Етапи и перспективи на развитието на химията и физиката на млякото. Ролята на местните учени в развитието на химията и физиката на млякото. Химията, физиката (и биохимията) на млякото като наука е създадена през 20 ... 30 години на XX век. Професор G. S. Inikhov и професор J. S. Zaikovsky и продължени от други учени (P. F. Dyachenko, A. I. Ovchinnikov, A. P. Belousoai, I. I. Klimovsky и др.)
Георги Сергеевич Инихов (1886-1969).
Професор Г. С. Инихов посвещава почти 60 години от живота си на формирането на Националното училище по химия и биохимия на млякото и млечните продукти.
Г. С. Инихов през 1910 г., завършва физико -математическия факултет на Санкт Петербургския университет. Още от студентските си години той свързва съдбата си с млечната индустрия - неговата дипломна работа на тема „Химически състав и свойства на млякото от ярославски крави“ е отличена с диплома I степен.
След като завършва университета, Георги Сергеевич заминава за град Курган, голям център за производство на масло в Западен Сибир, където става ръководител на лаборатория за тестване на мляко.
Тук той изучава физико -химичните числа на млечните мазнини и влиянието на различни фактори върху тях, разработва метод за контрол на съдържанието на влага в маслото.
През 1916 г. той е поканен във Вологодския икономически институт за мляко като ръководител на експериментална биохимична станция, скоро е избран за професор на катедрата по биохимия на млякото и млечните продукти, а след това през 1924 г. (до 1930 г.) - ректор на института.
През 1917 г. Г. С. Инихов разработва метод за производство на сирище, което преди това е било внесено от чужбина; по -късно, според неговия план, в Москва е построен сирищен завод. Той отделя много време за изучаване на механизма на действие на сирището върху млечния казеин и влиянието на температурата, калциевите соли, киселинността на млякото и други фактори върху неговата активност. По това време Георги Сергеевич стана известен специалист в областта на биохимията на млякото и млечните продукти.
През 1922-1924г. той пише и публикува първите в света учебници „Химия на млякото и млечните продукти“ (за университети) и „Анализ на млякото и млечните продукти“. 13 1934 г. той публикува „Биохимия на млякото“ за хранителни университети, а през 1956 г. - за университети от млечната промишленост „Биохимия на мляко и млечни продукти“ за техникуми е публикувана от него през 1935 г. (и преиздадена през 1951, 1962 и 1970 г. G. ). Заедно с N. G1. Брио той е написал справочното ръководство „Методи за анализ на мляко и млечни продукти“. По това време хиляди студенти от цялата страна са учили по неговите учебници, а повече от едно поколение специалисти в млечната индустрия са учили според тях.
През 1930 г. Г. С. Инихов оглавява научната работа на Всесъюзния научноизследователски институт по млечната промишленост и продължава да води активна педагогическа дейност - той е ръководител на катедрата и чете курса „Биохимия на млякото“ в Московския институт на Инженери в млечната промишленост. От 1941 до 1952 г. Г. С. Инихов ръководи катедрата по органична химия и химия на млякото в Московския технологичен институт за месо и млечна промишленост, където до 1965 г. продължава да преподава курс „Биохимия на млякото“, Г. С. Инихов участва в много конгреси и конференции млечна промишленост, беше член на Националния комитет на СССР за млечния бизнес, както и на академични съвети на редица институти.
Януш Станиславович Зайковски (1887-1952). Професор Я. С. Зайковски е виден учен и талантлив учител, посветил 40 години от живота си на обслужване на млечната индустрия и селското стопанство.
Я. С. Зайковски през 1912 г. завършва химико-технологичния факултет на Лвовския политехнически институт и отива да работи в Агрономическата академия като асистент в катедрата по обща химия. През 1914 г. му е присъдена степента на доктор на химическите науки
Започва своята изследователска дейност през 1918 г. в експерименталната биохимична станция на Вологодския стопански институт за мляко. Тук през 1921 г. е избран за професор на катедрата по аналитична химия. Той насочва цялата си творческа енергия към изследване на естеството на ефекта на химозин (сирище) върху млечните протеини.
През 1924 г. Я. С. Зайковски отива на работа в Ленинградския земеделски институт. В Детско-селската зоотехническа експериментална станция той изучава минералния метаболизъм в тялото на селскостопански животни.
През 1925 г. е одобрен за професор по неорганична химия в Омския институт по земеделие и горско стопанство. Зоотехническата лаборатория, организирана от него, извърши обширна работа по изучаването на фуражите и тяхното влияние върху състава на млякото. През 1930 г. той е реорганизиран в Катедрата по биохимия и химия на млякото, която ръководи до последните дни от живота си.
За четиридесет години научна дейност в областта на биохимията и химията на млякото Я. С. Зайковски публикува шестдесет труда с голямо научно и практическо значение. Той отделя голямо внимание на изучаването на сосгава и свойствата на млечния казеин, разработва своя собствена теория (теорията на „пяната“) за образуването на масло, изучава механизма на киселинно и сирищно коагулиране на казеин при производството на сирена, и също така се занимава с основите на производството на консервирано мляко. Освен това той разработи редица нови методи за изследване на млякото.
Я. С. Зайковски
Работата получих широко признание. С. Зайковски - „Химия и физика на млякото и млечните продукти“, която той препечатва два пъти (през 1938 и 1950 г.). Той основава книгата на материала от лекциите, които той чете в продължение на няколко години пред студентите от факултета по млечна промишленост на Омския земеделски институт (сега Омски държавен аграрен университет).
Павел Федорович Дяченко (1905-1995) работи дълги години във ВНИМИ, след това в Московския технологичен институт за месо и млечна промишленост (в момента MGUPB),
През дългия си живот П. Ф. Дяченко направи много в областта на химията на млечните протеини ("Изследване на млечните протеини", 1959 p; "Теория за действието на сирището на фосфоамидазата", 1961; "Изследване на състава на калциево -казеинат фосфатния комплекс на мляко ", 1968 г. и др.). Той разработва технология за получаване на казеинати, термокалциева утайка и други протеинови продукти, метод за определяне на буферния капацитет на млякото и др. Той е един от авторите на учебника за университети „Технологии, мляко и млечни продукти“, 1974 г.
Андрей Игнатиевич Овчинников (1907-196U) първо работи в Ленинградския институт на млечните инженери, след това в Ленинградския институт на хладилната промишленост (сега SPbGUPiPT). Той е написал повече от 20 научни статии („Към косата при термичната коагулация на казеина“, „Опростен метод за определяне на калция в млякото“, „Ефектът на калция върху текстурата на сиренето“ и др.).
Александър Павлович Белоусов (1900-1989) работи плодотворно както в областта на сиренето, така и в производството на масло.
Върхът на неговата работа трябва да се счита за написването на фундаменталната монография „Физико-химични процеси при производството на масло чрез разбиване на сметана“ (1984), Ириней Иванович Климовски (1903-1996). Той отдаде цялата си любов и творческа дейност на сирене. Монографията му „Биохимични и микробиологични основи на производството на сирена“ (1966) е широко известна.
А. И. Чеботарев (1904-1991), 3. Х. Диланян (1903-1994), Д.А.П> аников (1902-1965) и Н. Н. Липатов (1923-1994) и учени.
Понастоящем огромно количество научноизследователска работа в областта на химията и физиката на млякото се извършва от екипи от служители на множество университети (градове Москва, Санкт Петербург, Вологда, Ставропол, Омск и др.).
Хранителна стойност на млякото и млечните продукти.
Тяхната роля в храненето на хората. Сред огромното количество продукти от животински и растителен произход, млякото и млечните продукти са най -хранителните по отношение на храненето. „Между разновидностите на човешката храна - пише великият учен Иван Петрович Павлов, - млякото е в изключително положение ... Колко удивително храната, приготвена от природата, се откроява от редица други сортове“
Високата хранителна стойност на млякото се крие във факта. че съдържа всички хранителни вещества, необходими на човек (протеини, липиди, въглехидрати, минерали, витамини и т.н.) в добре балансирани пропорции и в лесно смилаема форма.
Както знаете, животинските протеини играят важна роля в храненето на човека. Именно с дефицита на висококачествени животински протеини се свързва спадът в здравните показатели на населението на много страни - неговото физическо и психическо развитие, устойчивост на негативни влияния, работоспособност, продължителност на живота и т.н.
Според съдържанието на незаменими аминокиселини и смилаемостта от протеази в стомашно -чревния тракт, млечните протеини принадлежат към протеини с висока биологична стойност. В същото време хранителната стойност на казеина е донякъде ограничена от дефицита на съдържащата сяра аминокиселина цистин (аминокиселинният скор на метионин общо с цистин е малко под 100%). В суроватъчните протеини обаче балансът на дефицитните съдържащи сяра и други незаменими аминокиселини е по-добър, отколкото при казеина, следователно тяхната хранителна стойност е по-висока. Следователно добавянето на млечни протеини под формата на протеинови концентрати към растителни протеини, съдържащи недостатъчни количества лизин и триптофан, подобрява техния аминокиселинен състав.
Трябва да се отбележи, че млечните протеини имат редица важни функционални свойства, които дават възможност да се използват техните концентрати и като ценни компоненти на различни комбинирани хранителни продукти. Те включват високия им капацитет за свързване с вода, вискозитета, желирането, емулгирането, образуването на gten и редица други.
Функционалните млечни протеини включват кисел казеин, натрий, калий и цитратни казенати, консишстати, суроватъчно-протеинови концентрати. Всички те се използват широко в месната и млечната, хлебната и други хранителни индустрии като протеинови добавки и стабилизатори на структурата (производство на топени сирена, заквасена сметана, кисело мляко, бебешки млечни продукти, пудинги, кремове, хляб, тестени изделия и месни продукти). Всичко това прави възможно подобряването на качеството и биологичната стойност на традиционните продукти и създаването на фундаментално нови видове хранителни продукти.
В същото време, с недостиг на животински протеини, продуктите от соев протеин сега се използват широко. Комбинираните мол-протеинови продукти с използването на соева основа (кефир, извара, извара, различни десерти и др.) Се препоръчват за хранене на диабетици, пациенти с анемия, туберкулоза, язва на стомаха и други заболявания.
През последните години се появяват все повече данни, показващи, че казеинът от млякото е източник на редица биологично активни пептиди. Те включват гдикомакропептиди, които се отцепват от k-казеин от химозин, и фосфо-пептиди, получени от казеин 3 по време на храносмилането. Те допринасят за образуването на протеинови съсиреци с висока степен на дисперсия, а също така проявяват антигастринова активност, тоест способността да инхибират стомашната секреция (или имат обратен физиологичен ефект). Освен това, според предположението на акад. А. М. Уголев и редица чуждестранни изследователи, те могат да имат аналгетичен, успокояващ ефект.
Млечните мазнини и други млечни липиди имат определена стойност в храненето на хората. Както знаете, биологичната стойност на мазнините се определя от съдържанието на полиненаситени мастни киселини, точката на топене, несмилаемостта, количеството витамини А, О, Е (както и транс изомерите на ненаситените мастни киселини). В сравнение с животинските мазнини, млечните мазнини се абсорбират по -добре в човешкото тяло, тъй като имат ниска точка на топене (28 ... 3СГС) и са във фино диспергирана форма, коефициентът на смилаемост е 97,79> 7%. В сравнение с растителните мазнини, той съдържа сравнително малко есенциални мастни киселини. В същото време наличието на недостиг на арахидонова киселина, мастни киселини с къса верига, както и значителни количества фосфолипиди, витамини А, О в млечните мазнини повишава хранителната им стойност.
През последното десетилетие в Русия започна да се развива производството на млечни продукти с комбиниран или смесен мастен състав (масло, заквасена сметана, сладолед, кондензирано мляко, извара, топено сирене и др.), За производството на който зеленчуци се използват мазнини. Качеството и безопасността на комбинираните млечни продукти от мастна фаза, произведени у нас или внесени от чужбина, не винаги са гарантирани. За съжаление, за да спестят пари, производителите избират евтини растителни масла (палмови, рапични и др.) Или заместители на млечни мазнини с високо съдържание на транс -мастни киселини. Следователно е наложително да се разработят точни методи за контрол на фалшифицирането на млечните мазнини и определяне на масовата част на немолечните мазнини в продукти със смесен мастен състав.
Наред с протеините и млечните мазнини, хранителната стойност на млякото се определя от лактозата. Един от компонентите на лактозата - глюкозата е източник на синтез на резервния въглехидрат на тялото на новороденото - гликоген, а другият компонент - галактоза - е необходим за образуването на мозъчни гангликозиди. Трябва да се отбележат ценните свойства на лактозата - способността да подобрява усвояването на калция от червата на човека. И накрая, огромната физиологична роля на алкалното производно на лактозата - лактулозата, призната в света като основния пребиотик, използван за функционалното хранене, е много важна.
Както знаете, функционалните хранителни продукти са предназначени за възстановяване на нормалната човешка микрофлора, състояща се от бифидобактерии и лактобацили. който е в състояние да устои на колонизацията на червата от патогенни микроорганизми. Нарушаването на нормалната чревна микрофлора или дисбактериозата, придружена от производството на токсични съединения (фенол, индол, скатол и др.) От гнилостни микроорганизми, води до различни заболявания и намаляване на продължителността на живота на човека. Следователно използването на лактулоза за обогатяване на млечни продукти, предназначени за хранене не само за деца, но и за възрастни, ще помогне за решаване на проблема за подобряване на здравето на населението на нашата страна.
Хранителната стойност на млякото и млечните продукти до голяма степен се крие във високото съдържание на мляко в тях (в млякото е 120 mt%, изварата - 150, в твърдите сирена - 850 ... 1100 t%>).
Калцият е важен компонент на човешките кости и зъби, съставлявайки около 99% от целия доставен калций. Останалата част от неговото количество е в състава на клетъчни и тъканни течности, което е необходимо за коагулацията на кръвта, механизма на мускулните контракции, работата на ензимите и т.н. тъкан).
В кравето мляко калцият е добре балансиран с фосфор, тяхното съотношение е 1: 1… 1,3: 1 (vvorogeis ^ pe- 1: 1,5… 1: 2). За възрастни Институтът по хранене на Руската академия на медицинските науки препоръчва съотношението им в храната да е 1: 1,5, за деца - 2,3: 1.
По правило калцият, доставян с храната, е почти неразтворим във вода и се абсорбира слабо от тънките черва. Изключение е калцият в състава на млякото и млечните продукти, тъй като процесите на неговото усвояване и усвояване се влияят положително от лактозата, както и от съдържанието му в състава на фосфопептидите, образувани по време на протеолитичното разграждане на казеина. Така основната част от калпията (около 75%) в диетата се покрива именно от мляко, извара и сирена.
В същото време млякото е относително бедно на магнезий и микроелементи - желязо, йод, селен (понякога цинк), което може да доведе до нарушаване на сърдечния мускул, анемия, физическа и умствена изостаналост на децата, както и до сърдечно -съдови заболявания и имунодефицит. В момента се правят опити за въвеждане на калций в млякото (до ниво от 150 ... 180 mg%), както и желязо, йод и селен.
Млякото и млечните продукти са източник на много витамини за организма. Така 50 ... 70% от нуждите на човек от рибофлавин и 20 ... 70% от цианокобаламин се задоволяват с млякото и ферментиралите млечни продукти, а маслото и сирената са основният доставчик на витамини А и О.
По този начин хранителната стойност на млякото е неоспорима и то трябва да бъде незаменим хранителен продукт за човек през всички периоди от живота му. Ролята на различните млечни продукти в храненето също е много важна - ферментирали млечни напитки (извара, кисело мляко, кефир и др.), Извара, заквасена сметана, сирена, масло и др.
Физиологичните норми на консумация на мляко и млечни продукти (по отношение на млякото), препоръчани от Института по хранене на Руската академия на медицинските науки, са 1090 г на ден и 392 кг годишно.
Според Департамента по хранително -вкусовата промишленост на Министерството на земеделието на Руската федерация, реалното потребление на мляко и млечни продукти рязко е намаляло през последните години. Така че, ако през 1990 г. е било 386 кг годишно, то през 1999 г. е било 206 кг, или около 53% от препоръчителната норма. През 2000 ... 2002 г. производството на мляко на глава от населението леко се е увеличило и възлиза на 222 ... 228 кг. Според прогнозите на Министерството на земеделието на Русия през 2005 г. тя трябва да бъде 270.,. 310 кг, през 2010 г. - 343 ... 386 кг.
Млякото е колоиден разтвор на мазнини във вода. Под микроскоп ясно се вижда, че е хетерогенен: мастните кълба плуват в безцветен разтвор (серум).
Кравето мляко обикновено съдържа от 3 до 6% мазнини (главно естери на глицерол и наситени карбоксилни киселини - палмитинова, стеаринова), около 3% протеини, както и въглехидрати, органични киселини, витамини и минерали.
Протеинът казеин в млякото присъства в свързана форма - фосфатни групи, ковалентно свързани към аминокиселинните серинови соли с калциеви йони. При подкисляване на млякото тези соли се разрушават и казеинът се освобождава под формата на бяла изварена маса. В човешкия стомах, под действието на специални ензими, протича процес, наречен „изваждане на казеин“. Скисеният казеин се утаява и по -бавно се екскретира от тялото и следователно се абсорбира по -пълно. Казеинът е много хранителен: той съдържа почти всички аминокиселини, от които човек се нуждае, за да изгради свои собствени протеини. В чистата си форма той е безвкусен бял прах, неразтворим във вода. В допълнение към него, млякото съдържа и други протеини, като лакталбумин. При сваряване този протеин се превръща в неразтворима форма, образувайки характерен бял филм върху повърхността на варено мляко - пяна.
Захарната лактоза C 12 H 22 O 11, която е част от млякото, е изомерна към захарозата. В човешкото тяло, под действието на ензима лактаза, тази захар се разгражда до монозахариди глюкоза и галактоза, които лесно се усвояват. Поради това например бебетата попълват запасите си от въглехидрати. Интересно е, че при много хора (главно сред представители на монголоидната раса) тялото в зряла възраст губи способността си да разгражда лактозата.
Преминавайки през храносмилателния тракт, лактозата не се абсорбира, а се превръща в място за развитие на различни патогени, което води до общо неразположение. Ето защо народите от Далечния Изток (японски, китайски) практически не използват млечни продукти в храната си.
При промишлени условия млякото се подлага на термична обработка, чиято цел е да потисне развитието на микроорганизми и да удължи срока му на годност. За да направите това, млякото се пастьоризира - съхранява се 30 минути при 65 ° C, а също така се използва и краткотрайна топлинна обработка - то се загрява за 10-20 s до 71 ° C. В сравнение с пастьоризацията, термичната обработка запазва по -добре хранителните вещества, преди всичко витамините. За да се предотврати разслояването на млякото в сметана и суроватка, то се хомогенизира - преминава под налягане през малки дупки. Мастните кълба се смачкват, намаляват по размер и млякото става по -вискозно.
Значителна част от млякото се преработва за производството на масло, сирене и ферментирали млечни продукти (кефир, ферментирало печено мляко, кисело мляко, заквасена сметана).
За да се получи кефир, млякото се ферментира-държи се 8-10 часа при 20-25 ° C, като се добавя семе от млечнокисели бактерии. Под тяхното действие лактозата се разгражда до млечна киселина:
Млечната киселина определя специфичния вкус на кефира. Когато се натрупва в разтвор, казеинът се коагулира (съсирва се), който се освобождава в свободна форма. Следователно кефирът има по -гъста консистенция от млякото. Млечнокиселата ферментация на лактозата е придружена от алкохолна ферментация, поради което ферментиралите млечни продукти, по -специално кефирът, съдържат малко количество алкохол (до 0,03%). Ферментиралите млечни продукти също съдържат микроорганизми, които инхибират развитието на патогенни бактерии и по този начин подобряват храносмилането.
Изварата се получава и чрез ферментация на мляко с млечнокисели бактерии. Основната му съставка е казеиновият протеин.
За да се приготви масло, мастните капчици, които съставят млякото, трябва да бъдат отделени от суроватката. За това сметаната е съборена - горният, по -мастен слой се образува, когато млякото престои.
Казеинът се намира и в сирена. Те се получават чрез добавяне на бактериална стартерна култура и специални ензими към млякото, след което сместа се загрява до определена температура. Ензимите отново се въвеждат в освободения съсирек и се нагряват. В този случай има частична промяна в структурата и състава на казеина. След това сместа се разпределя във форми и дълго време - до шест месеца - се държи при ниска температура (не по -висока от 15 ° C). По време на узряването казеинът се разгражда ензимно на полипептиди и свободни аминокиселини. Някои аминокиселини се окисляват от атмосферния кислород, като по този начин се образуват амоняк, алдехиди, както и кето киселини, които придават на сиренето характерен аромат.
Киселото мляко е често срещан пример за денатурация на протеини.
ВЪВЕДЕНИЕ
Чупя хляб. Посягам към солницата.
Храна, Господи, благослови!
Колко жив сок в млякото,
Колко истинска любов към живота!
Млякото е продукт на ежедневното търсене. Млякото и неговите производни се консумират от хора от всички възрасти и националности. Авторите на проекта решиха да разберат колко полезни са млечните продукти, предлагани от руските производители.
ЦЕЛ:
определят състава и качеството на различните видове мляко
ЗАДАЧИ:
* Експериментално определете състава на млякото;
* Докажете наличието в млякото на хранителни вещества, необходими за хората;
* Проучете необходимостта от консумация на мляко сред учениците от началното училище;
* Дайте препоръки относно употребата на мляко и млечни продукти.
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧНА СТОЙНОСТ НА МЛЯКОТО
1.1 Биологична стойност
Млякото е биологична течност със сложен химичен състав. Той служи като пълноценна храна за новородени, както и като основна храна за човек на всяка възраст. Млякото е висококалоричен продукт. Древните философи го наричат „източник на здраве“, „сок, живот“, „бяла кръв“. Великият руски физиолог И. П. Павлов казва, че „млякото е най -леката храна за слаби и болни стомаси и с маса други сериозни заболявания“ / 1, с. осемнадесет/.
От древни времена млякото се е използвало като лек за много заболявания: при лечение на сърце, бъбреци и други органи. Помага за лечение на отравяне със соли на тежки метали, киселини и основи, йод и бром.
Коя домакиня не пие мляко? Дори ако никой от вашето домакинство не го пие, тогава със сигурност ядете сирене, извара или заквасена сметана!
Освен това млякото трябва да се добавя към много ястия. Така че, млечната каша е много по -вкусна от сварената във вода. Но от древни времена на млечните продукти се приписват наистина свръхестествени свойства!
В приказките млякото често служи като средство за придобиване на „вечна младост“. За да направите това, трябва да плувате в мляко. Беше отбелязано също, че жена, която си измива лицето с мляко, ще изглежда млада и привлекателна за дълго време. Ако правите млечни бани, кожата ви ще стане мека и кадифена, а тялото ще се изпълни със сила и жизненост. Това е използвано от египетската кралица Клеопатра / 7 /.
Суроватката (мътеница) се намира в някои кремове, но е по -полезно да се използва в естествената й форма. Избърсвайте лицето и шията с него ежедневно. След тази процедура се погледнете в огледалото и кажете: „Аз съм красива“!
1.2 Химичен състав на млякото
Установено е, че млякото съдържа над сто ценни компонента, много от които природата не е повтаряла в нито един от другите продукти. Той включва всички вещества, необходими за живота на организма: протеини, мазнини, въглехидрати, минерални соли, витамини. Тези млечни компоненти са добре балансирани, което го прави лесен и напълно смилаем. Смилаемостта на млякото и млечните продукти варира от 95 до 98%. Млякото също помага за усвояването на други храни.
Млякото се състои от вода (средно 87,5%) и сухо вещество (12,5%) / 1, стр. 218 /.
Натуралното мляко съдържа 25 вида мастни киселини, 20 аминокиселини, повече от 30 макро- и микроелементи и много други биологично активни вещества. Специалната стойност на млякото е, че осигурява на човек пълноценен протеин от животински произход, чиято биологична стойност значително надвишава стойността на протеините от говеждо, свинско и яйца. По количеството на незаменимите аминокиселини, които не се образуват в човешкото тяло, но трябва да бъдат доставени с храна, кравето мляко превъзхожда другите хранителни продукти.
Фуражите оказват влияние върху качеството на млякото, сметаната, консистенцията на млечните мазнини. И така, зелената паша придава кремаво -жълт цвят на млякото, сметаната, маслото. Зелето, силажът, морковите и тревното брашно спомагат за поддържане на цвета на млякото през зимата.
Някои храни (рутабага, ряпа, зеле и зеле, блатове, захарно цвекло и силаж) могат да придадат неприятен вкус и мирис на млякото, особено когато се хранят в големи количества.
В млякото има около тридесет витамини. Именно млечните продукти играят особено важна роля в снабдяването на организма с витамини. Най -важните от тях са:
витамин А (ретинол), В (тиамин), Bg (рибофлавин), С (аскорбинова киселина), D (калциферол), Е (токоферол), Н (биотин), РР (никотинова киселина)/ 2, стр. 56 /.
ГЛАВА 2. ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА
2.1 Проучване на качеството на млякото според данните на опаковката
Не всички млечни продукти са създадени равни и са еднакво полезни за вашето здраве. Като начало определихме състава на млечните продукти въз основа на данните на опаковката.
Цел:
определят качеството на млечните продукти у дома.
Задачи:
- Въз основа на данните на опаковката идентифицирайте наличието на вредни за здравето вещества;
- Определете състава на млечните продукти;
- изготвяне на бележка до купувача.
Предположение:
не всички млечни продукти са създадени равни и са еднакво полезни за здравето.
МЛЯКО се случва:
* НОРМАЛИЗИРАНО;
* ВЪЗСТАНОВЕНО;
* ХОМОГЕНИЗИРАН;
* ПАСТЕРИЗИРАНО;
* ПИЙНЕ.
Нормализирано - тоест разредено, доведено до определен процент мазнини.
Възстановен - Възстановен чрез комбиниране на прах и вода.
Хомогенизирани - растителни мазнини се добавят към млякото
Пастьоризиран - дезинфекциран чрез краткотрайно нагряване
В резултат на това въз основа на данните върху опаковката на продукта беше определено най -доброто и най -лошото качество на млякото.
Най-добро качество
Най -лошо качество
2.2 Определяне на органолептичните показатели за качеството на млякото
За експерименталната част от работата купихме мляко от магазина с различни проценти протеини и мазнини, а също така взехме мляко, което пият децата на нашето училище.
Мляко за експеримента:
Определяне на външния вид на млякото.
За да определим външния вид на млякото, го изляхме в чаша до средата на обема. Внимателно изследвахме млякото и отбелязахме, че в него няма различни замърсители и примеси, а също така отбелязахме хомогенността му.
Определяне на млечния цвят.
Наляхме 50-60 мл мляко в чаша. Донесоха бял лист хартия на чаша и сравниха пробите. Видяхме, че млякото във всички чаши има различни нюанси на бяло (данни в таблицата).
Определяне на консистенцията на млякото.
За да се определи консистенцията на млякото, то се излива в епруветка до средата на обема. Затворете епруветката и леко я разклатете, за да намокрите стените. Млякото се оставя да се отцеди и в продължение на 1-2 минути и след това се определя, че стените на епруветките не са равномерно покрити с мляко.
Определяне на миризмата на мляко.
Малко повече от половината от обема му се излива в епруветка с мляко, затворена със запушалка. След това енергично разклатиха и подушиха млякото.
Миризмата се определя от многократно вдишване.
Установихме, че млякото мирише различно във всяка епруветка.
Определяне на вкуса на млякото.
Изсипахме 10-20 мл мляко в чаша. След това отпиха глътка мляко в устата си и го задържаха известно време. След всяка проба мляко изплаквахме устата си с вода и правихме кратки почивки между отделните измервания. По този начин ние установихме, че млякото има вкус от сладникав до безвкусен.
2.3 Определяне на физико -химичните параметри на млякото
2.3.1 Определяне на рН на млечната среда.
Веществата, съдържащи се в млякото, са амфотерни по природа, т.е. показват свойствата както на киселини, така и на основи, така че индикаторът не трябва да променя цвета си.
Но опитът показва, че универсалният индикатор, когато се потопи в млякото, променя цвета си на бледозелен. Това предполага, че това мляко има слабо алкална среда. Така научихме, че содата се добавя към млякото, така че да не се вкисне допълнително, а именно содата (NaHCO 3) и дава на млякото слабо алкална среда. Содата се добавя към млякото като консервант.
2.3.2. Определяне наличието на млечна киселина.
Всеки знае, че киселото мляко има кисел вкус. Може ли това да се потвърди и химически? Оставихме млякото топло за два дни. В него се появи утайка (изварено мляко) и универсалният индикатор промени цвета си на червен, което показва наличието на млечна киселина (CH3-CH-COOH) / OH в млякото
2.3.3. Определяне на наличието на протеин.
Протеинът се определя с помощта на цветни реакции:
КСАНТОПРОТЕИН: Когато към протеина се добави концентрирана азотна киселина и се нагрява, се образува жълта утайка.
БИУРЕТИЧНО: чрез добавяне към протеина (мляко), утайка от Cu (OH) 2 се утаява - синьо, се появява виолетов цвят.
2.3.4 Определяне на наличието на въглехидрати.
Млякото от бозайници съдържа лактоза (млечна захар), която е дизахарид и се състои от молекула глюкоза и галактоза.
CH 22 O 11 + H 2 O = C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 3
Млякото съдържа 4 - 6% лактоза. Има мека сладост.
За да се докаже наличието на въглехидрати в млякото, ние го загряхме заедно с Cu (OH) 2 - синя утайка и получихме червена утайка, която потвърждава наличието на глюкоза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Научиха се да определят химичните свойства на млякото.
2. Изучава полезните свойства на млечните продукти.
3. Състави практически препоръки за консумацията на този продукт и неговите производни.
Въз основа на проучване на данните върху опаковката на продукта беше установено, че най -добрата проба, която закупихме, е млякото „Мляко изобилие“ от Млечната фабрика „Енгелс“, а най -лошата проба е снежната топка „Мляко изобилие“ от същия производител .
Въз основа на определянето на органолептичните показатели за качеството на млякото, изследването на физико -химичните показатели установи, че най -добрата проба е млякото "Кошкинское".
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Горбатов. Биохимия на млякото и млечните продукти, - М .: Лека промишленост, 1984, 344s
2. ГОСТ 23454 - 79. Мляко. Метод за определяне на инхибиращи вещества, М .: изд. - в стандарти, 1989. - стр. 374 - 380.
3. Работилница по биологичните основи на земеделието: Уч. Ръководство за студенти по биол. Специалист. Пед. Институт - tov / I.M. Ващенко, К.Н. Ланге, М.П. Меркулов, Изд. И. М. Ващенко, - М.: Образование, 1982 г. - стр. 359 - 370
4. "Качеството на млечните продукти" Н. В. Барабанщиков (Издателство "Колос", 1980);
5. "Млечнокисели продукти" V.P. Кугенев (Москва, Издателство на Университета за приятелство на народите)
6. Енциклопедия за деца. Допълнителен обем. Лична безопасност. - М., Avanta +, 2001 - 448 стр., Ill.
7. материали на списание "По света"
8. www.vokrugsveta.ru,
9. www.prodpit.ru,
10. www.parents.ru/nutrition.html
11. Химия. 10: учебник. за общо образование. институции / Х46 О.С. Габриелян, Ф. Н. Маскаев, С. Ю. Пономарев, В. И. Теренин - 4 -то изд., Стереотип. - М. Дрофа, 2003
12. Химия. 11: учебник. за общо образование. институции / Х46 О.С. Габриелян, Г.Г. Лисов - 4 -то изд., Стереотип. - М. Дрофа, 2004
РАБОТАТА Е ИЗПЪЛНЕНА
ученици от 8 клас
Ляхов Иван, Полински Артьом, Торгашова Дария
Общинска образователна институция
„Средно училище номер 33“
Град Енгелс, Саратовска област
ЛИДЕРИ
учител по биология Гранкина Людмила Василиевна,
учител по география Соленкова Наталия Николаевна,
учител по биология Чермашенцева Ангела Сергеевна
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ
Държавно учебно заведение за висше професионално образование "Оренбургски държавен университет"
Катедра „Технология за преработка на мляко и месо“
O.V. БОГАТОВА, Н.Г. ДОГАРЕВА
ХИМИЯ И ФИЗИКА НА МЛЯКОТО
Препоръчан от Академичния съвет на Държавното учебно заведение за висше професионално образование „Оренбургски държавен университет“ като учебник за студенти, записани в програми за висше професионално образование по специалност „Технология на млякото и млечните продукти“
Оренбург 2003 г.
BBK 36.95ya73 B 73
UDC 637.1 (0758)
Рецензент кандидат на селскостопански науки, професор В.С. Антонова
Богатова О.В., Догарева Н.Г.
B73 Химия и физика на млякото: Учебник.-Оренбург: GOU OSU,
Това ръководство съдържа цикъл лекции по дисциплината "Химия и физика на млякото", обхващащи основните раздели на курса в съответствие с изискванията на одобрената програма.
Наръчникът е предназначен за студенти, записани във висши професионални образователни програми по специалност 271100
Догарева
© GOU OSU, 2004
Въведение
Биологичната химия или биохимията е наука, която изучава химичния състав на организмите и химичните процеси, които стоят в основата на техния живот.
Един от най -важните компоненти на биологичната химия, който се занимава с изучаване на биохимичните процеси, протичащи в суровините от растителен и животински произход по време на тяхното съхранение и преработка, е техническата биохимия, по -специално биохимията на млякото, месото, зърното и др.
Производството на млечни продукти се основава на биохимични трансформации на основните съставки на млякото. В тази връзка, в курса по биохимия на млякото и млечните продукти, значително място се отделя на изучаването на състава на млякото, като се отчита химическата природа, структурата, биологичната стойност, функционалните свойства, както и биохимичните промени в млечни компоненти по време на съхранение и преработка. Когато се описват процесите, протичащи в млякото, се обръща внимание както на чисто биохимичните, така и на свързаните с тях химични и физико -химични процеси. Млечните продукти се образуват в резултат на съвместното преминаване на тези процеси и не винаги е възможно да се установи границата, където някои свършват, а други започват. Затова дисциплината се нарича „Химия и физика на млякото“. При изучаване на биохимията на млякото и млечните продукти се използват постиженията на сродните науки, като органична, физична и колоидна химия, физиология, животновъдство, биохимия на храните и др. В същото време биохимията на млякото служи като научна основа за последващо изучаване на технологията и микробиологията на млякото и млечните продукти.
Етапи и перспективи на развитието на химията и физиката на млякото Голямо влияние върху развитието на биохимията на млякото като наука за млякото
предоставени изследвания от големите руски учени И. П. Павлов и И. И. Мечников. И. П. Павлов (1849-1936) за първи път дава научно обяснение за лесната смилаемост и усвояемост на съставните части на млякото и млечните продукти, той притежава добре познатото определение за хранителната стойност на млякото като продукт, приготвен от природата себе си. И. И. Мечников (1845-1916), занимаващ се с въпросите за дълголетието, пръв обърна внимание на изключително ценните диетични и лечебни свойства на ферментиралите млечни продукти, които са потвърдени и напълно обяснени към настоящия момент.
Систематичното изследване на свойствата на млякото и млечните продукти е инициирано от A.A. Калантар - основател на местния млечен бизнес. A.A. Калантар (1859-1937) организира първата млечна лаборатория в Русия в млечното училище „Едимонов“, в която изучава процеса на производство на швейцарско сирене, използването на калциеви соли в неговото производство, разработването на формули за изчисляване на млечните твърди частици и др. . A.A. Калантар активно участва в обществения живот
нито в страната, той е извършил много педагогическа работа, първо в училището на Едимонов, след това в Московската селскостопанска академия на името на К. А. Тимирязев и Ереванския зооветеринарен институт.
Биохимията на млякото (химия на млякото) като наука е създадена в съветско време от професори Г.С. Инихов и Я.С. Зайковски. G.S. Инихов е автор на множество изследвания за изучаване на състава и свойствата на млякото и млечните продукти, разработването на методи за контрол на качеството на суровините и готовите продукти и др. Той пише (1922-1926) първите учебници „Химия на млякото "и" Анализ на млякото ". Впоследствие неговите учебници по биохимия на млякото и млечните продукти за техникуми и университети и практически наръчници за методи за анализ на мляко и млечни продукти са препечатвани многократно. G.S. Инихов обърна голямо внимание на педагогическата работа. Дълги години работи във Вологодския млечен институт и Московския технологичен институт за месо и млечна промишленост, където обучава много кандидати и доктори на науките.
Научно -педагогическа дейност на професор Я.С. Зайковски започва във Вологодския млечен институт, след което работи дълги години в Омския земеделски институт. Неговите трудове са посветени на изучаването на състава, физико -химичните свойства на млякото, химията на сирищната коагулация, развитието на теорията за образуването на масло и др. Работата на Я.С. Зайковски „Химия и физика на млякото и млечните продукти“, публикувана през 1930 г. и препечатана през 1938 и 1950 г.
Значителен принос за развитието на биохимията на млякото има професор С.В. Паращук (1873-1950). Той извърши много работа, за да проучи ефекта на фуражите върху състава и свойствата на млякото и маслото, свойствата на сирището и пепсина. Той разработи основите на технологията за детски медицински и диетични млечни продукти и организира тяхното производство за първи път в СССР. Дълги години той обучава технологични инженери в Ленинградския институт на млечните инженери, където от 1931 до 1949 г. ръководи катедрата по технология на млякото и млечните продукти.
Развитието на биохимията на млякото и млечните продукти беше улеснено и от работата на A.P. Белоусова, Н.П. Брио, Д.А. Граникова, Р.Б. Давидов, 3.Х Диланян, П.Ф. Дяченко, М.М. Казански, И.И. Климовски, М.С. Коваленко, А.И. Овчинникова, А.И. Чеботарев и др.
V в момента огроменизследователската работа в областта на биохимията на млякото се извършва от екипи от служители на Всесъюзния научноизследователски институт по млечната промишленост (ВНИМИ), Всесъюзния изследователски институт по масло и сирена промишленост (ВНИИМС) НПО Углич, украинския Изследователски институт за месо и млечна промишленост (Ukr-NII-Myasomolprom) n учени от редица висши учебни заведения.
V През последните години биохимията на млякото като наука преживява период на бързо развитие. Това до голяма степен беше улеснено от използването на такива съвременни методи на биохимични изследвания като газо-течна и тънкослойна хроматография, електрофореза, спектроскопия, електронна микро-
scopy и редица други.
Напредъкът в развитието на биохимията на млякото направи възможно подобряването на съществуващите технологични процеси, разработването на нови направления за преработка на мляко и повишаване на хранителната, биологичната стойност и вкуса на млечните продукти. Във връзка с непрекъснато нарастващото влияние на биохимията на млякото върху технологията за получаване и преработка на мляко, става очевидно значението на изучаването на тази дисциплина за специалист в млечната промишленост. Само задълбоченото познаване на основите на биохимията на млякото ще му позволи да разбере същността на биохимичните процеси, протичащи по време на производството и съхранението на млечни продукти, да подходи критично към избора на технологични режими на преработка и преработка на мляко, условия за съхранение на млечни продукти, да се използват по -рационално суровините, да се предотврати появата на различни дефекти и т.н. ...
Хранителна стойност и ролята на млякото в храненето на хората Сред огромното количество различни животински и растителни продукти
с най -съвършен произход, т.е. най -ценните в хранително и биологично отношение са млякото и млечните продукти. Млякото е единственият хранителен продукт, който осигурява на бозайниците всички необходими хранителни вещества. I.P. Павлов посочи три основни свойства на млякото като хранителен продукт: лесно смилаемост, способност да стимулира храносмилателните органи и по -добро усвояване на млечния азот в сравнение с азота на други продукти. Смилаемостта на млякото и млечните продукти варира от 95 до 98% Павлов пише: "Млякото е невероятна храна, създадена от самата природа."
Високата хранителна стойност на млякото се дължи не само на съдържанието на протеинови вещества, мазнини, въглехидрати, минерални соли и благоприятното им съотношение, но и на специфичния състав на тези компоненти. Всъщност няма друг хранителен продукт, който да е хранително равен на млякото. 1 литър мляко съдържа: 32 г протеин, което съответства на количеството му в четири до пет пилешки яйца, 32 г млечна мазнина, което съответства на 36 г масло, 48 г млечна захар, което е еквивалентно на калорично съдържание на 12 парчета захар, както и минерални соли и почти всички известни витамини, необходими за човешкото тяло на всяка възраст.
Както знаете, животинските протеини играят важна роля в рационалното хранене. По отношение на смилаемостта и баланса на аминокиселинния състав, млечните протеини са едни от най -биологично ценните. Тяхната смилаемост (усвояемост) варира от 96 до 98%.
Важно е да се отбележи, че основният протеин на млякото - казеинът - лесно се "атакува" и се усвоява в естествено неденатурирано състояние с помощта на протеолитични ензими на храносмилателния тракт.
Сравнението на състава на незаменимите аминокиселини на млечните протеини със състава на "идеалния" протеин показва, че те практически нямат аминокиселини, които ограничават биологичната стойност на протеините.
Тези, които ограничават биологичната стойност на протеините, са тези
киселини, чиято норма е по -малка от 100%. Резултатът от аминокиселините показва процента на всяка аминокиселина в изследвания протеин спрямо тяхното съдържание в "идеалния" протеин. Един грам "идеален" протеин според скалата на ФАО / СЗО (приет през 1973 г.) съдържа (в mg): изолевцин - 40, левцин - 70, лизин - 55, съдържащи сяра аминокиселини (метионин + цистин) - 35, ароматни (фенилаланин + тирозин) - 60, треонин - 40, триптофан - 10, валин - 50.
Известен дефицит на съдържащи сяра аминокиселини, главно цистин, се отбелязва за казеина, но суроватъчните протеини в млякото са богати на тях. Суроватъчните протеини също са с високо съдържание на другите две най -дефицитни аминокиселини: лизин и триптофан. Следователно, въвеждането на суроватъчни протеини от мляко в хранителни продукти, особено от растителен произход, допринася за рязко увеличаване на тяхната биологична стойност, което е свързано с подобряване на степента на баланс на аминокиселинния състав.
Млечните мазнини имат определена стойност в храненето на хората. В сравнение с животинските мазнини, той се абсорбира по -добре в човешкото тяло. Това се улеснява, първо, от относително ниската точка на топене на мазнините (от 28 до 33 ° C); второ, намирането му в млякото във фино диспергирана форма. Коефициентът на смилаемост на млечните мазнини е от 97 до 99%. Млечната мазнина съдържа сравнително малко есенциални полиненаситени мастни киселини. Въпреки това, когато се консумират 0,5 литра мляко, се покриват около 20% от дневната нужда на човек от тези киселини. Наличието на недостиг на арахидонова киселина, мастни киселини с къса верига, както и значителни количества фосфолипиди и витамини (A, D, E) в млечната мазнина повишава нейната биологична стойност. Освен това съотношението на мазнини към протеини в млякото е близко до оптималното.
Важен компонент на млякото е лактозата. За разлика от другите захари, той е относително слабо разтворим във вода, бавно се абсорбира в червата и по този начин стимулира развитието на млечнокисели пръчици в него, които, образувайки млечна киселина, потискат гнилостната микрофлора и насърчават по -доброто усвояване на калция и фосфора. Ролята на лактозата в храненето на кърмачетата е особено важна.
Минералните вещества са от голямо значение в храненето на човека. На първо място, трябва да се отбележи високото съдържание на калций и фосфор в млякото и млечните продукти, които изпълняват редица важни функции в човешкото тяло. И двата елемента се намират в млякото в добре балансирани пропорции, което води до относително високата им смилаемост. И така, съотношението между калций и фосфор в млякото е 1: 1 - 1,4: 1 (в извара и сирене 1: 1,5-1: 2), докато в месото и рибата е съответно 1:13 и 1:11 . Около 80% от дневните нужди на човек от калций се задоволяват с мляко и млечни продукти.
В същото време млякото е относително бедно на някои микроелементи: желязо, мед, манган, йод, флуор. В момента се прави-
Има опити за въвеждане на съединения на йод и флуор в млякото, докато при производството на бебешка храна обикновено се добавят железни соли към млечната основа.
Млякото и млечните продукти са постоянен източник на почти всички витамини. Те са особено богати на рибофлавин, който е относително оскъден в храната - около 50% от дневната нужда на човек от витамин се задоволява от млякото и млечните продукти.
Биологичната стойност на млякото се допълва от различни ензими, хормони, антитела, антибиотици и други биологично активни вещества.
По този начин хранителната и биологичната стойност на млякото е неоспорима и то трябва да бъде незаменим хранителен продукт за човек през всички периоди от живота му. Нищо чудно, според една древна легенда, Херкулес в ранна детска възраст яде мляко, което блика по заповед на Зевс от олимпийските висоти. След това млякото, разпространено по цялата вселена, образува Галактиката или Млечния път. Древните философи наричат млякото „източник на здраве“, „бяла кръв“.
Ролята на различните млечни продукти в храненето също е много важна - ферментирали млечни продукти, сирена, масло и пр. Ферментиралите млечни продукти, заедно с висока хранителна и биологична стойност, имат много важни диетични свойства, поради което се препоръчват особено за хранене на деца, възрастни и болни. Подобно на млякото, те съдържат всички основни хранителни вещества в добре балансирана форма, в резултат на което те лесно се усвояват в стомашно-чревния тракт и бързо се абсорбират от човешкото тяло. В същото време много от тях съдържат протеини във фино дисперсно, частично разцепено състояние, което ги прави особено лесни за смилане. Поради натрупването на въглероден диоксид, млечна киселина и други ароматизиращи вещества, ферментиралите млечни продукти стимулират апетита, стимулират отделянето на стомашен сок и подобряват метаболизма. Наличието на живи микроорганизми в състава им, които могат да се вкоренят в червата и да потиснат гнилостната микрофлора, води до инхибиране на гнилостните процеси и спиране на образуването на токсични продукти от разграждането на протеини - фенол, индол, скатол и др.
Поради високото съдържание на ценната аминокиселина метионин, изварата има липотропен и антисклеротичен ефект и се използва при заболявания на черния дроб, бъбреците и сърдечно-съдовата система. Той е и един от важните източници на лесно смилаеми протеини, калций, фосфор и ацидофилна мая - витамини В1 и В12.
Ацидофилните ферментирали млечни продукти (ацидофилно мляко, ацидофилус, ацидофилна паста и ацидофилно мая) имат антибиотични свойства и се използват при лечението на стомашно -чревни заболявания: язвен колит, гастрит, детска диспепсия и др.
Високата хранителна и биологична стойност на сирената, подобно на изварата, се дължи на съдържанието на голямо количество лесно смилаеми протеини и продукти от тяхното ензимно разлагане, минерали (калций и фосфат).
недостатък), витамини, органични киселини и др. Поради острия вкус и специфичен аромат, сирената стимулират апетита и насърчават активната секреция на стомашен и чревен сок. В същото време традиционните високомаслени сирена (швейцарски, съветски, холандски и др.) Имат висока енергийна стойност.
Наред с високи органолептични характеристики (специфичен вкус и аромат, пластична консистенция) и добра усвояемост от човешкото тяло, маслото се характеризира, подобно на сирена, с висока енергийна стойност, но с по -малко балансиран химичен състав.
Изключително високата хранителна и биологична стойност на млякото и млечните продукти ги прави незаменими в храненето на хора от различни възрастови групи. За да се използват по-рационално млечните продукти, работниците в млечната промишленост трябва да решат проблема с по-нататъшното разширяване на асортимента от храни с ниско съдържание на мазнини за възрастни хора и със затлъстяване, диетични и медицински продукти, предназначени за хора, страдащи от непоносимост към определени млечни компоненти и т.н. Но вече всеки човек може да избере млечни продукти, които отговарят на изискванията за балансирана диета, неговите физически нужди, вкусове и навици.
Физиологично обоснованата норма на потребление на мляко и млечни продукти е 434 кг на човек годишно. Реалното потребление на млечни продукти обаче рязко спадна през последните години. Така че, ако през 1990 г. тя е била 386 кг годишно, то през 1996 г. е била само 206 кг годишно, или около 53% от препоръчителната норма.
Традициите на консумация на мляко и млечни продукти в Русия се коренят в дълбока древност. В допълнение, млякото е един от архетипите в руското народно съзнание - символ на здраве, просперитет и изобилие. Достатъчно е да си припомним например „реки от мляко с желеви банки“ в руските народни приказки, израза „кръв с мляко“ като синоним на добра физическа форма, както и рецепти за красота на стари жени - измиване с мляко и мляко бани. Днешният катастрофален спад в потреблението на мляко и млечни продукти има много причини (икономически, социални и т.н.). Една от тях е пропагандата на американския начин на живот. Младите хора избират Pepsi, в който железен пирон се разтваря за три дни. Между другото, честотата на остеопороза сред американците, отглеждани на газирани напитки, е една от най -високите в света. Американците бързо осъзнаха грешката си и сега дори в училищата им има автомати за торби с мляко, а по телевизията от време на време пускат видеоклипове, в които по -младото поколение избира мляко вместо бира. Така специалистите от млечната индустрия имат много важна роля за подобряване на хранителната структура на населението на страната чрез увеличаване на консумацията на млечни продукти, чийто диапазон трябва да се разширява постоянно.
1 Мляко и неговият състав
1.1 Химичен състав на млякото
Млякото е биологична течност, която се образува в жлезата на бозайниците и е предназначена за хранене на новородено.
Млякото има сложен състав. Той съдържа над сто различни компонента. Обикновено в широката практика химичният състав на млякото се характеризира с най -важните вещества, чието количество не е строго постоянно. Тя варира в зависимост от различни фактори. Средно млякото има следния състав (процент):
Вода - 87,5;
- сухо вещество - 12,5. Включително:
а) млечна мазнина - 3,8; б) протеини 3.3 (казеин - 2.7, албумин - 0.5, глобулин - 0.1); в) млечна захар - 4,7;
г) минерали - 0,7.
Отклонението в състава на млякото се обяснява с влиянието на много фактори.
– порода добитък, храненето му, етапи на лактация, възраст, състояние на животното, сезони на годината и други причини.
Най -ценната част от млякото е сухият остатък. При производството на млечни продукти те се стремят да го запазят максимално. Сухият остатък е всичко, което остава след изсъхването на млякото.
при температура от 102 до 105 ° C. Той включва всички съставни части на млякото, с изключение на водата и веществата, които се изпаряват по време на сушенето. Най-променливата част от сухия остатък е мазнината, поради което на практика често се използва индикаторът за сух остатък без мазнини (SNF). Твърдите вещества се намират в млякото във фино дисперсно и разтворено състояние, т.е. в най -благоприятната форма за асимилация; мазнини - под формата на тънка емулсия, протеини - под формата на колоидни разтвори, млечна захар - в молекулно състояние, минерални соли - в колоидно молекулно и йонно състояние.
Колкото по -фино и равномерно е разпръснат един или друг компонент на млякото, толкова по -малко се променя съдържанието му: така съдържанието на мазнини подлежи на по -големи промени от съдържанието на протеини. Най -постоянните части на млякото по отношение на количеството са лактоза и сол.
Най -голямото специфично тегло на млякото е водата.
Млякото съдържа 86 до 89%вода, повечето от които (от 83 до 86%) са в свободно състояние, а по -малка част (от 3 до 3,5%) е в свързана форма. Свободната вода е разтворител за органични и неорганични млечни съединения (лактоза, минерални елементи, киселини, ароматни вещества и др.). Като разтворител, свободната вода участва във всички биохимични процеси, които протичат в млякото, когато
преработка на млечни продукти. Може лесно да се отстрани чрез сгъстяване, изсушаване и замразяване на млякото.
Свързаната вода се различава значително от свободната вода по своите свойства. Не замръзва при ниски температури (-40 ° C), не разтваря електролити, има плътност два пъти по-голяма от тази на свободната вода, не се отстранява от продукта при изсушаване и т.н. Свързаната вода, за разлика от свободната вода, не е достъпна за микроорганизми. Следователно, за да се потисне развитието на микрофлората в храната, свободната вода се отстранява напълно или се прехвърля в свързана вода, като се добавят свързващи влага компоненти (захар, соли, многоатомни алкохоли и др.).
Основната част от свързаната вода е адсорбционната вода, която се задържа от молекулни сили близо до повърхността на колоидни частици (протеини, фосфолипиди, полизахариди). Специална форма на свързана вода е химически свързаната вода. Тази вода е кристални хидрати или кристализационна вода. Почти никога не се среща в съставните части на млякото, с изключение на млечната захар, която кристализира с една молекула вода (C12 H22 O11 H2 O)
1.2 Влияние на различни фактори върху химичния състав на млякото. Промени в състава на млякото по време на кърмене
Лактацията е процесът на производство и отделяне на мляко, както и времето, през което кравата лактатира. Лактацията на крава продължава средно 305 дни и през това време съставът и свойствата на млякото се променят най -значително три пъти, във връзка с което има три етапа на лактация: коластра, когато кравата отделя коластра, основният, когато кравата произвежда нормално мляко, съответстващо на качеството на естественото, и старомодния период, когато кравата произвежда мляко малко преди сухотата.
Период на коластрапродължава 7 до 10 дни след отелването. Коластрата се различава значително от нормалното мляко, но има специфичен вкус и мирис, по -вискозна консистенция, светложълт цвят, повишена плътност (средно от 40 до 50 ºA). Коластрата се характеризира с повишена киселинност, особено през първия ден (от 30 до 50 ºT), след което рязко намалява и съставлява (от 22 до 25 ºT) до края на периода на коластрата. Коластрата съдържа 2 пъти повече сухо вещество (25% вместо 12,5% в нормалното мляко).
Увеличаването на сухото вещество се дължи на увеличаване на протеините и суроватъчните протеини, които са от голямо значение за новороденото теле. Съдържанието на албумин в коластрата може да достигне от 10 до 12%, а глобулина от 8 до 15%. Нещо повече, имунните глобулини при първата млечност съставляват средно 70% от всички суроватъчни протеини. Коластрата съдържа 1,5-2 пъти повече минерали, много повече витамини. Коластрата притежава отлични бактерицидни свойства, които предпазват организма на новороденото от болести и различни хранителни разстройства. Той има увеличен брой соматични клетки. Коластрата е
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТОРУСКА ФЕДЕРАЦИЯ
КЕМЕРОВСКИ ТЕХНОЛОГИЧЕН ИНСТИТУТ
ХРАНИТЕЛНО-ВКУСОВАТА ПРОМИШЛЕНОСТ
Т. А. ОСТРОУМОВА
ХИМИЯ И ФИЗИКА НА МЛЯКОТО
от животински произход като учебно помагало
за студенти, които учат
по направление 655900 - Технология на суровините и продуктите
от животински произход по специалност
271100 - Технология на млякото и млечните продукти
Кемерово 2004г
УДК: 637.1.
Препечатано с решение на Редакционно -издателския съвет на Кемеровския технологичен институт на хранително -вкусовата промишленост
Рецензенти: Ръководител на катедрата по хранителни технологии, Държавен технически университет на Алтай. И. Ползунова, доктор на техническите науки, професор М. П. Щетинин
Директор на Държавната научна институция Сибирски научноизследователски институт по сирене, Сибирски клон на Руската академия на селскостопанските науки,
Доктор на техническите науки. А. А. Майоров
Остроумова Т.А.
Химия и физика на млякото: Учебник. -
Кемеровски технологичен институт по храните
индустрия. - Кемерово, 2004. - 196 с.
ISBN 5-89289-250-6
Представени са характеристиките на млечните компоненти, тяхната структура, състав, характеристики на биосинтеза, физико -химични, химични, органолептични и технологични свойства. Поставени са въпросите за равновесните отношения между различните фази на млякото като единна полидисперсна система. Извършен е анализ на промените в съставните компоненти в процесите на получаване, съхранение, транспортиране, преработка на мляко и производството на млечни продукти.
Предназначен е за студенти от специалността 271100 - Технология на млякото и млечните продукти.
Ил. - 12, таб. - 3, библейски имена - 12
ISBN-5-89289-250-6 © Кемерово Технологично
институт за хранителна промишленост
ЗА H L A V L E N I E
Въведение …………………………………………………. 6
Тема 1. Ролята на местните учени в развитието на науката
„Химия и физика на млякото“ …………………… .. 7
Тема 2. Съвременното състояние на млечната индустрия
ност, основните направления на развитието на технологиите
логиката на млечните продукти и целите на научните изследвания
изследвания в областта на химията и физиката на млякото ............... 10
Тема 3. Ролята на млякото и млечните продукти в храненето
човек. Икономически аспекти на рационалното
използване на мляко в производството
млечни продукти ……………………………. 12
Тема 4. Обща характеристика на химичния състав
мляко ……………………………………………. 15
4.1. Обща характеристика на съставните компоненти
млечни млека ………………………………. 15
4.2. Сравнителна оценка на състава на млечните ко-
ров с мляко от други селскостопански
животни и с човешко мляко ... ... ... 21
4.3. Влиянието на зоотехническите фактори върху състава
тав и свойства на млякото ………………………. 26
Тема 5. Млечни протеини …………………………………… .. 34
5.1. Съвременна номенклатура на млечни протеини.
Характеризиране на казеинови и суроватъчни фракции
ротационни протеини ……………………………. 35
5.2. Протеинова структура …………………………… 45
5.3. Протеинов състав: елементарен и амино
партида ……………………………………… .. 53
5.4. Физико -химични свойства на протеините ... ... ... 55
5.5. Химични свойства на протеините ………………. 62
5.6. Биосинтез на протеини в млечната жлеза ... ... ... 64
Тема 6. Млечни липиди ………………………………… .. 66
6.1. Значението на липидите. Класификация ………… 67
6.2. Глицериден състав на млечни мазнини ... ... ... 69
6.3. Състав на мастни киселини от млечни мазнини ... 72
6.4. Физико -химични свойства на млякото
мазнини …………………………………………… 76
6.5. Химични свойства на млечната мазнина ……… 79
6.6. Фосфолипиди, стероли и други липиди ... ... 82
6.7. Биосинтез на липиди …………………………… .. 84
Тема 7. Млечни въглехидрати …………………………………………. 90
7.1. Обща характеристика на млечните въглехидрати. Зная
консумация на лактоза …………………………………… 90
7.2. Структурата на лактозата, нейните изомерни форми и
физични свойства ……………………………. 91
7.3. Химични свойства на лактозата …………………. 95
7.4. Биосинтез на лактоза ……………………………………. 97
Тема 8. Минерални вещества на млякото ……………………… 98
8.1. Обща характеристика на минералите.
Солевият състав на млякото ………………………… .. 98
8.2. Солен баланс на мляко. Фактори, влияещи
за баланс на солта ............................................... .......... 100
8.3. Ролята на макро- и микроелементи в млякото и млякото
млечни продукти ………………………………… 103
Тема 9. Биологично активни и други вещества от млякото ... 106
9.1. Млечните витамини и тяхната биологична роля ....... 107
9.2. Характеризиране на млечните ензими. Използвани
анализ на ензимните свойства при оценка на качеството
мляко ……………………………………………… 111
9.3. Хормони и газове …………………………………… 118
Тема 10. Млякото като полидисперсна система ………………. 120
10.1. Общи характеристики на дисперсните системи ....... 120
10.2. Млякото като колоидна система ………………. 122
10.2.1. Структурата на казеиновите мицели,
колоидното състояние на зола …………… .. 122
10.2.2. Условия за дестабилизиране на колоидния състав
топене на зола и образуване на гел при разтваряне
лични методи на коагулация ... ... ... ... ... ... 126
10.2.3. Съвместно утаяване на казеин и суроватка
протеини с термокалций и термо-
киселинни методи на коагулация …………… .. 130
10.3. Млякото като емулсия на мазнини в плазмата …………… 131
10.3.1. Фактори на съвкупната стабилност на мазнините
виеща емулсия …………………………………… 131
10.3.2. Фактори на нарушаване на стабилността на мазнините
емулсии ……………………………………… 136
10.4. Млякото като истинско решение …………………. 140
Тема 11. Физико -химични, органолептични и технологични
Свойства на млякото …………………………… 143
11.1. Плътност ………………………………………. 145
11.2. Титруема киселинност ………………………… 146
11.3. Активна киселинност и буферни свойства ... 147
11.4. Редокс потенциал .. 151
11.5. Вискозитет и повърхностно напрежение ………… 152
11.6. Осмотично налягане и температура
знания …………………………………………… .. 154
11.7. Електрическа проводимост и термофизични
Имоти…………………………………………. 155
11.8. Органолептични свойства ………………… .. 156
11.9. Технологични свойства …………………… .. 158
Тема 12. Физико -химични промени в млякото по време на неговото
съхранение и обработка ………………………………. 162
12.1. Промени в хранилището на ниско ниво
температури и транспорт .................. 164
12.2. Промени поради механично натоварване ... 166
12.3. Промени по време на термична обработка ………… .. 168
Тема 13. Физикохимични и биохимични промени
компоненти на млякото в процеса на преработката му
манипулиране и съхранение на млечни продукти ………. 174
13.1. Промени в съставките на млякото
при сгъстяване и сушене ………………………… 175
13.2. Биохимични промени в съединението
млечни компоненти по време на преработката му ………. 178
13.2.1. Ферментация на млечна захар. Видове ферментация
……………………………………………… 178
13.2.2. Ролята на ферментационните продукти при образуването
вкус, аромат и консистенция на мляко
продукти ………………………………………. 186
13.2.3. Протеолиза и образуване на органолептици
технически показатели …………………………… 189
13.2.4. Промени в липидните компоненти ………… 191
Библиографски списък ……………………………………. 195
IN E D E N I E
"Химия и физика на млякото" е дисциплина от специален цикъл, която формира професионалните знания на инженер по млечни процеси. Наред с други, тази дисциплина предоставя теоретична основа за изучаване на технологията за мляко и млечни продукти.
Целта на този курс е да овладее основите на химията и физиката на млякото в количество, необходимо за решаване на производствените проблеми на индустрията и в изследователската дейност.
Основните цели на курса са придобиване на теоретични знания, практически умения и умения за по -нататъшното им използване в професионална дейност: при анализ на състава и свойствата на млякото, избор на насоки за тяхното подобряване и коригиране, избор и обосноваване на технологични параметри за преработка и преработка на мляко, обосноваваща икономическата целесъобразност да се използва мляко за производството на определени млечни продукти.
В резултат на изучаването на дисциплината трябва да знаете и да можете:
химичен състав, физико -химични и органолептични свойства на млякото;
характеристики на млечните компоненти, тяхната структура, състав, физични и химични свойства, които определят хранителната, биологичната стойност и технологичните свойства на млякото като суровина за млечната промишленост;
методи за коригиране на състава на млякото, необходими в производствените условия;
влиянието на различни фактори: зоотехнически и технологични върху състава и свойствата на млякото;
ролята на млякото и неговите отделни компоненти за осигуряване на рационално хранене на човека;
равновесни отношения между различните фази на млякото като единна полидисперсна система;
физико -химични промени в млякото по време на съхранение и преработка;
физични и химични процеси при производството на различни групи млечни продукти;
теоретични основи на методи за изследване на състава и свойствата на млякото;
прилагат теоретични знания в конкретни производствени ситуации;
провеждат изследвания за състава и свойствата на млякото;
теоретично обосновават избора на технологични параметри за преработка и преработка на мляко.
Тема 1. РОЛЯТА НА ВЪТРЕШНИТЕ УЧЕНИ В РАЗВИТИЕТО НА НАУКАТА "ХИМИЯ И ФИЗИКА НА МЛЯКОТО"
Формирането на науката "Химия и физика на млякото" е пряко свързано с организирането на първо занаятчийско, а след това и промишлено производство на млечни продукти.
Организацията на промишленото производство на млечни продукти диктува необходимостта от развитие на теоретични познания в областта на състава и свойствата на млякото, научни обяснения и обосновки на технологичните процеси, както и обучение на професионални кадри.
