 Другие ферменты молока
| № п/п | Классификация ферментов | Характеристика |
| 1. | Липаза | Ферменты катализируют гидролиз триглицеридов молочного жира; отщепляются жирные кислоты преимущественно и 1-м и 3-м положениях (с освобождением свободных жирных кислот, ди- и моно- глицеридов) Липазы, выделяемые микрофлорой молока — психотрофными бактериями и плесневыми грибами, — обладают высокой активностью. Они могут вызвать прогорклый вкус молока, масла и других продуктов. |
| 2. | Фосфатаза | Фермент фосфатаза гидролизует зфиры фосфорной кислоты. В свежевыдоенном молоке обнаружены щелочная фосфатаза (с оптимумом рН 9,6) и незначительное количество кислой фосфатазы (с оптимумом рН около 5). Фосфатазы попадают в молоко из клеток молочной железы. Щелочная фосфатаза концентрируется на оболочках жировых шариков, кислая связана с белками. |
| 3. | Протеазы | Протеазы катализируют гидролиз пептидных связей белков и полипептидов (обладая строгой специфичностью по виду связи). В молоке содержится небольшое количество нативной протеазы плазмина, переходящей из крови. Она вызывает гидролиз β-казеина с образованием γ – казеинов. Фермент термостабилен, инактивируется при температуре выше 750С . Микрофлора молока выделяет более активные протеазы, которые могут вызвать различные пороки молока и масла. Так, при размножении в молоке микрококков и гнилостных бактерий появляется горький вкус, при пониженной кислотности (35—40Т) наблюдается его свертывание. |
| 4. | Лактаза | Лактаза катализирует реакцию гидролитического расщепления лактозы на глюкозу и галактозу. Молочная железа фермент почти не вырабатывает, его выделяют молочнокислые бактерии и некоторые дрожжи. Лактаза имеет оптимум действия при рН 5 и температуре 400С. В последние годы возрос интерес к лактазе, так как е ее помощью можно превратить не усваиваемый некоторыми людьми молочный сахар и хорошо усваиваемую смесь глюкозы и галактозы. |
| 5. | Амилаза | Этот гидролитический фермент катализирует расщепление крахмала до декстринов и мальтозы. В нормальном молоке содержится небольшое количество &#
Подобные работы:
Актуально:
|