26. Физико-химические свойства молока и факторы их определяющие.

К физическим свойствам относятся органолептические показатели (цвет, консистенция, запах, вкус), плотность, вязкость, поверхностное натяжение, точка замерзания, удельная теплоемкость и др. При приемке и экспертизе молока обращают внимание в основном на органолептические показатели и плотность.

Цельное свежее молоко — однородная жидкость белого или желтоватого цвета (на него влияет содержание жира (чем больше, тем желтее), каротина и рибофлавина в корме, порода коровы, стадия лактации. Патологии (мастит - голубоватый оттенок, примесь крови - красный)), с приятным, слегка сладковатым вкусом и специфическим запахом (на них влияют состав (лактоза, жир, соли), свежесть. Легко поглощает посторонние запахи из окружающей среды. Изменяется при развитии микроорганизмов (кислый, горький, прогорклый вкусы) или окислении жира). При обезжиривании цвет становится голубовато-белым, ухудшается вкус. Снижение содержания белков ведет к появлению водянистого привкуса. Стародойное молоко имеет специфический солоноватый привкус.

Физико-химические свойства.

Плотность — величина, показывающая, на сколько масса молока при температуре 20°С больше массы воды при температуре 4°С. Обусловливается совокупностью показателей плотности составных частей молока, г/см³: вода — 1; жир — 0,92; лактоза — 1,6; белок — 1,3; соль — 2,8. Средняя плотность — 1030 кг/м³. При изменении соотношений компонентов молока меняется плотность. Возможные колебания — 1027...1033 кг/м³ (чем больше сухих веществ, тем выше плотность; чем выше жирность, тем ниже плотность). Плотность ниже 1027 кг/м³ считается аномальной, а молоко, как правило, получено от больных маститом коров или разбавлено водой.

Вязкость — сопротивление, которое испытывают и оказывают частицы молока при перемещении их относительно друг друга. На неё влияют содержание и состояние белков, жира и сухих веществ, а также температура. Единица измерения — сантипауза. Для молока ее вычисляют относительно воды по формуле:

где — относительная вязкость;

П — плотность молока, °А;

— время истечения молока;

— время истечения воды.

Вязкость – это сопротивление, которое испытывают и оказывают частицы молока при перемещении относительно друг друга. В молоке в основном определяют относительную вязкость по отношению к воде. Этот показатель обусловлен массовой долей сухого остатка в молоке и физическим состоянием его частей. Вязкость молока служит контролем правильности технологических процессов и лежит в основе расчета при конструировании выпарных аппаратов, установлении коэффициента теплопередачи, подборе технологического оборудования для производства плавленых сыров, конструкции сепараторов, молокопроводов. Вязкость характеризует консистенцию продуктов. Вязкость, в среднем, составляет 1,8 сантипаузы при 20°С. Ее показатель связан с диаметром жировых шариков. Вязкость выше в гомогенизированном молоке и молозиве. При нагревании до 65°С вязкость уменьшается. Во время хранения вязкость возрастает. Вязкость определяют спустя 4...6 ч после выдаивания коровы. Этот показатель обусловлен массовой долей сухого остатка в молоке и физическим состоянием его частей. Вязкость молока служит контролем правильности технологических процессов и лежит в основе расчета при конструировании выпарных аппаратов, установлении коэффициента теплопередачи, подборе технологического оборудования для производства плавленых сыров, конструкции сепараторов, молокопроводов. Вязкость характеризует консистенцию продуктов.

Показатель вязкости лежит в основе расчета при конструировании выпарных аппаратов, установлении коэффициента теплопередачи, определении конца сгущения молока и других случаях.

Титруемая кислотность — показатель свежести молока, которую выражают в градусах Тернера (°Т). Под условными градусами понимают количество миллилитров 0,1%-ного раствора щелочи (КОН или NаОН), необходимое для нейтрализации 100 мл молока, разбавленное вдвое дистиллированной водой (индикатор — фенолфталеин). Кислотность свежевыдоенного молока — 16...18°Т, обусловлена кислыми солями, казеином и диоксидом углерода. В дальнейшем кислотность повышается за счет накопления молочной кислоты в результате сбраживания лактозы микрофлорой.

Показатель титруемой кислотности используется для установления сорта молока при его продаже молочным предприятиям и для выявления возможности пастеризации и переработки его на молочные продукты.

Кислотность молока зависит от ряда факторов: породы, индивидуальных особенностей, условий кормления, стадии лактации коров. После отела в первые месяцы лактации коров кислотность равна 20°Т, на десятом месяце — 13...15°Т. Молоко коров, больных маститом, имеет пониженную кислотность — 6...8°Т.

Активная кислотность — показатель выражающийся величиной рН, который свидетельствует о слабокислой реакции молока (норма 6,6-6,8). Свежевыдоенное молоко может иметь высокую титруемую кислотность, но малую активную, также на кислотность влияет мастит (повышение активной кислотности, но понижение титруемой) и добавление щелочей (снижается кислотность). От показателя рН зависят стабильность полидисперсной системы молока, условия роста микрофлоры и ее влияние на процессы созревания сыра, быстрота образования компонентов, от которых зависят вкус и запах молочных продуктов, термоустойчивость белков молока, активность ферментов.

Поверхностное натяжение — сила, действующая вдоль поверхности жидкости. Имеет значение для процессов переработки молока — пенообразования в аппаратах при сушке, сгущении молока, приготовлении мороженого, масла. Поверхностное натяжение молока при температуре 10°С составляет 0,045 Н/м и уменьшается с повышением температуры. Так, при повышении температуры до 60°С поверхностное натяжение уменьшается на 11%. На значение поверхностного натяжения молока влияет его гомогенизация. Это связано с механическим разрушением жировых шариков и их связей с белковыми молекулами.

Точка кипения для нормального молока при давлении 760 мм рт. ст. составляет 100,2...100,5°С. Чем больше содержание сухих веществ тем выше температура кипения.

Электропроводность — способность проводить ток. Используется для практических целей: определения физиологического состояния организма коровы (в молоке больных коров электропроводность увеличена); для контроля степени выпаривания воды при производстве сгущенного молока и других случаях.

Удельная теплоемкость — количество тепла для нагревания 1 кг молока на 1°С при интервале температуры 14,5...15,5°С. Удельная теплоемкость молока в среднем составляет 0,910...0,925 ккал/кг или 3,9 кДж/кг и зависит от жирности (чем она выше, тем ниже теплоёмкость). Этот показатель необходим в расчетах затрат тепла и холода на нагревание и охлаждение молока.

Окислительно-восстановительный потенциал – показывает разность в напряжениях, возникающую между платиновым электродом, опущенным в молоко, и нормальным водородным электродом. Он является мерой окисляющей и восстанавливающей способности молока. Окислительно-восстановительную систему молока создают содержащиеся в нем вещества, способные легко окисляться. К этим веществам относятся витамин С, лактофлавин, токоферол, цистин, пигменты, некоторые ферменты, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Факторы: содержание растворённого кислорода (повышает потенциал), содержание аскорбиновой кислоты (понижает потенциал), развитие микроорганизмов (понижает потенциал).

Осмотическое давление – параметр, зависящий от количества растворимых в молоке солей и лактозы (700кПа). Увеличение содержания лактозы в молоке повышает его осмотическое давление. Оно связано с температурой замерзания молока.

Точка замерзания – температура, при которой молоко переходит в твердое состояние. Для нормального коровьего молока она в среднем равна -0,54°С (колеблется в пределах -0,525...-0,565°С). Зависимость точки замерзания от концентрации истинно растворимых частей молока позволяет на практике использовать ее для установления фальсификации молока и расчета количества добавленной воды. Добавление 1% воды приводит к ее повышению в среднем на 0,005°С. Добавление растворимых веществ понижает точку замерзания.

Из физико-химических свойств наибольшее практическое значение и влияние на качество молока оказывают показатели плотности и титруемой кислотности, которые определяются в каждой партии сдаваемого на завод молока.

Устойчивость белков – способность белков, особенно казеина, не коагулировать при нагревании, кислотности или добавлении солей. Зависит от солевого равновесия кальция, магния, фосфатов и pH (его дисбаланс (повышение ионов кальция, снижение рН) снижает стабильность).

Таблица — Физико-химические показатели питьевого молока.

Наименование показателя	Значение показателя для продукта с массовой долей жира, %, не менее
	обезжиренного, менее 0,5	0,5; 1	1,2; 1,5; 2,0; 2,5	2,7; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5	4,7; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,2; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5
Плотность, кг/м3, не менее	1030	1029	1028	1027	1024
Массовая доля белка, %, не менее	3,0
Кислотность, °Т, не более	21				20
Массовая доля СОМО, %, не менее	8,2
Фосфатаза или пероксидаза	не допускается
Группа чистоты, не ниже	Ⅰ

Факторы, влияющие на все физико-химические показатели:

1) вид животного. Коровье, козье, овечье, кобылье молоко существенно различаются по составу и свойствам;

2) порода. Особенно влияет на содержание жира и белка;

3) стадия лактации. Молозиво (первые дни) и стародойное молоко (конец лактации) сильно отличаются от нормального молока по составу и свойствам;

4) кормление. Качество и состав корма влияют на содержание жира, белка, витаминов, каротина, вкус и запах;

5) здоровье животного. Мастит резко изменяет состав (снижает лактозу, казеин, кальций; повышает Na⁺, Cl⁻, сывороточные белки, соматические клетки) и физико-химические свойства (повышает рН, электропроводность, снижает термоустойчивость);

6) условия содержания и доения. Стресс, гигиена;

7) время года (сезонность). Состав меняется в зависимости от сезона кормления (пастбищное/стойловое);

8) первичная обработка и хранение. Охлаждение замедляет рост микроорганизмов и сохраняет свойства. Нагрев (пастеризация и стерилизация) денатурирует белки, инактивирует ферменты, уничтожает микробы, изменяет вкус. Гомогенизация уменьшает размер жировых шариков, повышает вязкость, стабильность эмульсии. Разбавление молока или его фальсификация резко меняет плотность, температуру замерзания, состав. Микробиологическая порча изменяет кислотность, вкус, запах, консистенцию.