Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сырьевая база отрасли. Учебное пособие.pdf
С3Н7СООН, капроновой – С5Н11СООН, каприловой – С5Н15СООН)
по сравнению с другими жирами обуславливает специфический запах,
консистенцию и биологические свойства сливочного масла.
Насыщенные жирные кислоты с большим молекулярным весом
(лауриновая – С
С
СООН, стеариновая – С17Н35СООН и др.) практически не растворимы
15Н31
СООН, миристиновая − С13Н27СООН, пальмитиновая –
11Н23
в воде и придают маслу твердую консистенцию. При их высоком содержании
масло приобретает крошливую консистенцию и невыраженный вкус. При
увеличении содержания олеиновой кислоты масло становится мажущимся,
в нем появляется привкус растительного масла, уменьшается стойкость
к хранению.
Непредельные кислоты молочного жира (деценовая – С9Н17СООН,
арахидоновая – С
молока. Эти кислоты связаны с фосфолипидами и белками, участвуют
СООН и др.) определяют физиологическую ценность
3Н7
в клеточном обмене, входят в состав витамина F.
Но, с другой стороны, с увеличением количества ненасыщенных жирных
кислот молоко, масло и другие молочные продукты становятся менее стойкими
при хранении, так как ускоряются процессы окисления. Продукты окисления
(перекиси) изменяют вкус и консистенцию продукта.
Большинство непредельных жирных кислот не синтезируются в
организме коровы. Их содержание в молочном жире зависит от количества
жирных кислот в кормах. При недостатке жирных кислот в рационе, даже при
полноценном кормлении лактирующихся животных, получить молоко
с высоким содержанием жира трудно. Поэтому в рацион дойных коров
необходимо включать растительные жиры – источник ненасыщенных жирных
кислот.
Состав жирных кислот влияет на физические свойства молочного жира.
Температура его плавления (переход их твердого состояния в жидкое) −
27-24°С. Температура застывания молочного жира (переход их расплавленного
состояния в твердое) – 17-21°С.
Йодное число молочного жира колеблется от 22 до 48. Плотность его при
20°С составляет 0,918-0,924, при 100°С − 0,863-0,869.
В молоке жир находится в виде жировых шариков, диаметр которых
в среднем 2,5-3,0 мк (с колебаниями от 0,5 до 10 мк). В свежевыдоенном
молоке жир находится в виде эмульсии, в охлажденном – в виде суспензии.
В 1 мл молока содержится примерно 3 млрд. жировых шариков различного
диаметра. Величина их имеет практическое значение. Чем они крупнее, тем
легче отделяются при сепарировании. Из молока с крупными шариками больше
выход масла. Величина жировых шариков зависит от породы, индивидуальных
особенностей животного, стадии лактации и кормления. В нормальном молоке
шарики между собой не слипаются, так как вокруг каждого из них имеется
стабильная адсорбционная белково-липоидная оболочка. Слияние жировых
шариков происходит только после нарушения этой оболочки под воздействием
механических факторов (например, сбивание сливок на масло), под влиянием
химических реагентов.
11
Жир цельного молока хорошо гидролизуется организмом человека, так
Фракция
казеина
Изоэлектрическая
точка
Содержание
фосфора, %
Отношение к сычужному
ферменту
γ
рН 5,5
0,05
Свертываются и дают сгустки
Не свертываются
как, находясь во взвешенном состоянии, жировые шарики легко доступны
пищеварительному соку. Однако молоко, выпитое залпом, усваивается хуже,
потому что свертывается в желудке большим сгустком и плохо пропитывается
желудочным соком.
Жироподобные вещества молока (липоиды). В состав жироподобных
веществ входят: лецитин (примерно 0,1%), кефалин (примерно 0,05%).
Фосфатиды в организме животных участвуют в окислительновосстановительных процессах и в образовании жира молока в молочной железе.
Они входят в состав оболочек жировых шариков и как гидрофильное вещество
способствуют созданию стойкой эмульсии жира в плазме молока.
Стерины (холестерин, эргостерин) содержатся в молоке в очень
небольших количествах. Эргостерин под влиянием солнечных или
ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D, который участвует
в регулировании обмена солей кальция и фосфорной кислоты. Желтый цвет
молока обусловлен наличием каротиноидных пигментов (тетратерпенов).
Белки молока сложные по составу, разнообразные по строению,
свойствам и биологической ценности. Различают четыре фракции белков
молока: казеиновую (85-87% от всех белков), лактоглобулиновую (1,5- 1,7 % от
всех белков), лактоальбуминовую (11-13% от всех белков) и протеознолептоновую (0,3-0,5% от всех белков). Белки молока, оставшиеся в молочной
сыворотке после осаждения казеина, называют сывороточными, а жидкость –
сывороткой. Молочная сыворотка – побочный продукт переработки молока,
полученный при производстве сыра (подсырная сыворотка), творога
(творожная сыворотка) и казеина (казеиновая сыворотка).
Белки (казеин) – важная составляющая часть молока, в которой они
присутствуют в трех фракциях – α, β, γ, различающихся по содержанию
фосфора и отношению к сычужному ферменту (табл. 4).
Чистый казеин представляет собой белый аморфный порошок без вкуса
и запаха, не растворим в спирте, эфире, мало растворим в воде и хорошо
растворим в солях. Размер его частиц в среднем составляет 1000°А
5
.
Таблица 4 −Характеристика белков молока
α
β
5
1°А- миллионная часть сантиметра.
рН 4,5-4,7
рН 4,2
1,0
0,7
12
при переработке молока на сыр
и творог
То же
Казеин принадлежит к группе фосфопротеидов и представляет собой
соединение, в котором имеются свободные NH
и COOH группы. Формула
2
его точно не установлена, но схематически выражена:
(NH
)n R(COOH)m. (3)
2
В казеине 83 аминных группы, а карбоксильных – 144, что обуславливает
его кислые свойства. Казеин находится в соединении с кальциевыми солями,
образуя казеин-фосфат-кальциевый комплекс.
Под действием слабых кислот или сычужного фермента казеин молока
коагулирует, но различным образом. При действии кислоты образуется
кальциевая соль и осаждается свободный казеин в виде сгустка казеиновой
кислоты, растворимой в воде. При приготовлении кисломолочных продуктов
для осаждения казеина применяют молочную кислоту:
RCOOH
NH
2
> Ca+2CH
RCOOH
NH
2
CHOH–СООН=2NH2 RCOOH+(CH3CHOHCOO)2Ca, (4)
3
где NH2RCOOH – кальциевая соль казеина;
2CH
2NH
(CH
CHOH – молочная кислота;
3
RCOOH – казеин (сгусток);
2
CHOHCOO)2Ca – молочнокислый кальций.
3
При производстве технического казеина используют хлорную и серную
кислоты.
Под действием сычужного фермента казеин молока свертывается
и переходит из состояния раствора (золь) в сгусток (гель), называемый
параказеином. Это свойство казеина имеет большое практическое значение
и используется при производстве сыра.
Под действием протеолитических ферментов казеин расщепляется
на альбумозы, пептоны, полипептиды и аминокислоты. Этот процесс имеет
место при созревании сыров. Образующиеся при этом аминокислоты, жирные
кислоты, ароматические вещества обуславливают вкус и запах сыра. Белки,
оставшиеся в сыворотке после отделения казеина, называют сывороточными.
Альбумин в отличие от казеина вместо фосфора содержит серу. Его
количество в молоке составляет примерно 0,5%, он растворим в воде,
не осаждается кислотой и сычужным ферментом. Эти его свойства используют
для отделения альбумина от казеина. При нагревании молока до 70-75°С
альбумин выпадает в осадок, что используют при определении его содержания
в молоке. Альбумин легко усваивается и имеет большое значение для
новорожденных. В молоке альбумина содержится приблизительно 0,5%.
Глобулин является носителем иммунных тел, его содержание в молоке
составляет не более 0,1%. При нагревании подкисленного молока до 80°С
глобулин свертывается. Сульфат магния, прибавленный к молочной сыворотке
13
до насыщения, осаждает глобулин, что и используется для отделения глобулина
от альбумина. Как и альбумин, глобулин необходим для новорожденных.
Молоко в течение 2-2,5 ч после доения обладает иммунными свойствами.
Технологическое значение глобулина мало изучено.
Из других белков небольшой процент приходится на белок оболочек
жировых шариков. Он заметно отличается от других белков и представляет
собой лецитино-белковый комплекс.
В молоке присутствуют иммуноглобулины А, М, G , которые входят
в состав иммунологических антител путем образования комплекса антигенантитело и участвуют в обеззараживании чужеродных антигенов
микроорганизмов (токсинов, выделяемых ими) в ходе образования комплексов.
Небелковые азотосодержащие вещества (мочевая кислота, мочевина,
креатин, креатинин, ксантин, пуриновые основания, пептоны, аминокислоты,
аммиак) – продукты белкового обмена, попадающие в молоко из крови,
присутствуют в молоке в небольших количествах.
6
Молочный сахар (лактоза)
– единственный углевод, который входит в
состав ферментов молока, участвующих в синтезе белков, жиров, ферментов.
Он необходим для нормальной работы сердца, печени, почек, питания
головного мозга, деятельности нервной системы. В присутствии молочного
сахара организм лучше усваивает кальций, что предупреждает развитие рахита
у детей.
Лактоза (С
12Н22О11
) состоит из глюкозы и галактозы, различающихся
пространственным расположением гидроксильных групп. В растворенном виде
молочный сахар находится в двух формах – α и β, которые могут переходить
друг в друга пока не установится равновесие. При температуре 20◦С
отношение β : α = 1,59. При температуре ниже 93,5°С α-форма менее
растворима, чем β-форма, что важно для нормального проведения
кристаллизации молочного сахара при производстве сгущенного молока.
Нагревание водных растворов молочного сахара при температуре 160-170°С
вызывает его карамелизацию (побурение). Побурение имеет место при
длительном хранении сгущенного молока с сахаром и при приготовлении
топленого молока в домашних условиях.
В процессе брожения молочного сахара образуется ряд новых веществ.
Он расщепляется на молочную кислоту, эфиры, летучие жирные кислоты
и другие вещества. Это имеет большое значение при производстве сыров
и кисломолочных продуктов.
При развитии дрожжей лактоза подвергается и спиртовому брожению,
при этом часть ее переходит в спирт. Обычно спиртовое и молочнокислое
брожение идут параллельно. На этом основана технология производства
кефира, кумыса, айрана.
Вкус молочного сахара, несмотря на его относительно высокое
количество (4,2%), не ощущается. Это объясняется связью лактозы с белками,
фосфатидами и другими веществами.
6
В других продуктах не найден.
14
В молоке присутствует лимонная кислота (С6Н8О7) – от 0,1 до 0,2%. На ее
содержание влияет порода и возраст животных, их рацион, сезон доения.
Стойкость молока при его пастеризации, кипячении, стерилизации и сушке
обусловлена определенным равновесием минеральных солей и наличием
лимонной кислоты.
Аромат масла, простокваши, кефира, сметаны и других молочных
продуктов обусловлен наличием в молоке ряда веществ, в том числе диацетила
(С
4Н6О2
), образующегося из лимонной кислоты.
Лимонная кислота играет важную роль в минеральном обмене организма
человека и животных и способствует выведению из них тяжелых
и радиоактивных металлов.
В молоке содержится большая часть ферментов, обнаруженных
в животном организме. Из них для практических целей наиболее важны
окислительно-восстановительные (пероксидаза, редуктаза), гидролазы
(каталаза, липаза).
Сущность действия окислительных ферментов состоит в переносе
кислорода на трудно окисляющиеся вещества. Пероксидаза производит
окисление путем разложения перекиси водорода на воду и активный кислород:
H2O2→ H2O + O2↑ . (5)
Иными словами, в присутствии пероксидазы происходит разложение
перекиси водорода и окисление какого-либо химического вещества. Это
свойство используют для оценки степени пастеризации молока. Если молоко
пастеризовано и пероксидаза в нем разрушена, то вносимые в него вещества
окисляться не будут. Присутствие этого фермента устанавливают
по изменению цвета молока при введении в него йодистого калия, перекиси
водорода и крахмала. При наличии в молоке пероксидазы оно окрашивается
в темно-синий или бурый цвет, а в правильно пастеризованном молоке цвет
не меняется.
Сырое молоко + H
+ J2+крахмал=2КОН+J2+крахмал. (6)
2O2
(пероксидаза) (синий цвет)
Редуктаза – продукт жизнедеятельности бактерий, поэтому
свежевыдоенное молоко ее не содержит. По мере размножения бактерий
количество редуктазы увеличивается, возрастает ее способность
восстанавливаться. По количеству редуктазы можно определить качество
молока. Это основано на том, что в присутствии редуктазы восстанавливается
и обесцвечивается метиленовая синька. Чем больше редуктазы в молоке, тем
скорее обесцвечивается метиленовая синька. Техника определения редуктазы
относительно проста. Она заключается в следующем: в пробирку наливают
10 мл молока, добавляют 0,5 мл метиленовой синьки (5 мл насыщенного
15
раствора и 195 мл дистиллированной воды) и ставят на водяную баню при
Класс качества
молока
Количество бактерий
в 1 мл молока, млн.
Время обесцвечивания
синьки
Хорошее
Очень плохое
Менее 0,5
Более 20,0
Более 5,5 ч
Менее 20 мин
37°С. Согласно экспериментальным данным по быстроте обесцвечивания
молоко делится на четыре класса (табл. 5).
Таблица 5 – Классы молока по результатам обесцвечивания метиленовой
синьки
Удовлетворительное
Плохое
От 0,5 до 4,0
От 4,0 до 20,0
От 2 до 5,5 ч
От 20 мин до 2 ч
Каталаза является одним из самых распространенных клеточных
ферментов, разлагает перекись водорода на воду и кислород, т.е. защищает
организм от ядовитого действия перекисей, образующихся в результате обмена
веществ. Повышение содержания каталазы в молоке указывает на
ненормальности в процессе его образования, что бывает обычно при
воспалении вымени (мастите) и обусловливается скоплением лейкоцитов,
выделяющих много этого фермента.
Для выявления не только явного, но и клинического мастита проводят
анализ молока на каталазное число: в специальную пробирку (каталазник)
наливают 15 мл молока и 5 мл 1%-ного Н
, встряхивают и помещают на
2О2
водяную баню при температуре 25◦С. Через 15 мин, затем через 2 ч
отсчитывают количество (мл) выделившегося кислорода (О
), которого не
2
должно быть более 3-4 мл. В молоке животного больного маститом это число
значительно выше
.
Липаза – фермент, расщепляющий жир на глицерин и жирные кислоты.
Липолитическое действие этого фермента иногда обнаруживается
в свежевыдоенном молоке, в особенности у стародойных коров. Проявляется
оно также в молоке, полученном в антисанитарных условиях и хранившемся
длительное время (несколько дней) при низких температурах, т.е. в условиях,
когда задерживается развитие молочнокислых бактерий, но не подавляется
деятельность липазы. Липаза разрушается только при высоких температурах
пастеризации (свыше 80°С). Это особенно важно знать при пастеризации
сливок для их переработки на масло. Некоторые виды плесени и бактерии
также выделяют липазу, что отчасти объясняет быструю порчу масла,
изготовленного в антисанитарных условиях.
Кислотность молока обусловлена наличием в нём белков,
фосфорнокислых солей, молочной и лимонной кислот. Кислотность молока
выражают общей кислотностью или активной кислотностью,
т.е. концентрацией ионов водорода (рН). В связи с буферными свойствами
молока оба вида кислотности между собой не связаны.
Свежевыдоенное молоко обладает амфотерными свойствами, т.е. кислой
и щелочной реакцией среды, при которой красная лакмусовая бумага темнеет,
16
а синяя краснеет. На более чувствительный индикатор, такой как
ка относятся соли органических
фенолфталеин, молоко дает кислую реакцию в связи с преобладанием
карбоксильных групп.
Кислотность молока выражают в градусах Тернера (°Т), которые
показывают количество миллилитров 0,1N щелочи, идущей на нейтрализацию
100 мл молока. В присутствии фенолфталеина кислотность свежевыдоенного
молока равна 16-18°Т. Для определения кислотности берут 10 мл молока,
разбавленного в 20 мл воды, добавляют 2-3 1%-ного раствора фенолфталеина,
а затем титруют 0,1 N раствором щелочи для слабо-розового окрашивания.
Активная кислотность (рН) молока зависит от диссоциации молекул
кислоты и выражается отрицательным логарифмом концентрации водородных
ионов (рН). рН коровьего молока колеблется в пределах 6,3-6,5 и представляет
собой устойчивую величину благодаря буферной емкости, создаваемой
присутствием в молоке белков и смеси фосфатов и цитратов. При добавлении
в молоко кислоты или щелочи изменяется его общая кислотность, тогда как
активная кислотность остаётся на прежнем уровне, так как в первую очередь с
добавляемой кислотой или щелочью взаимодействуют аминные и кислотные
группы белков и фосфаты.
Активная кислотность не изменяется до тех пор, пока все аминные
и кислотные группы не будут нейтрализованы. Такую же роль играют соли
фосфорной и лимонной кислот. Когда в молоке будут использованы все
кислотные и щелочные группы, т.е. будет уничтожено буферное свойство
молока, активная кислотность его от дальнейшего прибавления кислоты или
щелочи будет изменяться. Количество кислоты или щелочи, которые нужно
прибавить, чтобы изменить величину рН на единицу, показывает буферную
емкость молока. Буферная емкость молока имеет большое практическое
значение. Большинство микробов погибают при повышенной активной
кислотности; следовательно, они не могли бы развиваться и существовать в
сыре, твороге, простокваше, ацидофилине, кефире и других молочных
продуктах, если бы эти продукты не обладали буферностью.
К минеральным веществам моло
и неорганических кислот в виде молекулярных и коллоидных растворов. Часть
солей находится в свободном состоянии, часть – в связанном с различными
компонентами молока химическими связями.
Наличие в молоке органических солей, щелочных и щелочно-земельных
металлов обеспечивает коллоидное равновесие системы. Недостаток или
излишек какой-либо из солей ведет к нарушению его, что имеет практическое
значение при производстве молочных продуктов. Так, правильное соотношение
лимоннокислых и фосфорнокислых солей, с одной стороны, кальциевых
и магниевых солей, с другой стороны, обеспечивает стабильность молока как
коллоидной системы при его сгущении, стерилизации и сушке. Нарушение
коллоидного равновесия ведет к коагуляции белков – образованию сгустка, чем
пользуются при производстве сыра и кисломолочных продуктов.
17
Наличие и количество минеральных веществ в молоке определяют
: углекислый
методом сжигания. При этом их массовая доля несколько изменяется. В молоке
содержится примерно 1% минеральных веществ, при сжигании – 0,7%.
В составе молока содержится около 80 микро- и макроэлементов.
Спектрографическим методом в молоке обнаружены в очень малых количествах Al,
Pb, As, Sn, титан, хром, ванадий, серебро, медь, кобальт, марганец и др.
Марганец является катализатором химических процессов, необходимым
для синтеза витаминов C, B, D.
Кобальт входит в состав витамина B
(цианокобаламин), стимулирует
12
повышение молочной продуктивности и образование жира в молоке.
Медь способствует образованию гормонов гипофиза, входит в состав
эритроцитов крови.
Йод стимулирует деятельность щитовидной железы.
Потребление пол-литра молока более чем наполовину удовлетворяет
потребность взрослого организма в солях калия, кальция, магния, фосфора.
На минеральный состав молока влияет рацион кормления. Полноценное
кормление животных (коров) невозможно без учета содержания
микроэлементов в рационе. Недостаток минеральных веществ в кормах влияет,
прежде всего, на нервную систему животных, вызывая слабость конечностей,
мышечное дрожание, судороги и повышенную возбудимость. При недостатке
минеральных веществ в рационе, они поступают из запасов организма. В этом
случае говорят, что животные «сдаиваются» по минеральным веществам.
В составе свежевыдоенного молока имеются газы
(CO2) – 60-70%, азот (N2) – 25-30%, кислород (O2) – 5-10%, общим объемом
в литре молока – 7%. При обработке молока их количество уменьшается, а при
кипячении они полностью улетучиваются.
Способность свежевыдоенного молока препятствовать развитию в нем
микроорганизмов называют бактерицидными свойствами, или бактерицидной
фазой молока. Это обусловлено наличием в молоке иммунных тел, опсонинов и
др. Пока молоко сохраняет это свойство, оно не скисает. Продолжительность
бактерицидной фазы зависит от быстроты охлаждения молока после дойки.
Чем быстрее происходит охлаждение и ниже температура молока, тем
длительней продолжительность бактерицидной фазы. Чем выше степень
загрязненности молока, тем короче бактерицидная фаза.
Показатели безопасности молока регламентируются Техническим
регламентом и СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности
и пищевой ценности пищевых продуктов» [33, 34].
18
2. ОРГАНЫ И ТКАНИ ТЕПЛОКРОВНЫХ ЖИВОТНЫХ КАК СЫРЬЕ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Мясо и мясопродукты – традиционная составляющая часть рациона
питания человека. Уникальность мяса в том, что содержащиеся в его составе
нутриенты в совокупности обеспечивают физиологические потребности
организма человека, его нормальную физическую и умственную деятельность.
Мясо получают при убое крупного рогатого скота, свиней, коз, лошадей,
птицы и др.
Этапы производства и переработки мясного сырья можно представить
в виде схемы (рис. 1).
Выращивание животных
|
Предубойное содержание
|
Убой и обескровливание
|
Извлечение внутренних органов
|
Разделка
(части туши, отруба)
| |
Реализация Переработка в пищевые продукты
(кормовые, технические)
Рисунок 1– Схема переработки мясного сырья
Предубойное содержание животных заключается в предварительном
санитарном осмотре и подготовке к убою. Степень контроля, способ оглушения
(убоя) животного влияют на качество продуктов убоя (табл. 6)
Масса парной туши (без ног, головы, внутренних органов) называется
убойной массой. Убойный выход – процентное отношение убойной массы к
живой массе скота. Крупный рогатый скот имеет средний убойный выход
55-70%. Наибольший убойный выход дают свиньи – 68-80%. На убойную массу
всех видов животных влияют различные факторы (вид, порода, рацион
кормления и др.) (табл. 7), а также условия предубойного содержания
животных (табл. 8).
19
Таблица 6 – Факторы, влияющие на качество мяса на этапе первичной
Вид фактора,
Влияние фактора
Рекомендации
1 2 3
Предварительный
Контроль за
Подача на убой здоровых и
переработки скота
технологическая
операция
ветеринарно-санитарный осмотр
Душирование⁄мойка
животных
Подача животных
в цех для оглушения
Способ оглушения
Закалывание и обескровливание
на качество мяса
санитарно-гигиеническим состоянием
сырья
Снижение уровня
микробиологической
обсемененности на
поверхности туши,
уменьшение стресса
Вероятность появления у сырья признаков PSE и DFD
При электрооглушении возможно появление в мясе кровоизлияний, повышение жесткости,
снижение устойчивости при хранении,
есть вероятность
появления PSE и DFD.
При механическом
оглушении крупного
рогатого скота и
газовой анестезии
свиней улучшается
товарный вид,
органолептические
показатели свойства
сырья
При неполном обескровливании мясо
имеет темный цвет,
нестабильно при
хранении
по сохранению
и улучшению качества
отдохнувших животных
Контроль за качеством обработки и степенью возбуждения животных
Сортировка животных по
упитанности: сокращение
периода между подачей скота
в цех и оглушением;
устранение стресса
Применение механического
оглушения для крупного
рогатого скота и газовой
анестезии свиней. Контроль за
параметрами оглушения
Сокращение периода между
оглушением и закалыванием
(до 30 с; проведение полного
обескровливания)
20