Часть I ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНОЙ ОТРАСЛИ
Глава 1. Молоко как сырье для молочной отрасли
Пищевая и биологическая ценность молока
Молоко (лактат) - биологический продукт секреторной деятельности молочной железы млекопитающего. Оно полностью обеспечивает всеми необходимыми питательными веществами нормальное развитие новорожденного. Обладая иммунологическими и бактерицидными свойствами (способностью разрушать и подавлять развитие посторонней микрофлоры), молоко защищает его от заболеваний, участвует в формировании его ферментной и иммунной систем.
В состав молока в оптимально гармонических сочетаниях входят: белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, вода, органические кислоты, газы, пигменты, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела и другие незаменимые компоненты для нормального вскармливания и обмена веществ детеныша. Молоко, содержащее в сбалансированном по качественному и количественному составу более 250 жизненно необходимых веществ, обладающих легкой и почти полной усвояемостью (96-98%), не имеет в природе равного себе продукта по пищевой и биологической ценности.
С глубокой древности молоко используется не только для питания, но и в лечебных и профилактических целях, поэтому его называли «источником здоровья», «пищей богов».
По определению великого русского физиолога И. П. Павлова «молоко - изумительная пища, приготовленная самой природой». Он указывал на то, что молоко обладает способностью самостоятельно, без участия коры головного мозга и при отсутствии аппетита, возбуждать пищеварительный тракт, вызывать отделение пищеварительных соков и усваиваться, «без чего не может происходить переваривание другой пищи»; этим обусловливаются особо целебные свойства молока для больных и ослабленных организмов; кроме того, белки молока легче и полнее усваиваются, чем белки других продуктов, и способствуют усвоению последних.
Все компоненты молока являются полноценными и играют важную роль в физиологии питания человека.
Белки молока - наиболее биологически ценный компонент. Образующиеся при расщеплении белков аминокислоты являются материалом построения клеток организма, ферментов, гормонов, антител при проявлениях деятельности иммунитета и др. Из всех животных белков белки молока наиболее полноценны. Казеин, альбумин и глобулин содержат все незаменимые аминокислоты (лизин, триптофан, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин). Недостаток в питании хотя бы одной незаменимой аминокислоты вызывает нарушение обмена веществ в организме человека. Сывороточные белки более ценны, чем казеин, так как содержат больше лизина, триптофана и других незаменимых аминокислот. Белки молока обладают липотропными свойствами, регулируя жировой обмен, повышают сбалансированность пищи и усвоение других белков. Обладая амфотерными свойствами, молочный белок защищает организм от ядовитых веществ. При отравлении организма тяжелыми металлами казеин вступает с ними в реакцию, образуя нерастворимые соли, которые выводятся из организма.
Важно, что белки в молоке находятся в растворенном состоянии, поэтому легко атакуются и перевариваются протеолитическими ферментами пищеварительного тракта. Усвояемость белков молока составляет 96-98%.
Серосодержащая аминокислота метионин является источником образования холина и фосфатидов, играющих важную роль в обмене веществ, предотвращающих жировое перерождение печени, атрофию эндокринных желез, изменение процессов передачи нервных возбуждений и др. Аминокислоты молочного белка аргинин и треонин нормализуют процессы роста и развития и поэтому особенно важны для детского организма.
Суточная потребность взрослого человека в аминокислотах (28,4 г белков молока или 14,5 г белков молочной сыворотки) полностью обеспечивается при потреблении 0,5 л молока.
Белки молока обладают водосвязывающей, эмульгирующей, пенообразующей способностью, что позволяет использовать их в производстве комбинированных биологически ценных продуктов.
Молочный жир по сравнению с другими природными жирами обладает наиболее сложным химическим составом (в образовании его глицеридов участвует свыше 157 жирных кислот). Его качественный и количественный глицеридный состав оптимально сбалансирован. Из природных жиров он обладает наиболее ценными пищевыми свойствами, является источником энергии для биохимических процессов в организме.
Молочный жир обладает высокой усвояемостью. Это связано с тем, что он находится в молоке в виде легкоусвояемых микроскопических жировых шариков в жидком состоянии. Температура плавления молочного жира 27-34 °С. Биологическая ценность молочного жира обусловлена содержанием жирорастворимых витаминов (А, Е, D) и незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, ара-хидоновой). Однако молочный жир содержит недостаточное количество полиненасыщенных жирных кислот, покрывая потребность человеческого организма на одну треть. Поэтому рекомендуется добавление в пищу растительного масла, богатого линолевой и линоленовой жирными кислотами. Недостаток полиненасыщенных жирных кислот в организме способствует развитию атеросклероза, тромбоза сосудов, сухости кожи, экземы и других заболеваний. Сопутствующие молочному жиру липоиды (фосфолипиды, лецитин, цероброзиды, стеарины, воски) играют важную роль в клеточном обмене веществ, интенсивности всасывания жиров, в образовании гормонов коры надпочечников.
Приятный вкус молочного жира облагораживает вкус молочных продуктов, обусловливает гомогенность и пластичность их структуры и консистенции.
Молочный сахар (лактоза) является источником энергии для биологических процессов в организме, способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. Обладая меньшей растворимостью, чем сахароза, он вызывает меньшее раздражение пищеварительного тракта, а вследствие замедленного гидролиза достигает толстого кишечника, где используется молочнокислой микрофлорой, создающей благоприятную кислую среду. Обладая в 5 раз менее сладким вкусом, чем сахароза, лактоза не снижает аппетита.
Минеральные вещества молока играют значительную роль в пластических процессах формирования новых клеток тканей, синтезе ферментов, витаминов, гормонов, а также в минеральном обмене веществ организма. В молоке содержится много солей кальция и фосфора, находящихся в оптимально сбалансированном соотношении и легкоусвояемой форме. Эти элементы необходимы организму для формирования костной ткани, кровообразования, деятельности мозга и др. Примерно 80% суточной потребности человека в легкоусвояемом кальции удовлетворяется за счет молочных продуктов. Кальций необходим для регулирования кровяного давления, уменьшения риска заболевания некоторыми разновидностями рака; йод участвует в синтезе гормона щитовидной железы - тироксина; железо входит в состав гемоглобина и некоторых ферментов; кобальт входит в состав витамина В12; медь катализирует окислительно-восстановительные процессы в организме; хлориды натрия и калия, фосфаты участвуют в построении элементов крови и плазмы; сера - в синтезе большинства белков, ряда витаминов, гормонов и других биологически активных веществ.
Биологическая ценность молока дополняется наличием почти всего комплекса
известных и необходимых для организма человека витаминов, содержание
которых изменяется в зависимости от периода года, от рационов кормления
животных; оно, как правило, повышается в летний период при содержании
скота на зеленых пастбищах.
Один литр молока полностью удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в животном жире, кальции, фосфоре; на 53% -в животном белке; на 35% - в биологически активных незаменимых жирных кислотах и витаминах А, С, тиамине; на 12,6% - в фосфолипидах и на 26% - в энергии. Энергетическая ценность молока составляет 2720 кДж/кг.
Наличие всех компонентов в оптимальном сочетании и легкопере-варимой форме делает молоко исключительно ценным, незаменимым продуктом для диетического и лечебного питания, особенно при желудочно-кишечных заболеваниях (колитах, холецистите, острых гастритах), болезнях сердца и кровеносных сосудов, печени, почек, сахарном диабете, ожирении. Молоко должно ежедневно потребляться для поддержания тонуса и увеличения продолжительности жизни.
Исключительное значение молоко имеет в питании детей, особенно в первый период их жизни. В оболочечном белке жировых шариков содержится значительное количество фосфолипидов, аргинина и треонина - аминокислот, нормализующих процессы роста и развития организма. Молоко является основным источником легкоусвояемых фосфора и кальция для построения костных тканей растущего организма.
Биологическая ценность молока дополняется тем, что оно способствует созданию кислой среды в кишечном тракте и подавлению развития гнилостной микрофлоры.
Не менее важную роль молоко играет как диетический и лечебный продукт для людей пожилого возраста, на это указывал еще Авиценна, живший свыше 1000 лет назад. Молоко и молочные продукты должны составлять не менее 20% ежедневного рациона пожилых людей. Для стареющего организма характер питания является очень важным фактором здоровья и продления жизни. Это связано с тем, что у людей старше 60 лет понижена интенсивность обменных процессов и усвояемость иищи, ощущается недостаток пищеварительных ферментов, ослаблены секреторные и моторные функции желудочно-кишечного тракта.
У них наблюдается обеднение скелета минеральными солями, изменение витаминного обмена, колебания в составе крови. Сопротивляемость организма к воздействию неблагоприятных погодных условий и резистентность организма к заболеваниям с годами снижаются. Противодействовать этим процессам в значительной мере может сбалансированное и рациональное питание.
С возрастом снижается не только интенсивность обменных процессов в организме, но и уменьшается потребность в пищевых веществах, появляется избирательность в их выборе. Резко снижается потребность в мясе и увеличивается - в растительно-молочных продуктах.
Молоко и молочные продукты крайне необходимы в рационе питания людей пожилого возраста. При этом целесообразно отдавать предпочтение маложирным или обезжиренным молочным продуктам. Желательное соотношение животных и растительных белков и жиров 1:1.
В настоящее время создаются молочные и растительно-молочные продукты для лечебно-профилактического питания пожилых людей.
Очень важная роль в питании пожилых людей отводится диетическим кисломолочным продуктам, наиболее легко и быстро усваивающимся организмом, требующим меньше пищеварительных соков, оздоравли-вающим желудочно-кишечный тракт. Создаются диетические кисломолочные продукты с лечебно-профилактическими свойствами, витаминизированные, с растительными биологически ценными наполнителями.
Для полного удовлетворения потребности населения Российской Федерации в молочных продуктах необходимо перерабатывать более 50 млн. тонн молока в год с увеличением мощностей по выработке диетических кисломолочных продуктов, творога, сыра и молочных консервов.
Молоко и молочные продукты
|
(в пересчете на молоко), |
392,0 |
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И АНАЛИЗ ПИТАТЕЛЬНОЙ ЦЕННОСТИ
Пищевая ценность и химический состав "Молоко коровье сырое 3,6% жирности, фермерское (непастеризованное, нестрерилизованное, некипяченое)" .
В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.
| Нутриент | Количество | Норма** | % от нормы в 100 г | % от нормы в 100 ккал | 100% нормы |
| Калорийность | 65 кКал | 1684 кКал | 3.9% | 6% | 2591 г |
| Белки | 3.2 г | 76 г | 4.2% | 6.5% | 2375 г |
| Жиры | 3.6 г | 60 г | 6% | 9.2% | 1667 г |
| Углеводы | 4.8 г | 211 г | 2.3% | 3.5% | 4396 г |
| Вода | 87.3 г | 2400 г | 3.6% | 5.5% | 2749 г |
| Зола | 0.7 г | ~ | |||
| Витамины | |||||
| Витамин А, РЭ | 30 мкг | 900 мкг | 3.3% | 5.1% | 3000 г |
| Ретинол | 0.03 мг | ~ | |||
| бета Каротин | 0.02 мг | 5 мг | 0.4% | 0.6% | 25000 г |
| Витамин В1, тиамин | 0.04 мг | 1.5 мг | 2.7% | 4.2% | 3750 г |
| Витамин В2, рибофлавин | 0.15 мг | 1.8 мг | 8.3% | 12.8% | 1200 г |
| Витамин В4, холин | 23.6 мг | 500 мг | 4.7% | 7.2% | 2119 г |
| Витамин В5, пантотеновая | 0.38 мг | 5 мг | 7.6% | 11.7% | 1316 г |
| Витамин В6, пиридоксин | 0.05 мг | 2 мг | 2.5% | 3.8% | 4000 г |
| Витамин В9, фолаты | 5 мкг | 400 мкг | 1.3% | 2% | 8000 г |
| Витамин В12, кобаламин | 0.4 мкг | 3 мкг | 13.3% | 20.5% | 750 г |
| Витамин C, аскорбиновая | 1.5 мг | 90 мг | 1.7% | 2.6% | 6000 г |
| Витамин D, кальциферол | 0.05 мкг | 10 мкг | 0.5% | 0.8% | 20000 г |
| Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ | 0.09 мг | 15 мг | 0.6% | 0.9% | 16667 г |
| Витамин Н, биотин | 3.2 мкг | 50 мкг | 6.4% | 9.8% | 1563 г |
| Витамин РР, НЭ | 1.2296 мг | 20 мг | 6.1% | 9.4% | 1627 г |
| Ниацин | 0.1 мг | ~ | |||
| Макроэлементы | |||||
| Калий, K | 146 мг | 2500 мг | 5.8% | 8.9% | 1712 г |
| Кальций, Ca | 120 мг | 1000 мг | 12% | 18.5% | 833 г |
| Магний, Mg | 14 мг | 400 мг | 3.5% | 5.4% | 2857 г |
| Натрий, Na | 50 мг | 1300 мг | 3.8% | 5.8% | 2600 г |
| Сера, S | 29 мг | 1000 мг | 2.9% | 4.5% | 3448 г |
| Фосфор, Ph | 90 мг | 800 мг | 11.3% | 17.4% | 889 г |
| Хлор, Cl | 110 мг | 2300 мг | 4.8% | 7.4% | 2091 г |
| Микроэлементы | |||||
| Алюминий, Al | 50 мкг | ~ | |||
| Железо, Fe | 0.067 мг | 18 мг | 0.4% | 0.6% | 26866 г |
| Йод, I | 9 мкг | 150 мкг | 6% | 9.2% | 1667 г |
| Кобальт, Co | 0.8 мкг | 10 мкг | 8% | 12.3% | 1250 г |
| Марганец, Mn | 0.006 мг | 2 мг | 0.3% | 0.5% | 33333 г |
| Медь, Cu | 12 мкг | 1000 мкг | 1.2% | 1.8% | 8333 г |
| Молибден, Mo | 5 мкг | 70 мкг | 7.1% | 10.9% | 1400 г |
| Олово, Sn | 13 мкг | ~ | |||
| Селен, Se | 2 мкг | 55 мкг | 3.6% | 5.5% | 2750 г |
| Стронций, Sr | 17 мкг | ~ | |||
| Фтор, F | 20 мкг | 4000 мкг | 0.5% | 0.8% | 20000 г |
| Хром, Cr | 2 мкг | 50 мкг | 4% | 6.2% | 2500 г |
| Цинк, Zn | 0.4 мг | 12 мг | 3.3% | 5.1% | 3000 г |
| Усвояемые углеводы | |||||
| Галактоза | 0.016 г | ~ | |||
| Глюкоза (декстроза) | 0.02 г | ~ | |||
| Лактоза | 4.8 г | ~ | |||
| Незаменимые аминокислоты | 1.385 г | ~ | |||
| Аргинин* | 0.122 г | ~ | |||
| Валин | 0.191 г | ~ | |||
| Гистидин* | 0.09 г | ~ | |||
| Изолейцин | 0.189 г | ~ | |||
| Лейцин | 0.283 г | ~ | |||
| Лизин | 0.261 г | ~ | |||
| Метионин | 0.083 г | ~ | |||
| Треонин | 0.153 г | ~ | |||
| Триптофан | 0.05 г | ~ | |||
| Фенилаланин | 0.175 г | ~ | |||
| Заменимые аминокислоты | 1.759 г | ~ | |||
| Аланин | 0.098 г | ~ | |||
| Аспарагиновая кислота | 0.219 г | ~ | |||
| Глицин | 0.047 г | ~ | |||
| Глутаминовая кислота | 0.509 г | ~ | |||
| Пролин | 0.278 г | ~ | |||
| Серин | 0.186 г | ~ | |||
| Тирозин | 0.184 г | ~ | |||
| Цистеин | 0.026 г | ~ | |||
| Стеролы (стерины) | |||||
| Холестерин | 10 мг | max 300 мг | |||
| Насыщенные жирные кислоты | |||||
| Насыщеные жирные кислоты | 2.15 г | max 18.7 г | |||
| 4:0 Масляная | 0.11 г | ~ | |||
| 6:0 Капроновая | 0.08 г | ~ | |||
| 8:0 Каприловая | 0.04 г | ~ | |||
| 10:0 Каприновая | 0.09 г | ~ | |||
| 12:0 Лауриновая | 0.1 г | ~ | |||
| 14:0 Миристиновая | 0.51 г | ~ | |||
| 16:0 Пальмитиновая | 0.64 г | ~ | |||
| 17:0 Маргариновая | 0.02 г | ~ | |||
| 18:0 Стеариновая | 0.35 г | ~ | |||
| 20:0 Арахиновая | 0.04 г | ~ | |||
| Мононенасыщенные жирные кислоты | 1.06 г | от 18.8 до 48.8 г | 5.6% | 8.6% | |
| 14:1 Миристолеиновая | 0.05 г | ~ | |||
| 16:1 Пальмитолеиновая | 0.09 г | ~ | |||
| 18:1 Олеиновая (омега-9) | 0.78 г | ~ | |||
| Полиненасыщенные жирные кислоты | 0.21 г | от 11.2 до 20.6 г | 1.9% | 2.9% | |
| 18:2 Линолевая | 0.09 г | ~ | |||
| 18:3 Линоленовая | 0.03 г | ~ | |||
| 20:4 Арахидоновая | 0.09 г | ~ | |||
| Омега-3 жирные кислоты | 0.03 г | от 0.9 до 3.7 г | 3.3% | 5.1% | |
| Омега-6 жирные кислоты | 0.18 г | от 4.7 до 16.8 г | 3.8% | 5.8% |
Энергетическая ценность Молоко коровье сырое 3,6% жирности, фермерское (непастеризованное, нестрерилизованное, некипяченое) составляет 65 кКал.
Основной источник: Скурихин И.М. и др. Химический состав пищевых продуктов. .
** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион» .
Калькулятор продукта
Пищевая ценность
Размер порции (г)
БАЛАНС НУТРИЕНТОВ
Большинство продуктов не может содержать полный набор витаминов и минералов. Поэтому важно употреблять в пищу разннообразные продукты, чтобы восполнять потребности организма в витаминах и минералах.
Анализ калорийности продукта
ДОЛЯ БЖУ В КАЛОРИЙНОСТИ
Cоотношение белков, жиров и углеводов:
Зная вклад белков, жиров и углеводов в калорийность можно понять, насколько продукт или рацион соответсвует нормам здорового питания или требованиям определённой диеты. Например, Министерство здравоохранения США и России рекомендуют 10-12% калорий получать из белков, 30% из жиров и 58-60% из углеводов. Диета Аткинса рекомендует низкое употребление углеводов, хотя другие диеты фокусируются на низком потреблении жиров.
Если энергии расходуется больше, чем поступает, то организм начинает тратить запасы жира, и масса тела уменьшается.
Чем полезен Молоко коровье сырое 3,6% жирности, фермерское (непастеризованное, нестрерилизованное, некипяченое)
- Витамин В12 играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин В12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Недостаток витамина В12 приводит к развитию частичной или вторичной недостаточности фолатов, а также анемии, лейкопении, тромбоцитопении.
- Кальций является главной составляющей наших костей, выступает регулятором нервной системы, участвует в мышечном сокращении. Дефицит кальция приводит к деминерализации позвоночника, костей таза и нижних конечностей, повышает риск развития остеопороза.
- Фосфор принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен, регулирует кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту.
Энергетическая ценность, или калорийность - это количество энергии, высвобождаемой в организме человека из продуктов питания в процессе пищеварения. Энергетическая ценность продукта измеряется в кило-калориях (ккал) или кило-джоулях (кДж) в расчете на 100 гр. продукта. Килокалория, используемая для измерения энергетической ценности продуктов питания, также носит название «пищевая калория», поэтому, при указании калорийности в (кило)калориях приставку кило часто опускают. Подробные таблицы энергетической ценности для русских продуктов вы можете посмотреть .
Пищевая ценность - содержание углеводов, жиров и белков в продукте.
Пищевая ценность пищевого продукта - совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.
Витамины , органические вещества, необходимые в небольших количествах в пищевом рационе как человека, так и большинства позвоночных. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Ежедневная потребность человека в витаминах составляет лишь несколько миллиграммов или микрограммов. В отличие от неорганических веществ витамины разрушаются при сильном нагревании. Многие витамины нестабильны и "теряются" во время приготовления пищи или при обработке пищевых продуктов.
— полноценный продукт питания. По словам лауреата Нобелевской премии академика И.П. Павлова, «между сортами человеческой еды в исключительном положении находится молоко как пиша, приготовленная самой природой». Легкая усвояемость — одно из наиболее важных свойств молока как продукта питания. Более того, молоко стимулирует усвоение питательных веществ других пищевых продуктов. Ежегодно в мире пьют более 500 млн л молока, потребление которого вносит разнообразие в питание, улучшает вкус других продуктов. Молоко обладает лечебно-профилактическими свойствами. Основное значение молока в природе заключается в обеспечении питанием рожденного молодого организма.
Пищевая и биологическая ценность молока и молочных продуктов выше, чем у других продуктов, встречающихся в природе. В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т.д.
При употреблении 1 л молока удовлетворяется суточная потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53 % — потребность в белке, на 35 % — в витаминах А, С и тиамине, на 26 % — в энергии. Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет около 65 ккал.
Пищевая ценность молока обусловлена его химическим составом. Он несколько различается для молока разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий их кормления.
Белки являются наиболее ценной составной частью молока. Они составляют около 3,3 %, в том числе казеина 2,7 %, альбумина 0,4 %, глобулина 0,12 %. Казеин относится к сложным белкам фосфопротеинам и содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок и образуется молочнокислый сгусток.
Казеин свертывается под действием сычужного фермента (вырабатывается железами слизистой оболочки желудка). После осаждения казеина из обезжиренного молока в сыворотке остаются сывороточные белки и некоторые другие компоненты.
Сывороточные белки по содержанию дефицитных незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) — наиболее биологически ценная часть белков молока, важная для пищевых целей. Главные из них — лактоальбумин и лактоглобулин — имеют высокое содержание ростовых и защитных веществ. В коровьем молоке эти белки составляют 18% общего количества белка, в козьем их в 2 раза больше. При нагревании выше 70 °С молоко теряет часть лактоальбумина и лакто глобулина, они денатурируются и выпадают в осадок. Поэтому для освобождения молока от микробов его подвергают пастеризации при температуре не выше 70 °С. Кроме того, в состав сывороточных белков входят иммуноглобулины (1,9-3,3 % общего количества белков) — высокомолекулярные белки, выполняющие роль антител и подавляющие чужеродные белки путем склеивания микробов и других чужеродных клеток.
Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.
Жир в молоке содержится в количестве от 2,8 до 5 %. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель — шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. При разрушении оболочки свободный жир образует комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировании, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки шариков жира и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.
Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов). Из нескольких тысяч триглицеридов молочного жира большую часть составляют разнокислотные, поэтому жир имеет относительно низкую температуру плавления и однородную консистенцию.
Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60-75 %), среди ненасыщенных — олеиновая (около 30 %). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой — зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты — масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4-10 %), которые обусловливают специфический вкус молочного жира. Меньшее содержание низкомолекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты — линолсвая, линолено- вая и арахидоновая (3-5 %).
Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость (температура плавления — 27-34 °С). Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные и насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.
К недостаткам молочного жира относится его низкая устойчивость к воздействию высоких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, растворов щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие гидролиза, окисления, осаливания.
Сопутствующие вещества в составе молочного жира составляют 0,3 — 0,55 %. Настерины приходится 0,2-0,4 %. Они представлены в основном холестерином в свободном состоянии или в виде эфиров жирных кислот, а также эргостерином и др. Наряду с простыми липидами в молочный жир входят разнообразные фосфолипиды (лецитин, кефалин и др.), которые обладают эмульгирующей способностью, участвуют в построении оболочек шариков жира. Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем каротиноидов — тетротерпе- новых углеводородов (каротинов) и спиртов (ксантофиллов). Содержание каротинов зависит от кормовых рационов, состояния животных и времени года (летом больше) и составляет 8-20 мг в I кг молочного жира.
Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды — в виде следов.
Дисахарид лактоза — основной источник энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30 % энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молоке лактоза находится в свободном состоянии в виде а- и p-форм. Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому его используют для питания молочнокислые бактерии, оздоравливаюшие среду желудка. При нагревании молока выше 95 °С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из-за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.
При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов — на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и проч.
Минеральных веществ в молоке содержится до 1 %, в их состав входит более 50 элементов. Основными из них являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Кальция в I л молока содержится 1,2 г, он необходим для формирования костей, регулирования кровяного давления. Соли кальция имеют большое значение не только для человека, но и для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока при изготовлении сыров, а их избыток — коагуляцию белков молока при стерилизации. Около 22 % всего кальция молока связано с казеином, остальное количество составляют соли — фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др.
Магний выполняет такую же роль, что и кальций, и встречается в таких же солях.
Натрий и калий содержатся в виде солей (ионов), и некоторое их количество связано с казеином и оболочками шариков жира. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ион- но-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов, цитратов (соли лимонной кислоты) и др. Хлориды натрия и калия обеспечивают определенное осмотическое давление крови. Их фосфаты и карбонаты входят в состав систем, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов.
Микроэлементы в молоке (железо, медь, кремний, селен, олово, хром, свинец и др.) связаны с оболочками шариков жира (Fe, Си), казеином и сывороточными белками (Fe, Си, Zn, Mn,Al, I, Sen др.), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn,Zn), витаминов (Со), гормонов (I, Zn, Си). Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, необходимых для обмена веществ в организме.
Ферменты являются биокатализаторами для биохимических реакций. Так, производство кисломолочных продуктов и сыров основано на действии ферментов классов гидролаз, оксидоредуктаз, грансфераз и других. Многие липолитические, протеолитические и другие ферменты вызывают глубокие изменения состава молока во время выработки и хранения молочных продуктов, что может привести к снижению их качества. По активности некоторых ферментов можно судить о санитарно-гигиеническом состоянии сырого молока или эффективности его пастеризации. Так, в зависимости от показателя псроксидазной активности молока делают вывод об эффективности его высокотемпературной пастеризации. По каталазной пробе судят о степени загрязненности посторонней микрофлорой пастеризованных молочных продуктов.
Высокая чувствительность щелочной фосфатазы к нагреванию положена в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и сливок (фосфагазная проба). Фермен глипаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира. В молоке в результате охлаждения может происходить перераспределение липазы с белков на оболочку шарика жира. При этом наступает гидролиз жира, выделяются низкомолекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая и др.) и молоко прогоркает. Спонтанное прогоркание молока вследствие гидролиза жира под действием липазы (липолиз) характерно для стародойного и маститного молока. Липолиз в обычном молоке возможен после перекачивания молока, перемешивания, гомогенизации и т.п. В сырах типа рокфор, камамбер липазы микроскопических грибов создают специфический вкус и аромат в результате выделения летучих жирных кислот при разложении жира.
Гормоны присутствуют в молоке в незначительных количествах; это тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин. Эндогенные гормоны, выделяемые эндокринными железами животного, попадают в молоко из крови. Экзогенные гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т.п.
Газы, растворенные в молоке, имеют в свежем молоке уровень 60-80 мл/1 л. В этом объеме углекислого газа 50-70 %, кислорода 5-10 %, а азота 20-30 %, имеется также некоторое количество аммиака. В процессе хранения вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается. Повышение содержания кислорода при перекачивании, транспортировании молока придает ему окисленный привкус. При пастеризации содержание кислорода и углекислого газа снижается.
Посторонние химические вещества могут попасть в молоко в результате кормления, повышенной радиации в зоне содержания животных и т.п. К вредным для человека веществам относятся примеси антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, остатки дезинфицирующих средств, бактериальные и растительные яды, радиоактивные изотопы. Их содержание не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078.
Факторы, формирующие качество, связаны с обработкой молока, которую проводят сразу же после выдаивания. Его фильтруют и охлаждают до возможно низких положительных температур. Своевременное охлаждение молока помогает продлить срок его хранения.
Поступившее на молочный завод молоко проверяют по органолептическим показателям, кислотности и содержанию жира. Принятое молоко очищают от механических примесей, затем нормализуют по жиру, т.е. снижают или повышают содержание жира, используя для этого нежирное молоко (обрат) или сливки.
При сепарировании и перекачке молока происходит частичная дестабилизация жировой эмульсии — выделение на поверхности жировых шариков свободного жира, их слипание и образование комочков жира. Для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышения ее стабильности, улучшения консистенции и вкуса молока проводят его гомогенизацию. Для этого нагретое молоко направляют в гомогенизаторы, где под высоким давлением его пропускают через узкую щель, в результате чего жировые шарики дробятся — их диаметр уменьшается в 10 раз.
Тепловая (пастеризация и стерилизация) необходима для уничтожения микроорганизмов и разрушения ферментов с целью получения продуктов, безопасных в гигиеническом отношении и с более продолжительным сроком хранения. В то же время должна максимально сохраняться пищевая и биологическая ценность молока, отсутствовать нежелательные изменения его физико-химических свойств.
Пастеризация может быть длительная (при температуре 63 °С молоко выдерживают в течение 30 мин), кратковременная (при температуре 72 °С в течение 15-30) и моментальная (высокотемпературная при 85 °С и выше без выдержки). В процессе нагревания происходит денатурация сывороточных белков (структурные изменения молекул) и молоко приобретает вкус кипяченого продукта или привкус пастеризации. В результате пастеризации и стерилизации в молоке уменьшается количество кальция из-за образования плохо растворимого фосфата кальция (выпадает в осадок в виде молочного камня или пригара вместе с денатурированными белками). Это ухудшает способность молока к сычужному свертыванию; при выработке творога и сыра в пастеризованное молоко добавляют хлорид кальция.
Стерилизация молока вызывает разложение лактозы с образованием углекислого газа и кислот — муравьиной, молочной, уксусной и др. Из-за денатурации белка оболочек шариков жира при стерилизации молока наблюдается вытапливание жира. Стерилизация молока в бутылках заключается в обработке его в автоклавах при следующих режимах: при 104 °С в течение 45 мин; при 109 °С в течение 30 мин; при 120 °С в течение 20 мин. Стерилизация молока в потоке производится при ультразвуковых температурах (УЗТ) 140-142 °С с выдержкой в течение 2 с и последующим охлаждением и розливом в асептических условиях. При УЗТ-стерилизации витаминов в молоке сохраняется больше, чем при стерилизации в бутылках. Более всего теряется витамина С (10-30 %).
Недостаточная тепловая обработка ведет к неполному инактивированию ферментов молока, которые вызывают в молоке и молочных продуктах нежелательные биохимические процессы. Результатом может стать снижение качества, вкусовых свойств и пищевой ценности продуктов. Так, липазы способствуют прогорканию молочных продуктов, а протеиназы бактериального происхождения вызывают свертывание У ЗТ-мол ока.
В результате пастеризации и стерилизации изменяются такие физико-химические и технологические свойства молока, как вязкость, поверхностное натяжение, кислотность, способность к отстою сливок, способность казеина к сычужному свертыванию. Молоко приобретает специфические вкус, запах и цвет, изменяются его составные части.
Пищевая ценность молочных продуктов
Пищевая ценность молочных продуктов определяется содержанием белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, ферментов и ряда других биологически активных веществ.
Общее содержание белков в коровьем молоке может колебаться в пределах 3,0-3,9%, в среднем 3,2%. Они представляют собой смесь различных фракций с относительной молекулярной массой выше 10тыс. В основном различают две основные группы: казеин (фракции белка, которые выпадают при подкислении молока до рН 4,6) и сывороточные белки (фракции, которые при подкислении остаются в растворимом состоянии). Казеины (α, β, γ и другие фракции) составляют в среднем 79% общего содержания белка, остальное - сывороточные белки, среди которых преобладают β-лактоглобулины и α-лактоальбумины и иммуноглобулины. Казеин в молоке находится в виде сложного комплекса с солями кальция и фосфорной кислоты. Казеины и сывороточные белки несколько отличаются по аминокислотному составу. Так, глутаминовой кислоты несколько больше в казеине, чем в сывороточных белках. Такой важной незаменимой кислоты, как цистин, в сывороточных белках содержится значительно больше, чем в казеине.
В коровьем молоке отмечается только небольшой недостаток серосодержащих аминокислот (за счет цистина). Скор равен 94%.
Помимо белков в молоке содержится незначительное количество (4-10%) небелковых форм азота, в том числе около 2% свободных аминокислот. Наличие свободных аминокислот имеет важное значение в молочной промышленности при производстве молочнокислых изделий и сыров, так как они являются важным источником питания молочнокислых бактерий.
Молочный жир состоит в основном из триглицеридов (98,2-99,5% от общего содержания). Кроме того, в молочном жире содержатся фосфолипиды (лецитина - 0,08-0,4 %, кефалина – 0,07-0,4%, сфингомиелина - 0,1%), свободные жирные кислоты (0,02%), а также вещества сопутствующие жирам - стерины (в основном холестерин), жирорастворимые витамины, углеводороды.
В основном липиды молока представлены триглицеридами, замещенными насыщенными жирными кислотами (пальмитиновой, стеариновой и миристиновой), небольшим количеством мононенасыщенных жирных кислот (олеиновой) и следовым количеством полиненасыщенных.
Свободных жирных кислот в молочном жире немного. Однако при хранении молока под действием липаз происходит гидролиз триглицеридов и содержание свободных жирных кислот увеличивается, что неблагоприятно, так как низкомолекулярные жирные кислоты, например масляная, имеют неприятный запах и участвуют в образовании тона «прогорклости» у молочных продуктов.
Липиды молока находятся в виде стойкой жировой эмульсии, образованной жировыми шариками, которые состоят из липидов, белков минеральных веществ. Шарики в основном имеют размер 2-6 ммк.
Свободные жирные кислоты в нормальном стандартном молоко составляют меньше 1мэкв на 100г жира. В случае заражения молока микробами, обладающими липолитической активностью, содержание свободных жирных кислот повышается, а при концентрации более 2мэкв на 100г жира в молоке появляется прогорклый привкус.
Молочные продукты являются важным источником витаминов группы В и жирорастворимых. Главными из них является витамин В 2 (рибофлавин) и витамин А (включая и β-каротин). Следует отметить, что содержание витаминов в молоке и молочных продуктах сильно (больше, чем белки и жиры) зависит от сезона, вернее от кормления животных. Так, в летний период при кормлении зелеными кормами содержание витамина А и β-каротина может, увеличиваться по сравнению с зимним стойловым кормлением в 4 раза (пределы колебания 13-35мкг%), а витамина D - в 5-8 раз (пределы колебания 0,04-0,2мкг%). Из-за повышенного содержания β-каротина летнее молоко бывает слегка желтого цвета. Молоко и молочные продукты, к сожалению, бедны витамином С. В связи с этим в некоторых городах производится витаминизация питьевого молока витамином С.
Основным углеводом молока является лактоза, а основной органической кислотой - лимонная. Помимо перечисленных в молоке обнаружены (в количестве менее 10мг%) такие аминосахара, как D-глюкозамин, D-галактозамин, сиаловая кислота (до 20мг%), α, D –глюкуроновая кислота (до 100мг%), фосфаты сахаров (в сумме до 100мг%). Лактоза в молоке находится в α- (38%) и β- (62%) формах.
Важнейшими микроэлементами молока являются кальций и фосфор. Кальций и магний присутствуют в виде солей фосфорной и лимонной кислот. При этом большая часть фосфата кальция связана с казеином в виде казеинкальций-фосфатного комплекса. Фосфор частично (40%) находится в виде фосфатов, а в основном входит в состав казеинкальцийфосфатного комплекса и в состав белков.
Микроэлементы, в том числе цинк, железо, медь, связаны как с белками, так и с жировыми шариками. Соотношение между этими фракциями весьма непостоянно.
В молоке в настоящее время обнаружено более 100 ферментов, в том числе оксиредуктазы (дегидрогеназа, оксидаза, пероксидаза, пероксид-дисмутаза), трансферазы, гидролазы (эстераза, гликозидаза, протеаза), липазы, изомеразы и лигазы. Большая часть о. них имеет нативное происхождение и переходит в молоко из клеток молочной железы во время секреции (к ним относятся щелочная фосфатаза, ксантиноксидаза, протеаза и др.).
Большое количество ферментов образуется микроорганизмами, попадающими в молоко при доении, из оборудования, воздуха и др. Действие этих ферментов на качество молока всегда отрицательное. Поэтому допускается определенный минимум их активности.
Молоко и молочные продукты относятся к незаменимым продуктам питания. Они являются основными продуктами диетического и лечебного питания и отличаются от других продуктов питания тем, что в их составе представлены все необходимые для организма вещества в оптимально сбалансированном состоянии. Молоко обеспечивает нормальный рост, развитие и жизнедеятельность организма. Высокие пищевые, биологические и лечебные свойства молока давно оценены; в древности молоку присваивали такие наименования, как “сок жизни”, “белая кровь”, “источник здоровья” и др.
Великий русский физиолог И.П. Павлов рассматривал молоко, “как удивительную пищу, приготовленную самой природой и характеризующуюся легкой удобоваримостью и питательностью”. Усвояемость молока и молочных продуктов в организме человека составляет 95-98%. Включение молочных продуктов в любой рацион повышает его полноценность и качественные показатели, способствует лучшему усвоению других компонентов.
Физиологическая ценность (ФЦ) - способность компонентов пищевых продуктов активизировать деятельность основных систем организма. ФЦ обеспечивается физиологически активными веществами (ФАВ).
В зависимости от действия на организм человека физиологически активные вещества можно подразделить на следующие группы:
1. ФАВ, оказывающие возбуждающее действие на нервную систему человека. К ним относятся алкалоиды: никотин, кофеин, теобромин, а также этиловый спирт.
2. ФАВ, влияющие на сердечно-сосудистую систему. В эту группу входят минеральные вещества, калий, магний, кальций; витамины В 1 , PP,
3. ФАВ, активизирующие пищеварительную систему. Включают минеральные вещества: натрий, хлор, ферменты, фосфолипиды, витамины, клетчатку, гемицеллюлозы, пектиновые, ароматические вещества, гликозиды, азотистые и безазотистые экстрактивные вещества, хмелевые смолы и кислоты.
4. ФАВ, усиливающие иммунную систему. К ним относятся вещества с выраженным бактерицидным и фунгицидным действием: полифенолы, красящие, ароматические вещества, витамины: В 1 , РР, гликозиды, органические кислоты, среди которых выделяются наибольшей бактерицидностью бензойная, салициловая, галловая, лимонная, молочная кислоты.
5. ФАВ, способствующие выведению из организма вредных веществ: шлаков, токсичных элементов, бактериальных идр. ядов. Эта группа представлена пектинами, клетчаткой, некоторыми белками.
Необходимо отметать, что вредными считаются вещества, не имеющие ценности для организма человека (например, бактериальные и грибные токсины), а также и полезные вещества, которые оказывают негативное воздействие на организм человека в дозах, превышающих ПДК.
Приведенный перечень ФАВ, относящихся к разным группам свидетельствует, что многие вещества пищевых продуктов отличаются многофункциональностью.
На организм человека благоприятно воздействуют нутрицевтические компоненты в молоке: кальций, лактоферрин, лактопероксидаза, иммуноглобулины, сывороточные белки, линоленовая кислота, олигосахариды, фосфолипиды и др.
Намного больше нутрицевтических компонентов содержит молозиво, и некоторые из них присутствуют в значительно более высоких концентрациях, чем в обычном молоке.
Молоко и молочные продукты являются исключительно ценными и незаменимыми продуктами при профилактике и лечении таких заболеваний, как желудочно-кишечные, болезни сердца и кровеносных сосудов, печени, почек, сахарного диабета, ожирения, острого гастрита и др. Они должны употребляться как часть сбалансированной диеты для поддержания тонуса и как фактор увеличения продолжительности жизни.
Молочные продукты имеют исключительное значение в питании детей, особенно в начальные период их жизни, т.к. содержит значительное количество фосфолипидов, незаменимых аминокислот, нормализирующих процессы роста и развития организма.
Физиологическая ценность молока значительно повышается при употреблении его в виде кисломолочных напитков. Употребление их способствует созданию кислой среды в кишечном тракте и как следствие подавлению гнилостной микрофлоры и нормализации пищеварения. Поэтому молочные продукты широко используются как лечебные средства при интоксикации организма ядовитыми продуктами гнилостной микрофлоры. Кисломолочные продукты усваиваются значительно легче и быстрее, чем молоко. Кроме этого в них содержится большое количество антибиотических веществ, обладающих бактерицидным действием.
Молоко (в количестве 1л) удовлетворяет суточную потребность человека в животном жире, кальции, фосфоре; на 53% – в животном белке; на 35% – в незаменимых жирных кислотах и витаминах А, С, тиамине; на 12,6% – в фосфолипидах и на 26% – в энергии.
Благодаря своему уникальному химическому составу молочные продукты могут заменить все другие пищевые продукты. Химический состав молока и молочных продуктов чрезвычайно разнообразный и все их компоненты имеют существенное значение в физиологии питания.
Молочные продукты содержат воду, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, органические кислоты, красящие вещества, иммунные тела, ферменты, газы и др. На химический состав оказывают влияние различные факторы: вид животного, возраст, условия кормления и содержания, период года и др. (табл. 2)
Таблица 2
Химический состав коровьего молока
Белковые вещества молочных продуктов . Они являются наиболее ценной в пищевом отношении частью молочных продуктов, состоят из казеина и сывороточных белков – альбумина и глобулина. Кроме них, в молочных продуктах содержатся белки оболочек жировых шариков и некоторые другие малоизученные белковые вещества, а также азотистые соединения.
Белки молочных продуктов имеют чрезвычайно благоприятный количественный и качественный состав аминокислот, в числе которых находятся все незаменимые аминокислоты. Поэтому белки молочных продуктов относят к полноценным. Кроме того, молочные белки в отличие от других животных белков сравнительно легко воспроизводимы и признаны наиболее дешевыми, что позволяет применять их с каждым годом все шире в качестве пищевых добавок к немолочным продуктам.
Молочный белок превосходит идеальный белок по аминокислотному составу, что и определяет его высокую физиологическую ценность (см. таблицу 3).
