Органолептические свойства молока
Содержание сухих веществ и СОМО в молоке.
Молоко - это биологическая жидкость, выделяемая молочной железой млекопитающих и предназначенная для поддержания жизни и роста новорожденного. Оно представляет собой жидкость белого цвета с желтоватым оттенком и приятным специфическим слегка сладковатым вкусом. Молоко образуется в молочной железе в результате глубоких изменений составных частей кормов в организме животного.
Молоко состоит из воды и сухого остатка включающего: жир, фосфатиды, стерины и другие азотистые вещества, белки, молочный сахар, минеральные соли, а также микроэлементы, газы, витамины, ферменты, гормоны. Поэтому по физико-химическим и органолептическим свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке.
Основные составляющие молока:
- белки молока. Количество белков в молоке колеблется от 3,05 до 3,85%. В их состав входит около 82 % казеина, 12 % альбумина, 6 % глобулина. Соотношение казеина, альбумина и глобулина в молоке изменяется в зависимости от периода лактации, кормления животных и других факторов.
Помимо указанных белковых веществ, в молоке содержится белок оболочек жировых шариков.
- витамины. Витамины участвуют в обмене веществ и являются катализаторами биохимических процессов. Отсутствие или недостаток витаминов в питании приводит к нарушению обмена веществ в организме. В молоке содержатся витамины А, В, В2, В12, D, С, РР, Н, фолиевая кислота, холин и пр.
- ферменты молока. Помимо витаминов в молоке находятся ферменты, способствующие ускорению биологических процессов. Большинство ферментов (внутриклеточные) входит в состав клеток организмов. Внеклеточные переходят из клеток в кровь и различные жидкости, где и проявляют свое действие. К числу внеклеточных ферментов относится пепсин, трипсин, сычужный фермент. Каждый из ферментов при определенных условиях ускоряет только один процесс. Ферменты чувствительны к действию высоких температур и при пастеризации молока разрушаются. При низких температурах ферменты теряют свою активность. Для активной деятельности ферментов наиболее благоприятной является температура 15 - 40 град. С. В молоке содержатся следующие ферменты: лактоза, амилаза, липаза, фосфатаза, пероксидаза, редуктаза.
Физические свойства молока:
- плотность. Плотность - это отношение массы вещества к занимаемому им объему. Плотность молока зависит от плотности его компонентов и изменяется от 1015 до 1033 кг/м куб. Белки, углеводы, минеральные вещества повышают, а жир понижает плотность молока. Определяют плотность различными методами, технометрическими, ареометрическими и гидростатическими весами. На плотность молока влияют все его составные части: г/см3: вода - 0,9998; белок - 1,4511; жир - 0,931; лактоза - 1,545; соли - 3,000.
Плотность молока изменяется от содержания сухих веществ и жира. Сухие вещества повышают плотность, а жир понижает. На плотность оказывают влияние гидратация белков и степень отвердевания жира. Последнее зависит от температуры, способа обработки и частично от механических воздействий. С повышением температуры плотность молока уменьшается. Это объясняется, прежде всего, изменением плотности воды - главной составной части молока.
Коэффициент расширения молочного жира значительно выше, чем воды. По этой причине плотность сырого молока при колебаниях температуры изменяется сильнее, чем плотность обезжиренного молока. Эти изменения тем больше, чем выше содержание жира.
Между плотностью, содержанием жира и сухого обезжиренного остатка существует прямая связь. Так как содержание жира определяют традиционным методом, а плотность измеряют быстро ареометром, то можно быстро и просто рассчитать содержание сухих веществ в молоке без трудоемкого и длительного определения сухих веществ путем сушки при 105оС. Для чего используют формулы пересчета:
С=4,9Ж+А + 0,5;
СОМО=Ж+А+ 0,76,
где С - массовая доля сухих веществ, %;
СОМО - массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, %;
Ж - массовая доля жира, %;
А - плотность в градусах ареометра, (оА);
4.9, 4, 5; 0.5; 0.76 - постоянные коэффициенты.
Плотность отдельных молочных продуктов, как и плотность молока, зависит от состава. Плотность обезжиренного молока выше, чем сырого. С увеличением жира плотность сливок снижается. Устанавливать плотность твердых и пастообразных молочных продуктов труднее, чем жидких. У сухого молока различают фактическую плотность и насыпной вес. Для контроля фактической плотности используют специальные нометры. Плотность сливочного масла, как и сухого молока, зависит не только от количества влаги и сухого обезжиренного остатка, но и от содержания воздуха. Последний определяют флотационным методом. Это позволяет определить содержание воздуха в масле по его плотности. Метод этот приближенный, но на практике этого достаточно.
- вязкость.
Вязкость - это свойство среды оказывать сопротивление относительному перемещению ее слоев. Выражают вязкость в паскаль - секундах (Па*с). Вязкость молока при 20 град. С в среднем равна 0,0018 Па*с. Вязкость молока обусловливается присутствием в нем сухих веществ и зависит от физико-химических свойств молока, лактационного периода и состояния животного, продолжительности хранения молока, кислотности, степени механического воздействия на него и других факторов. Изменение коллоидного состояния белков молока в первую очередь изменяет величину вязкости. Вязкость молока увеличивается при слиянии жировых шариков, а при раздроблении их уменьшается.
- поверхностное натяжение.
Поверхностное натяжение возникает в жидкостях на поверхности раздела фаз, например на границе жидкость - воздух. Поверхностное натяжение молока значительно меньше, чем воды. Это объясняется наличием в молоке таких поверхностно-активных веществ, как белки и фосфолипиды. Поверхностное натяжение непостоянно и зависит от таких факторов, как химический состав молока, продолжительность хранения перед измерением и температура. Образование пены на поверхности молока связано с поверхностными явлениями.
- теплофизические и оптические свойства молока.
Они характеризуются теплопроводностью, теплоемкостью и температуропроводностью. Для расчетов затрат теплоты или холода на нагревание или охлаждение молока и молочных продуктов необходимо знать их теплофизические свойства. Наиболее важными из них являются удельная теплоемкость, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности. Теплофизические свойства молока и молочных продуктов зависят от температуры, содержания сухих веществ (главным образом от количества и дисперсности), воды и т. д.
- оптические свойства молока (показатель преломления).
Они проявляются в способности молока к лучепреломлению благодаря тому, что составные части молока способны к рассеиванию света. Молоко имеет желтовато-белый цвет, интенсивность желтоватой окраски обусловлена наличием в нем жира. На оптических свойствах основан метод определения концентрации молочного сахара в молоке, содержания сухих веществ по сахарозе и пр.
Показатель преломления представляет собой постоянного вещества при определенной температуре и определенной длине волны и служит для идентификации чистых жидкостей. Молоко непрозрачно из-за присутствия в ней жира и белка. Например, количество белков определяют по разности между показателями преломления исследуемого молока и его сыворотке после осаждения белков раствором СаСl2 при кипячении, а содержание СОМО - по разности между показателями преломления молока и дистиллированной воды.
- осмотическое давление.
Осмотическое давление - это избыточное гидростатическое давление молока, препятствующее диффузии воды через полупроницаемую перегородку (мембрану). На осмотическое давление оказывают влияние лишь вещества, находящиеся в молоке в виде истинного раствора; другие вещества, например жир и белок, не влияют на эту характеристику.
- температура замерзания и кипения.
Температура кипения молока немного выше 100 град. С и равна 100,2 град. С. Температура замерзания молока ниже температуры замерзания воды и в среднем составляет -0,54 град. С. Обычно она колеблется в небольших пределах и меняется лишь при значительном изменении химического состава молока в начале и конце лактационного периода и при заболевании животных.
- электропроводность.
Она зависит от целевого состава и для нормального молока - величина постоянная. При заболеваниях животного, и особенно при мастите и туберкулезе вымени, электропроводность молока резко увеличивается. Молоко в начале лактации имеет минимальную электропроводность, в конце - максимальную. Удельная электропроводность молока в среднем составляет 46 * 10-2 См/м с колебаниями от 40 * 10-2 до 60 * 10-2 См/м. Ее обусловливают главным образом ионы - Cl-, Na+, K+, Н+, Са2+ и др. Электрически заряженный казеин, сывороточные белки и шарики жира в силу больших размеров передвигаются медленно и несколько тормозят подвижность ионов, то есть практически уменьшают электропроводность молока.