Кроме нейтральных жиров в молоке содержатся жироподобные вещества: фосфатиды (фосфолипиды) и стерины. Основные фосфатиды — лецитин и кефалин, а стерины — холестерин и эргостерин.
Молочный сахар (лактоза) по современной номенклатуре углеводов относится к классу олигосахаридов (дисахарид).
Лактоза играет важную роль в физиологии развития, так как является практически единственным углеводом, который получает новорожденное млекопитающее с пищей. Этот дисахарид расщепляется ферментом лактозой и является не только источником энергии, но и регулирует кальциевый обмен.
Лактоза существует в двух изомерных формах, которые обладают разными физическими свойствами. Это а- и Р-формы лактозы, каждая из которых может быть гидратной и ангидридной (безводной).
Лактоза по сравнению с сахарозой менее сладкая и хуже растворяется в воде. Особенность лактозы — медленное всасывание (усвоение) стенками желудка и кишечника. Попадая в толстый кишечник, она стимулирует жизнедеятельность бактерий, продуцирующих молочную кислоту, которая подавляет развитие гнилостной микрофлоры.
Усвояемость молочного сахара составляет 99%.
Минеральные вещества (соли молока) содержатся в молоке в количестве 0,7-0,8%. Большую часть составляют средние и кислые соли фосфорной кислоты. Из солей органических кислот присутствуют главным образом соли казеиновой и лимонной кислот.
В зависимости от концентрации в молоке минеральные вещества делят на макроэлементы — катионы Na, К, Са, Mg и микроэлементы — катионы Fe, Си, Со, Zn, Pb, Mn и др.
Витамины. В молоке содержатся все жизненно необходимые витамины, но некоторые — в недостаточных количествах. Содержание витаминов зависит от сезона года, породы животных, качества кормов, условий хранения и обработки молока.
Жирорастворимые витамины A, D, Е, К и (3-каротин устойчивы к нагреванию и начинают разрушаться при температуре свыше 120 °С (витамин А), но не устойчивы к действию воздуха, ультрафиолетовых лучей и кислот. Витамин А придает сливочному маслу желтый цвет. Витамин Е является антиокислителем жиров и защищает витамин А от окислительного разрушения.
Водорастворимые витамины, за исключением витаминов С и В12, устойчивы к нагреванию. Они хуже выдерживают нагревание в щелочной среде. Витамин РР практически полностью сохраняется после тепловой обработки и в процессе хранения молока. В наибольшей степени разрушается при пастеризации и хранении витамин С.
Ферменты молока образуются в молочной железе животного (на-тивные ферменты) или выделяются микроорганизмами. Важную роль играют такие ферменты молока, как лактаза, фосфатаза, редуктаза, пероксидаза, липаза, протеаза, амилаза.
Ферменты молока могут играть как положительную, так и отрицательную роль, их активность зависит от температуры, величины рН, концентрации сухих веществ молока, количества самого фермента и других факторов.
Иммунные тела (антитела), гормоны обладают бактерицидными свойствами. Они образуются в организме животного, на непродолжительное время подавляют развитие микроорганизмов. Время, в течение которого проявляются бактерицидные свойства молока, называется бактерицидной фазой. Продолжительность ее зависит от температуры молока и составляет при 30 °С 3 ч, при 5 °С — более суток.
Красящие вещества (пигменты) имеют двоякую природу: животного и растительного происхождения. Пигменты растительного происхождения попадают в молоко из кормов (каротин, хлорофилл). Пигмент рибофлавин придает желтый цвет молоку и зеленовато-желтый — сыворотке.
Газы содержатся в молоке в небольшом количестве — 50—80 мл в 1 л, в том числе 50-70% углекислоты, 10 — кислорода и 30% азота. При тепловой обработке молока часть газов улетучивается.
Вода — основная составная часть молока. Количество ее определяет физическое состояние продукта, физико-химические и биохимические процессы в нем. От активности воды, ее энергии связи зависит интенсивность биохимических и микробиологических процессов, также сохраняемость молочных продуктов.
1.2. Физико-химические свойства молока
Молоко характеризуется следующими основными физико-химическими показателями: общей (титруемой) и активной кислотностью плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, осмотическим давлением, температурой замерзания, электропроводностью, диэлектрической постоянной, температурой кипения, светопреломлением. По изменению физико-химических свойств можно судить о качестве молока.
Титруемая кислотность является важнейшим показателем свежести молока. Она показывает концентрацию составных частей молока имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (°Т) и для свежевыдоенного молока составляет 16—18 °Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорнокислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. На долю белков приходится 3—4 °Т от общей титруемой кислотности молока. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается в результате образования из лактозы молочной кислоты.
Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водородных ионов, является одним из показателей качества молока. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4—6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.
Плотность молока — это отношение массы молока при температуре 20 °С к массе того же объема воды при температуре 4 °С. Плотность сборного коровьего молока находится в пределах 1,027-1,032 г/см3. На нее влияют все составные части, но в первую очередь — белки, соли и жир.
Осмотическое давление молока довольно близко осмотическому давлению крови человека и составляет около 0,74 Мпа. Основную роль в создании осмотического давления играют молочный сахар и некоторые соли. Осмотическое давление молока благоприятно для развития микроорганизмов. Оно тесно связано с температурой замерзания (криоскопической температурой). Температура замерзания, как и осмотическое давление, молока у здоровых коров практически не изменяется. Поэтому по криоскопической температуре можно достоверно судить о фальсификации (разбавлении водой) молока. Криоскопическая температура молока ниже нуля и составляет is среднем от -0,54 до -0,55 °С.
Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 °С составляет 1,67—2,18 сП для разных видов молока. Наиболее существенное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.
Поверхностное натяжение молока приблизительно на 1/3 ниже поверхностного натяжения воды. Оно зависит прежде всего от со держания жира и белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.
Оптические свойства (светопреломление) молока выражаются коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Коэффициент светопреломления зависит от содержания сухих веществ, поэтому по нему контролируют СОМО, содержание белка и определяют йодное число методами рефрактометрии.
Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется качеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная составляет 81, для молочного жира — 3,1—3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле и сухих молочных продуктах.
Температура кипения молока 100,2 °С.
1.3. Органолептические показатели молока
По органолептическим показателям коровье молоко должно соответствовать, приведенным в таблице 1 требованиям.
Таблица 1. Органолептические показатели молока.
Наименование характеристики | Содержание характеристики |
Внешний вид | Однородная непрозрачная жидкость. Для жирных и высокожирных продуктов допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании. |
Консистенция | Однородная не тягучая, слегка вязкая. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жира. |
Вкус и запах | Чистые, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячения. Для топленого молока и стерилизованного после фасования молока - хорошо выраженный привкус кипячения. Для восстановленного и рекомбинированного - допускается сладкий привкус. |
Цвет | Равномерный, белый со слабо-желтым оттенком, для топленого и стерилизованного после фасования – с кремовым оттенком, для обезжиренного – со слегка синеватым оттенком. |
1.4. Ассортимент молока коровьего
Молочная промышленность России в настоящее время выпускает до 20 видов молока, отличающихся между собой способами обработки, упаковки, содержанием жира, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) и наполнителей. В зависимости от степени термической обработки молоко может быть сырым, пастеризованным или стерилизованным. Основные виды молока — цельное (нормализованное или восстановленное с содержанием жира 12,5 и 3,2%), повышенной жирности, нежирное, топленое, белковое, витаминизированное, стерилизованное, молоко с наполнителями и др.
Натуральное молоко является сырьем для выработки других видов молока и молочных продуктов. Это сырое или пастеризованное молоко, состав которого искусственно не изменялся.
Восстановленное молоко — пастеризованное молоко с требуемым содержанием жира, полностью или частично вырабатываемое из сухих молочных продуктов. Его готовят из сухого цельного и обезжиренного молока и сухих сливок, иногда частично используя при этом свежие натуральные сливки и нежирное молоко. Предварительно устанавливают количество каждого компонента, которое требуется внести для получения молока соответствующего состава, а затем готовят смесь согласно рецептуре. Сухое молоко растворяют в теплой воде при постоянном перемешивании, вносят остальные компоненты, и хорошо вымешанную смесь подвергают гомогенизации, а затем фильтруют, пастеризуют и охлаждают. Для повышения вкусовых свойств молоко выдерживают в охлажденном виде в течение нескольких часов, для улучшения связи и удержания воды белками молока.