Химический состав молока

Молоко состоит более чем из 300 компонентов, основные из ко­торых вода, белки, жир, лактоза, микроэлементы, витамины, фермен­ты, гормоны и др.

Вода — среда, в которой растворены или распределены все ос­тальные компоненты молока, образующие устойчивую коллоидную систему, позволяющую подвергать молоко различным технологи­ческим процессам. 95-97% воды находится в свободном состоя­нии. Эту воду можно удалить при нагревании молока. В ней ра­створены лактоза, минеральные вещества, кислоты. Кроме того, раз­личают воду связанную (2,0-3,5%), набухания и кристаллизацион­ную. Способностью связывать воду обладают белковые вещества, полисахариды, фосфатиды, так как они имеют гидрофильные груп­пы. Вода набухания содержится в лиофильных коллоидах с мицел-лярным строением (в белках). Кристаллизационная вода связана с молекулами лактозы.

После высушивания навески молока при температуре 103-105°С до постоянной массы остается сухое вещество (сухой остаток), в со­став которого входят все компоненты молока, за исключением воды. Компоненты сухого вещества обусловливают пищевую ценность молока и его технологические свойства при производстве молоч­ных продуктов.

Белки. Содержание белков в молоке коров в среднем составляет 3,3%. 78-85% белков представлены казеином, остальная часть — сывороточные белки, к которым относятся а - лактальбумин, Р - лак­тоглобулин, альбумин, иммуноглобулины, протеозопептоны и лак-то-феррин. К белкам молока относятся также ферменты, некоторые гормоны (пролактин), белки оболочек жировых шариков и белковые вещества микробных клеток.

Казеин в молоке находится в количестве 2,7% в коллоидном состоянии. Он является гетерогенным белком и в зависимости от содержания фосфора, серы и способности к свертыванию кислотой или сычужным ферментом его можно разделить на альфа-, бета-, гамма- и каппа-фракции. Нефракционный казеин содержит угле­рода 53%, водорода - 7,1, азота - 15,6, кислорода - 22,6, серы - 0,8, фосфора - 0,9%. Гамма-формат казеина не изменяется под дей­ствием сычужного фермента, тогда как альфа- и бета-формы осаж­даются с образованием сгустка (параказеина). Каппа-фракция изу­чена слабо.

При рН свежего молока 6,8 казеин имеет отрицательный заряд. Равенство положительных и отрицательных зарядов (изоэлектри-

589

ческое состояние) наступает в кислой среде при рН 4,6-4,7. Он относится к фосфопротеинам (содержит фосфор) и имеет свобод­ные аминные и карбоксильные группы. Карбоксильных групп в казеине почти в 2 раза больше, чем аминных, поэтому в нем кис­лотные свойства преобладают над основными. В молоке казеин со­единен с кальциевыми солями и образует казеинфосфаткальцие-вый комплекс.

Казеин обладает амфотерными свойствами — кислотными и щелочными. Свободные аминогруппы казеина взаимодействуют с альдегидами, например, с формальдегидом, на чем основано опреде­ление содержания белков в молоке методом формольного титрова­ния. Казеин можно выделить и воздействием слабых кислот. В этом случае казеинфосфаткальциевый комплекс распадается на чистый казеин и соль кислоты, в реакцию с которой он вступил. Такая реакция наблюдается при естественном скисании молока, когда под действием молочно-кислых микроорганизмов происхо­дит разложение лактозы с образованием молочной кислоты.

Сывороточные белки. После осаждения казеина из обезжирен­ного молока сычужным ферментом или кислотой в сыворотке ос­тается 0,5-0,8% белков. Основными из них являются /3- лактогло-булин, о - лактальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобу­лины, протеозо-пептоны, лактоферрин. Сывороточные белки по со­держанию незаменимых аминокислот биологически более полно­ценны.

Р - лактоглобулин составляет около 50% всех белков сыворот­ки. При пастеризации он подвергается денатурации. Биологичес­кая роль его не выяснена.

а- лактальбумина в молоке 2-5% от общего количества его белков. Он тонкодисперсирован, не коагулирует в изоэлектричес-кой точке в силу большой гидратированности не свертывается под действием сычужного фермента, термостабилен. Необходим для син­теза лактозы из галактозы и глюкозы.

Иммунные глобулины составляют 1,9-3,3% общего количества белков молока. В молозиве их количество повышается и достигает 90% всех сывороточных белков. Они выполняют функции анти­тел. Из молока коров выделено 3 группы иммуноглобулинов: G, А и М. В количественном отношении преобладают иммуноглобули­ны группы G. Аминокислотный состав основных белков коровьего молока представлен в табл. 21.

Протеозо-пептоны составляют около 24% сывороточных белков и 2-6% всех белков молока, относятся к наиболее термостабиль­ным сывороточным белкам. Они не осаждаются при нагревании

590

до 100°С в течение 20 мин. Количество их увеличивается в процессе хранения молока при низких плюсовых температурах (3-5°С). Био­логическая роль этих белков не выяснена.

Лактоферрин — красный железосвязывающий белок, по свой­ствам напоминающий трансферрин крови. Обладает бактериостати-ческим действием. В молоке коров его содержится 0,1-0,4 мг/мл, в молозиве - 1-6, мг/мл.

Небелковые азотистые вещества молока представляют собой про­межуточные и конечные продукты азотистого обмена и поступают в молоко из крови. К ним относятся пептиды, аминокислоты, мочеви­на, аммиак, креатин, креатинин, оротовая, мочевая и гшшуровая кис­лоты. Они составляют около 5% всего содержания азота в молоке.

Ферменты. Из молока здоровых животных выделено более 20 истинных ферментов. Одни из них секретируются в клетках молоч­ной железы (щелочная фосфатаза, лактосинтаза, лизоцим), другие переходят в молоко из крови животных (альдолаза, каталаза, протеи-наза). Кроме истинных, в молоке присутствуют ферменты, вырабаты­ваемые микрофлорой молока. Ферменты, находящиеся в молоке и молочных продуктах, имеют большое практическое значение. На дей­ствии ферментов классов оксидоредуктаз, гидролаз, трансфераз и дру­гих основано производство кисломолочных продуктов и сыров. Про-теолитические и липолитические ферменты вызывают изменения, приводящие к снижению пищевой ценности и возникновению поро­ков молока и молочных продуктов. По активности некоторых фер­ментов можно судить о санитарно-гигиеническом состоянии сырого молока и эффективности его пастеризации. К оксидоредуктазам от­носят редуктазы, оксидазы, пероксидазу и каталазу.

Редуктазы накапливаются в сыром молоке при размножении в нем бактерий. Поэтому бактериальную обсемененность молока мож­но определить по продолжительности восстановления добавленно­го к молоку резазурина или метиленового голубого. Оксидазы вы­рабатываются клетками молочной железы (ксантиноксидаза) и мик­рофлорой молока (оксидазы аминокислот). Ксантиноксидаза ката­лизирует окисление пуриновых оснований — гипоксантина и ксан-тина до мочевой кислоты, а альдегидов — до карбоновых кислот. Пероксидаза синтезируется клетками молочной железы и частич­но освобождается из лейкоцитов, обладает антибактериальными свой­ствами; инактивируется при температуре около 80°С, что использу­ют в молочной промышленности для контроля эффективности пас­теризации молока.

Каталаза переходит в молоко из клеток молочной железы, а также вырабатывается микрофлорой молока и лейкоцитами. В молоке

—591

здоровых животных каталазы содержится мало, а в молозиве и мо­локе больных животных ее количество резко увеличивается. В свя­зи с этим определение активности каталазы используют в.качестве метода обнаружения молока, полученного от больных животных (мастит и др.).

Таблица 21 Аминокислотный состав основных белков молока коров, %

Фракции казеина

Сывороточныебелки

Не-

циони-

рован-

ный

казеин

Аминокислота

Белки оболочек жировых шариков

22,4

11,3

9,2

8,2

7,2

7,1

6,3

6,3

6,1

5,0

4,9

4,1

3,1

3,0

2,8

2,7

3,0

1,2

0,3

22,5

8,2

7,9

8,9

6,3

8,4

6,3

8,1

6,4

4,6

4,9

4,3

2,9

3,7

2,5

2,8

1,3

1,5

0,4

23,2

16,0

11,6

6,5

10,2

4,9

6,8

3,2

5,5

5,8

5,1

3,4

3,1

1,7

3,4

2,4

2,4

0,7

0,1

22,3

17,0

12,0

6,2

0,5

4,0

5,5

3,7

4,4

5,8

4,4

1,9

3,7

2,3

4,1

1,5

1,5

1,2

0,0

17,4

8,8

6,1

5,8

5,1

7,3

6,1

7,4

6,1

4,1 6,6 4,0 1,7 5,4 1,0

1,3 1,1 1,4

19,5 4,1 15,6 11,4 5,8 11,4 5,0 3,8 8,4 3,5 5,8 2,9 1,6 21,0 3,2

1,1 3,2 1,9

2,3

12,9

1,5

11,5

11,5

4,7

Д8.7

4,8

5,4

6,8

4,5

5,5

1,2

2,9

7,4

1,0

3,2

1,4

7,0

6,4

12,9 4,7 8,7 5,9 5,7 4,8 4,0 3,2 5,7 5,0 6,0 7,0 3,0

2,1

3,1 1,7 1,5

Глютаминовая

Пролин

19,5 13,5 19,8

Лейцин

Лизин

Валин

Аспарагиновая

Серии

Тирозин

6,2 7,4 20,6 8,4 4,0

2,1

Изолейцин

Фенилаланин

Треонин

Аргинин

Гистидин

Алании

Метионин

Глиюкол

5,1 6,2

Глищн

Триптофан

Цистин

К гидролазам и ферментам других классов относят липазы, фос- | фатазы, /3 - галактозидазу, лизоцим, протеиназы, рибонуклеазу и др.

Липазы представлены нативной и бактериальной липазами, А-, В-эстеразами, холинэстеразой и липопротеидлипазой. Они спо- | собствуют гидролизу жира с выделением низкомолекулярных кис­лот, что приводит к прогорканию молока. Истинные липазы раз­рушаются при температуре 74-80°С, бактериальные — при 85- |

592

90°С. Фосфатазы — в молоке содержатся щелочная фосфатаза, сек-ретируемая клетками молочной железы и микроорганизмами, а также фосфопротеидфосфатазы, неорганическая пирофосфатаза и АТФаза. Щелочная фосфатаза катализирует гидролиз эфиров фос­форной кислоты с образованием неорганического фосфора. Инак-тивируется она при температуре 72-74°С и выше, что положено в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и

сливок.

Лактаза (/3- галактозидаза) синтезируется молочнокислой мик­рофлорой (бактериями и дрожжами). Катализирует реакцию гид­ролитического расщепления лактозы на моносахариды —глюкозу и галактозу. Амилаза связана с лактоглобулиновой фракцией бел­ка молока. Количество ее повышается при заболеваниях живот­ных. При пастеризации инактивируется. Лизоцим катализирует гидролиз полисахаридов клеточных стенок некоторых видов мик­робов. Он обусловливает бактерицидные свойства молока, термо­стабилен в кислой среде. В молоке коров его количество составляет около 13 мкг в 100 мл.

Протеиназы в молоко, видимо, переходят из крови, а также синтезируются микроорганизмами и лейкоцитами. Они катали­зируют гидролиз молока, в основном казеина. Микрофлора мо­лока (гнилостные бактерии, микрококки) синтезирует протеина­зы, вызывающие пороки вкуса молока и молочных продуктов. Молочнокислые бактерии вырабатывают кислые протеиназы, име­ющие важное значение при производстве кисломолочных про­дуктов и сыров. Рибонуклеаза переходит в молоко из крови. Она катализирует расщепление рибонуклеиновой кислоты на нук-

леотиды.

Трансферазы (истинные и бактериальные) катализируют пере-аминирование аминокислот в клетках молочной железы. Лиазы (истинные и бактериальные) в молоке представлены альдолазой, играющей важную роль в углеводном обмене молочной железы и микроорганизмов; карбоангидразой, катализирующей процесс де­гидратации угольной кислоты; декарбоксилазами, имеющими важ­ное значение при производстве кисломолочных продуктов. Изоме-разы играют важную роль в обмене веществ в клетках молочной железы и при брожении лактозы.

Липиды молока представлены молочным жиром и жироподоб-ными веществами — фосфолипидами и стероидами.

Молочный жир — производное спирта глицерина и жирных кислот. Среднее содержание его в молоке составляет 3,8%. В мо­лочном жире обнаружено около 150 жирных кислот с числом ато-

593

мов углерода от С₄ до С_ж (насыщенные, моно- и полиненасыщен­ные). Содержание в молоке главных жирных кислот представлено в табл. 22.

Таблица 22 Жирные кислоты молочного жира

Насыщенные			Ненасыщенные
Кислоты	Содержа­ние в жире, %	Тем­пера­тура плав­ления, °С	Кислоты	Содержа­ние в жире, %	Темпе­ратура плавле­ния,0 С
Масляная Капроновая Карпиловая Каприновая Лауриновая Миристиновая Пальмитиновая Стеариновая Арахиновая	2,4-5,0 1,0-3,5 0,4-1,7 0,8-3,6 0,8-3,9 7,6- 13,2 20,0-36,0 5,5 - 13,7 0,3-1,3	-7,9 -3,4 16,7 31,6 44,2 53,9 62,9 69,6 75,3	Капролеиновая Лауролеиновая Миристолеиновая Пальм итоле-иновая Олеиновая Линолевая Линоленовая Арахидоновая	0,1-0,4 0,2-0,4 1,5-3,5 1,5-5,6 16,7-37,6 1,0-5,2 0,1-2,1 0,1-0,5	12,0 15,0 18,5 0,5 13,4 5,0 11,0 49,5

В парном или нагретом молоке жир находится в состоянии эмульсии, а в охлажденном — в виде суспензии. В 1 мл коровьего молока содержится от 1 до 12 млрд жировых шариков диаметром 0,1-20 мкм. Поверхность жирового шарика окружена лецитино-белковой оболочкой. Температура плавления молочного жира 28-36°С, температура застывания 18-23'С, коэффициент преломления — 1,453-1,455.

Из насыщенных жирных кислот в молочном жире в большом количестве содержатся пальмитиновая, миристиновая и стеарино­вая, а из ненасыщенных — олеиновая, пальмитолеиновая, линоле­вая и миристолеиновая.

Из фосфолипидов в молоке имеется лецитин, кефалин, сфинго-миелин, цереброзиды. Суммарное их количество — около 0,06%. Фосфолипиды входят в состав оболочек жировых шариков, а также находятся в связи с белковой фазой и плазмой молока. Из стерои­дов в молоке присутствует холестерин (в комплексе с белками и в плазме молока) и эргостерин (входит в состав оболочек жировых шариков). В молоке стероидов 0,01-0,014%.

Лактоза в молоке коров составляет в среднем 4,7%, находится в молекулярном состоянии и представляет собой дисахарид, состо­ящий из глюкозы и галактозы. По сравнению с сахарозой лактоза в 5 раз менее сладкая и хуже растворима в воде.

" 594

Минеральные вещества. Минеральный состав молока во мно­гом зависит от минерального состава кормов. Минеральных веществ в молоке содержится в среднем 0,7%. Их подразделяют на макро-и микроэлементы. Макроэлементы содержатся в относительно боль­ших количествах — 10-100 мг/кг, их концентрация в молоке срав­нительно постоянна; микроэлементы — в количествах, измеряемых микрограммами, концентрация их значительно варьирует в зависи­мости от кормления животных, условий первичной обработки и хранения молока.

К макроэлементам относят калий, натрий, кальций, магний, фос­фор, хлор и серу. Калий, натрий, кальций и магний находятся в молоке в основном в виде солей фосфорной и лимонной кислот. Около 95% калия и натрия присутствует в истинном растворе в виде легко диссоциирующих солей, остальное их количество связа­но с казеином и находится в коллоидном состоянии. Кальций име­ется в молоке в основном в коллоидной форме (около 30% — в виде коллоидного фосфата кальция и около 40% — в виде казеин-кальцийфосфатного комплекса). На долю истинного раствора при­ходится около 30% всего кальция.

Магний находится в молоке в истинном растворе (73-82% ), ос­тальное его количество входит в состав коллоидного фосфата маг­ния и связано с казеином.

Фосфор в молоке представлен следующими соединениями (%): неорганическими солями в виде истинного раствора — 37, органи­ческими эфирами в виде истинного раствора — 7, казеинкальций-фосфатным комплексом — 20, неорганическими солями в виде коллоидного раствора — 38,5, липидами — 1,5. Сера входит глав­ным образом в состав белков.

Из микроэлементов в молоке содержатся алюминий, барий, бор, бром, ванадий, железо, йод, кадмий, кобальт, кремний, литий, марга­нец, медь, молибден, никель, селен, серебро, стронций, сурьма, фтор, хром, цинк. Распределение их между составными компонентами молока изучено недостаточно. Известно, что алюминий, медь, марга­нец, молибден, никель, цинк и йод связаны с белками молока, а бор — с жировой фазой. Около 90% всей меди молока связывается с казеином и сывороточными белками, 10% — с жировыми шарика­ми (2-3% — с оболочечными белками, остальные 7-8% — с фосфо-липидами). Большая часть железа соединяется с а-казеином, ос­тальная с /3 -казеином и лактотрансферрином. Марганец связыва­ется с сывороточными белками, олово — с /3 -казеином. С белками молока соединяется йод (около 30%), а около 60% его количества находится в небелковых органических соединениях. 40% йода при-

595

сутствует в сыворотке молока в виде неорганических соединений и около 5% связано с жиром.

Витамины содержатся в молоке в различных количествах, что обусловлено поступлением их в организм коровы с кормом, интен­сивностью синтеза микрофлорой рубца и степенью разрушения при обработке и хранении молока. Среднее содержание витаминов в 100 г молока составляет (мг): жирорастворимых - А - 0,02-0,2, Д -0,002, Е - 0,06; К - 0,032; водорастворимых - В_х- 0,05; В₂- 0,2; В„

- 0,1-0,15; В₁₂- 0,1- 0,3, РР - 0,05-0,4, В₃- 0,28-0,36, С - 0,5-2,8, Н - 0,00001-0,00003.

Гормоны в молоко поступают из крови. Они принимают учас­тие в образовании и выделении молока (пролактин, тироксин, люте-остерон, фолликулин, окситоцин, адреналин, инсулин и др.).

Газы составляют 60-80 мл в 1 л молока, из них двуокиси углерода (углекислого газа) — 50-70%, азота — 20-30, кислоро­да - 5-10%.

Химический состав молока представляет собой сложную поли­дисперсную систему. На его показатели оказывают влияние корм­ление и содержание животных, состояние здоровья, породность и многие другие факторы. Все это необходимо учитывать при ветсан-экспертизе молока и молочных продуктов.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА

Плотность — масса молока при 20°С, заключенная в единице объема (кг/м³). У коров она колеблется в пределах 1027-1033, коз

- 1027-1038, овец - 1034-1038, кобылиц - 1033-1035, буйволиц — 1028-1030. Данное свойство молока обусловливается плотностями его компонентов (кг/м³): молочного жира - 920,, лактозы - 1610, белков - 1390, солей - 2860, сухого остатка молока - 1370, сухого обезжиренного остатка - 1610, лимонной кислоты - 1610. Зависит плотность молока от температуры (снижается с ее повышением) и химического состава. Сразу же после доения плотность молока ниже по сравнению с плотностью, определенной через несколько часов за счет повышенного содержания газов в молоке и понижения плот­ ности жира и белков в результате температурного расширения. На плотность может влиять кормление животных, болезни их и др. Она изменяется при фальсификации —понижается при добавле­ нии воды (каждые 10% добавленной воды способствуют уменьше­ нию плотности на 0,003 кг/м³), повышается при подснятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. По величине плотности судят о натуральности молока.

596 —

Температура замерзания молока находится в пределах 0,51-0,59 °С.

Температура кипения при давлении 760 мм рт. ст. составляет

100,2-100,5 °С.

Вязкость — свойство среды оказывать сопротивление относи­тельному смещению ее слоев. В среднем вязкость составляет 1,8 сантипаузы при 20°С (от 1,3 до 2,2). Обусловлена она в основном содержанием белков и солей.

Поверхностное натяжение — сила, действующая вдоль поверх­ности жидкости. Оно обусловлено тем, что молекулы, находящиеся на границе раздела двух фаз — газ и жидкость, испытывают притя­жение со стороны жидкости и очень слабое притяжение со стороны газовой фазы. Поверхностное натяжение молока в среднем состав­ляет 0,0439 н/м.

Коэффициент преломления отражает преломление света (из­менение направления) при прохождении через границу раздела двух сред. У коровьего молока этот показатель колеблется от 1,3440 до 1,3485, сыворотки - 1,34199-1,34275, воды - 1,33299. Коэффици­ент преломления молока обусловлен показателями преломления воды, лактозы, казеина, сывороточных белков, солей, небелковых азо­тистых соединений. По значению показателя преломления молока и молочной сыворотки, измеренной с помощью рефрактометров (АМ-2, РПЛ-3 и др.), можно установить содержание в молоке сухого обез­жиренного остатка, белков и лактозы. При добавлении к молоку воды показатель преломления молочной сыворотки понижается в среднем на 0,2 единицы на каждый процент добавленной воды.

Электропроводность молока обусловливается главным образом ионами С1-, Na⁺, К⁺ и другими и составляет 39,4851, ЗхЮ^ Ом. Она зависит от состояния здоровья животных, периода лактации, поро­ды и др. При маститах электропроводность молока животных по­вышается, при фальсификации молока водой - понижается.

Окислительно-восстановительный потенциал характеризует окисляюще-восетанавливающую способность молока. К веществам, способным к окислению или восстановлению, относят витамин С, лактофлавин, токоферол, цистин, пигменты, ферменты, продукты жиз­недеятельности микроорганизмов. В свежем сыром молоке окис­лительно-восстановительный потенциал составляет 250-350 мВ. Сни­жается он при развитии в молоке микроорганизмов, при нагрева­нии молока и связанном с этим улетучиванием кислорода и раз­рушением витамина С.

Удельная теплоемкость молока — 0,910-0,925 ккал/кг. Обус­ловлена она химическим составом. Данный показатель необходим

597 —

для определения затрат тепла и холода для нагревания и охлажде­ния молока.

Титруемая кислотность выражается в градусах Тернера (Т) -количество миллилитров 0,1 н раствора гидроокиси натрия (ка­лия), необходимое для нейтрализации 100 мл или 100 г продукта (ГТ соответствует 0,009% молочной кислоты). Кислотность свеже-выдоенного молока 16-18Т. Титруемая кислотность молока обус­ловливается наличием белков (4-5°Т), кислых солей (около 11°Т) и двуокиси углерода (1-2°Т). Данный показатель зависит от состоя­ния здоровья, кормового рациона, породы, периода лактации и др. Он является критерием оценки свежести и натуральности молока.

рН — активная кислотность — концентрация свободных ионов водорода в молоке, численно равна отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов (Н⁺), выраженной в моль/л. рН цельного молока — в среднем 6,7 при активности ионов водорода 2,10⁷моль/л и колеблется от 6,6 до 6,8, что соответствует активности ионов водорода (2,51-1,58)хЮ⁷ моль/л. Между титру­емой и активной кислотностью молока прямой взаимозависимости нет, однако существуют усредненные соотношения между показа­телями рН и титруемой кислотностью. У сборного цельного молока рН 0,053°Т + 7,58 (Алексеева и др.).

Буферная емкость молока определяется количеством мл щело­чи или кислоты, которое необходимо добавить к 100 мл молока, чтобы изменить величину рН на единицу. Обусловлена она наличи­ем в молоке буферных систем — белковой, фосфатной, цитратной, бикарбонатной и др.

ЗНАЧЕНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ МОЛОКА В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

К важным технологическим свойствам молока относятся тер­моустойчивость и сычужная свертываемость.

Термоустойчивость молока определяет его пригодность к высо­котемпературной обработке. Это свойство учитывают при произ­водстве молочных консервов, стерилизованного молока, продуктов детского питания. Обусловлено оно в основном его кислотностью и солевым составом. Повышение кислотности молока в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий снижает его термо­устойчивость. Последнее зависит от равновесия между катионами (кальций, магний и др.) и анионами (цитраты, фосфаты и др.) моло­ка; избыток тех или других нарушает солевое равновесие системы, что может привести к коагуляции белков.

598

Сычужная свертываемость молока относится к факторам, оп­ределяющим его пригодность для производства сыра. Продол­жительность сычужной коагуляции белков и плотность сгустка зависят от концентрации ионов водорода в молоке. При сниже­нии рН молока реакция протекает быстрее и сгусток получается более плотным, что связано с повышением активности сычужно­го фермента. Оптимальное значение рН составляет 5,35-5,7. Изменение концентрации ионов кальция в молоке существенно влияет на продолжительность свертывания белков и плотность сычужного сгустка. Наилучшая коагуляция белков наблюдается при концентрации хлорида кальция в молоке, равной 0,142%. Скорость свертывания белков и плотность сгустка молока зави­сят от количества казеина в молоке: чем оно больше, тем выше плотность молока, быстрее произойдет коагуляция белков и сгу­сток будет плотнее. Свертываемость молока считается хорошей, нормальной или слабой, если продолжительность свертывания менее 10 мин, 10-15 мин и более 15 мин.

В технологии молочных продуктов важную роль играет сво­бодная вода, так как многие физико-химические и микробиологи­ческие процессы протекают только при ее наличии. Регулируя содержание свободной воды, можно получить желаемую консис­тенцию молочных продуктов.

Наряду со свойством казеина свертываться под действием сы­чужного фермента он также своими полярными группами и пеп­тидными группировками связывает более 2 г воды на 1 г белка. Это свойство обеспечивает устойчивость частиц белка в сыром, пастери­зованном и стерилизованном молоке. В процессе высокотемпера­турной тепловой обработки молока происходит взаимодействие де­натурированного /3 -лактоглобулина с казеином, в результате чего гидрофильные свойства казеина усиливаются. От интенсивности этого взаимодействия зависят структурно-механические свойства (прочность, способность отделять сыворотку) кислотного и кислот­но-сычужного сгустков, образующихся при выработке кисломолоч­ных продуктов и сыра. Гидрофильные свойства казеина и продук-. тов его распада также определяют водосвязывающую и влагоудер-живающую способность сырной массы при созревании сыра, то есть консистенцию готового продукта.

Наличие в молоке лактозы имеет большое значение в техноло­гии молочнокислых продуктов и в практике ветсанэкспертизы. Благодаря лактозе в молоке можно вызвать направленное молоч­нокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое или комби­нированное брожение, что широко используется в промышленнос-

599

ти. При нагревании и длительности выдерживания при температу­ре 95°С и выше лактоза придает молоку коричневую окраску в ре­зультате карамелизации.

Размеры и количество жировых шариков липидов обусловлива­ют технологические свойства молока при сепарировании и перера­ботке его в масло и сыр. Большие потери жира наблюдаются в том случае, если в молоке он преобладает в форме мелких жировых шариков.

При слишком высоком содержании в молочном жире насы­щенных жирных кислот — пальмитиновой, миристиновой и стеа­риновой — масло имеет крошковатую консистенцию. Ненасыщен­ные жирные кислоты придают молочному жиру и молочным про­дуктам нежную консистенцию, своеобразный вкус и обусловлива­ют высокую биологическую ценность.

Минеральные вещества характеризуют коллоидное состояние белков при переработке молока. Буферная способность составных компонентов молока имеет важное значение в молочной промыш­ленности. В молоке и молочных продуктах в результате высокой буферной емкости возможно развитие микрофлоры, несмотря на высокую титруемую кислотность.

БАКТЕРИЦИДНЫЕ СВОЙСТВА МОЛОКА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Молоко, находящееся в вымени лактирующих животных и в течение определенного периода после выдаивания, обладает бакте-риостатическим и бактерицидным свойствами. Обусловлено это наличием в молоке антибактериальных веществ, вырабатываемых организмом животного и поступающих из крови и кл'еток молоч­ной железы. К этим веществам относят антитела (антитоксины, агглютинины, бактериолизины и др.), иммуноглобулины, лизоцим, лактоферрин, комплемент, лактенин, ферменты (пероксидаза и др.), систему лактопероксидазы —тиоцианит — Н₂О₂ и др. Особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво. Пе­риод, в течение которого бактерии, попавшие в молозиво, не размно­жаются, называется бактерицидной фазой. Длительность ее зави­сит от многих факторов. Продолжительность данной фазы при раз­личных температурах молока следующая: при ЗГС - 2 ч, 30 - 3, 25 - 6, 10 - 24, 5 - 36 и при 0°С - 48 ч. При нагревании молока до 70°С и выше бактерицидные вещества разрушаются и микрофлора, попавшая в такое молоко, размножается беспрепятственно. На бак­терицидную фазу влияют: промежуток времени с момента выдаи-

600

вания до охлаждения молока — чем короче этот промежуток вре­мени, тем продолжительнее бактерицидная фаза; степень охлажде­ния — чем ниже температура охлажденного молока, тем продол­жительнее бактерицидная фаза; величина бактериальной обсеме-ненности молока — чем она ниже, тем дольше сохраняются бакте­рицидные свойства молока.

МОЛОКО ДРУГИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ЕГО РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Кроме молока коров, для питания используют и молоко других животных — овец, коз, кобылиц, верблюдиц и др. Состав молока некоторых видов животных представлен в табл. 23.

Таблица 23

Средние показатели химического состава (%) и плотности молока различных животных

Вид	Сухих		Белка		TTair		Tfbw*Tvvp	Плот-
животных	ве-	Жира	всего	в т.ч.	JLaa. тоза	XVlHri. вещ.	ность,°Т	ность, / 3
	ществ			казеина				кг/м
Корова	12,5	3,8	3,3	2,8	4,7	0,70	17	1029
Коза	13,2	4,3	3,6	3,0	4,5	0,85	17	1030
Овца	18*,4	6,7	5,9	4,8	4,8	0,96	23	1035
Буйволица	17,4	7,7	4,3	3,6	4,6	0,80	18,7	1029
Зебу	16,6	7,7	4,5	3,2	3,6	0,80	19,5	1031
Самка север-	36,7	22,5	10,3	8,7	2,5	1,40	—	1048
ного оленя
Верблюдица	15,0	5,4	3,8	2,9	5,1	0,70	17,2	1032
(двугорбая)
Кобылица	10,7	1,8	2,1	1,2	6,4	0,40	6,5	1032
Ослица	9,9	1,4	1,9	0.7	6,2	0,45	6,0	—
Антилопа	22,8	10,6	7,2	6,0	3,9	1,10	—	1034
(канна)
Самка лося	21,5	10,0	8,4	—	3,0	1,50	—	—

Молоко козы по составу и свойствам близко к коровьему. От­личается более высоким содержанием белка, жира, кальция, мень­шим содержанием каротина. В молочном жире больше каприно-вой и линолевой кислот, а жировые шарики мельче шариков жира коровьего молока, что способствует лучшему усвоению его организ­мом. Аминокислотный состав белков козьего молока близок ами­нокислотному составу белков женского молока. По сравнению с коровьим козье молоко менее термостойко, так как в нем больше

601

ионов кальция. Оно богато витаминами А и С, его используют для детского питания и в смеси с молоком овец для приготовления брынзы и рассольных сыров.

Молоко овцы — белая с желтоватым оттенком вязкая жид­кость с характерным запахом и сладковатым привкусом. По срав­нению с коровьим молоком в нем больше сухих веществ, белков, жира и минеральных веществ (кальция, фосфора, калия), имеет вы­сокую кислотность, плотность и вязкость. Вследствие большой бу­ферной емкости свертывается при более высокой кислотности (120-140Т). Молоко обладает высокой биологической ценностью, богато витаминами С, А, тиамином и рибофлавином. Используют для при­готовления брынзы и других рассольных сыров. В республиках Средней Азии из него вырабатывают масло, которое имеет мягкую консистенцию и салистый привкус.

Молоко буйволицы — вязкая белая жидкость приятного запа­ха и вкуса. По сравнению с молоком коров в нем также больше сухих веществ, жира, оно богато кальцием, фосфором, витаминами С и А. Быстрее свертывается сычужным ферментом. Из буйволиного молока вырабатывают сливочное масло, кисломолочные продукты (сметану, мацун) и рассольные сыры.

Молоко кобылиц имеет голубоватый оттенок, сладкий, несколь­ко терпкий вкус. В нем в 2 раза меньше белков, жира, минераль­ных веществ, в полтора раза больше лактозы, чем в коровьем мо­локе. Имеет низкую кислотность (6°Т). По составу белков молоко кобылиц относится к альбуминовому и приближается к женско­му. При свертывании молока образуются мелкие нежные хлопья. Жир молока имеет низкую температуру плавления (21-23°С), со­держит много низкомолекулярных и ненасыщенных жирных кис­лот, в молоке больше витамина С. Молоко кобылиц можно ис­пользовать в цельном виде при вскармливании грудных детей. Оно идет на приготовление ценного диетического и лечебного про­дукта — кумыса.

Молоко верблюдиц сладковатое, со специфическим привкусом. По сравнению с коровьим молоком в нем больше сухих веществ, жира, белков, лактозы. Жир молока имеет высокую температуру плавления (38-44°С), содержит в основном высокомолекулярные жирные кислоты. Молоко богато витаминами С, А, тиамином. Ис­пользуют его в свежем виде и для приготовления кисломолочных продуктов (творог, айран, катык, шубат), сыра и масла.

Молоко самки северного оленя характеризуется очень высо­ким содержанием сухих веществ, жира, белков и минеральных ве­ществ. Оно обладает высокой биологической и энергетической цен-

602

ностью. Используют в пищу в натуральном виде и для производ­ства масла.

Молоко ослицы и самки мула по химическому составу близко к молоку кобыл. При сычужном и кислотном свертывании обра­зуются мелкие хлопья (сгусток не образуется). Температура плав­ления молочного жира очень низкая (17,5°С). Молоко ослицы обла­дает высокими биологическими свойствами — в нем много имму­ноглобулинов, является лечебным продуктом питания для детей, в том числе грудных, находящихся на искусственном вскармлива­нии. Из молока ослиц готовят также кумыс. Молоко самки мула обладает такими же свойствами и используется как и молоко осли­цы. Оно содержит (%): сухих веществ - 8,4, жира - 1,6, лактозы — 4,8, минеральных веществ - 0,4.

Молоко самок зебу близко к коровьему, но в нем больше жира и белков. Используют в натуральном виде и для изготовления мо­лочных продуктов. В Азербайджане и степной зоне Украины ве­дется работа по скрещиванию зебу с крупным рогатым скотом в целях повышения его жиро- и белковомолочности, а также невосп­риимчивости к пироплазмозу.

Молоко самки яка по сравнению с коровьим содержит больше жира (6,5%), белка (5%) и молочного сахара (5,6%). Используют в натуральном виде и перерабатывают на те же молочные продукты, что и коровье молоко.

Молоко лосихи имеет много сухих веществ, жира, белка и мине­ральных веществ. Обладает лечебными свойствами при желудочно-кишечных заболеваниях. Используют в натуральном виде и пере­рабатывают в масло.

Молоко самки антилопы канны содержит значительное коли­чество жира, белков и минеральных веществ, иммуноглобулинов и лизоцима, обладает сильным бактерицидным действием (при ком­натной температуре не свертывается в течение 4-5 дней), а также диетическими и лечебными свойствами.

САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОГО МОЛОКА И ЕГО ХРАНЕНИЯ НА ФЕРМЕ

В целях обеспечения и поддержания должного санитарного со­стояния территорий молочных ферм необходимо постоянно сле­дить за их чистотой и благоустройством. Не реже,одного раза в месяц следует проводить санитарный день. В этот день необходимо тщательно очищать стены, кормушки, автопоилки и другое обору­дование в производственных, бытовых и вспомогательных помеще-

603

ниях. После механической очистки проводят дезинфекцию. Кор­мушки, загрязненные места стен, перегородок, столбов белят взве­сью свежегашеной извести. Ветеринарные специалисты осматрива­ют всех дойных животных, обращая особое внимание на состояние вымени, сосков, и проверяют качество санитарной очистки помеще­ний и территории.

На всей территории, в помещениях молочных ферм проводят мероприятия по борьбе с мухами и грызунами в соответствии с дей­ствующими инструкциями.

В молочном и доильном залах систематически очищают и бе­лят взвесью свежегашеной извести стены, ежедневно моют полы.

Дезинфекцию проводят 2 раза в месяц. Для этого используют раствор гипохлора или гипохлорита кальция (натрия) с содержа­нием 3% активного хлора. При стойловом содержании животных подстилка подлежит ежедневной замене. Систематически по мере загрязнения доярки обязаны проводить чистку кожного покрова и обмывание задних конечностей дойных коров.

Коров доят строго в определенное время, предусмотренное рас­порядком дня фермы. Доярки и операторы машинного доения перед обработкой коров обязаны вымыть теплой водой с мылом руки, вытереть их чистым полотенцем и надеть чистый комбине­зон или халат и косынку. При помощи пистолета-распылителя или специально выделенного для этой цели маркированного вед­ра проводят преддоильную обработку вымени. Воду в ведре меня­ют после каждого животного. Обсушивают вымя чистой индиви­дуальной салфеткой или используют 2-4 полотенца, которые в период доения должны находиться в моюще-дезинфицирующем растворе с содержанием 0,03% активного хлора. Перед обсуши­ванием вымени полотенце предварительно прополаскивают в теп­лой воде и отжимают. После обсушивания осуществляют массаж вымени.

Чтобы обнаружить коров с признаками мастита и не допустить попадания в общий удой большого количества микробов («микроб­ной пробки»), перед надеванием доильных стаканов или ручной дойкой из каждого соска сдаивают в отдельную посуду несколько первых струек молока, которое уничтожают.

Если в молоке появляются творожистые сгустки, кровь или гной, а также если встречаются покраснения, опухания, болезненность вымени, то об этом немедленно сообщают ветеринарному врачу или фельдшеру, а молоко сливают в отдельную маркированную посуду. По окончании доения такой коровы оператор или доярка тщатель­но моют руки и обрабатывают их дезинфицирующим раствором, а

604

доильная аппаратура и посуда, в которую сливают это молоко, под­лежит санитарной обработке.

При ручном способе доения коров непосредственно перед доени­ем подойники обмывают теплой водой (45±5°С). Доят корову сухи­ми руками до полного прекращения выделения молока, после чего вымя массируют и додаивают последние порции молока. После дое­ния соски насухо вытирают чистым полотенцем и смазывают их специальной антисептической (дезинфицирующей) эмульсией.

Первичная обработка и хранение молока. Первичную обра­ботку молока выполняют в молочной. Полученное при доении мо­локо процеживают через цедилку с ватным фильтром или фильт­ром из полотна белой фланелевой, вафельной или лавсановой тка­ни. Фильтры используют для процеживания одной фляги молока, после чего их заменяют новыми. При отсутствии на ферме пере­численных материалов молоко фильтруют через 4-6 слоев марли или два слоя других тканевых фильтров. После процеживания мо­лока всего удоя фильтры из хлопчатобумажных тканей стирают в 0,5% теплом растворе дезмола или моющего порошка, прополаски­вают в проточной воде, проглаживают горячим утюгом или кипя­тят 12-15 мин и высушивают. Фильтры из лавсановой ткани после стирки погружают на 20 мин в свежеприготовленный 1% раствор гипохлорита натрия или осветленный раствор хлорной извести, со­держащий 0,25-0,5% активного хлора, ополаскивают водой и вы­сушивают.

На крупных высокомеханизированных фермах осуществляют механическую очистку молока на центробежных молокоочистите-лях типа ОМ-1. Преимущество состоит в том, что процесс очистки происходит в закрытом потоке. При этом с механическими приме­сями в виде сепараторной слизи осаждаются микроорганизмы, клет­ки эпителия и форменные элементы крови.

При централизованном вывозе молока предусматривается ох­ лаждение его и временное хранение на ферме в течение 12-20 ч. На фермах должно быть необходимое количество емкостей для хране­ ния молока утреннего и вечернего удоев. После дойки молоко ох­ лаждают до 4-6°С. На молокозаводах его принимают с температу­ рой не более 10°С. При машинном доении молоко охлаждается не­ медленно в потоке молокопровода. При доении в переносные ведра промежуток времени между выдаиванием молока и началом его охлаждения не должен превышать 16-20 мин. Продолжительность хранения молока зависит от его температуры. Так, при 8-10*С пре­ дельное время хранения молока 6-12 ч, при 6-8"С — 18-12, при 4-6"С - 18-20 ч. Фляги с молоком для охлаждения можно поме- л 605

щать в бассейны со льдом. Уровень молока во флягах должен быть ниже уровня воды в емкости для охлаждения. Крышки фляг при охлаждении молока открывают, а бассейн с флягами накрывают чистой марлей. Чтобы обеспечить равномерность охлаждения мо­лока, его периодически, с интервалом в 20-30 мин, перемешивают чистой мутовкой.

Зимой молоко хранят и во флягах в неотапливаемом помеще­нии или в ледяных бункерах. На крупных молочных фермах и промышленных комплексах молоко хранят в специальных гори­зонтальных и вертикальных танках или ваннах вместимостью 1000-100000 кг с двойными стенками, между которыми проложен изоля­ционный материал. В танках-охладителях молоко держат в тече­ние 36-48 ч. На Крайнем Севере молоко замораживают (—25°С) в блоках по 10-15кг.

Транспортировка молока. На молочные заводы молоко достав­ляют автомобильным, железнодорожным, водным транспортом и по подземным трубопроводам. На центральную молочную с неболь­ших ферм молоко перевозят во флягах или автоцистернах. Послед­ние и специальные прицепы к ним наиболее удобны для транспор­тировки молока на молокозаводы, гигиеничны, обеспечивают сохра­нение его качества. Они имеют хорошую изоляцию, при доставке молока на расстояние до 100 км температура его в летнее время повышается не более чем на 1-2'С.

По железной дороге молоко перевозят в цистернах вместимос­тью 29,3 т, имеющих 3 резервуара с люками. При перевозках мо­лока речным транспортом на специальных катерах устанавлива­ют цистерны для молока, оборудованные холодильными установ­ками. В некоторых хозяйствах молоко перекачивают на молоко-перерабатывающие предприятия по подземным трубопроводам. Этот способ эффективен в горных местностях, где затруднена дос­тавка молока автотранспортом.' Молокопроводы прокладывают из полиэтиленовых труб ниже зоны промерзания грунта. Санитар­ную обработку молокопровода проводят после каждой перекачки молока.