Etapas y perspectivas para el desarrollo de la química y la física de la leche. El papel de los científicos nacionales en el desarrollo de la química y la física de la leche. La química, la física (y la bioquímica) de la leche como ciencia se crearon en los años 20-30 del siglo XX. Profesor G. S. Inikhov y Profesor Ya. S. Zaikovsky y continuado por otros científicos (P. F. Dyachenko, A. I. Ovchinnikov, A. P. Belousoami, I. I. Klimovsky, etc.)
Georgy Sergeevich Inikhov (1886-1969).
El profesor G. S. Inikhov dedicó casi 60 años de su vida a la formación de la escuela nacional de química y bioquímica de la leche y los productos lácteos.
G. S. Inikhov en 1910, se graduó en la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad de San Petersburgo. Desde sus días de estudiante, vinculó su destino con la industria láctea: su tesis sobre el tema "Composición química y propiedades de la leche de vacas de Yaroslavl" recibió un diploma de primer grado.
Después de graduarse de la universidad, Georgy Sergeevich se fue a la ciudad de Kurgan, un gran centro de elaboración de mantequilla de Siberia occidental, donde se convirtió en director de un laboratorio de análisis de leche.
Aquí estudió los números fisicoquímicos de la grasa de la leche y la influencia de varios factores en ellos, desarrolló un método para controlar el contenido de humedad en la mantequilla.
En 1916, fue invitado al Instituto Lechero de Vologda para el cargo de jefe de una estación bioquímica experimental, luego fue elegido profesor del Departamento de Bioquímica de la Leche y los Productos Lácteos, y luego en 1924 (hasta 1930) - Rector de la Instituto.
En 1917, G. S. Inikhov desarrolló un método para la producción de cuajo, que previamente había sido importado del extranjero, y más tarde, según su plan, se construyó una planta de cuajo en Moscú. Dedicó mucho tiempo a estudiar el mecanismo de acción del cuajo sobre la caseína de la leche y la influencia de la temperatura, las sales de calcio, la acidez de la leche y otros factores en su actividad. En ese momento, Georgy Sergeevich se convirtió en un conocido especialista en el campo de la bioquímica de la leche y los productos lácteos.
En 1922-1924. escribió y publicó los primeros libros de texto del mundo "Química de la leche y los productos lácteos" (para universidades) y "Análisis de la leche y los productos lácteos". El 13 de 1934 publicó "Bioquímica de la leche" para universidades de alimentos y en 1956 - para universidades de la industria láctea "Bioquímica de la leche y productos lácteos" para escuelas técnicas fue publicado por él en 1935 (y reeditado en 1951, 1962 y en 1970 GRAMO.). Junto con N. G1. Brio escribió un manual de referencia "Métodos para el análisis de leche y productos lácteos". Miles de estudiantes de todo el país estudiaron en ese momento según sus libros de texto, y más de una generación de especialistas de la industria láctea estudió en ellos.
En 1930, G.S. Inikhov dirigió el trabajo científico del Instituto de Investigación Científica de la Industria Láctea de toda la Unión y continuó realizando actividades docentes activas: dirigió el departamento y leyó el curso "Bioquímica de la leche" en el Instituto de Ingenieros de la Industria Láctea de Moscú. . De 1941 a 1952, G. S. Inikhov dirigió el Departamento de Química Orgánica y Química de la Leche en el Instituto Tecnológico de la Industria Cárnica y Láctea de Moscú, donde hasta 1965 continuó impartiendo el curso "Bioquímica de la leche", G. S. Inikhov participó en muchos congresos y conferencias industria láctea, fue miembro del Comité Nacional de Productos Lácteos de la URSS, así como consejos académicos de una serie de institutos.
Yanush Stanislavovich Zaikovsky (1887-1952). El profesor Ya. S. Zaikovsky es un científico destacado y un maestro talentoso, dedicó 40 años de su vida al servicio de la industria láctea y la agricultura.
En 1912, Ya. S. Zaikovsky se graduó de la Facultad de Química y Tecnología del Instituto Politécnico de Lvov y comenzó a trabajar en la Academia Agronómica como asistente en el Departamento de Química General. En 1914 obtuvo el grado de Doctor en Ciencias Químicas.
Inició su actividad investigadora en 1918 en la estación bioquímica experimental del Instituto de Economía Láctea de Vologda. Aquí, en 1921, fue elegido profesor del Departamento de Química Analítica. Dirige toda su energía creativa al estudio de la naturaleza del efecto de la quimosina (cuajo) sobre las proteínas de la leche.
En 1924, Ya. S. Zaikovsky comenzó a trabajar en el Instituto Agrícola de Leningrado. En la Estación Experimental Zootécnica Detsko-Selsky, estudia el metabolismo mineral en el cuerpo de los animales de granja.
En 1925, fue nombrado profesor de química inorgánica en el Instituto de Agricultura y Silvicultura de Omsk. El laboratorio zootécnico que organizó llevó a cabo un extenso trabajo sobre el estudio de los piensos y su influencia en la composición de la leche. En 1930 se reorganizó en el Departamento de Bioquímica y Química de la Leche, que dirigió hasta los últimos días de su vida.
Durante cuarenta años de actividad científica en el campo de la bioquímica y la química de la leche, Ya. S. Zaikovsky publicó sesenta trabajos de gran importancia científica y práctica. Prestó mucha atención al estudio de la coagulación y las propiedades de la caseína de la leche, desarrolló su propia teoría (la teoría de la "espuma") de formación de aceite, estudió el mecanismo de coagulación con ácido y cuajo de la caseína en la producción de queso, y también trató los conceptos básicos de la producción de leche enlatada. Además, desarrolló una serie de nuevos métodos para el estudio de la leche.
Ya. S. Zaikovsky
La obra fue ampliamente conocida. S. Zaikovsky - "Química y física de la leche y los productos lácteos", que volvió a publicar dos veces (en 1938 y 1950). Basó el libro en el material de conferencias que leyó durante varios años a estudiantes del departamento de industria láctea del Instituto Agrícola de Omsk (ahora la Universidad Agraria Estatal de Omsk).
Pavel Fedorovich Dyachenko (1905-1995) trabajó durante muchos años en VNIMI, luego en el Instituto Tecnológico de la Industria Cárnica y Láctea de Moscú (actualmente MGUPB),
Durante su larga vida, P. F. Dyachenko hizo mucho en el campo de la química de la proteína de la leche ("Estudio de las proteínas de la leche", 1959 p; "La teoría de la acción de la fosfoamidasa del cuajo", 1961; "Estudio de la composición del caseinato- Complejo de Fosfato de Calcio de la Leche”, 1968 y etc.). Desarrolló una tecnología para la obtención de caseinatos, coprecipitados termocálcicos y otros productos proteicos, un método para determinar la capacidad amortiguadora de la leche, etc. Es uno de los autores del libro de texto para universidades "Tecnología, leche y productos lácteos", 1974.
Andrey Ignatievich Ovchinnikov (1907-196U) primero trabajó en el Instituto de Ingenieros de la Industria Láctea de Leningrado, luego en el Instituto de la Industria de Refrigeración de Leningrado (ahora Empresa Unitaria del Estado de San Petersburgo y PT). Ha escrito más de 20 artículos científicos (“Al rocío de buey de la coagulación térmica de la caseína”, “Un método simplificado para determinar el calcio en la leche”, “El efecto del calcio en la consistencia del queso”, etc.).
Alexander Pavlovich Belousov (1900-1989) trabajó fructíferamente tanto en el campo de la fabricación de queso como en el de la mantequilla.
El pináculo de su trabajo debe considerarse la redacción de su monografía fundamental "Procesos físicos y químicos en la producción de mantequilla mediante crema batida" (1984), Iriney Ivanovich Klimovsky (1903-1996). Dedicó todo su amor y actividad creativa a la elaboración del queso. Su monografía "Fundamentos bioquímicos y microbiológicos de la producción de queso" (1966) es ampliamente conocida.
A. I. Chebotarev (1904-1991), Z. Kh. Dilanyan (1903-1994), D. A. P>anikov (1902-1965) y N. N. Lipatov (1923-1994) y otros científicos.
En la actualidad, equipos de empleados de numerosas universidades (las ciudades de Moscú, San Petersburgo, Vologda, Stavropol, Omsk, etc.) llevan a cabo un gran trabajo científico y de investigación en el campo de la química y la física de la leche.
Valor nutricional de la leche y los productos lácteos.
Su papel en la nutrición humana. Entre la gran cantidad de productos de origen animal y vegetal, la leche y los productos lácteos son los más valiosos en términos de nutrición. "Entre las variedades de alimentos humanos", escribió el gran científico Ivan Petrovich Pavlov, "la leche se encuentra en una posición excepcional... Qué asombrosamente los alimentos preparados por la naturaleza misma se destacan de otras variedades".
El alto valor nutritivo de la leche es que contiene todos los nutrientes necesarios para el ser humano (proteínas, lípidos, hidratos de carbono, minerales, vitaminas, etc.) en proporciones equilibradas y de forma fácilmente digerible.
Como sabes, las proteínas animales juegan un papel importante en la nutrición humana. Es con la deficiencia de proteínas animales de alto grado que se asocia la disminución de los indicadores de salud de la población de muchos países: su desarrollo físico y mental, resistencia a las influencias negativas, capacidad de trabajo, esperanza de vida, etc.
Según el contenido de aminoácidos esenciales y la digestibilidad por proteasas en el tracto gastrointestinal, las proteínas de la leche son proteínas de alto valor biológico. Sin embargo, el valor nutricional de la caseína está algo limitado por la deficiencia del aminoácido cistina que contiene azufre (la puntuación de aminoácidos de la metionina en total con la cistina es ligeramente inferior al 100%). Sin embargo, en las proteínas de suero, el equilibrio de los aminoácidos esenciales que contienen azufre y otros deficientes es mejor que en la caseína, por lo que su valor nutricional es mayor. Por tanto, la adición de proteínas lácteas en forma de concentrados proteicos a proteínas vegetales que contienen cantidades insuficientes de lisina y triptófano mejora su composición en aminoácidos.
Cabe señalar que las proteínas de la leche tienen una serie de propiedades funcionales importantes que hacen posible utilizar sus concentrados como componentes valiosos de varios productos alimenticios combinados. Estos incluyen su alta capacidad de retención de agua, viscosidad, gelificación, emulsificación, formación de gten y muchos otros.
Las proteínas lácteas funcionales incluyen caseína ácida, caselatos de sodio, potasio y citrato, concentrados y concentrados de proteína de suero. Todos ellos son ampliamente utilizados en la industria cárnica y láctea, panificadora y otras industrias alimentarias como aditivos proteicos y estabilizadores de estructura (elaboración de quesos fundidos, crema agria, yogur, lácteos infantiles, budines, cremas, pan, pasta y productos cárnicos). Todo esto permite mejorar la calidad y el valor biológico de los productos tradicionales y crear tipos de productos alimenticios fundamentalmente nuevos.
Al mismo tiempo, debido a la deficiencia de proteínas animales, los productos de proteína de soya se han vuelto ampliamente utilizados. Los productos combinados de proteína de leche con el uso de una base de soja (kéfir, requesón, pastas de cuajada, varios postres, etc.) se recomiendan para la nutrición de diabéticos, pacientes con anemia, tuberculosis, úlceras estomacales y otras enfermedades.
En los últimos años, ha surgido cada vez más evidencia que indica que la caseína de la leche es la fuente de varios péptidos biológicamente activos. Estos incluyen gdicomacropéptidos, escindidos de la k-caseína bajo la acción de la quimosina y fosfopéptidos obtenidos de la tercera caseína durante la digestión. Contribuyen a la formación de coágulos proteicos de alto grado de dispersión, y también presentan actividad antigastrina, es decir, la capacidad de inhibir la secreción gástrica (o tener el efecto fisiológico contrario). Además, según Acad. A. M. Ugolev y varios investigadores extranjeros, pueden tener un efecto analgésico y sedante.
La grasa de la leche y otros lípidos de la leche tienen un valor particular en la nutrición humana. Como saben, el valor biológico de las grasas está determinado por el contenido de ácidos grasos poliinsaturados, el punto de fusión, la digestibilidad, la cantidad de vitaminas A, O, E (así como los isómeros trans de ácidos grasos insaturados). En comparación con las grasas animales, la grasa de la leche se absorbe mejor en el cuerpo humano, ya que tiene un punto de fusión bajo (28 ... 3 CGS) y se encuentra en forma finamente dispersa, su coeficiente de digestibilidad es 97 ... 99 > 7% . En comparación con las grasas vegetales, contiene relativamente pocos ácidos grasos esenciales. Al mismo tiempo, la presencia de ácido araquidónico deficiente, ácidos grasos de cadena corta, así como cantidades significativas de fosfolípidos, vitaminas A, O en la grasa de la leche aumenta su valor nutricional.
En la última década, Rusia comenzó a desarrollar la producción de productos lácteos con una composición de grasa combinada o mixta (mantequilla, crema agria, helado, leche condensada, requesón, queso procesado, etc.), para los cuales se utilizan grasas vegetales. Sin embargo, la calidad y seguridad de los productos lácteos con fase grasa combinada, elaborados en nuestro país o importados del exterior, no siempre están garantizadas. Desafortunadamente, para ahorrar dinero, los fabricantes eligen aceites vegetales baratos (palma, colza, etc.) o sustitutos de la grasa de la leche con un alto contenido de ácidos grasos trans. Por lo tanto, es tan necesario el desarrollo de métodos precisos para controlar la adulteración de la grasa láctea y determinar la fracción de masa de grasas no lácteas en productos con una composición mixta de grasas.
El valor nutricional de la leche, junto con las proteínas y la grasa láctea, está determinado por la lactosa. Uno de los componentes de la lactosa, la glucosa, es una fuente de síntesis del carbohidrato de reserva del cuerpo del recién nacido, el glucógeno, y el otro componente, la galactosa, es necesario para la formación de ganglicósidos cerebrales. Cabe señalar las valiosas propiedades de la lactosa: la capacidad de mejorar la absorción de calcio en el intestino humano. Y, finalmente, es muy importante el enorme papel fisiológico del derivado alcalino de la lactosa, la lactulosa, reconocida en el mundo como el principal prebiótico utilizado para la nutrición funcional.
Como sabe, los productos alimenticios funcionales están diseñados para restaurar la microflora humana normal, que consiste en bifidobacterias y lactobacilos. que es capaz de resistir la colonización del intestino por microorganismos patógenos. Es la violación de la microflora intestinal normal, o disbacteriosis, acompañada de la producción de compuestos tóxicos (fenol, indol, skatol, etc.) por parte de microorganismos putrefactos, lo que provoca diversas enfermedades y una disminución de la esperanza de vida humana. Por lo tanto, el uso de lactulosa para el enriquecimiento de productos lácteos destinados a la nutrición no solo para niños, sino también para adultos ayudará a resolver el problema de mejorar la salud de la población de nuestro país.
El valor nutricional de la leche y los productos lácteos radica en gran medida en el alto contenido de calcio en ellos (en la leche es 120 mt%, requesón - 150, en quesos duros - 850 ... 1100 mt%>).
El calcio es un componente importante del tejido óseo y los dientes humanos, y representa aproximadamente el 99 % de todo el calcio entrante. El resto de su cantidad está en la composición de los fluidos celulares y tisulares, que es necesaria para la coagulación de la sangre, el mecanismo de contracción muscular, el funcionamiento de las enzimas, etc. Con una ingesta insuficiente de calcio en el cuerpo humano, los dientes se destruyen en los niños. y se produce raquitismo, en adultos - osteoporosis (desmineralización de tejidos óseos).
En la leche de vaca, el calcio está bien equilibrado con el fósforo, su proporción es de 1:1 ... 1,3: 1 (vvorogeis ^ pe - 1: 1,5 ... 1: 2). Para adultos, el Instituto de Nutrición de la Academia Rusa de Ciencias Médicas recomienda su proporción en alimentos igual a 1:1.5, para niños - 2.3:1.
Por regla general, el calcio de la dieta es casi insoluble en agua y se absorbe poco en el intestino delgado. Una excepción es el calcio en la composición de la leche y los productos lácteos, ya que los procesos de su absorción y asimilación se ven afectados positivamente por la lactosa, así como su contenido en la composición de fosfopéptidoa, formado durante la escisión proteolítica de la caseína. Así, la mayor parte del calcio (alrededor del 75%) de la dieta está cubierta precisamente por la leche, el requesón y los quesos.
Al mismo tiempo, la leche es relativamente pobre en magnesio y microelementos: hierro, yodo, selenio (a veces zinc), que pueden provocar trastornos en los músculos del corazón, anemia, retraso físico y mental en los niños, así como enfermedades cardiovasculares y inmunodeficiencia. Actualmente, se está intentando introducir calcio en la leche (hasta un nivel de 150... 180 mg%), así como hierro, yodo y selenio.
La leche y los productos lácteos son una fuente de muchas vitaminas en el cuerpo. Así, el 50...70% de las necesidades de riboflavina de una persona y el 20...70% de cianocobalamina se satisfacen con leche y productos lácteos fermentados, mientras que la mantequilla y los quesos son el principal proveedor de vitaminas A y O.
Por lo tanto, el valor nutritivo de la leche es indiscutible y debe ser un alimento indispensable para una persona en todos los períodos de su vida. El papel de varios productos lácteos en la nutrición también es muy importante: bebidas de leche fermentada (yogur, yogur, kéfir, etc.), requesón, crema agria, quesos, mantequilla, etc.
Las normas fisiológicas para el consumo de leche y productos lácteos (en términos de leche), recomendadas por el Instituto de Nutrición de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, son 1090 g por día y 392 kg por año.
Según el Departamento de Industria Alimentaria y de Procesamiento del Ministerio de Agricultura de la Federación Rusa, el consumo real de leche y productos lácteos ha disminuido considerablemente en los últimos años. Entonces, si en 1990 era de 386 kg por año, entonces en 1999 era de 206 kg, o alrededor del 53% de la norma recomendada. En 2000 ... 2002 la producción de leche per cápita aumentó ligeramente y ascendió a 222 ... 228 kg. Según las previsiones del Ministerio de Agricultura de Rusia en 2005, debería ser de 270..310 kg, en 2010 - 343 ... 386 kg.
La leche es una solución coloidal de grasa en agua. Al microscopio se ve claramente que es heterogéneo: los glóbulos de grasa flotan en una solución incolora (suero).
La leche de vaca generalmente contiene de 3 a 6% de grasas (principalmente ésteres de glicerol y ácidos carboxílicos saturados - palmítico, esteárico), alrededor de 3% de proteínas y también carbohidratos, ácidos orgánicos, vitaminas y minerales.
La proteína de caseína en la leche está presente en forma unida: los grupos fosfato unidos covalentemente al aminoácido serina forman sales con iones de calcio. Cuando la leche se acidifica, estas sales se destruyen y la caseína se libera en forma de una masa de cuajada blanca. En el estómago humano, bajo la acción de enzimas especiales, se produce un proceso llamado "cuajado de caseína". La caseína cuajada se precipita y se excreta más lentamente del cuerpo y, por lo tanto, se absorbe más completamente. La caseína es altamente nutritiva: contiene casi todos los aminoácidos que una persona necesita para construir sus propias proteínas. En su forma pura, es un polvo blanco insípido, insoluble en agua. Además de ella, la leche también contiene otras proteínas, como la lactoalbúmina. Cuando se hierve, esta proteína se convierte en una forma insoluble, formando una película blanca característica en la superficie de la leche hervida: espuma.
El azúcar lactosa C 12 H 22 O 11, que forma parte de la leche, se isomeriza a sacarosa. En el cuerpo humano, bajo la acción de la enzima lactasa, este azúcar se descompone en los monosacáridos glucosa y galactosa, que se absorben fácilmente. Debido a esto, por ejemplo, los bebés reponen las reservas de carbohidratos. Es interesante que en muchas personas (principalmente representantes de la raza mongoloide), el cuerpo en la edad adulta pierde la capacidad de descomponer la lactosa.
Al pasar por el tracto digestivo, la lactosa no se absorbe, pero se convierte en un caldo de cultivo para el desarrollo de diversos patógenos, lo que provoca un malestar general. Es por eso que los pueblos del Lejano Oriente (japoneses, chinos) prácticamente no usan productos lácteos en los alimentos.
En condiciones industriales, la leche se somete a un tratamiento térmico, cuyo objetivo es suprimir el desarrollo de microorganismos y prolongar su vida útil. Para hacer esto, la leche se pasteuriza, se mantiene durante 30 minutos a 65 ° C, y también se usa un tratamiento térmico a corto plazo, se calienta durante 10-20 s a 71 ° C. En comparación con la pasteurización, el tratamiento térmico conserva mejor los nutrientes, especialmente las vitaminas. Para evitar que la leche se separe en nata y suero, se homogeneiza, se pasa a presión a través de pequeños orificios. Los glóbulos de grasa se trituran, se reducen de tamaño y la leche se vuelve más viscosa.
Una parte importante de la leche se destina al procesamiento: para la producción de mantequilla, queso y productos lácteos (kéfir, leche horneada fermentada, leche cuajada, crema agria).
Para obtener kéfir, la leche se fermenta, se mantiene durante 8-10 horas a 20-25 ° C, agregando una semilla de bacterias del ácido láctico. Bajo su acción, la lactosa se descompone en ácido láctico:
Es el ácido láctico el que determina el sabor específico del kéfir. A medida que se acumula en solución, se produce la coagulación (coagulación) de la caseína, que se libera en forma libre. Por lo tanto, el kéfir tiene una consistencia más espesa que la leche. La fermentación del ácido láctico de la lactosa va acompañada de la fermentación alcohólica, por lo que los productos lácteos fermentados, en particular el kéfir, contienen una pequeña cantidad de alcohol (hasta un 0,03 %). Los productos lácteos fermentados también contienen microorganismos que inhiben el desarrollo de bacterias patógenas y, por lo tanto, mejoran la digestión.
El requesón también se obtiene fermentando la leche con bacterias del ácido láctico. Su principal componente es la proteína caseína.
Para preparar mantequilla, es necesario separar las gotas de grasa que forman la leche del suero. Para ello, se bate la nata, la capa superior más gorda que se forma durante la sedimentación de la leche.
La caseína también se encuentra en los quesos. Se elaboran agregando un iniciador bacteriano y enzimas especiales a la leche y luego calentando la mezcla a una temperatura determinada. Las enzimas se introducen nuevamente en el coágulo liberado y se calientan. En este caso, hay un cambio parcial en la estructura y composición de la caseína. Luego, la mezcla se coloca en moldes y se mantiene durante mucho tiempo, hasta seis meses, a baja temperatura (no más de 15 ° C). Durante la maduración, la caseína se descompone bajo la acción de enzimas en polipéptidos y aminoácidos libres. Parte de los aminoácidos son oxidados por el oxígeno atmosférico y se forman amoníaco, aldehídos y también cetoácidos, que le dan al queso un sabor característico.
La leche agria es un ejemplo común de desnaturalización de proteínas.
INTRODUCCIÓN
Parto el pan. Alcanzo el salero.
¡Comida, Señor, bendice!
¿Cuánto jugo vivo hay en la leche?
¡Cuánto amor verdadero a la vida!
La leche es un producto de demanda diaria. La leche y sus derivados son consumidos por personas de todas las edades y nacionalidades. Los autores del proyecto decidieron averiguar qué tan útiles son los productos lácteos ofrecidos por los productores rusos.
META:
determinar la composición y calidad de los diferentes tipos de leche
TAREAS:
* Determinar experimentalmente la composición de la leche;
* Para probar la presencia en la leche de sustancias útiles necesarias para una persona;
* Estudiar la necesidad del uso de la leche entre los alumnos de primaria;
* Hacer recomendaciones para el uso de leche y productos lácteos.
CAPÍTULO 1. VALOR BIOLÓGICO DE LA LECHE
1.1 Valor biológico
La leche es un fluido biológico de composición química compleja. Sirve como alimento completo para recién nacidos, así como un producto alimenticio imprescindible para una persona a cualquier edad. La leche es un producto alto en calorías. Los filósofos antiguos lo llamaron "la fuente de la salud", "jugo, vida", "sangre blanca". El gran fisiólogo ruso I.P. Pavlov dijo que “la leche es el alimento más fácil para los estómagos débiles y enfermos y para muchas otras enfermedades graves” /1, p. Dieciocho/.
Desde la antigüedad, la leche también se ha utilizado como remedio para muchas enfermedades: en el tratamiento del corazón, los riñones y otros órganos. Ayuda a tratar intoxicaciones con sales de metales pesados, ácidos y álcalis, yodo y bromo.
¿Qué ama de casa no toma leche? ¡Incluso si nadie en su hogar lo bebe, entonces ciertamente come queso, requesón o crema agria!
Además, se requiere agregar leche a muchos platos. Entonces, las gachas de leche son mucho más sabrosas que hervidas en agua. ¡Pero desde la antigüedad, se han atribuido propiedades verdaderamente sobrenaturales a los productos lácteos!
En los cuentos de hadas, la leche a menudo sirve como un medio para obtener la "eterna juventud". Para hacer esto, necesitas bañarte en leche. También se observa que una mujer que se lava la cara con leche se verá joven y atractiva durante mucho tiempo. Si tomas baños de leche, tu piel se volverá suave y aterciopelada, y tu cuerpo se llenará de fuerza y vigor. Este fue utilizado por la reina de Egipto, Cleopatra /7/.
El suero de leche (suero de leche) forma parte de algunas cremas, pero es más útil usarlo en su forma natural. Limpie la cara y el cuello con él diariamente. Después de este procedimiento, mírate en el espejo y di: “¡Soy hermosa!”.
1.2 Composición química de la leche
Se ha establecido que la leche contiene más de cien de los componentes más valiosos, muchos de los cuales la naturaleza no ha repetido en ninguno de los otros productos. Incluye todas las sustancias necesarias para la vida del cuerpo: proteínas, grasas, carbohidratos, sales minerales, vitaminas. Estos componentes de la leche están bien equilibrados, lo que los hace fácil y completamente digeribles. La digestibilidad de la leche y los productos lácteos oscila entre el 95 y el 98 %. La leche también ayuda en la absorción de otros alimentos.
La leche se compone de agua (promedio 87,5%) y materia seca (12,5%) /1, p. 218/.
La leche natural contiene 25 tipos de ácidos grasos, 20 aminoácidos, más de 30 macro y microelementos y muchas otras sustancias biológicamente activas. El significado especial de la leche radica en el hecho de que le da a una persona una proteína completa de origen animal, cuyo valor biológico supera significativamente el valor de la proteína de res, cerdo y huevo. En cuanto a la cantidad de aminoácidos esenciales que no se forman en el cuerpo humano, pero que deben suministrarse con los alimentos, la leche de vaca es superior a otros alimentos.
Los alimentos afectan la calidad de la leche, la crema y la consistencia de la grasa de la leche. Entonces, los pastos verdes dan un color amarillo cremoso a la leche, la crema, la mantequilla. La col rizada, el ensilaje, las zanahorias y la harina de hierbas ayudan a conservar el color de la leche incluso en invierno.
Algunos alimentos (rutabaga, nabos, repollo y repollo forrajero, cogollos, remolacha azucarera y ensilaje) pueden dar a la leche un sabor y un olor desagradables, especialmente cuando se administran en grandes cantidades.
Hay unas treinta vitaminas en la leche. Los productos lácteos juegan un papel especialmente importante en el suministro de vitaminas al cuerpo. Los más importantes son:
vitamina A (retinol), B (tiamina), Br (riboflavina), C (ácido ascórbico), D (calciferol), E (tocoferol), H (biotina), PP (ácido nicotínico)/2, pág. 56/.
CAPÍTULO 2. EXPERIMENTAL
2.1 Investigación de la calidad de la leche según los datos del envase
No todos los lácteos tienen la misma composición y son igualmente saludables. Para empezar, determinamos la composición de los productos lácteos a partir de los datos del envase.
Objetivo:
determinar la calidad de los productos lácteos en el hogar.
Tareas:
– A partir de los datos del envase, identificar la presencia de sustancias nocivas para la salud;
– Determinar la composición de los productos lácteos;
- Escribir una nota al comprador.
Suposición:
No todos los lácteos tienen la misma composición y son igualmente saludables.
LECHE sucede:
* NORMALIZADO;
* RESTAURADO;
* HOMOGENEIZADO;
* PASTEURIZADO;
* BEBIENDO.
Normalizado, es decir, diluido, llevado a un cierto porcentaje de contenido de grasa.
Reconstituido - restaurado combinando polvo y agua.
Homogeneizado - se añaden grasas vegetales a la composición de la leche
Pasteurizado - descontaminado por calentamiento a corto plazo
Como resultado, con base en los datos del empaque del producto, se determinó la leche de mejor y peor calidad.
Mejor calidad
peor calidad
2.2 Determinación de indicadores organolépticos de la calidad de la leche
Para la parte experimental del trabajo, compramos leche en la tienda con diferentes porcentajes de proteína y grasa, y también tomamos la leche que toman los niños de nuestra escuela.
Leche para el experimento:
Determinación del aspecto de la leche.
Para determinar el aspecto de la leche, la vertemos en un vaso de precipitados hasta la mitad del volumen. Examinaron cuidadosamente la leche y notaron que carece de varios contaminantes e impurezas, y también notaron su uniformidad.
Determinación del color de la leche.
Vertimos 50-60 ml de leche en un vaso. Acercaron una hoja de papel blanco al vaso y compararon las muestras. Vimos que la leche en todos los vasos tiene diferentes tonalidades de blanco (datos en la tabla).
Determinación de la consistencia de la leche.
Para determinar la consistencia de la leche, viértala en un tubo de ensayo hasta la mitad del volumen. Cerramos el tubo de ensayo y lo agitamos ligeramente para mojar las paredes. Se dejó escurrir la leche durante 1-2 minutos y luego se determinó que las paredes de los tubos de ensayo estaban cubiertas de leche de manera no homogénea.
Determinación del olor de la leche.
Un poco más de la mitad de su volumen se vertió en un tubo de ensayo de leche y se cerró con un corcho. Luego sacudió vigorosamente y olió la leche.
El olor se determinó mediante inhalaciones cortas repetidas.
Determinamos que la leche tiene un olor diferente en cada tubo de ensayo.
Determinación del sabor de la leche.
Vertimos 10-20 ml de leche en un vaso. Luego tomaron un sorbo de leche en la boca y lo mantuvieron por un tiempo. Después de cada muestra de leche, nos enjuagamos la boca con agua y tomamos breves descansos entre las determinaciones individuales. Por lo tanto, determinamos que la leche tiene un sabor de dulce a insípido.
2.3 Determinación de parámetros físico-químicos de la leche
2.3.1 Determinación del pH del medio lácteo.
Las sustancias contenidas en la leche son de naturaleza anfótera, es decir, exhibir las propiedades tanto de los ácidos como de las bases, por lo que el indicador no debe cambiar de color.
Pero la experiencia muestra que el indicador universal, cuando se sumerge en la leche, cambia de color a un verde pálido. Esto sugiere que esta leche tiene un ambiente ligeramente alcalino. Por lo tanto, aprendimos que se agrega soda a la leche para que no se agrie más, es decir, soda (NaHCO 3) y le da a la leche un ambiente débilmente alcalino. La soda se agrega a la leche como conservante.
2.3.2. Determinación de la presencia de ácido láctico.
Todo el mundo sabe que la leche agria sabe agria. ¿Se puede confirmar esto químicamente? Dejamos la leche templada durante dos días. Apareció en ella un precipitado (leche cuajada), y el indicador universal cambió de color a rojo, lo que indica la presencia de ácido láctico (CH3-CH-COOH)/OH en la leche
2.3.3. Determinación de la presencia de proteína.
La proteína se determina usando reacciones de color:
XANTHOPROTEIN: cuando se agrega ácido nítrico concentrado a la proteína y se calienta, se forma un precipitado amarillo.
BIURÉTICO: la adición a la proteína (leche) precipita Cu (OH) 2 - azul, aparece un color púrpura.
2.3.4 Determinación de la presencia de carbohidratos.
La leche de los mamíferos contiene lactosa (azúcar de la leche), que es un disacárido y consiste en una molécula de glucosa y galactosa.
CH 22 O 11 + H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 3
La leche contiene 4-6% de lactosa. Tiene un ligero dulzor.
Para probar la presencia de carbohidratos en la leche, la calentamos junto con Cu (OH) 2, un precipitado azul y obtuvimos un precipitado rojo, que es una confirmación de la presencia de glucosa.
CONCLUSIÓN
1. Aprendió a determinar las propiedades químicas de la leche.
2. Estudió las propiedades beneficiosas de los productos lácteos.
3. Hizo recomendaciones prácticas para el consumo de este producto y sus derivados.
Con base en un estudio de los datos del empaque del producto, se determinó que la mejor de las muestras que compramos fue la leche Milk Abundance de la planta de lácteos de Engels, y la peor muestra fue la bola de nieve Milk Abundance del mismo fabricante.
Con base en la determinación de indicadores organolépticos de la calidad de la leche, el estudio de indicadores físicos y químicos determinó que el mejor ejemplo es la leche Koshkinskoe.
BIBLIOGRAFÍA
1. Gorbátov. Bioquímica de la leche y los productos lácteos, - M .: Industria ligera, 1984, 344s
2. GOST 23454 - 79. Leche. Método para la determinación de sustancias inhibidoras, M. : ed - en normas, 1989. - P. 374 - 380.
3. Taller sobre los fundamentos biológicos de la agricultura: Uch. Un manual para estudiantes de biol. Especialista. Ped. En-tov / I.M. Vashchenko, K. N. Lange, MP Merkulov, Ed. IM Vashchenko, - M.: educación, 1982 - P. 359 - 370
4. "La calidad de los productos lácteos" N.V. Barabanshchikov (Editorial "Kolos", 1980);
5. "Leche - productos agrios" V.P. Kugenev (Moscú, Editorial de la Universidad de la Amistad de los Pueblos)
6. Enciclopedia para niños. Volumen adicional. Seguridad personal - M., Avanta +, 2001 - 448 p., il.
7. materiales de la revista "La vuelta al mundo"
8. www.vokrugsveta.ru,
9. www.prodpit.ru,
10. www.parents.ru/nutrition.html
11. Química. 10: libro de texto. para educación general instituciones/ X46 S.O. Gabrielyan, F.N. Maskaev, S.Yu. Ponomarev, V.I. Terenin - 4ª ed., estereotipo - M. Bustard, 2003
12. Química. 11: estudios. para educación general instituciones/ X46 S.O. Gabrielyan, G. G. Lysova - 4ª ed., estereotipo - M. Bustard, 2004
TRABAJO HECHO
estudiantes de 8vo grado
Lyakhov Ivan, Polinsky Artyom, Torgashova Daria
institución educativa municipal
"Escuela Secundaria No. 33"
ciudad de Engels, región de Saratov
LÍDERES
profesora de biología Grankina Lyudmila Vasilievna,
profesora de geografía Solenkova Natalya Nikolaevna,
profesora de biología Chermashentseva Anzhela Sergeevna
MINISTERIO DE EDUCACIÓN DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA
Institución Educativa Estatal de Educación Profesional Superior "Universidad Estatal de Orenburg"
Departamento de Tecnología de Procesamiento de Leche y Carne
V.O. BOGATOVA, N.G. DOGAREVA
QUÍMICA Y FÍSICA DE LA LECHE
Recomendado por el Consejo Académico de la Institución Educativa Estatal de Educación Profesional Superior "Universidad Estatal de Orenburg" como material didáctico para estudiantes matriculados en programas de educación profesional superior en la especialidad "Tecnología de la leche y los productos lácteos"
Oremburgo 2003
BBK 36.95ya73 B 73
CDU 637.1 (0758)
Candidato a Revisor de Ciencias Agrícolas, Profesor V.S. Antonova
Bogatova OV, Dogareva N.G.
B73 Química y física de la leche: Libro de texto Oremburgo: GOU OGU,
Este manual contiene una serie de conferencias sobre la disciplina "Química y Física de la Leche", cubriendo las secciones principales del curso de acuerdo con los requisitos del programa aprobado.
El libro de texto está destinado a estudiantes matriculados en programas de educación profesional superior en la especialidad 271100
Dogareva
© GOU OGU, 2004
Introducción
La química biológica, o bioquímica, es una ciencia que estudia la composición química de los organismos y los procesos químicos que subyacen a su actividad vital.
Uno de los componentes más importantes de la química biológica, que se ocupa del estudio de los procesos bioquímicos que ocurren en las materias primas de origen vegetal y animal durante el almacenamiento y el procesamiento, es la bioquímica técnica, en particular la bioquímica de la leche, la carne, los cereales, etc.
La producción de productos lácteos se basa en las transformaciones bioquímicas de los principales constituyentes de la leche. En este sentido, en el curso de bioquímica de la leche y los productos lácteos, se otorga un lugar importante al estudio de la composición de la leche teniendo en cuenta la naturaleza química, la estructura, el valor biológico, las propiedades funcionales, así como los cambios bioquímicos en componentes de la leche durante su almacenamiento y procesamiento. Al describir los procesos que ocurren en la leche, se presta atención tanto a los procesos puramente bioquímicos como a los químicos y fisicoquímicos relacionados. Los productos lácteos se forman como resultado del paso conjunto de estos procesos, y no siempre es posible establecer un límite donde terminan unos y empiezan otros. Por lo tanto, la disciplina se denomina "Química y Física de la Leche". Al estudiar la bioquímica de la leche y los productos lácteos, se utilizan los logros de las ciencias afines, como la química orgánica, física y coloidal, la fisiología, la ganadería, la bioquímica nutricional, etc. Al mismo tiempo, la bioquímica de la leche sirve como base científica para el estudio posterior de la tecnología y microbiología de la leche y los productos lácteos.
Etapas y perspectivas para el desarrollo de la química y la física de la leche Gran influencia en el desarrollo de la bioquímica de la leche como ciencia de la leche
proporcionó investigaciones de los grandes científicos rusos I. P. Pavlov e I. I. Mechnikov. IP Pavlov (1849-1936) fue el primero en dar una explicación científica de la fácil digestibilidad y asimilación de los componentes de la leche y los productos lácteos, posee la conocida definición del valor nutritivo de la leche como producto preparado por la propia naturaleza . II Mechnikov (1845-1916), que se ocupó de cuestiones de longevidad, fue el primero en llamar la atención sobre las propiedades dietéticas y medicinales excepcionalmente valiosas de los productos lácteos fermentados, que han sido confirmadas y completamente explicadas en la actualidad.
El estudio sistemático de las propiedades de la leche y los productos lácteos fue iniciado por A.A. Kalantar - el fundador del negocio lácteo doméstico. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Kalantar (1859-1937) organizó el primer laboratorio lácteo en Rusia en la Edimon Dairy School, donde estudió el proceso de producción del queso suizo, el uso de sales de calcio en su elaboración, el desarrollo de fórmulas para el cálculo de sólidos lácteos, etc. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Kalantar participó activamente en la vida pública
ningún país, hizo mucho trabajo pedagógico, primero en la Escuela Edimonov, luego en la Academia Agrícola de Moscú que lleva el nombre de K. A. Timiryazev y el Instituto Veterinario Animal de Ereván.
La bioquímica de la leche (química de la leche) como ciencia fue creada en la época soviética por los profesores G.S. Inikhov y Ya.S. Zaikovsky. G. S. Inikhov posee numerosos estudios sobre el estudio de la composición y las propiedades de la leche y los productos lácteos, el desarrollo de métodos para controlar la calidad de las materias primas y los productos terminados, etc. Escribió (1922-1926) los primeros libros de texto "Química de la leche". y "Análisis de la Leche". En el futuro, sus libros de texto sobre bioquímica de la leche y productos lácteos para escuelas técnicas y universidades y guías prácticas sobre métodos para analizar leche y productos lácteos se reimprimieron muchas veces. G. S. Inikhov prestó gran atención al trabajo pedagógico. Durante muchos años trabajó en el Instituto de Productos Lácteos de Vologda y en el Instituto Tecnológico de la Industria Cárnica y Láctea de Moscú, donde formó a muchos candidatos y doctores en ciencias.
Actividad científica y pedagógica del profesor Ya.S. Zaikovsky comenzó en el Instituto de Productos Lácteos de Vologda, luego trabajó durante muchos años en el Instituto de Agricultura de Omsk. Sus trabajos se dedicaron al estudio de la composición, las propiedades fisicoquímicas de la leche, la química de la coagulación del cuajo, el desarrollo de la teoría de la formación de aceite, etc. El trabajo de Ya.S. Zaikovsky "Química y física de la leche y los productos lácteos", publicado en 1930 y reeditado en 1938 y 1950.
El Profesor S.V. hizo una contribución significativa al desarrollo de la bioquímica de la leche. Parashchuk (1873-1950). Hizo una gran cantidad de trabajo para estudiar el efecto de la alimentación en la composición y propiedades de la leche y la mantequilla, las propiedades del cuajo y la pepsina. Desarrolló los fundamentos de la tecnología para productos lácteos dietéticos y médicos para niños y organizó su producción por primera vez en la URSS. Durante muchos años formó ingenieros de procesos en el Instituto de Ingenieros de la Industria Láctea de Leningrado, donde desde 1931 hasta 1949 dirigió el Departamento de Tecnología de la Leche y los Productos Lácteos.
El desarrollo de la bioquímica de la leche y los productos lácteos también fue promovido por el trabajo de A.P. Belousova, N. P. Brio, D. A. Granikova, R. B. Davidov, 3.X Dilanyan, P.F. Dyachenko, M. M. Kazansky, I. I. Klimovsky, MS Kovalenko, A. I. Ovchinnikova, A. I. Chebotareva y otros.
A actualmente enorme el trabajo de investigación en el campo de la bioquímica de la leche lo llevan a cabo equipos de empleados del Instituto de Investigación Científica de la Industria Láctea de toda la Unión (VNIMI), el Instituto de Investigación Científica de la Industria de la Mantequilla y el Queso de toda la Unión (VNIIMS) NPO "Uglich ", el Instituto Ucraniano de Investigación de la Industria de la Carne y los Lácteos (Ukr-NII-myasomolprom) n científicos de varias instituciones de educación superior.
A En los últimos años, la bioquímica de la leche como ciencia ha experimentado un período de rápido desarrollo. Esto se vio facilitado en gran medida por el uso de métodos modernos de investigación bioquímica como la cromatografía gas-líquido y en capa fina, la electroforesis, la espectroscopia, la microscopía electrónica.
copia y un número de otros.
Los avances en el desarrollo de la bioquímica de la leche han hecho posible mejorar los procesos tecnológicos existentes, desarrollar nuevas direcciones para el procesamiento de la leche y aumentar el valor nutricional, biológico y el sabor de los productos lácteos. En relación con la influencia cada vez mayor de la bioquímica de la leche en la tecnología de obtención y procesamiento de la leche, se hace evidente la importancia del estudio de esta disciplina para un especialista en la industria láctea. Solo un conocimiento profundo de los conceptos básicos de la bioquímica de la leche le permitirá comprender la esencia de los procesos bioquímicos que ocurren durante la producción y el almacenamiento de productos lácteos, para abordar críticamente la elección de los modos tecnológicos de procesamiento y procesamiento de la leche, las condiciones para almacenar los productos lácteos, hacer un uso más racional de las materias primas, prevenir la aparición de diversos defectos, etc.
Valor nutricional y papel de la leche en la nutrición humana
telnogo origen el más perfecto, es decir. Los más valiosos en términos nutricionales y biológicos son la leche y los productos lácteos. La leche es el único producto alimenticio que aporta al organismo de los mamíferos todos los nutrientes necesarios. IP Pavlov señaló tres propiedades principales de la leche como producto alimenticio: fácil digestibilidad, la capacidad de excitar los órganos digestivos y una mejor absorción del nitrógeno de la leche en comparación con el nitrógeno de otros productos. La digestibilidad de la leche y los productos lácteos oscila entre el 95 y el 98 %. Pavlov escribió: "La leche es un alimento increíble creado por la propia naturaleza".
El alto valor nutricional de la leche se debe no solo al contenido de sustancias proteicas, grasas, carbohidratos, sales minerales y su proporción favorable, sino también a la composición específica de estos componentes. De hecho, no existe ningún otro producto alimenticio que tenga el mismo valor nutricional que la leche. 1 litro de leche contiene: 32 g de proteína, que corresponde a la cantidad de cuatro a cinco huevos de gallina, 32 g de grasa de leche, que corresponde a 36 g de mantequilla, 48 g de azúcar de leche, que equivale al contenido calórico de 12 piezas de azúcar, así como sales minerales y casi todas las vitaminas conocidas necesarias para el cuerpo humano de cualquier edad.
Como sabes, las proteínas animales juegan un papel importante en la nutrición racional. En términos de digestibilidad y equilibrio de la composición de aminoácidos, las proteínas de la leche se encuentran entre las más valiosas desde el punto de vista biológico. Su digestibilidad (asimilabilidad) oscila entre el 96 y el 98%.
Es importante tener en cuenta que la principal proteína de la leche, la caseína, se "ataca" fácilmente y se digiere en su estado nativo no desnaturalizado con la ayuda de las enzimas proteolíticas del tracto digestivo.
La comparación de la composición de aminoácidos esenciales de las proteínas de la leche con la composición de la proteína "ideal" indica la práctica ausencia de aminoácidos en ellas que limiten el valor biológico de las proteínas.
Los que limitan el valor biológico de las proteínas son aquellos
sin ácidos, cuya tasa es inferior al 100%. La puntuación de aminoácidos muestra el porcentaje de cada aminoácido en la proteína en estudio en relación con su contenido en la proteína "ideal". Un gramo de una proteína "ideal" según la escala FAO / OMS (adoptada en 1973) contiene (en mg): isoleucina - 40, leucina - 70, lisina - 55, aminoácidos que contienen azufre (metionina + cistina) - 35 , aromático (fenilalanina + tirosina) - 60, treonina - 40, triptófano - 10, valina - 50.
Se observa alguna deficiencia de aminoácidos que contienen azufre, principalmente cistina, para la caseína, pero las proteínas de la leche de suero son ricas en ellos. Las proteínas del suero también se caracterizan por un alto contenido de los otros dos aminoácidos más deficientes: lisina y triptófano. Por lo tanto, la introducción de proteínas de suero de leche en productos alimenticios, especialmente de origen vegetal, contribuye a un fuerte aumento de su valor biológico, lo que se asocia con una mejora en el grado de equilibrio de la composición de aminoácidos.
Un cierto valor en la nutrición humana es la grasa de la leche. En comparación con las grasas de origen animal, se absorbe mejor en el cuerpo humano. Esto se ve facilitado, en primer lugar, por el punto de fusión relativamente bajo de la grasa (de 28 a 33 °C); en segundo lugar, su presencia en la leche en forma finamente dispersa. El coeficiente de digestibilidad de la grasa de la leche es del 97 al 99%. La grasa de la leche contiene relativamente pocos ácidos grasos poliinsaturados esenciales. Sin embargo, al beber 0,5 litros de leche, se cubre aproximadamente el 20% de la necesidad diaria de una persona de estos ácidos. La presencia de ácido araquidónico deficiente, ácidos grasos de cadena corta, así como cantidades significativas de fosfolípidos y vitaminas (A, D, E) en la grasa de la leche aumenta su valor biológico. Además, la proporción de grasa y proteína en la leche es casi óptima.
Un componente importante de la leche es la lactosa. A diferencia de otros azúcares, es relativamente poco soluble en agua, se absorbe lentamente en el intestino y, por lo tanto, estimula el desarrollo de barras de ácido láctico que, al formar ácido láctico, suprimen la microflora putrefacta y contribuyen a una mejor absorción de calcio y fósforo. El papel de la lactosa en la nutrición de los lactantes es especialmente importante.
Los minerales son de gran importancia en la nutrición humana. En primer lugar, cabe señalar el alto contenido de calcio y fósforo en la leche y los productos lácteos, que realizan una serie de funciones importantes en el cuerpo humano. Ambos elementos se encuentran en la leche en proporciones bien equilibradas, lo que determina su digestibilidad relativamente alta. Así, la relación entre calcio y fósforo en la leche es de 1:1 - 1,4:1 (en requesón y queso 1:1,5-1:2), mientras que en carnes y pescados es de 1:13 y 1:11. Alrededor del 80% del requerimiento diario de calcio de una persona se cubre con leche y productos lácteos.
Al mismo tiempo, la leche es relativamente pobre en algunos oligoelementos: hierro, cobre, manganeso, yodo y flúor. Actualmente haciendo-
Todos los intentos de introducir compuestos de yodo y flúor en la leche, mientras que en la producción de alimentos para bebés, generalmente se agregan sales de hierro a la base de la leche.
La leche y los productos lácteos son una fuente constante de casi todas las vitaminas. Son especialmente ricas en riboflavina, que es relativamente deficiente en los productos alimenticios: la leche y los productos lácteos satisfacen alrededor del 50% de las necesidades vitamínicas diarias de una persona.
El valor biológico de la leche se complementa con una variedad de enzimas, hormonas, anticuerpos, antibióticos y otras sustancias biológicamente activas.
Así, el valor nutritivo y biológico de la leche es indiscutible, y debe ser un producto alimenticio indispensable para una persona en todos los períodos de su vida. No sin razón, según una antigua leyenda, Hércules en la infancia comió exactamente la leche que brotó a instancias de Zeus desde las alturas olímpicas. Derramada después por todo el universo, la leche formó la Galaxia o Vía Láctea. "Fuente de salud", "sangre blanca" fue llamada leche por los antiguos filósofos.
El papel de varios productos lácteos en la nutrición también es muy importante: productos de leche agria, quesos, mantequilla, etc. Los productos de leche agria, junto con un alto valor nutricional y biológico, tienen propiedades dietéticas muy importantes, por lo que se recomiendan especialmente para la alimentación. niños, ancianos y enfermos. Al igual que la leche, contienen todos los nutrientes principales en una forma equilibrada, por lo que se digieren fácilmente en el tracto gastrointestinal y el cuerpo humano los absorbe rápidamente. Al mismo tiempo, muchos de ellos contienen proteínas en un estado parcialmente dividido y finamente dispersado, lo que contribuye a su digestibilidad particularmente fácil. Debido a la acumulación de dióxido de carbono, ácido láctico y otras sustancias saborizantes, los productos lácteos fermentados estimulan el apetito, estimulan la secreción de jugo gástrico y mejoran el metabolismo. La presencia en su composición de microorganismos vivos que pueden arraigarse en el intestino y suprimir la microflora putrefacta conduce a la inhibición de los procesos putrefactos y al cese de la formación de productos tóxicos de descomposición de proteínas: fenol, indol, escatol, etc.
Debido al alto contenido del valioso aminoácido, la metionina, el requesón tiene un efecto lipotrópico y antiesclerótico y se usa para enfermedades del hígado, los riñones y el sistema cardiovascular. También es una de las fuentes importantes de proteínas de fácil digestión, calcio, fósforo y cuajada de levadura acidófila: vitaminas B1 y B12.
Los productos lácteos fermentados acidófilos (leche acidófila, acidófila, pasta acidófila y leche de levadura acidófila) tienen propiedades antibióticas y se utilizan en el tratamiento de enfermedades gastrointestinales: colitis ulcerosa, gastritis, dispepsia infantil, etc.
El alto valor nutricional y biológico de los quesos, así como del requesón, se debe al contenido de una gran cantidad de proteínas de fácil digestión y sus productos de descomposición enzimática, minerales (calcio y fósforo).
handicap), vitaminas, ácidos orgánicos, etc. Debido al sabor fuerte y al aroma específico, los quesos excitan el apetito y contribuyen a la secreción activa de jugos gástricos e intestinales. Al mismo tiempo, los quesos tradicionales ricos en grasas (suizos, soviéticos, holandeses, etc.) tienen un alto valor energético.
La mantequilla, junto con altas características organolépticas (sabor y aroma específicos, textura plástica) y buena digestibilidad por el cuerpo humano, se caracteriza, como los quesos, por un alto valor energético, pero una composición química menos equilibrada.
El valor nutritivo y biológico excepcionalmente alto de la leche y los productos lácteos los hace indispensables en la nutrición de personas de diversas categorías de edad. Para hacer un uso más racional de los productos lácteos, los trabajadores de la industria láctea deberían resolver el problema de seguir ampliando la gama de productos bajos en grasas para la nutrición de personas mayores y obesas, productos dietéticos y medicamentos destinados a personas que padecen intolerancia a determinados componentes. de leche, etc Pero ya ahora, cada persona puede elegir productos lácteos que cumplan con los requisitos de una dieta equilibrada, sus necesidades físicas, gustos y hábitos.
La tasa de consumo de leche y productos lácteos fisiológicamente justificada es de 434 kg por persona al año. Sin embargo, el consumo real de productos lácteos ha disminuido drásticamente en los últimos años. Entonces, si en 1990 eran 386 kg por año, entonces en 1996 eran solo 206 kg por año, o alrededor del 53% de la norma recomendada.
Las tradiciones de consumo de leche y productos lácteos en Rusia tienen sus raíces en la antigüedad. Además, la leche es uno de los arquetipos en la conciencia popular rusa: un símbolo de salud, prosperidad y abundancia. Baste recordar, por ejemplo, "ríos de leche con bancos de gelatina" en los cuentos populares rusos, la expresión "sangre con leche" como sinónimo de buena forma física, así como las recetas de belleza de las ancianas: lavarse con leche y baños de leche. . La caída catastrófica actual en el consumo de leche y productos lácteos tiene muchas razones (económicas, sociales, etc.). Uno de ellos es la propaganda del estilo de vida americano. Los jóvenes eligen Pepsi, en la que un clavo de hierro se disuelve en tres días. Por cierto, la incidencia de osteoporosis entre los estadounidenses criados con bebidas carbonatadas es una de las más altas del mundo. Los estadounidenses rápidamente se dieron cuenta de su error y ahora incluso tienen máquinas expendedoras de leche en las escuelas, y en la televisión de vez en cuando ponen videos donde la generación más joven elige leche en lugar de cerveza. Por lo tanto, los especialistas de la industria láctea tienen un papel muy importante que desempeñar en la mejora de la estructura nutricional de la población del país mediante el aumento del consumo de productos lácteos, cuya gama debe expandirse constantemente.
1 Leche y su composición
1.1 Composición química de la leche
La leche es un fluido biológico que se forma en la glándula mamaria de los mamíferos y está destinado a la alimentación del recién nacido.
La leche es compleja. Tiene más de cien componentes diferentes. Por lo general, en la práctica generalizada, la composición química de la leche se caracteriza por las sustancias más importantes, cuya cantidad no es estrictamente constante. Varía dependiendo de varios factores. En promedio, la leche tiene la siguiente composición (porcentaje):
Agua - 87.5;
- materia seca - 12.5. Incluido:
a) grasa de leche - 3.8; b) proteínas 3.3 (caseína - 2.7, albúmina - 0.5, globulina - 0.1); c) azúcar de leche - 4,7;
d) sustancias minerales - 0.7.
Las desviaciones en la composición de la leche se explican por la influencia de muchos factores.
– raza del ganado, alimentación, etapas de lactancia, edad, condición del animal, estaciones del año y otras razones.
La parte más valiosa de la leche es el residuo seco. En la elaboración de productos lácteos, se esfuerzan por maximizar su conservación. Residuo seco es todo lo que queda después de secar la leche.
a una temperatura de 102 a 105 °C. Comprende todos los componentes de la leche, con excepción del agua y las sustancias que se volatilizan durante el secado. La parte más variable del residuo seco es la grasa, por lo que en la práctica se utiliza con mayor frecuencia el indicador de residuo seco magro (SOMO). Las sustancias secas se encuentran en la leche en un estado finamente disperso y disuelto, es decir, en la forma más favorable para la asimilación; grasa - en forma de emulsión fina, proteínas - en forma de soluciones coloidales, azúcar de leche - en estado molecular, sales minerales - en estado coloidal molecular e iónico.
Cuanto más fina y uniformemente se disperse uno u otro componente de la leche, menos varía su contenido: por lo tanto, el contenido de grasa está sujeto a cambios mayores que el contenido de sustancias proteicas. Los más constantes en términos de contenido cuantitativo de la leche son la lactosa y las sales.
El mayor peso específico en la leche es el agua.
La leche contiene de 86 a 89% de agua, la mayor parte de la cual (de 83 a 86%) se encuentra en estado libre, y una parte menor (de 3 a 3,5%) se encuentra en forma ligada. El agua libre es un disolvente de los compuestos orgánicos e inorgánicos de la leche (lactosa, elementos minerales, ácidos, sustancias aromáticas, etc.). Como solvente, el agua libre está involucrada en todos los procesos bioquímicos que ocurren en la leche durante
elaboración de productos lácteos. Se puede eliminar fácilmente espesando, secando y congelando la leche.
El agua ligada difiere significativamente del agua libre en sus propiedades. No se congela a bajas temperaturas (-40 °C), no disuelve electrolitos, tiene una densidad dos veces mayor que el agua libre, no se elimina del producto durante el secado, etc. El agua ligada, a diferencia del agua libre, es inaccesible para los microorganismos. . Por lo tanto, para suprimir el desarrollo de la microflora en los productos alimenticios, el agua libre se elimina por completo o se convierte en agua ligada mediante la adición de componentes que retienen la humedad (azúcar, sales, alcoholes polihídricos, etc.).
La parte principal del agua unida es agua de adsorción, que es retenida por fuerzas moleculares cerca de la superficie de las partículas coloidales (proteínas, fosfolípidos, polisacáridos). Una forma especial de agua ligada es el agua ligada químicamente. Esta agua es cristalina, o agua de cristalización. Casi nunca se encuentra en los componentes de la leche, a excepción del azúcar de la leche, que cristaliza con una molécula de agua (C12 H22 O11 H2 O)
1.2 Influencia de diversos factores en la composición química de la leche. Cambios en la composición de la leche durante la lactancia
La lactancia se refiere al proceso de producción y excreción de leche, así como al tiempo durante el cual una vaca está lactando. La lactancia de una vaca dura un promedio de 305 días, y durante este tiempo la composición y las propiedades de la leche cambian de manera más significativa tres veces y, por lo tanto, hay tres etapas de lactancia: calostro, cuando la vaca secreta calostro, principal, cuando la vaca produce leche normal, correspondiente a la calidad del período de ordeño natural y antiguo, cuando la vaca produce leche poco antes del período seco.
Calostro dura de 7 a 10 días después del parto de la vaca. El calostro difiere significativamente de la leche normal, pero tiene un sabor y olor específicos, una consistencia más viscosa, un color amarillo claro y una mayor densidad (40 a 50 ºA en promedio). El calostro se caracteriza por un aumento de la acidez, especialmente el primer día (de 30 a 50 ºT), luego disminuye bruscamente y alcanza (de 22 a 25 ºT) al final del período de calostro. El calostro contiene 2 veces más sólidos (25% en lugar del 12,5% de la leche normal).
El aumento de materia seca ocurre debido a un aumento de proteínas y proteínas de suero, que son de gran importancia para un ternero recién nacido. El contenido de albúmina en el calostro puede alcanzar del 10 al 12%, y de globulina del 8 al 15%. Además, las inmunoglobulinas en el primer ordeño promedian el 70% de todas las proteínas del suero. El calostro contiene 1,5-2 veces más minerales, muchas más vitaminas. El calostro tiene excelentes propiedades bactericidas que protegen el cuerpo de un recién nacido de enfermedades y diversos trastornos nutricionales. Tiene un mayor número de células somáticas. Calostro
MINISTERIO DE EDUCACIÓNFEDERACIÓN RUSA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE KEMEROVSK
INDUSTRIA DE ALIMENTOS
T.A.OSTROUMOVA
QUÍMICA Y FÍSICA DE LA LECHE
origen animal como material didáctico
para estudiantes de instituciones de educación superior que estudian
en la dirección 655900 - Tecnología de materias primas y productos
origen animal por especialidad
271100 - Tecnología de la leche y productos lácteos
Kémerovo 2004
CDU: 637.1.
Publicado por decisión del Consejo Editorial y Editorial del Instituto Tecnológico de la Industria Alimentaria de Kemerovo
Revisores: Jefe del Departamento de Tecnología de Alimentos, Universidad Técnica Estatal de Altai. I. I. Polzunova, Doctora en Ciencias Técnicas, Profesora M. P. Shchetinin
Director de la Institución Científica Estatal Instituto de Investigación Siberiano de Fabricación de Queso, Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias Agrícolas,
Doctor en Ciencias Técnicas A. A. Maiorov
Ostroumova T. A.
Química y física de la leche: libro de texto. -
Instituto Tecnológico de Alimentos de Kemerovo
industria. - Kemerovo, 2004. - 196 p.
ISBN 5-89289-250-6
Se presentan las características de los componentes de la leche, su estructura, composición, características de biosíntesis, propiedades fisicoquímicas, químicas, organolépticas y tecnológicas. Se esbozan las cuestiones de las relaciones de equilibrio entre las diferentes fases de la leche como un único sistema polidisperso. Se ha realizado el análisis de cambios en los componentes constituyentes en los procesos de obtención, almacenamiento, transporte, procesamiento de leche y elaboración de productos lácteos.
Diseñado para estudiantes de la especialidad 271100 - Tecnología de la leche y productos lácteos.
Il.- 12, tab.- 3, bibl.-nombres- 12
ISBN-5-89289-250-6 © Tecnología Kemerovo
instituto de la industria alimentaria
ACERCA DEL CAPÍTULO
Introducción…………………………………………………. 6
Tema 1. El papel de los científicos nacionales en el desarrollo de la ciencia.
“Química y física de la leche”…………………….. 7
Tema 2. El estado actual de la industria láctea
ness, las principales direcciones de desarrollo de techno-
productos lácteos y objetivos de la investigación
en el campo de la química y la física de la leche………… 10
Tema 3. El papel de la leche y los productos lácteos en la nutrición
persona. Aspectos económicos de la racionalidad
uso de la leche en la producción
productos lácteos……………………………. 12
Tema 4. Características generales de la composición química
Leche……………………………………………. quince
4.1. Características generales de los compo-
nentes de leche………………………………. quince
4.2. Evaluación comparativa de la composición de la leche
zanja con leche de otros agricolas
ny animales y con leche de mujer………… 21
4.3. La influencia de los factores zootécnicos en la
Taw y propiedades de la leche…………………………. 26
Tema 5. Proteínas de la leche………………………………………….. 34
5.1. Nomenclatura moderna de las proteínas de la leche.
Caracterización de fracciones de caseína y suero
Proteínas bucales………………………………. 35
5.2. La estructura de las proteínas……………………………… 45
5.3. Composición proteica: elemental y aminoácidos
mucho………………………………………….. 53
5.4. Propiedades físico-químicas de las proteínas………… 55
5.5. Propiedades químicas de las proteínas………………. 62
5.6. Biosíntesis de proteínas en la glándula mamaria………… 64
Tema 6. Lípidos de la leche ………………………………….. 66
6.1. El valor de los lípidos. Clasificación………… 67
6.2. Composición de glicéridos de la grasa de la leche………… 69
6.3. Composición de ácidos grasos de la grasa de la leche. 72
6.4. Propiedades físico-químicas de los lácteos.
grasa……………………………………………… 76
6.5. Propiedades químicas de la grasa de la leche……… 79
6.6. Fosfolípidos, esteroles y otros lípidos…… 82
6.7. Biosíntesis de lípidos………………………….. 84
Tema 7. Carbohidratos de la leche……………………………………. 90
7.1. Características generales de los carbohidratos de la leche. Saber-
contenido de lactosa…………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………….
7.2. La estructura de la lactosa, sus formas isoméricas y
propiedades físicas……………………………. 91
7.3. Propiedades químicas de la lactosa……………………. 95
7.4. Biosíntesis de la lactosa………………………………. 97
Tema 8. Minerales de la leche………………………… 98
8.1. Características generales de los minerales.
Composición salina de la leche………………………….. 98
8.2. Equilibrio salino de la leche. Los factores que afectan-
para el balance de sal………………………… 100
8.3. El papel de los macro y microelementos en la leche y
productos locales……………………………… 103
Tema 9. Sustancias biológicamente activas y otras de la leche... 106
9.1. Las vitaminas de la leche y su función biológica……. 107
9.2. Caracterización de las enzimas de la leche. Usó-
análisis de las propiedades enzimáticas en la evaluación de la calidad
leche……………………………………………… 111
9.3. Hormonas y gases…………………………………… 118
Tema 10. La leche como sistema polidisperso………………. 120
10.1. Características generales de los sistemas dispersos…… 120
10.2. La leche como sistema coloidal………………. 122
10.2.1. La estructura de las micelas de caseína, que determina
estado coloidal del sol……………….. 122
10.2.2. Condiciones para la desestabilización del estado coloidal
fusión del sol y la formación de un gel durante
métodos personales de coagulación…………… … 126
10.2.3. Coprecipitación de caseína y suero
ny protenas durante termocalcio y termo-
métodos de coagulación ácida…………….. 130
10.3. Leche como emulsión de grasa en plasma……………… 131
10.3.1. Factores de estabilidad agregativa de la grasa
Emulsión aulladora…………………………………… 131
10.3.2. Factores de violación de la estabilidad del tejido adiposo.
emulsiones………………………………………….. 136
10.4. La leche como verdadera solución……………………. 140
Tema 11. Fisicoquímicos, organolépticos y tecnológicos
propiedades higiénicas de la leche……………………………… 143
11.1. Densidad ………………………………………. 145
11.2. Acidez titulable………………………… 146
11.3. Acidez activa y propiedades tamponantes… 147
11.4. Potencial redox.. 151
11.5. Viscosidad y tensión superficial………… 152
11.6. Presión y temperatura osmótica
conocimiento……………………………………………….. 154
11.7. Conductividad eléctrica y termofísica
propiedades…………………………………………. 155
11.8. Propiedades organolépticas……………….. 156
11.9. Propiedades tecnológicas…………………….. 158
Tema 12. Cambios físicos y químicos en la leche durante su
almacenamiento y procesamiento………………………………. 162
12.1. Cambios durante el almacenamiento a baja
temperaturas y transporte………………. 164
12.2. Cambios bajo influencias mecánicas… 166
12.3. Cambios durante el tratamiento térmico………….. 168
Tema 13. Cambios fisicoquímicos y bioquímicos
componentes de la leche en el proceso de su procesamiento
zapatos y al almacenar productos lácteos………. 174
13.1. Cambios en los componentes constituyentes de la leche
durante el espesamiento y secado………………………… 175
13.2. Cambios bioquímicos en los componentes constituyentes.
componentes de la leche durante su procesamiento………. 178
13.2.1. Fermentación del azúcar de la leche. Tipos de fermentación
niya…………………………………………………… 178
13.2.2. El papel de los productos de fermentación en la formación.
sabor, aroma y textura de la leche
productos…………………………………………. 186
13.2.3. Proteólisis y formación de organolépticos.
indicadores icos……………………………… 189
13.2.4. Cambios en los componentes lipídicos………… 191
Lista bibliográfica……………………………………. 195
B E D E N I E
"Química y Física de la Leche" es una disciplina de un ciclo especial que forma el conocimiento profesional de un ingeniero de procesos en la industria láctea. Junto con otras, esta disciplina proporciona una base teórica para estudiar la tecnología de la leche y los productos lácteos.
El propósito de este curso es dominar los conceptos básicos de química y física de la leche en la medida necesaria para resolver los problemas de producción de la industria y en actividades de investigación.
Los principales objetivos del curso son la adquisición de conocimientos teóricos, habilidades prácticas y habilidades para su posterior uso en actividades profesionales: en el análisis de la composición y propiedades de la leche, la elección de direcciones para su mejora y ajuste, la selección y justificación de los parámetros tecnológicos de la leche elaboración y transformación, que justifique la viabilidad económica del uso de la leche para la elaboración de determinados productos lácteos.
Como resultado del estudio de la disciplina, usted debe saber y ser capaz de:
composición química, propiedades fisicoquímicas y organolépticas de la leche;
características de los componentes de la leche, su estructura, composición, propiedades físicas y químicas que determinan el valor nutricional, biológico y las propiedades tecnológicas de la leche como materia prima para la industria láctea;
formas de ajustar la composición de la leche, necesarias en las condiciones de producción;
la influencia de diversos factores: zootécnicos y tecnológicos en la composición y propiedades de la leche;
el papel de la leche y sus componentes individuales para garantizar una nutrición humana racional;
relaciones de equilibrio entre diferentes fases de la leche como un solo sistema polidisperso;
cambios físicos y químicos en la leche durante su almacenamiento y procesamiento;
procesos físicos y químicos en la producción de varios grupos de productos lácteos;
fundamentos teóricos de los métodos para estudiar la composición y propiedades de la leche;
aplicar conocimientos teóricos en situaciones específicas de producción;
realizar investigaciones sobre la composición y propiedades de la leche;
fundamentar teóricamente la elección de parámetros tecnológicos para el procesamiento y procesamiento de la leche.
Tema 1. EL PAPEL DE LOS CIENTÍFICOS DOMÉSTICOS EN EL DESARROLLO DE LA CIENCIA “QUÍMICA Y FÍSICA DE LA LECHE”
La formación de la ciencia "Química y Física de la Leche" está directamente relacionada con la organización de la producción primero artesanal y luego industrial de productos lácteos.
La organización de la producción industrial de productos lácteos dictó la necesidad de desarrollar conocimientos teóricos en el campo de la composición y propiedades de la leche, explicaciones y justificaciones científicas de los procesos tecnológicos, así como la formación de personal profesional.
