Молока и молочных продуктов


НазваниеМолока и молочных продуктов
страница2/28
Дата публикации29.07.2013
Размер3.34 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Химия > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

^ Составные части молока

ВОДА

Вода выполняет разнообразные функции и играет важную роль в биохимических процессах. Она является растворителем органических и не­органических веществ. В водной среде проходят все многочисленные реакции живого организма. В некоторых реакциях вода принимает не­посредственное участие (реакции гидролиза, окисления веществ и др.). Вода обладает особым свойством образовывать упорядоченную льдоподобную тетраэдрическую структуру. В такой структуре каждая молекула воды окружена четырьмя другими молекулами воды. Образование упо­рядоченной структуры объясняется тем, что молекулы воды поляризова­ны — каждый из двух атомов водорода молекулы обладает частичным положительным зарядом, а атом кислорода несет частичный отрицатель­ный заряд. Следовательно, молекула воды представляет собой электри­ческий диполь. Дипольные молекулы воды могут ориентироваться и свя­зываться как друг с другом, так и с другими молекулами. В молоке содержится в среднем 88% воды (с колебаниями от 86 до 89%). Вода, входящая в состав молока и молочных продуктов, неоднородна по физико-химическим свойствам, и роль ее неоди­накова. Большая часть воды молока (84,5—85%) находится в свободном состоянии, т. е. может при­нимать участие в биохимических реакциях. Сво­бодная вода молока представляет собой раствор различных органических и неорганических ве­ществ (сахара, солей и пр.). Ее легко можно пре­вратить в состояние льда при замораживании мо­лока или удалить при сгущении и высушивании.

Меньшая часть (3—3,5%) воды находится в связанном состоянии. Связанная вода (адсорбци-онно связанная вода) удерживается молекулярны­ми силами около поверхности коллоидных час­тиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов). Гид­ратация белковых молекул обусловлена наличи­ем на их поверхности полярных групп (гидро­фильных центров). К ним относятся карбоксиль­ные, аминные, гидроксильные и другие группы. При адсорбировании диполи воды располагают­ся несколькими слоями вокруг гидрофильных центров белковой молекулы. Первый слой (ориентированные неподвижные молекулы воды, прочно связанные с белком) на­зывают гидратной или водной оболочкой.
Белки
Четвертичная структура характеризует способ расположения в про­странстве отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле, состо­ящей из нескольких таких цепей или субъединиц. Глобуляр­ные белки, обладающие четвертичной структурой, могут содержать боль­шое количество полипептидных цепей, тесно связанных друг с другом в компактную мицеллу, которая ведет себя в растворе как одна молекула. Так, казеиновая мицелла среднего размера должна состоять из несколь­ких тысяч полипептидных цепей фракций казеина, определенным обра­зом связанных друг с другом.

Белки обладают большой молекулярной массой (от нескольких ты­сяч до нескольких миллионов). Вследствие большого размера белковых частиц водные растворы их представляют собой коллоидную систему, которая состоит из дисперсионной среды (растворитель) и дисперсной фазы (частицы растворенного вещества). Размеры коллоидных частиц обычно колеблются от 1 до 200 нм". Устойчивость коллоидных систем обуславливается наличием на поверхности частиц электрического заря­да и гидратной оболочки. Нарушение этих факторов устойчивости при­водит к осаждению (коагуляции) частиц.

Благодаря присутствию в аминокислотных остатках групп, способ­ных к ионизации (СООН, NH2 и др.), белковые молекулы несут отрица­тельные и положительные заряды:



рая обычно наблюдается при денатурации глобулярных белков. Такая структура обеспечивает хорошую расщепляемость казеина протеолитическими ферментами при переваривании в нативном (природном) со­стоянии без предварительной денатурации.

КАЗЕИН

Казеин является главным белком молока, его содержание колеблется от 2,1 до 2,9%. Элементарный состав казеина (в %) следующий: углерод

— 53,1; водород — 7,1; кислород — 22,8; азот — 15,4; сера — 0,8; фосфор

— 0,8. Он содержит несколько фракций, отличающихся аминокислот­ным составом, отношением к ионам кальция и сычужному ферменту. В молоке казеин находится в виде специфических частиц, или мицелл (от лат. micella — крошечка, крупица), представляющих собой сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом кальция.

^ Фракционный состав. Казеин — комплекс четырех фракций: as, а^, р и х. Фракции име­ют молекулярную массу 19 000—25 000, различный амино­кислотный состав, генетически изменчивые варианты (обо­значаемые прописными буквами латинского алфавита А, В, С и т. д.), отличающиеся друг от друга заменой одного или двух аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Кроме того, в молоке содержатся производные, или фрагменты, глав­ных фракций казеина, которые образуются в результате расщепления пос­ледних под действием протеолитических ферментов молока. Так, ранее известные у-казеины являются фрагментами р-Кн. Например, главный из них у,-казеин представляет собой фрагмент р-Кн с 29-го по 209-й аминокислотный остаток. Фрагмент р-Кн с 1-го по 28-й остаток раньше относили к протеозо-пептонной фракции. Образование у-казеи-нов (и протеозо-пептонов) ухудшает технологические свойства молока, так как при выработке творога и сыра они не свертываются сычужным ферментом и «теряются» с сывороткой. Нормальное свежее молоко со­держит около 3% у-казеинов, однако их количество может повышаться (до 10% и выше) при заболевании животных маститом, в конце лактации, в процессе длительного хранения молока при температуре 2—4°С и т. д.

Все фракции казеина являются фосфопротеидами, т. е. содержат ос­татки фосфорной кислоты (органический фосфор), присоединенные к аминокислоте серину моноэфирной связью (О—Р). Содержание остатков фосфорной кислоты (серинфосфата) в поли­пептидных цепях белка определяет его чувствительность к ионам каль­ция. Как видно из табл. 3, а -казеин содержит одиннадцать остатков се­ринфосфата, as -казеин — восемь, р-казеин — пять и х-казеин — один. Следовательно,' as- и р-казеины наиболее чувствительны к ионам каль­ция. В их присутствии они агрегируют при образовании кальциевых мо­стиков и выпадают в осадок. Х-Казеин не осаждается ионами кальция и в казеиновых мицеллах, располагаясь на поверхности, выполняет защитную роль по отношению к чувствительным as- и р-казеину. Однако х-казеин содержит чувствительную к сычужному ферменту пептидную связь, образованную остат­ками фенилаланина в положении 105 и метионина в положении. Под действием сычужного фермента молекула х-казеина распада­ется на две части: гидрофобный пара-х-казеин (аминокислотные остат­ки с 1 по 105) и гидрофильный макропептид (остатки со 106 по 169). Некоторые компоненты х-казеина являются гликофосфопротеида-ми, т. е. кроме фосфорной кислоты содержат углеводные цепи в виде три-и тетрасахаридов (состоящих из галактозамина, галактозы и сиаловой кислоты). Углеводная часть присоединена к макропептиду, который на­зывают гликомакропептидом. Гликомакропептиды обладают сильными гидрофильными свойствами и высоким отрицательным зарядом. При действии сычужного фермента они также отщепляются от х-казеина и переходят в сыворотку.

^ Физико-химические свойства. Полярные группы, находящиеся на поверхности и внутри казеиновых мицелл (NH2, СООН, ОН и др.), свя­зывают значительное количество воды — около 3,7 г на 1 г белка. Спо­собность казеина связывать воду характеризует его гидрофильные свой­ства. Гидрофильные свойства казеина зависят от структуры, величины заряда белковой молекулы, рН среды, концентрации солей и других фак­торов. Они имеют большое практическое значение.

От гидрофильных свойств казеина зависит устойчивость казеиновых мицелл в молоке (связанная вода образует вокруг казеиновых мицелл за­щитную гидратную оболочку). Сильными гидрофильными свойствами обладают макропептиды и гликомакропептиды х-казеина казеиновых мицелл. Поэтому при их отщеплении под действием сычужного фермента (или высоких температур) нарушается гидратная оболочка и уменьшает­ся стабильность казеиновых частиц.

В процессе высокотемпературной обработки молока происходит вза­имодействие денатурированного р-лактоглобулина с казеиновыми ми­целлами. Сывороточные белки молока обладают большей гидрофильно-стью по сравнению с казеином, в результате чего повышаются его водо-удерживающая способность. В свою очередь, гидрофильные свойства казеина влияют на способность кислотного и кислотно-сычужного сгус­тка удерживать и выделять влагу. Изменение гидрофильных свойств ка­зеина необходимо учитывать при выборе режима пастеризации в про­цессе производства кисломолочных продуктов и молочных консервов.

От гидрофильных свойств казеина и продуктов его распада зависят водосвязывающая и влагоудерживающая способность сырной массы при созревании сыров, консистенция готового продукта. Следовательно, гид­рофильные свойства казеина не только определяют устойчивость белко­вых частиц в молоке при его обработке, но и влияют на ход некоторых технологических процессов. Казеин, как и все белки, содержит одновременно аминные NH2 и кар­боксильные СООН группы, которые в растворе находятся в виде NH3+ и СОО~. Следовательно, казеин обладает свойствами амфотерного элект­ролита. Количество свободных карбоксильных групп в казеине больше, чем аминных, поэтому при рН, близком к нейтральному, он имеет отри­цательный заряд.

Таким образом, казеин, содержащий различные реакционноспособ-ные группы, может образовывать целый ряд соединений со многими хи­мическими веществами: кислотами, основаниями, альдегидами, метал­лами, галогенами и др.

При реакции казеина с формальдегидом происходит блокирование основных аминогрупп, что приводит к увеличению кислых свойств казе­ина. Эту реакцию применяют при определении содержания белков в молоке методом формольного титрования.

Свободные аминогруппы (в первую очередь е-МН2-группы аминокис­лоты лизина) могут взаимодействовать с альдегидными группами лакто­зы и других Сахаров с образованием аминосахарного комплекса. Эта ре­акция происходит во время первой стадии реакции Майара.

Карбоксильные и другие кислые группы казеина вступают в реакции с ионами металлов (Са2+, Mg2+, К1", Na+), образуя казеинаты. При иоди­ровании тирозина, входящего в состав белка, образуется иодказеин, ко­торый сейчас применяют для ликвидирования йодной недостаточности населения.

^ Казеинаткальцийфосфатный комплекс, его состав и структура. В моло­ке казеин содержится в виде казеинатов кальция, соединенных с колло­идным фосфатом кальция. Ионы кальция могут присоединяться к кар­боксильным группам казеина. Но, вероятно, в первую очередь они взаимодействуют с остатками фосфорной кислоты казеина. При этом кальций может соединяться с одной или двумя ОН-группами кислоты. В первом случае кальций имеет свободную связь и может образовать кальциевый мостик между расположенными друг против друга серин-фосфатными группами двух молекул казеина. Такой кальций играет определенную роль при образовании казеиновых мицелл и называется структурообразующим.

Кальциевые мостики способствуют агрегации коллоидных частиц казеина при сычужной и кальциевой коагуляции.

К серинфосфатным группам казеиновых молекул наряду с ионами кальция может присоединяться коллоидный фосфат кальция молока в виде (СаНРО4)п или [Са3(РО4)2]*п. Фосфор коллоидного фосфата каль­ция в отличие от фосфора органического (входящего в состав казеина) называют неорганическим. Фосфат кальция, по-видимому, может соеди­нять молекулы казеина между собой наподобие кальциевых мостиков. В упрощенном виде это можно изобразить следующим образом. Следовательно, исходя из состава казеина, можно предположить сле­дующее: казеин в молоке содержится в виде сложного комплекса казеи-ната кальция с коллоидным фосфатом кальция, так называемого казенат кальцийфосфатного комплекса (ККФК). В состав ККФК также вхо­дит небольшое количество лимонной кислоты, магния, калия и натрия.

^ СЫВОРОТОЧНЫЕ И ДРУГИЕ БЕЛКИ МОЛОКА
После осаждения казеина из молока кислотой (при рН 4,6—4,7) в сыворотке остается около 0,6% белков, которые называют сывороточны­ми. Они состоят из р-лактоглобулина, а-лактальбумина, иммуноглобу­линов, альбумина сыворотки крови, лактоферрина и других минорных белков.

в-Лактоглобулин, а -лактальбумин и иммуноглобулины выполняют важные биологические функции и имеют большое промышленное зна­чение, вследствие высокого содержания незаменимых и серосодержащих аминокислот. Из сыворотки их выделяют в нативном состоянии с помо­щью ультрафильтрации и применяют для обогащения различных пище­вых продуктов.

Альбумин сыворотки крови содержится в молоке в незначительных количествах и не имеет практического значения. Лактоферрин, несмот­ря на малое содержание, выполняет важные биологические функции и необходим для организма новорожденного.

Кроме перечисленных белков сыворотка содержит ранее называемые компоненты протеозо-пептонной фракции, представляющие собой фраг­менты р-казеина, и другие белки, обладающие ферментативными и гор­мональными свойствами (мы их рассматриваем в соответствующих раз­делах).

К другим белкам молока мы относим белки, входящие в состав обо­лочек жировых шариков, их значение огромно.

(З-Лактоглобулин. (3-Лактоглобулин составляет 50—54% белков сыво­ротки (или 7— 12 % всех белков молока). Он имеет изоэлектрическую точку при рН 5,1, в сыром молоке находится в виде димера, состоящего из двух полипептидных цепей с молекулярной массой по 18 000 каждая. При нагревании молока до температуры 30°С р-лактоглобулин распадается на мономеры, которые при дальнейшем нагревании агрегируют за счет образования S—S-связей. Тепловая денатурация р-лактоглобулина приводит к коагуляции аг­регированного белка (он коагулирует почти полностью при 85—100°С). При пастеризации молока денатурированный (3-лактоглобулин вместе с Са,(РО4)2 выпадает в осадок в составе молочного камня и образует комп­лексы с х-казеином казеиновых мицелл (осаждаясь вместе с ними при коагуляции казеина). Образование в результате тепловой обработки молока комплекса f -лактоглобулин — х-казеин значительно ухудшает атаку х-казеина сы­чужным ферментом и влияет на термоустойчивость казеиновых мицелл. р-Лг (и а-Ла) не свертывается сычужным ферментом и не коагулиру-гт в изоэлектрической точке в силу своей большой гидратированности.

Биологическая роль в-Лг окончательно не выяснена. Предполагают, что он участвует в транспорте ряда веществ, например, витамина А, а так­же является ингибитором плазмина.

а-Лактальбумин. В сывороточных белках лактальбумин занимает второе место после р-лактоглобулина (его содержание составляет 20— 25% сывороточных белков, или 2—5% общего количества белков). а-Лактальбумин имеет молекулярную массу около 14 000, его молеку­ла представляет собой одну полипептидную цепь, состоящую из 123 ами­нокислотных остатков и содержащую четыре дисульфидные связи ( —S—S—). Для сравнения, молекула (3-лактоглобулина содержит две ди­сульфидные связи и одну свободную сульфгидрильную группу SH-группу), которая способствует его быстрому агрегированию после денатурации.

а-Лактальбумин устойчив к нагреванию, он является самой термо­стабильной частью сывороточных белков ф-лактоглобулин и особенно иммуноглобулины отличаются от а-лактальбумина своей термолабиль­ностью) . Большая устойчивость а-лактальбумина к нагреванию обуслов­ливается обратимостью денатурации белка — после охлаждения наблю­дается восстановление его нативнои структуры за счет самопроизволь­ного повторного свертывания цепей (рис. 10). Этот процесс называется ренатурацией. Для денатурации а-Ла необходимы ионы кальция, кото­рые стабилизируют его пространственную структуру.

Открытием последних лет является расшифровка биологической роли а-лактальбумина. Выяснено, что он является специфическим белком, необходимым для синтеза лактозы из галактозы и глюкозы.

Иммуноглобулины. В обычном молоке иммуноглобулинов содержит­ся мало, в молозиве они составляют основную массу (до 90%) сыворо­точных белков.

Иммуноглобулины объединяют группу высокомолекулярных белков, обладающих свойствами антител. Антитела — вещества, образующиеся в организме животного при введении в него различных чужеродных белков (антигенов) и нейтрализующие их вредное действие. Следовательно, вы­деление антител связано с иммунными реакциями организма. Иммуно­глобулины молока обладают резко выраженными свойствами агглютини­нов (от лат. agglutinare — приклеивать) — веществ, вызывающих склеива­ние и выпадение в осадок микробов и других клеточных элементов.

Из молозива и молока выделены четыре группы иммуноглобулинов (Иг): Г, А, М и Е. Основная часть иммуноглобулинов коровьего молока относится к группе ИгГ. Сильными иммунными свойствами обладают ИгА, которыми богато женское молоко. Иммуноглобулины молока име­ют большую молекулярную массу (150 000 и выше), в своем составе со­держат углеводы, термолабильны, т. е. коагулируют при нагревании мо­лока до температуры выше 70°С.

Лактоферрин. Представляет собой гликопротеид молекулярной мас­сой около 76 000, содержит железо. Белок выполняет транспортную фун­кцию — связывает и переносит в организм новорожденного железо; кро­ме того, обладает защитными свойствами — связывая железо, задержи­вает развитие нежелательной кишечной микрофлоры (Е. coli и др.), осо­бенно нуждающейся в нем. В молоке содержится в малых количествах (менее 0,3 мг/мл), в молозиве его в 10—15 раз больше.

^ Белки оболочек жировых шариков. К ним относятся белки, являющие­ся структурными элементами оболочек жировых шариков и способствую­щие их стабильности во время технологической обработки. Они могут быть прочно встроенными во внутренний липидный слой оболочки, пронизы­вать ее или располагаться на внешней поверхности оболочки. Это, как правило, гликопротеиды молекулярной массой от 15 000 до 240000, со­держащие 15—50% углеводов и характеризующиеся различной раствори­мостью в воде. Некоторые из них обладают свойствами ферментов. Важ­ный белковый компонент оболочки — нерастворимый в воде (гидрофоб­ный) гликопротеид с молекулярной массой свыше 60 000. Он прочно встро­ен во внутренний слой оболочки и сохраняется на поверхности жировых шариков во время тепловой и механической обработки молока (сливок).

ЛИПИДЫ

Липиды (от греч. lipos — жир) — это общее название жиров и жиро-юлобных веществ, обладающих одинаковыми физико-химическими свойствами. Липиды не растворяются в воде, но хорошо растворяются в гстанических растворителях (эфире, хлороформе, ацетоне и др.). К ним : "носятся нейтральные жиры, фосфолипиды (лецитин, кефалин, сфин--~ миелин и др.), гликолипиды (цереброзиды и др.), стерины и др.

Жиры служат энергетическим материалом, выполняют функции запас-яых и защитных веществ; фосфолипиды и гликолипиды являются струк­турными элементами мембран клеток. Главный представитель стеринов — гслестерин — имеет большое биологическое значение, являясь предше-ггзенником витаминов группы D, желчных кислот, некоторых гормонов, "'лнако избыток холестерина в крови может вызвать атеросклероз.

Нейтральные жиры представляют собой смесь сложных эфиров трехатомного спирта глицерина и жирных кислот — триглицеридов (три-мшлглицеринов). В природных жирах могут также присутствовать про-хукгы гидролиза или неполного синтеза триглицеридов — ди- и моно-глицериды (и свободные жирные кислоты). Все они построены по сле­дующему типу:



В нейтральных жирах обнаружено несколько десятков различных жирных кислот, которые делят на насыщенные и ненасыщенные. Чаще других встречаются из насыщенных жирных кислот: пальмитиновая СН3—(СН2)14—СООН, стеариновая СН3-(СН2),6-СООН; из ненасыщенных жирных кислот: олеиновая СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН, линолеваяСН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН, линоленоваяСН3-СН2-(СН=СН-СН2)3-(СН2)6-СООН, арахидоноваяСН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН. Три последние полиненасыщенные жирные кислоты незаменимые, так как не синтезируются в организме.

Как известно, свойства природных жиров определяются составом и структурой жирных кислот триглицеридов. Большая часть насыщенных кислот (и их триглицериды) при комнатной температуре — твердые, часто высокоплавкие вещества. Ненасыщенные кислоты (и их триглице-риды) — жидкие легкоплавкие вещества. В зависимости от процентного содержания ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в триглице-ридах жир имеет мягкую или твердую консистенцию.

Фосфолипвды отличаются от триглицеридов тем, что в их состав кро­ме глицерина и жирных кислот входят фосфорная кислота и азотистое основание



где R, — насыщенная кислота (стеариновая, пальмитиновая); rj — ненасыщенная кислота (олеиновая, линоленовая, арахидоновая); А — азотистое основание, которое в лецитине представлено холином, в кефалине — этаноламином.







Особенность молекул фосфолипидов состоит в том, что они построены из двух частей: гидрофильной (несущей электрические заряды головки) и гидрофобной (длинных углеводородных цепей—хвостов). Связующим зве­ном между полярной головкой и хвостом служит остаток глицерина (рис. 11). Наличие у молекул фосфолипидов двух частей обусловливает их способность эмульгировать жиры. На поверхности раздела между жиром и плазмой они образуют мономолекулярный слой: неполярная (гидрофобная) часть ори­ентируется к жиру, полярная (гидрофильная) — к плазме (рис. 12). Гликолипиды имеют сложное строение, содержат углеводы (галакто­зу и др.), но в них отсутствуют глицерин и фосфор. Стерины (стеролы) представляют собой высокомолекулярные цик­лические спирты.



В организме холестерин находится как в свободном состоянии, так и в виде слож­ных эфиров с жирными кислотами (стери-дов).

^ МОЛОЧНЫЙ ЖИР

Содержание молочного жира в молоке колеблется от 2,8 до 4,5%. По химическо­му строению молочный жир ничем не от­личается от других жиров. Он представля­ет собой смесь многочисленных триглице-ридов (содержание ди- и моноглицеридов составляет всего 1,2—2,6% всех глицеридов). Триглицериды молочного жира содержат, как правило, остатки раз­ных кислот, напоимер:



Молочный жир, выделенный из молока, содержит сопутствующие жироподобные вещества, или природные примеси. К ним относятся фосфолипиды, гликолипиды, стерины, жирорастворимые пигменты (каро­тин и др.), витамины (A, D, Е) и уже отмеченные ди- и моноглицериды и свободные жирные кислоты. Несмотря на незначительное ко­личество примесей, некоторые из них существенным образом влияют на пищевую ценность молочного жира. Так, фосфолипиды способствуют обмену липидов, стерины служат исходным материалом для синтеза витамина D, каротин — для образования витамина А, витамин Е являет­ся естественным антиокислителем жира и т. д.

^ Жирнокислотный и триглицеридный состав. В состав молочного жира входит свыше 100 жирных кислот, из них 14 основных кислот, представ­ленных в табл. 4, содержатся в количестве более 1%, остальные найдены в небольших количествах (менее 1%, и некоторые менее 0,1%).

Жирнокислотный состав молочного жира зависит от рационов корм­ления, стадии лактации, времени года, породы животных и т. д. В соста­ве жира преобладают насыщенные жирные кислоты, среднее количество которых составляет 65% (колебания от 53 до 77%). Содержание ненасы­щенных кислот в среднем равно 35% (при колебании летом 34—47%, зи­мой - 25-39%).

Отношение количества ненасыщенных кислот к насыщенным в мо­лочном жире составляет около 0,5%, в то время как в эталонном жире. Состав эталонного жира (набор жирных кислот, содержание витаминов А и Е, фосфоли-пидов, холестерина) рекомендован ВНИИМСом и Институтом питания РАМН.

[лава I Составные части молот







Таблица 4

Жирнокислотный состав молочного жира

Жирная кислота

Температура плавления, С


Содержание

в молочном жире, %




Насыщенные кислоты




Масляная

С3Н7СООН -7,9

2,5-5,0

Капроновая

СД.СООН -3,4

1,0-3,5

Каприловая

С7Н|5СООН +16,7

0,4-1,7

Каприновая

С9Н,9СООН +31,6

0,8-3,6

Лауриновая

СПН23СООН +44,2

1,8-4,2

Миристиновая

С13Н27СООН +53,9

7,6-15,2

Пальмитиновая

С15Н3|СООН +62,9

20,0-36,0

Стеариновая

С|7Н35СООН +69,6

6,5-13,7




Ненасыщенные кислоты




Миристолеиновая

^ СДСООН +18,5

1,W,5

Пальмитолеиновая

С15Н29СООН +0,5

1,5-5,6

Олеиновая

СД3СООН +13,4

16,7-37,6

Линолевая

С17Н31СООН -5,0

2,0-5,2

Линоленовая

^ СДСООН -11,0

0,141

Арахидоновая

СД.СООН -49,5

0,1-1,7

который рекомендован для правильного питания населения, это отно­шение должно быть равным 0,6—0,9%.

Из насыщенных жирных кислот в молочном жире преобладают паль­митиновая, миристиновая и стеариновая, среди ненасыщенных — олеи-

новая кислота. Олеиновой и стеариновой кислот в жире содержится боль­ше летом, а миристиновой и пальмитиновой - зимой.

По сравнению с жирами животного и растительного происхождения молочный жир характеризуется большим количеством низкомолекуляр-

ных насыщенных жирных кислот - масляной, капроновой, каприловой и каприновой. Их содержание в течение года колеблется от 7,4 до 9,5%.

Кроме того, только молочный жир (а также говяжий и бараний) со-

держит 2,5-7% трансизомеров олеиновой кислоты - элаидиновую и вак-

ценовую кислоты. В эталонном жире количество трансизомеров не дол­жно превышать 16%. Как известно, значительное образование трансизо­меров олеиновой и линолевой кислот происходит в процессе гидрогени­зации жидких растительных масел при производстве маргарина и заме­нителей молочного жира. Однако потребление избыточного количества
трансизомеров жирных кислот приводит к различным заболеваниям (са­харный диабет, атеросклероз и др.), поэтому сейчас все чаще применяют вместо гидрогенизации переэтерификацию жиров, исключающую обра­зование трансизомеров,

Количество биологически важных полиненасыщенных жирных кис­лот (линолевой, линоленовой и арахидоновой) в молочном жире невы­сокое и составляет 3—5%. Весной и летом их содержание в молочном жире выше, чем осенью и зимой. Эталонный жир должен содержать 7,5— 13% данных кислот.

По числу жирных кислот триглицериды разделяют на тринасыщен-ные, динасыщенно-мононенасыщенные, мононасыщенно-диненасы-

щенные и триненасыщенные. От их соотношения зависят физические свойства молочного жира (температура плавления, отвердевания и др.). Зимой в молочном жире увеличивается количество тринасыщенных и динасыщенно-мононенасыщенных триглицеридов (табл. 5). Летом их содержание снижается и возрастает количество легкоплавких тригли-ЦерИДОВ, содержащих ненасыщенные жирные кислоты. По этой причи-

не сливочное масло, выработанное летом, часто имеет мягкую консис­тенцию, выработанное зимой - твердую и крошливую, Следовательно, сезонные изменения глицеридного состава молочного жира следует учи­тывать при выборе технологических режимов производства масла.
Таблица 5



Физико-химические свойства. Физико-химические свойства жиров

определяются свойствами входящих в их состав жирных кислот. Для их характеристики служат так называемые константы, или физические и химические числа жиров. К важнейшим физическим числам относят тем­пературу плавления и отвердевания, число рефракции, к химическим — число омыления, йодное число, число Рейхерта-Мейссля и число По-ленске. Основные физические и химические числа молочного и живот­ных жиров, а также растительных масел приведены в табл. 6.



^ Температурой плавления жира считают температуру, при которой он переходит в жидкое состояние (и становится совершенно прозрачным),

Молочный жир является смесью триглицеридов с различными темпера­турами плавления, поэтому его переход в жидкое состояние происходит

турпостепенно.

^ Температура отвердевания — температура, при которой жир приоб­ретает твердую консистенцию;

Число рефракции характеризует способность жира преломлять луч све­та, проходящий через него. Чем больше в жире ненасыщенных и высо­комолекулярных жирных кислот, тем выше коэффициент преломления, или число рефракции, Число омыления определяется количеством миллиграммов гидрокси-да калия, которое необходимо для омыления 1 г жира, Оно характеризу­ет молекулярный состав жирных кислот жира - чем больше в нем содер­жится низкомолекулярных кислот, тем оно выше.

^ Йодное число показывает содержание в жире ненасыщенных жирных кислот. Оно выражается в граммах иода, которые связываются 100 г жира. Йодное число молочного жира зависит от стадии лактации, сезона года, кормов. Оно повышается летом и понижается зимой.

Число Рейхерта-Мейссля характеризует содержание в жире летучих, растворимых в воде жирных кислот (масляной и капроновой). Молочный жир, в отличие от других жиров, имеет высокое число Рейхерта-Мей-ссля (см. табл. 6). Поэтому по его величине судят о натуральности мо­лочного жира (а также при количественном определении состава про­дуктов с комбинированной жировой фазой). Для точного контроля фаль­сификации молочного жира необходимо проведение газохроматографи-ческого анализа жирнокислотного состава жира.

Число Поленске показывает количество в жире летучих, нераствори­мых в воде жирных кислот (каприловой, каприновой и частично лау-риновой).

^ ФОСФОЛИПИДЫ, СТЕРИНЫ И ДРУГИЕ ЛИПИДЫ

Наиболее распространенные фосфолипиды молока — лецитин (от греч. lekitos — яичный желток) и кефалин (от лат. cephalus — голова), на их долю приходится свыше 60% всех фосфолипидов. Основная часть фосфолипидов молока (60—70%) входит в состав оболочек жировых ша­риков. Их количество в молочном жире вместе с гликолипидами состав­ляет около 1%. Небольшая часть фосфолипидов находится в плазме мо­лока в виде комплексов с белками.

Фосфолипиды обладают способностью эмульгировать жиры и легко образуют комплексы с белками, чем объясняется их участие в формиро­вании клеточных и других мембран. Так, липопротеидный (лецитино-белковый) комплекс входит в состав оболочек жировых шариков и обес­печивает стойкость жировой эмульсии молока.

Вследствие большого содержания полиненасыщенных жирных кис­лот фосфолипиды легко окисляются кислородом воздуха (образующие­ся в результате окисления альдегиды могут быть причиной появления в жире посторонних привкусов). Они обладают также свойствами слабых антиокислителей (антиоксидантов) и могут усиливать действие истин-пыа сшшокииданшв.

Содержание фосфолипидов в молоке и молочных продуктах (в %) следующее: молоко 0,02—0,06; сливки 0,149—0,180; обезжиренное мо­локо 0,018-0,030; масло 0,38; пахта 0,150-0,210.

При гомогенизации и пастеризации молока часть фосфолипидов (5— 15%) переходит из оболочек жировых шариков в водную фазу. При сепа­рировании молока 65—70% фосфолипидов переходит в сливки, при сби­вании сливок 55—70% фосфолипидов переходит в пахту, а остальные ос­таются в плазме масла.

Стерины молока представлены в основном холестерином (холесте-ролом), но в небольших количествах могут встречаться другие стерины животного и растительного происхождения. Содержание стеринов в молоке составляет 0,012—0,014%. Они, как и фосфолипиды, находятся в оболочках жировых шариков. В молочном жире их количество достигает 0,2—0,4%. Эталонный жир должен содержать не более 0,2% холес­терина.

Окраска молочного жира и молока обусловлена наличием в них жи­рорастворимого пигмента оранжевого цвета — каротина, входящего в группу каротиноидов. Содержание каротина в молоке зависит от состава корма, сезона года и породы животных. Летом в молоке содержится 0,3— 0,9 мг/кг каротина, зимой — 0,05—0,2 мг/кг. Зимой и особенно весной, когда животные получают недостаточное количество каротина с корма­ми, его содержание в молоке снижается. Сезонные колебания цвета сли­вочного масла также связаны с изменением содержания каротина в кор­ме животных.

Пастеризация и стерилизация молока незначительно разрушают ка­ротин (на 10—13%). При хранении молока и масла на свету его содержа­ние снижается.

УГЛЕВОДЫ

Углеводы представляют собой альдегиды или кетоны многоатомных спиртов и полимеры этих соединений. Их делят на моносахариды, оли-госахариды и полисахариды (от греч. monos — один, oligos — немного­численный, poly — много).

Углеводы выполняют главным образом энергетическую функцию, а также принимают участие в построении сложных органических соеди­нений (гликопротеидов и др.), выполняющих важную физиологичес­кую роль.




К моносахаридам относятся простые сахара, содержащие три и более углеродных атома: триозы, пентозы, гексозы и т. д. Среди них наиболее распространены гексозы —и фруктоза:


^ ЛАКТОЗА (МОЛОЧНЫЙ САХАР

Содержание лактозы в молоке коров составляет в среднем 4,6% (4,4— 4,9%).

Строение и свойства. Лактоза — дисахарид, построенный из остатков D-глюкозы и D-галактозы, соединенных связью 1-»4,



В коровьем молоке в виде следов находятся олигосахариды, содержа­щие 3—6 и более моносахаридов и их аминопроизводных: трисахариды, тетрасахариды, пентасахариды, гексасахариды и др. Некоторые из олиго-сахаридов выполняют важную специфическую функцию — стимулируют рост бифидобактерий в кишечнике новорожденного. Коровье молоко мно­го беднее этими олигосахаридами по сравнению с женским молоком.

^ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Минеральные, или зольные, вещества встречаются в организмах в раз­личных количествах. В зависимости от содержания их разделяют на мак­роэлементы (Са, Р, Mg, Na, К, Cl, S) и микроэлементы (Fe, Cu, Zn, I и др.).

Минеральные вещества выполняют разнообразные функции. Они обеспечивают построение костной ткани (Са, Р, Mg), создают осмоти­ческое давление и буферные системы крови (Na, К), входят в состав не­которых гормонов (I, Zn, Cu), ферментов и витаминов (Fe, Co) и т. д.

В золе молока, содержание которой составляет 0,7—0,8%, обнаруже­ны следующие элементы: Са, Mg, Р, Na, К, Cl, S, Fe, Cu, Co, I, F, Mn, Zn и др. (рис. 16). В молоке данные элементы содержатся в виде катионов и анионов, в прочном соединении с органическими веществами (в составе белков, ферментов, нуклеиновых кислот) и др.



МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Среднее содержание наиболее важных макроэлементов в молоке (в мг%) следующее: кальций — 120, фосфор — 95, калий — 140, натрий — 50, магний — 12, хлор — 100.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

Похожие:

Молока и молочных продуктов iconМетодические указания для подготовки курсовой работы по дисциплине...
Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и навыков в области физико-химических основ производства молока и...
Молока и молочных продуктов iconСодержание Введение Технологическая часть Характеристика готовой...
В связи с этим рациональное и рентабельное использование сырья, выработка высококачественных молочных продуктов могут быть достигнуты...
Молока и молочных продуктов iconСодержание Введение Технологическая часть Характеристика готовой...
В связи с этим рациональное и рентабельное использование сырья, выработка высококачественных молочных продуктов могут быть достигнуты...
Молока и молочных продуктов iconВообще, диета доктора Дюкана делится на четыре этапа
«атаки»), то есть употребление только продуктов животного происхождения, содержащих большое количество белка, а также молочных продуктов...
Молока и молочных продуктов iconКнига написана для массового читателя, поэтому содержа­щиеся в ней...
Сотни раз меня просили написать небольшую книгу о пра­вильном сочетании пищевых продуктов. И я написал ее про­стым языком и снабдил...
Молока и молочных продуктов iconСухая заквасочная культура
Творог один из самых полезных кисломолочных продуктов.  в процессе приготовления творога из молока выделяются самые ценные компоненты...
Молока и молочных продуктов iconВегетарианцам не грозит белковое голодание; трудно представить себе...
«При совместном употреблении овощей, зерновых и молочных продуктов, большинство вегетарианцев в день получают двойную порцию протеина». Доктор...
Молока и молочных продуктов iconКласс(ы) патента: A01J9/04
Целью изобретения является снижение расхода энергии и сохранении массы молока при его охлаждении, повышение надежности и эффективности...
Молока и молочных продуктов iconМалая академия наук школьников крыма «искатель» ленинский районный...
Молоко – это пища, которая «…приготовлена самой природой, отличается легкой удобоваримостью и питательностью»
Молока и молочных продуктов icon1. Метод а харберга Харбергеровские треугольники. Проблема чистой...
Структура рынка и разнообразие продуктов. Рынок однородных продуктов, рынок дифференцированных продуктов. Модель монополистической...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница