Биохимия молока и мяса. Учебно-методическое пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

М.О. Ибрагимов

БИОХИМИЯ МОЛОКА И МЯСА

учебно-методическое пособие

Предназначено для оказания методической помощи студентам кафедры «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» очного и заочного обучения при изучении курса «Биохимия молока и мяса»

Грозный 2017

Печатается по решению Ученого совета ЧГУ ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет»

протокол № 3 от 27.04. 2017г.

УДК 636-5

Н-15

Рецензенты: У.А. Делаев, д. с/х. н., профессор, заведующий кафедрой «Технология производства и переработка сельскохозяйственной продукции» ЧГУ М.О. Байтаев, к. с/х. н., ст. научный сотрудник НИИ сельского хозяйства ЧР

Составитель: М.О. Ибрагимов, к.с/х.н., доцент кафедры

«Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ЧГУ

В учебном-методическом пособии изложены вопросы биохимического процесса в молоке и молочных продуктах протекающие при хранении и переработке. В основе производства молочных и мясных продуктов лежат биохимические превращения основных составных частей молока и мяса – углеводов, белков, липидов и солей. Рассмотрены вопросы биохимические и физикохимические процессы при производстве кисломолочных продуктов.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 11030565 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции и по направлению подготовки бакалавров и магистров 1109005 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»

Ибрагимов М.О. Биохимия молока и мяса: Учебно-методическое пособие. Грозный: издательство ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет», 2017. – 64 с.

© М.О. Ибрагимов, 2017 г.

©ФГБОУ ВО «Чеченский Государственный университет», 2017 г.

2

3

Введение

Биологическая химия, или биохимия, – наука, изучающая химический состав организмов и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности. Одной из важнейших составных частей биологической химии, занимающейся изучением биохимических процессов, протекающих в сырье растительного и животного происхождения при его хранении и переработке, является техническая биохимия, в частности, биохимия молока, биохимия мяса, биохимия зерна и т.д.

В основе производства молочных продуктов лежат биохимические превращения основных составных частей молокауглеводов, белков, липидов и солей.

Большое внимание уделяется биохимическим и физикохимическим процессам, протекающим в молоке при выработке основных молочных продуктов, предотвращению возникновения различных пороков, снижению потерь сырья и т.д.

Правильная организация и совершенствование технологических процессов, улучшение качества свойств молочных продуктов невозможен без знания основ биохимии молока и молочных продуктов.

При изучении биохимии молока и молочных продуктов используют достижения смежных наук, таких как органическая, физическая коллоидная химия, физиология, животноводство, биохимия питания и др. Вместе с тем, биохимия молока служит научной основой для последующего изучения технологии, микробиологии молока и молочных продуктов.

Биохимические свойства мяса животных и тканей. Рациональное использование животного сырья основано на знании не только химического состава, но и особенностей протекания биохимических процессов в органах и тканях при жизни животного, после его забоя и при технологической обработке.

Прижизненные процессы многообразны и управляемы, протекают в строгом взаимном соответствии. Большую роль в них

4

играют биологически активные вещества – ферменты и гормоны. Многие ткани животных синтезируют в той или иной мере эти вещества, обеспечивая жизнедеятельность организма. После убоя животных эти ткани служат источниками для получения биологически активных веществ и удаляются в процессе разделки туш, например поджелудочная железа, гипофиз, слизистых оболочки желудков и кишечника.

5

Тема 1: Физико-Химические, органолептические и технологические свойства молока

План

1.Физико-химические свойства молока

2.Органолептические свойства молока

3.Технологические свойства молока

Химический состав, свойства и энергетическая ценность молока млекопитающих зависит от вида животных, температуры окружающей среды и других факторов. В состав молока всех млекопитающих входят белки, жиры, лактоза и минеральные вещества, но их количественный и качественный состав различны.

Содержание белка и минеральных веществ в молоке различных животных колеблется в больших пределах. Оно выше в молоке тех животных, детеныши которых удваивают свою массу в более короткий срок. Например, теленок удваивает свою массу в среднем за 50 дней, а крольчонокза 6 дней. Соответственно, в молоке крольчих содержится в 5-7 раз больше белка и в 3-4 раза больше минеральных веществ, чем в коровьем.

Для питания населения, наряду с коровьим молоком, используют других сельскохозяйственных животных. На предприятия молочной промышленности, в основном, перерабатывают коровье молока и реже - молока овечье, кобылье, козье и буйволиное. Состав и энергетическая ценность молока некоторых животных представлена в таб. 1.

6

Таблица 1

Химический состав молока различных животных, %

Молоко козье по химическому составу и свойствам сходно с коровьим молоком и отличается лишь более высоким количеством белка, жира и кальция, содержит мало каратина, поэтому имеет более бледную окраску.

Молоко овечье, по сравнению с коровьим, содержит почти в 1.5 раза больше сухих вещества, характеризуются высоким содержанием жира, белков и минеральных веществ (кальция и фосфора). Имеет высокую кислотность (20–25° Т), плотность (1034– 1040 кг/м3) вязкость и энергетическую ценность, богато витаминами А1, B1. B2 и С.

Молоко буйволиное отличается от молока коровы очень высоким содержанием сухих веществ и жира. Так количество сухих

7

веществ в нем может достигать 20%, жира – 14%. Буйволиное молоко имеет высокую энергетическую ценность, из него вырабатывают сливочное масло рассольные сыры, и кисломолочные продукты.

Молоко кобылье представляет собой белую с голубым оттенком жидкость немного терпкого вкуса. Химический состав молока кобылы значительно отличается от химического состава молока коровы и других сельскохозяйственных животных. В нем содержится в 2 раза меньше белков и жира, почти 1,5 раза больше молочного сахара, чем в коровьем молоке. Кобылье молоко используют для приготовления кумыса, обладающего лечебными свойствами.

Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенными физико-химическими (кислотность, плотность, электропроводность и др.), органолептическими и технологическими (термоустойчивость, сычужная свертываемость) свойствами. Однако, они могут резко меняться под влиянием различных факторов (стадия лактации, болезни животных и др.), а также при фальсификации молока. Поэтому их определение позволяет оценить натуральность, качество и пригодность молока к переработке в те или иные молочные продукты.

Физико-химические свойства:

Свойства молока как единой физико-химической системы обуславливаются свойствами компонентов, содержащихся в нем. Следовательно, любые изменения в содержании и состоянии составных частей молока должны сопровождаться изменениями его физико-химических свойств.

Состояние части молока по-разному влияют на физикохимические свойства молока. Так, от количества белков в большей степени зависят вязкость и кислотность молока, но почти не зависит его электропроводность. Минеральные вещества молока сильно влияют на его кислотность, электропроводность, но не изменяют вязкости и т.д.

8

Кислотность молока обуславливается, главным образом, наличием в нем кислых солей и белков. Ее выражают в показателях титруемой и активной кислотности.

Титруемая кислотность. Титруемую кислотность выражают в условных единицах – градусах Тернера (°Т). Под градусом Тернера понимают количество кубических сантиметров 0,1 н. раствора гидроксида натрия, которое расходуется на нейтрализацию (титрование) 100см3 молока, разбавленного вдвое водой. Кислотность свежевыдоенного молока в среднем составляет 1618°Т. Кислотность молока у отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от рационов кормления, породы, возраста, индивидуальных особенностей животного и т.д.

При хранении сырого молока кислотность, повышается по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты.

Активная кислотность выражается концентрацией водородных ионов, или водородным показателем (pH).

Органолептические свойства. Свежее молоко характеризуется определенными органолептическими или сенсорными (от лат. Sensus – чувство, ощущение) свойствами – внешним видом, консистенцией, цветом, запахом и вкусом. Согласно требованиям ГОСТ заготавливаемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-желтого цвета, без посторонних, несвойственных ему запахов и привкусов.

Непрозрачность и белый цвет молока обуславливают коллоидные частицы белка и жировые шарики, рассеивающие свет, желтоватый оттенокрастворенный в жире каротин. Приятный, едва уловимый запах молока зависит от наличия в нем летучих соединений – диметилсульфида, ацетона, ацетальдегида, низкомолекулярных жирных кислот и др.

Слабовыраженный сладковатый, присущий только молоку вкус определяют основные компоненты молока: жир придает некоторую нежность, лактоза – сладость, белки и соли – полноту вкуса.

9

На вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы – состояние здоровья животных, стадия лактации, рационы кормления, продолжительность и условия хранения молока и т.д. Резкие изменения содержания вкусовых и летучих компонентов молока приводят к возникновению различных, пороков вкусу и запаха – кормовой, горький, прогорклый, окисленный привкус и др.

Правильно осуществленный контроль вкуса и запаха заготовляемого молока имеет большее практическое значение, так как позволяет предотвращать многие пороки вкуса и запаха вырабатываемых молочных продуктов.

Технологические свойства молока. К основным технологическим свойствам молока относят термоустойчивость и сычужную свертываемость.

Молоко, полученное от здоровых животных, обладает термоустойчивостью (термостабильность.) – способностью при высоких температурах сохранять первоначальные свойства. Оно обладает стойкостью при нагревании до 100°С в течение нескольких десятков минут.

При более высоких температурах и продолжительной выдержке его белки могут коагулировать. Продолжительность нагревания при 130°С до коагуляции белков в различных образцах молока колеблется от 2 до 60 мин и выше.

Видимая коагуляция белков молока наблюдается только при осаждении казеина. Таким образом термоустойчивость молока зависит, в основном, от устойчивости казеиновых мицелл. Основными факторами устойчивости белковых молекул в растворе, как известно, являются величина поверхностного заряда и степень гидрофильности частиц. Стойкость казеина в основном зависит от содержания ионов кальция и магния, точнее, от отношения суммы катионов кальция и магния к сумме анионов фосфатов и цитратов.

Свежее молоко кислотностью 18° Т (pH 6,6 – 6,7) выдерживает высокотемпературную обработку без явных признаков коагуляции казеина. Между активной кислотностью свежего молока и его термоустойчивостью нет прямой зависимости. Правда максимум

10