Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сырьевая база отрасли. Учебное пособие.pdf
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
И.П. Ковалева, О.П. Чернега
СЫРЬЕВАЯ БАЗА ОТРАСЛИ
Утверждено Ученым советом университета в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по магистерской
программе «Технология мясных и молочных продуктов» направления
подготовки 260200.68 – Продукты питания животного происхождения
Издательство ФГБОУ ВПО «КГТУ»
Калининград
2013
УДК 637 (075)
канд. биол. наук, доцент кафедры ихтиопатологии и гидробиологии
канд. техн. наук, доцент кафедры технологии продуктов питания
Рецензенты:
С.А. Кузьмина
М.Н. Альшевская
Ковалева, И.П., Чернега, О.П.
Сырьевая база отрасли: учебное пособие / И.П. Ковалева, О.П. Чернега. –
Калининград: Издательство ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2013. – 123 с.
Пособие содержит необходимую информацию для изучения студентами
свойств сельскохозяйственного сырья, характеризующих его качество и
безопасность, хранимоспособность, возможность рационального и комплексного
использования. Приводятся современные методики оценки свойств сырья,
необходимые реактивы, оборудование, правила подготовки проб, порядок
проведения анализов, позволяющих получить статистически достоверные
результаты. Дается список нормативных документов на современные методы
анализа.
Рис. 18, табл. 37, список литературы – 35 наименований.
Учебное пособие рекомендовано к изданию методической комиссией
механико-технологического факультета ФГБОУ ВПО «Калининградский
государственный технический университет» 18 февраля 2013 г., протокол № 7
УДК 637 (075)
©Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Калининградский государственный
технический университет», 2013 г.
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ....................................................................................................................... 4
1. Молоко как сырье для производства продуктов питания ................................... 5
2. Органы и ткани теплокровных животных как сырье для производства
продуктов питания .................................................................................................... 19
3. Органы и ткани сельскохозяйственной птицы как сырье
для производства продуктов питания ..................................................................... 42
4. Яйца пищевые как сырье для производства продуктов питания ..................... 50
5. Лабораторный практикум ..................................................................................... 54
5.1. Лабораторная работа № 1 «Оценка качества молочного сырья
и его пригодности для целей консервирования. Технологические расчеты при
производстве сгущенных молочных консервов» ................................................... 54
5.2. Лабораторная работа № 2 «Сыропригодность молока. Технологические
расчеты при производстве сгущенных молочных консервов и сыров» .............. 65
5.3. Лабораторная работа № 3 «Оценка качества мясного сырья крупного
и мелкого рогатого скота, свиней» .......................................................................... 78
5.4. Лабораторная работа № 4 «Оценка технологической пригодности
мясного сырья для приготовления изделий на основе фарша» ............................ 85
5.5. Лабораторная работа № 5 «Оценка качества мясного сырья
(сельскохозяйственной птицы) и функционально-технологических свойств
фарша на его основе» ................................................................................................ 91
5.6. Лабораторная работа № 6 «Оценка качества пищевых яиц» ................... 102
Список использованной литературы ..................................................................... 112
Приложения ............................................................................................................. 115
Приложение А (справочное). Породы свиней и крупного рогатого
скота .......................................................................................................................... 115
Приложение Б (обязательное). Идентификации сырого коровьего молока
и сырого молока других сельскохозяйственных животных……………….…..118
Приложение В (обязательное). Приведение плотности коровьего
молока к 20°С ........................................................................................................... 120
Приложение Г (обязательное). Группы чистоты молока .................................... 122
3
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение населения качественными, физиологически полноценными,
безопасными продуктами питания является одной из важнейших
государственных задач. Данная проблема является мировой. Её решением,
основными направлениями которого стали рациональное и комплексное
использование традиционного сырья; вовлечение в сырьевую базу новых
нетрадиционных биологических ресурсов животного и растительного
происхождения, озадачены и в ФАО
1
.
Для выполнения вышеуказанной задачи необходимо, прежде всего,
глубокое изучение свойств, характеризующих качество и технологическую
пригодность сырья, в том числе для переработки с использованием новых,
современных, нетрадиционных технологий.
1
ФАО – продовольственная и сельскохозяйственная организация Организации Объединенных Наций (ООН).
4
«Молоко – изумительная пища, приготовленная самой природой»
И.П. Павлов
1. МОЛОКО КАК СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Молоко – самодостаточная биологическая система, полностью
покрывающая физиологические потребности животных и человека в первый
период жизни. Молоко образуется в женском организме в результате
сложнейшего синтеза, в котором участвуют все системы, обладает
колоссальными лечебными свойствами и в течение определенного промежутка
времени является единственным источником пищи для организма человека.
Гиппократ широко использовал при лечении больных людей молоко
от различных животных, различая их лечебные свойства. Так, кобылье молоко
он применял при лечении туберкулеза, коровье – подагры и малокровия.
Гиппократ ценил выше всего лечебные свойства ослиного молока, используя
его как универсальное средство от «всех» болезней. Древние мыслители
называли молоко «белой кровью», «источником здоровья». Хорошо известны
лечебные свойства молока при заболевании сердца, почек и других органов.
Шведский ученый Нильс Густавсон говорил: «Если Вы в течение 1200 дней
будите ежедневно выпивать по литру молока, то вам обеспеченно сто лет
жизни».
Согласно рекомендациям НИИ питания РАМН2 человек одну треть
своего рациона должен покрывать за счет молока и молочных продуктов, что
составляет 1000 ккал его суточной потребности в пище. В пересчете на цельное
молоко это 1,5 кг молочных продуктов, в год – 500 кг. Суточный рацион
взрослого человека должен включать 500 г цельного молока, 15 г сливочного
масла, 18 г сыра, 20 г творога, 18 г сметаны (сливок), 11 г сухого и сгущенного
молока. Пол-литра молока обеспечивает суточную потребность взрослого
организма в энергии на 13% (2500-2700 Ккал), в белках – 25-30%, кальции –
75%, фосфоре – 65%, калии – 30%, витаминах А, В
почти на 50%.
2
Питательная ценность молока обусловлена сложным химическим
составом и высокой степенью переваримости (95-98%) всех входящих в него
органических веществ. По калорийности (ккал/кг) первое место занимает
молоко самки оленя – 2725, калорийность молока крольчихи составляет – 1708,
а коровьего – лишь 713.
В коровьем молоке содержится до 300 различных химических веществ,
многих из которых нет ни в одном другом продукте (табл.1).
Но существуют и противопоказания относительно применения молока.
Так, у 3-5 человек из 100, потребляющих молоко, может наблюдаться
ощущение тяжести в поджелудочной области, кислая отрыжка, расстройство
2
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт питания»
Российской академии медицинских наук
5
деятельности кишечника. Наиболее частая причина такой реакции организма на
Наименование
Содержание
Содержание
Содержание
сахара, %
Оленье
22,5
10,3
2,5
прием молока – отсутствие или недостаточная активность в организме
человека фермента лактозы, расщепляющего молочный сахар. Другой
причиной может быть повышенная чувствительность организма к белкам
молока.
Таблица 1 – Химический состав молока животных
молока
Козье
Коровье
Овечье
Ослиное
Кобылье
жиров, %
4,4
3,8
6,7
1,6
1,0
белков, %
3,3
3,5
5,8
2,2
2,1
молочного
4,9
4,7
4,6
6,0
6,7
Все вышесказанное подтверждает значимость молока для здоровья
человека и целесообразность использования его в качестве сырья для
производства продуктов питания, что не возможно без изучения уникальных
состава и свойств молока.
Согласно ст. 4 Федерального закона от 12.06.2008 № 88-ФЗ
«Технический регламент на молоко и молочную продукцию», молоко – продукт
нормальной физиологической секреции молочных желез сельскохозяйственных
животных, полученный от одного или нескольких животных в период
3
лактации
при одном и более доении, без каких-либо добавлений к нему или
извлечения каких-либо веществ из него.
Молоко – биологическая жидкость сложного состава. С физической
точки зрения молоко – полидисперсная система, состоящая из жидкости
(плазмы) – дисперсионной среды и распределенных в ней мельчайших частиц –
дисперсной фазы.
Согласно Техническому регламенту на молоко и молочную продукцию
составными частями молока являются:
- сухие вещества (молочный жир, молочный белок, молочный сахар
(лактоза), ферменты, витамины, минеральные вещества);
- вода;
- сухой молочный остаток (СОМ) – составные части молока,
за исключением воды;
- сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО) – составные части
молока, за исключением жира и воды;
- молочная плазма – коллоидная система белков молока, молочного
сахара (лактозы), минеральных веществ, ферментов и витаминов в водной фазе.
3
Лактация (lacto) – образование молока в молочных железах и периодическое его выведение.
6
Основой молока всех видов животных (в том числе и человека) является
вода. Водная фаза молока составляет 86-89% и находится в свободном
(свободная вода 83-86% от всей воды) и связанном состоянии. Свободная вода
является растворителем. В плазме молока растворены, например, молочный
сахар, минеральные веществ. Белки, часть солей находятся в коллоидном
состоянии и удерживают связанную воду (3,0 – 3,5 % от всей воды). Жир в виде
мельчайших шариков распределен в водной фазе (плазме) молока.
Все сухие вещества находятся в воде в следующих состояниях:
молекулярно- и ионно-дисперсном (невидимые в ультрамикроскоп),
коллоидном и грубодисперсном.
Ионно-дисперсное и молекулярно-дисперсное состояния характеризуется
тем, что вещества полностью растворимы в дисперсионной среде, т. е.
образуют истинные растворы. В молоке в таком состоянии находятся молочный
сахар, минеральные соли. Диаметр (d) отдельных частиц растворенного
вещества в истинном растворе не превышает одного миллимикрона
4
. Такие
частицы не отделяются ни отстаиванием, ни фильтрованием, ни
центрифугированием. Они свободно проходят через перепонки (тканевые
перегородки) животного и растительного происхождения.
Коллоидное состояние характеризуется тем, что в растворителе вещество
не распадается полностью на молекулы и ионы, а находится в виде мельчайших
частичек (d от 1 до 100 ммк). Кроме того, органические коллоидные вещества,
например белки, в растворителе набухают. Благодаря малым размерам
коллоидные частицы равномерно распределяются в плазме, не
отстаиваются и не могут быть отделены простым фильтрованием
и центрифугированием. Однако они задерживаются животными
и растительными перегородками. Коллоидные частицы видимы
в ультрамикроскоп, их можно отделить ультрафильтрацией,
центрифугированием и специальными методами – термокальциевым
и термокислотным. В молоке в коллоидном состоянии находятся белки и часть
солей. Белки в коллоидном состоянии представляют собой частицы казеина
размером 5-100 нм, альбумины и глобулины размером 5-15 нм. Размер частиц
минеральных солей в коллоидном растворе – 10-20 нм. Размер частиц
минеральных солей в ионно-молекулярном более 0,5 нм. В молекулярном
растворе содержатся частицы сахара размером 1 нм.
В грубодисперсном состоянии находятся жировые шарики.
Грубодисперсное состояние характеризуется значительно большей величиной
дисперсных частиц (не менее 100 ммк).
Размер частиц основных компонентов молока, находящихся в
коллоидном состоянии, различен. Определенное соотношение частиц
различного размера создает устойчивую систему и имеет важное значение при
практической переработке молока. Молоко в таком состоянии можно долго
сохранять свежим (сохранять исходные свойства), если в нем не происходят
микробиологические процессы. При переработке молока стабильная
4
1 ммк – 1 ⁄1000 часть микрона, микрон – 1 ⁄1000 часть миллиметра.
7
коллоидная система позволяет его пастеризовать, стерилизовать, разливать в
Составные части
Среднее содержание, % от
массы молока
Пределы колебаний,
%
Вода
Минеральные вещества
87,6
0,7
84,0-89,0
0,6- 0,85
Компоненты
компонентов
Концентрация
Компоненты
компонентов
Концентрация
1
2 3 4
Вода
860-890 г
Водорастворимые
молочную тару, транспортировать, хранить. Устойчивость и нативность
системы молока можно нарушить разными факторами – химическими,
микробиологическими, физическими. Это используют при переработке молока.
Основным сырьем для производства продуктов питания в промышленных
масштабах является коровье молоко. Нормальное коровье молоко имеет белый
цвет (иногда слегка желтоватый) и сладковатый вкус. В основной состав
молока входят вода, жир, фосфатиды, белки, молочный сахар, минеральные
вещества, витамины, ферменты и после выдаивания молока газы (CO
, О2, N2).
2
Средние значения содержания данных компонентов в составе коровьего молока
и пределы их колебаний относительно средних значений приведены в табл. 2.
Таблица 2 − Основной состав коровьего молока
Жир
Белки
Молочный сахар
В состав молока входят до 100 различных веществ, в том числе 20
жирных кислот, 25 – аминокислот, 30 видов минеральных веществ, 23 вида
витаминов, 4 вида молочного сахара, пигменты, ферменты, фосфатиды,
лимонная кислота и др. (табл. 3).
Для одних веществ растворителем является вода, для других – жир.
Таблица 3 − Концентрация компонентов в составе свежевыдоенного молока
или группа
Молочный жир (смесь
смешанных триглицеридов)
Фосфолипиды (лецитины, кафелины,сфингомиелины и др.)
Стеролы
Каротиноиды
Казеин
(α, β, γ-фракции)
β-Лактоглобулин
3,7
3,3
4,7
на 1 л молока
30-50 г
0,30 г
0,10 г
0,10-0,60 мг
25 мг
3 г
или группа
витамины:
тиамин
рибофлавин
ниацин
пиридоксин
пантотеновая
кислота
биотин
фолиевая кислота
холин (общий)
2,7- 6,0
2,0- 3,8
4,0- 5,6
на 1 л молока
0,4 мг
1,5 мг
0,2-1,2 мг
0,7 мг
3,0 мг
50 мкг
1, 0 мкг
150 мг
8
Продолжение табл. 3
1
2
3
4
α-Лактоальбумин
0,7 г
0,02 г
витамин В12
7,0 мкг
Эвглобулин
Псевдоглобулин
Другие альбумины и
глобулины
Муцины
Белок оболочек жировых шариков
Ферменты:
каталаза
пероксидаза
ксантиноксидаза
фосфатазы
(кислая и щелочная)
альдолаза
амилаза
липаза и другие
эстераза
протеаза
карбоангидраза
Углеводы:
лактоза
глюкоза
другие сахара
Неорганические и
органические ионы
и соли:
кальций
магний
натрий
калий
фосфаты (в виде РО
цитраты (в виде лимонной кислоты)
хлориды
бикарбонаты
сульфаты
лактаты
0,3 г
0,3 г
1,3 г
Следы
0,2 г
Следы
45-50 г
50 мг
Следы
1,25 г
0,10 г
0,50 г
)
4
1,50 г
2,10 г
2,00 г
1,00 г
0,20 г
0,10 г
инозит
аскорбиновая
кислота
Жирорастворимые витамины:
А
D
E
K
Азотистые вещества (кроме белков и витаминов) в
пересчете на азот
аммиак
аминокислоты
мочевину
креатин и
креатинины
мочевую кислоту
урацил-4-карбоновую кислоту
(оротовую
кислоту)
гиппуровую
кислоту
индикан
Газы (при
доступе воздуха в
молоко):
углекислый газ
кислород
азот
Прочие
компоненты
180 мг
20 мг
0,10-0,50 мг
0,4 мкг
1,0 мг
Следы
250 мг
2-12 мг
3,5 мг
100 мг
15 мг
7 мг
50-100 мг
30-60 мг
0,3-2,0 мг
100 мг
7,5 мг
15 мг
0,10 г
Вода основная составная часть молока (84-89%). Все физиологические
процессы в организме (пищеварение, обмен веществ, окислительновосстановительные, дыхание, выделение) происходят при участии воды.
Для нормального течения их в организме новорожденных животных и человека
содержание воды в молоке – основном продукте питания – имеет большое
значение. Нарушение определенного состава компонентов молока,
происходящее в результате заболевания животного, микробиологических
9
процессов в молоке или других причин, приводит к коагуляции белка,
5,0
4
9,4
+
+=аЖ
С
5,125,0
4
289,39,4
=+
+⋅
=C
вследствие чего оно теряет многие биологические и пищевые свойства.
Ценность молока как пищи для новорожденных и как сырья для
промышленной переработки снижается.
При переработке молока на молочные консервы, творог, сыр и другие
продукты после необходимых технологических процессов вода становится
балластом, ее удаляют из продукта (полуфабриката).
Показатель сухого остатка (жир, белки, молочный сахар, минеральные
соли) готового продукта определяет питательную ценность молока, расход
сырья на килограмм при переработке его на сыр, консервы, творог и др.
По величине удоя и содержанию в нем сухих веществ оценивают
продуктивность и племенные качества животных.
Содержание сухих веществ определяют высушиванием навески молока
до постоянной массы. Для практических целей этот показатель можно
определить расчетным путем. Установлено, что между плотностью молока,
содержащимся в нем жиром и сухим остатком существует связь, на основании
которой Флейшман в конце прошлого столетия в Германии вывел
математическую формулу. Позднее в СССР были получены формулы для
различных регионов страны и одна из них принята в качестве действующей для
оценки молока по содержанию сухих веществ:
, (1)
где Ж – жирность молока, %;
а – плотность молока в градусах ареометра, обозначаемая как °А.
Ошибка при вычислениях по формуле составляет фактически 0,3%.
Например, жирность молока 3,9%, плотность 1,028, или 28°А.
Содержание сухих веществ в молоке составит:
%. (2)
По общему количеству сухого молочного остатка (СМО) вычисляют
массовую долю жира и получают количество сухого обезжиренного молочного
остатка (СОМО).
Молочный жир – комплекс сложных эфиров глицерина и жирных кислот;
жироподобных веществ (фосфолипидов: лецитина, кефалина и др.);
сопутствующих веществ: стеринов, жирорастворимых витаминов.
От жиров животного происхождения молочный жир отличается более
высоким содержанием летучих низкомолекулярных кислот (масляной,
молочной).
Колебания жирнокислотного состава молочного жира отражаются
на качестве и сохранности получаемых продуктов из молока. Наличие
относительно высокого содержания низкомолекулярных кислот (масляной –
10