Взгляд в молоко

Состав молочного жира. Размер 0,1 — 20 мкм. Средний размер 3 — 4 мкм.

Если молоко оставить на некоторое время в емкости, жир поднимется и образует слой сливок на поверхности

Химическая структура молочного жира

Молочный жир является жидким, когда молоко выходит из вымени при 37 ° C.Это означает, что жировые шарики могут легко изменить свою форму при воздействии умеренной механической обработки — например, перекачивания и протекания по трубам — без выхода из своих мембран.
Все жиры относятся к группе химических веществ, называемых сложными эфирами, которые представляют собой соединения спиртов и кислот. Молочный жир представляет собой смесь различных сложных эфиров жирных кислот, называемых триглицеридами, которые состоят из спирта, называемого глицерином, и различных жирных кислот. Глицериды составляют почти 99% молочного жира.
Молекула жирной кислоты состоит из углеводородной цепи и карбоксильной группы (формула RCOOH). В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны в цепь одинарными связями, тогда как в ненасыщенных жирных кислотах в углеводородной цепи имеется одна или несколько двойных связей, см. Рис. 2.19. Каждая молекула глицерина может связывать три молекулы жирных кислот, и, поскольку эти три молекулы не обязательно должны быть одного и того же типа, количество различных глицеридов в молоке чрезвычайно велико, см. Рис. 2.20.
В таблице 2.4 перечислены наиболее важные жирные кислоты триглицеридов молочного жира.

Молекулярные и структурные формулы стеариновой и олеиновой кислот

Молочный жир представляет собой смесь различных жирных кислот и глицерина.

Температура плавления жира

Таблица 2.4 показывает, что четыре наиболее распространенных жирных кислоты в молоке — это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты.
Первые три твердые, а последний жидкий при комнатной температуре.Как показывают приведенные цифры, относительные количества различных жирных кислот могут значительно различаться. Это изменение влияет на твердость жира. Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот, например пальмитиновой кислоты, будет твердым; с другой стороны, жир с высоким содержанием олеиновой кислоты с низкой температурой плавления делает масло мягким.
Определение количества отдельных жирных кислот представляет чисто научный интерес. Для практических целей достаточно определить одну или несколько констант или индексов, которые предоставляют определенную информацию о составе жира.

Таблица 2.4

Основные жирные кислоты в молоке

Йодное число

Жирные кислоты с одинаковым числом атомов C и H, но с разным числом одинарных и двойных связей имеют совершенно разные характеристики. Наиболее важным и наиболее широко используемым методом определения их специфических характеристик является измерение йодного числа (IV) жира. Йодное число указывает процент йода, который жир может связывать. Йод захватывается двойными связями ненасыщенных жирных кислот.Поскольку олеиновая кислота является наиболее распространенной из ненасыщенных жирных кислот, которые являются жидкими при комнатной температуре, йодное число в значительной степени является мерой содержания олеиновой кислоты и, следовательно, мягкости жира.
Йодное число молочного жира обычно колеблется от 24 до 46. Вариации зависят от того, что едят коровы. Зеленые пастбища летом способствуют высокому содержанию олеиновой кислоты, поэтому летний молочный жир является мягким (высокое йодное число). Некоторые кормовые концентраты, такие как подсолнечный жмых и льняной жмых, также производят мягкий жир, в то время как кокосовый и пальмовый жмых и ботва корнеплодов образуют твердый жир.Таким образом, можно влиять на консистенцию молочного жира, выбирая для коров подходящую диету.
На рис. 2.21 показан пример того, как йодное число молочного жира может изменяться в течение года (Швеция).

Рис 2.21

Йодное число в разное время года. Йодное число является мерой содержания олеиновой кислоты в жире

Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот твердый.
Жир с высоким содержанием легкоплавких жирных кислот мягкий.

Показатель преломления

Количество различных жирных кислот в жире также влияет на то, как он преломляет свет. Поэтому общепринятой практикой является определение показателя преломления жира, который затем можно использовать для расчета йодного числа. Это быстрый метод оценки твердости жира.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Вместо анализа йодного числа или показателя преломления соотношение насыщенных жиров и ненасыщенных жиров можно определить с помощью импульсного ЯМР.При желании можно использовать коэффициент преобразования для преобразования значения ЯМР в соответствующее йодное число.
Метод ЯМР также можно использовать для определения степени кристаллизации жира в зависимости от времени кристаллизации. Было показано, что кристаллизация жира занимает много времени в 40% сливках, охлажденных с 60 ° C до 5 ° C. Необходимо время кристаллизации не менее двух часов, а доля кристаллизованного жира составляет 65% от общего количества, см. Рисунок 2.22.
Также было отмечено, что только от 15 до 20% жира кристаллизовалось через две минуты после достижения 5 ° C.Значение ЯМР молочного жира обычно колеблется от 30 до 41

Кристаллизация жира

Во время процесса кристаллизации жировые шарики находятся в очень чувствительном состоянии и легко повреждаются и вскрываются даже при умеренной механической обработке.
Исследования под электронным микроскопом показали, что жир кристаллизуется в мономолекулярных сферах, см. Рис. 2.22. В то же время происходит фракционирование, так что триглицериды с наивысшими температурами плавления образуют внешние сферы.Поскольку кристаллизованный жир имеет меньший удельный объем, чем жидкий жир, внутри глобул возникают напряжения, что делает их особенно нестабильными и подверженными разрушению в период кристаллизации. В результате жидкий жир выделяется в молочную сыворотку, вызывая образование комков, в которых свободный жир склеивает неразрушенные шарики (то же явление, что и при производстве масла). Кристаллизация жира генерирует тепло плавления, которое несколько повышает температуру (40% сливки, охлажденные с 60 ° C до 7-8 ° C, становятся на 3-4 ° C теплее в период кристаллизации).
Это важное свойство молочного жира важно учитывать при производстве сливок различного назначения.

Рис 2.22

Кристаллизация молочного жира — это экзотермическая реакция, что означает, что химическая реакция сопровождается выделением тепла. Кривая кристаллизации основана на анализе, выполненном методом ЯМР.

Белки в молоке

Рис 2.23

Модель белковой молекулы цепи аминокислот, амино и карбоксильных групп.

Белки — важная часть нашего рациона. Белки, которые мы едим, расщепляются на более простые соединения в пищеварительной системе и в печени. Эти соединения затем переносятся в клетки тела, где они используются в качестве строительного материала для создания собственного белка организма. Подавляющее большинство химических реакций, происходящих в организме, контролируется определенными активными белками, ферментами.
Белки — это гигантские молекулы, состоящие из более мелких единиц, называемых аминокислотами, рис. 2.23. Белковая молекула состоит из одной или нескольких взаимосвязанных цепочек аминокислот, в которых аминокислоты расположены в определенном порядке. Молекула белка обычно содержит около 100-200 связанных аминокислот, но известно, что как меньшее, так и гораздо большее количество составляют молекулу белка

Аминокислоты

Рис 2.24

Строение общей аминокислоты. R на рисунке обозначает органический материал, связанный с центральным атомом углерода

Аминокислоты на рисунке 2.24 являются строительными блоками, образующими белок, и они отличаются одновременным присутствием в молекуле одной аминогруппы (–NH ₂ ) и одной карбоксильной группы (–COOH). Белки образуются из аминокислот определенного типа, α-аминокислот, , то есть тех, которые имеют как аминогруппу, так и карбоксильную группу, связанные с одним и тем же атомом углерода, α-углеродом. Аминокислоты принадлежат к группе химических соединений, которые могут выделять ионы водорода в щелочных растворах и поглощать ионы водорода в кислых растворах.Такие соединения называются амфотерными электролитами или амфолитами.

Таким образом, аминокислоты могут находиться в трех состояниях:

1. Отрицательно заряженные в щелочных растворах
2. Нейтральные при равных + и — зарядах
3. Положительно заряженные в кислотных растворах

Белки состоят из 20 аминокислот. Важным фактом в отношении питания является то, что восемь (девять для младенцев) из 20 аминокислот не могут быть синтезированы человеческим организмом. Поскольку они необходимы для поддержания правильного обмена веществ, их необходимо снабжать пищей.Их называют незаменимыми аминокислотами, , и все они присутствуют в молочном белке.
Тип и порядок аминокислот в молекуле белка определяют природу белка. Любое изменение аминокислот относительно типа или места в молекулярной цепи может привести к белку с другими свойствами.
Поскольку возможное количество комбинаций из 20 аминокислот в цепи, содержащей 100-200 аминокислот, очень велико, количество белков с различными свойствами также очень велико.На рис. 2.24 показана модель аминокислоты. Как упоминалось ранее, аминокислоты содержат как слабощелочную аминогруппу (–NH ₂ ), так и слабокислую карбоксильную группу (–COOH). Эти группы связаны с боковой цепью (R).
Если боковая цепь полярна, обычно преобладают водопритягивающие свойства основных и кислотных групп в дополнение к полярной боковой цепи, и вся аминокислота будет притягивать воду и легко растворяться в воде. Такая аминокислота получила название гидрофильная (водолюбивая).
Если, с другой стороны, боковая цепь представляет собой углеводород, который не содержит гидрофильных радикалов, свойства углеводородной цепи будут преобладать. Длинная углеводородная цепь отталкивает воду и делает аминокислоту менее растворимой или совместимой с водой. Такая аминокислота называется гидрофобной, (водоотталкивающей).
Если в углеводородной цепи присутствуют определенные радикалы, такие как гидроксил (–ОН) или аминогруппы
(–NH ₂ ), ее гидрофобные свойства будут изменены в сторону более гидрофильных.Если в одной части белковой молекулы преобладают гидрофобные аминокислоты, эта часть будет обладать гидрофобными свойствами. Агрегация гидрофильных аминокислот в другой части молекулы также придает этой части гидрофильные свойства. Таким образом, белковая молекула может быть гидрофильной, гидрофобной, промежуточной или локально гидрофильной и гидрофобной.
Некоторые молочные белки демонстрируют очень большие различия в молекулах в отношении совместимости с водой, и некоторые очень важные свойства белков зависят от таких различий.
Гидроксильные группы в цепях некоторых аминокислот в казеине могут быть этерифицированы фосфорной кислотой. Такие группы позволяют казеину связывать ионы кальция или коллоидный гидроксифосфат кальция, образуя прочные мостики между молекулами или внутри них.

Электрический статус молочных белков

Боковые цепи некоторых аминокислот в молочных белках заряжены, что определяется pH молока. Когда pH молока изменяется добавлением кислоты или основания, распределение заряда белков также изменяется.Электрический статус молочных белков и полученные свойства показаны на рисунках 2.25–2.28.
При нормальном pH молока (≈ 6,6) молекула белка имеет чистый отрицательный заряд, рис. 2.25. Молекулы белка остаются разделенными, потому что одинаковые заряды отталкивают друг друга.
Если добавить ионы водорода, рис. 2.26, они адсорбируются молекулами белка. При значении pH, при котором положительный заряд белка равен отрицательному заряду, то есть когда количество групп NH ₃ ⁺ и COO ^— на боковых цепях одинаково, чистый общий заряд белка равно нулю.Молекулы белка больше не отталкивают друг друга, но положительные заряды на одной молекуле соединяются с отрицательными зарядами на соседних молекулах, и образуются большие кластеры белка. Затем белок осаждается из раствора. Значение pH, при котором это происходит, называется изоэлектрической точкой белка.
В присутствии избытка ионов водорода молекулы приобретают чистый положительный заряд, как показано на рис. 2.27. Затем они снова отталкиваются друг от друга и остаются в растворе.Если, с другой стороны, добавляется сильный щелочной раствор (NaOH), все белки приобретают отрицательный заряд и растворяются.

Белковая молекула при pH 6,6 имеет чистый отрицательный заряд.

Молекулы белка при pH ≈ 4,6, изоэлектрическая точка.

Молекулы белка при pH ≈ 1

Молекулы белка при pH ≈ 14

Классы молочных белков

Молоко содержит сотни видов белков, большинство из них в очень небольших количествах.Белки можно классифицировать различными способами в зависимости от их химических или физических свойств и их биологических функций. Старый способ группировки белков молока на казеин, альбумин и глобулин уступил место более адекватной системе классификации. В таблице 2.5 приведен сокращенный список белков молока в соответствии с современной системой. Незначительные группы белков были исключены для простоты.
Сывороточный протеин — это термин, который часто используется как синоним белков молочной сыворотки, но его следует зарезервировать для белков сыворотки, полученных в процессе производства сыра.Помимо белков молочной сыворотки, сывороточный белок также содержит фрагменты молекул казеина. Некоторые из белков сыворотки молока также присутствуют в сыворотке в более низких концентрациях, чем в исходном молоке. Это происходит из-за тепловой денатурации во время пастеризации молока перед сыром. Три основные группы белков молока различаются по своему поведению и форме существования. Казеины легко осаждаются из молока различными способами, в то время как белки сыворотки обычно остаются в растворе.Белки мембран жировых глобул прилипают, как следует из названия, к поверхности жировых глобул и высвобождаются только за счет механического воздействия, , например, . взбивая сливки в масле.

Казеин

Казеин представляет собой смесь нескольких компонентов (таблица 2.5) и является доминирующим классом белков молока, составляя около четырех пятых белков молока. Существует четыре основных подгруппы казеина: _s1 -казеин, _s2 -казеин, κ-казеин и β-казеин, которые все гетерогены и состоят из нескольких генетических вариантов.Генетические варианты белка отличаются друг от друга всего несколькими аминокислотами.
Казеины самоассоцируются и образуют большие кластеры, называемые мицеллами. Мицеллы состоят из сотен и тысяч отдельных белковых молекул казеина и имеют размер от 50 до 500 нм. Поскольку мицеллы имеют коллоидные размеры, они способны рассеивать свет, а белый цвет обезжиренного молока в значительной степени обусловлен светорассеянием мицеллами казеина.

Таблица 2.5

Концентрация белков в молоке

Мицеллы казеина

Инжир.2,29

Нанокластерная модель мицелл казеина.

Рис. 2.30

Модель с двойным переплетом

Рис. 2.31

Субмицеллярная модель мицеллы казеина. Ссылка: Обзор моделей Слэттери и Эварда (1973), Шмидта (1982) и Уолстры (1990) в соответствии с Роллемой (1992). Rollema H.S. (1992) Казеиновая ассоциация и образование мицелл, стр. 63-111. Elsevier Science Publications Ltd.

Рис. 2.32

Процент β — казеина, не связанного с мицеллами, после выдерживания молока в течение примерно 24 часов при различной температуре (см.Взято из Walstra, Wouters and Geurts 2006, Dairy Science and Technology).

Мицеллы казеина имеют важное значение для свойств молока. Они в значительной степени определяют физическую стабильность молочных продуктов при нагревании и хранении, необходимы при производстве сыра и определяют реологические свойства ферментированных и концентрированных молочных продуктов.
Мицеллы казеина представляют собой довольно плотные агрегаты с небольшими участками фосфата кальция, который связывает мицеллы вместе, придавая мицеллам открытую пористую структуру.Удаление фосфата кальция (CCP — коллоидный фосфат кальция), например подкислением или добавлением ЭДТА или цитратов приводит к распаду мицелл. Распад также происходит, когда pH становится больше 9. Внутренняя структура мицеллы казеина является предметом споров в течение долгого времени и до сих пор не полностью изучена. Предлагаются три основные модели: модель нанокластера, модель двойного связывания и модель субмицелл.
Однако существует консенсус по некоторым характеристикам.Мицеллы представляют собой частицы примерно сферической формы со средним диаметром около 150 нм, но с большим разбросом размеров. Α _, — и β-казеины в основном сосредоточены в середине мицеллы, в то время как κ-казеин преобладает на поверхности. Вокруг мицеллы имеется «волосяной слой», состоящий в основном из С-концевого конца κ — казеина, который выступает на 5-10 нм от поверхности мицеллы. Выступающая κ-казеиновая цепь является гидрофильной и отрицательно заряженной и вносит основной вклад в стерическую стабильность мицелл.Если волосяной слой удален, например, при добавлении этанола или гидролизе, индуцированном сычужным ферментом, коллоидная стабильность мицеллы изменяется, и мицеллы агрегируются или осаждаются. Кроме того, обычно считается, что существуют «нанокластеры» фосфата кальция, которые имеют диаметр примерно 3 нм и содержат большую часть фосфата и кальция в мицелле. Силы, удерживающие мицеллы вместе, представляют собой гидрофобные взаимодействия между группами белков, поперечные связи между пептидными цепями с помощью нанокластеров и ионных связей.
Модель нанокластера (рис. 2.29, Holt 1992, De Knuif and Holt 2003) описывается как запутанная сеть гибких молекул казеина, образующих гелеобразную структуру, соединенную нанокластерами фосфата кальция.

Модель двойного связывания (рис. 2.30) была предложенный Хорном (1998), который предполагает, что баланс как гидрофобных взаимодействий между молекулами казеина, так и сшивания с коллоидным фосфатом кальция удерживает мицеллу.

Модель субмицелл (Morr 1967; Slattery and Evard 1973; Walstra 1999) предполагает, что мицелла казеина построена из более мелких мицелл, субмицелл диаметром около 10-15 нм, которые связаны вместе кластерами фосфата кальция (см. фигура 2.31.

Структура мицелл казеина не фиксированная, а динамическая. Мицелла казеина и ее окружение продолжают обмениваться компонентами. Он реагирует на изменения мицеллярной среды, температуры, pH и давления.

Если гидрофильный выступающий конец цепи κ — казеина на поверхности мицелл расщепляется, например из-за сычужного фермента мицеллы теряют растворимость и начинают агрегировать и образовывать казеиновый творог. В неповрежденной мицелле имеется избыток отрицательных зарядов, поэтому они отталкиваются друг от друга.Молекулы воды, удерживаемые гидрофильными участками κ — казеина, составляют важную часть этого баланса. Если удалить гидрофильные участки, вода начнет покидать структуру. Это дает притягивающим силам возможность действовать. Формируются новые связи, одна из которых солевого типа, где активен кальций, а вторая — гидрофобного типа. Эти связи затем улучшат отвод воды, и структура окончательно превратится в плотный творог.
На мицеллы отрицательно влияет низкая температура, при которой цепи β — казеина начинают диссоциировать, и КПК покидает структуру мицелл, где он существовал в коллоидной форме, и переходит в раствор.Объяснение этого явления состоит в том, что b-казеин является наиболее гидрофобным казеином и что гидрофобные взаимодействия ослабляются при понижении температуры. Мицеллы распадаются, и объем мицелл казеина увеличивается. Потеря CCP вызывает более слабое притяжение между отдельными молекулами казеина. Эти изменения делают молоко менее подходящим для производства сыра, так как они приводят к более длительному сычужному времени и более мягкому творогу.
β-казеин также легче гидролизуется различными протеазами в молоке после выхода из мицеллы.Гидролиз β — казеина до γ — казеина и протеозопептонов означает более низкий выход при производстве сыра, поскольку фракции протеозопептона теряются в сыворотке. Распад β-казеина может также привести к образованию горьких пептидов, вызывая проблемы с неприятным запахом в молочных продуктах.

Эти изменения происходят медленно и более или менее завершаются примерно через 24 часа при 5 ° C. График на Рисунке 2.32 показывает приблизительное количество β-казеина (в%), которое покидает мицеллу в течение 24 часов хранения.При последующем нагревании сырого или пастеризованного охлажденного молока до 62-65 ° C в течение примерно 20 секунд b — казеин и фосфат кальция частично превращаются в мицеллы, тем самым, по крайней мере, частично восстанавливая исходные свойства молока

При увеличении При повышении температуры мицеллы несколько сжимаются и количество ХЦП увеличивается. Когда белки сыворотки присутствуют во время нагревания, белки сыворотки связываются с мицеллами казеина во время их тепловой денатурации, и они в значительной степени связываются с поверхностью мицелл.Одним из примеров является ассоциация β-лактоглобулина с κ-казеином во время термической обработки. Большинство этих ассоциаций не может быть устранено охлаждением.

Осаждение казеина

Одним из характерных свойств казеина является его способность выпадать в осадок. Из-за сложной природы молекул казеина и мицелл, образованных из них, осаждение может быть вызвано множеством различных агентов. Следует отметить, что существует большая разница между оптимальными условиями осаждения казеина в мицеллярной и немицеллярной форме, e.грамм. в виде казеината натрия. Следующее описание относится в основном к осаждению мицеллярного казеина.

• Осаждение кислотой
• Осаждение ферментами

Осаждение кислотой

Значение pH упадет, если в молоко добавить кислоту или если в молоко будут добавлены кислые бактерии. позволяют расти в молоке. Это изменит среду мицелл казеина двумя способами. Ход событий показан на рисунке 2.33. Во-первых, коллоидный гидроксифосфат кальция, присутствующий в мицелле казеина, растворяется и образует ионизированный кальций, который проникает в структуру мицелл и создает прочные внутренние кальциевые связи. Во-вторых, pH раствора приближается к изоэлектрическим точкам отдельных видов казеина.
Оба метода действия инициируют изменения внутри мицелл, начиная с роста мицелл через агрегацию и заканчивая более или менее плотным сгустком. В зависимости от конечного значения pH этот коагулят будет содержать либо казеин в солевой форме, либо казеин в его изоэлектрическом состоянии, либо и то, и другое.
Изоэлектрические точки компонентов казеина зависят от других ионов, присутствующих в растворе. Теоретические значения, действительные при определенных условиях, составляют pH от 5,1 до 5,3. В солевых растворах, как и в молоке, диапазон оптимального осаждения составляет от 4,5 до 4,9. Практическое значение для осаждения казеина из молока составляет pH 4,6.
Если к осажденному изоэлектрическому казеину добавить большой избыток гидроксида натрия, повторно растворенный казеин превратится в казеинат натрия , частично диссоциированный на ионы.PH кисломолочных продуктов обычно находится в диапазоне 3,9-4,5, что находится на кислой стороне изоэлектрических точек. При производстве казеина из обезжиренного молока с добавлением серной или соляной кислоты значение pH часто составляет 4,6.

Примечание: Если к данному коагулюму добавить большой избыток кислоты, казеин снова растворяется, образуя соль с кислотой. Если используется соляная кислота, раствор будет содержать гидрохлорид казеина, частично диссоциированный на ионы.

Осаждение ферментами

Аминокислотная цепь, образующая молекулу κ — казеина, состоит из 169 аминокислот.С ферментативной точки зрения связь между аминокислотами 105 (фенилаланин) и 106 (метионин) легко доступна для многих протеолитических ферментов.
Некоторые протеолитические ферменты атакуют эту связь и расщепляют цепь. Растворимый амино-конец содержит аминокислоты от 106 до 169, в которых преобладают полярные аминокислоты и углевод, что придает этой последовательности гидрофильные свойства. Эта часть молекулы κ-казеина называется гликомакропептидом и выделяется в сыворотку при производстве сыра.

Оставшаяся часть κ — казеина, состоящая из аминокислот с 1 по 105, нерастворима и остается в твороге вместе с α _s — и β — казеином. Эта часть называется пара-κ-казеином.
Образование сгустка происходит из-за внезапного удаления гидрофильных макропептидов и, как следствие, дисбаланса межмолекулярных сил. Связи между гидрофобными участками начинают развиваться и усиливаются кальциевыми связями, которые развиваются, когда молекулы воды в мицеллах начинают покидать структуру.Этот процесс обычно называют фазой коагуляции и синерезиса.
Расщепление связи 105-106 в молекуле κ-казеина часто называют первичной фазой действия сычужного фермента, а фазу коагуляции и синерезиса называют вторичной фазой. Существует также третичная фаза действия сычужного фермента, когда сычужный фермент атакует компоненты казеина в более общем смысле. Это происходит во время созревания сыра.
Продолжительность трех фаз определяется в основном pH и температурой.Кроме того, на вторичную фазу сильно влияет концентрация ионов кальция и состояние мицелл в отношении отсутствия или присутствия денатурированных белков молочной сыворотки на поверхности мицелл.

Рис 2.33

Три упрощенных стадии воздействия на казеин кислотой и щелочью соответственно.

Сывороточные протеины

Сывороточный протеин — это название, обычно применяемое к белкам молочной сыворотки.
Если казеин удаляется из обезжиренного молока методом осаждения, например добавлением минеральной кислоты, в растворе остается группа белков, которые называются белками молочной сыворотки.Пока они не денатурируются под воздействием тепла, они не осаждаются в своих изоэлектрических точках.
Когда молоко нагревается, некоторые сывороточные белки денатурируют и образуют комплексы с казеином, тем самым снижая способность казеина к атаке сычужным ферментом и связыванию кальция. Творог из молока, нагретого до высокой температуры, не выделяет сыворотку, как обычный творог, из-за меньшего количества казеиновых мостиков внутри и между молекулами казеина.
Сывороточные белки в целом и α-лактальбумин в частности имеют очень высокую пищевую ценность.Их аминокислотный состав очень близок к тому, что считается биологическим оптимумом. Производные сывороточного протеина широко используются в пищевой промышленности.

α-лактальбумин
Этот белок можно рассматривать как типичный сывороточный белок. Он присутствует в молоке всех млекопитающих и играет важную роль в синтезе лактозы в вымени.

β-лактоглобулин
Этот белок содержится только у копытных животных и является основным компонентом сывороточного белка коровьего молока.Если молоко нагревается до температуры выше 60 ° C, начинается денатурация, где реакционная способность серы-аминокислоты β-лактоглобулина играет заметную роль. Серные мостики начинают образовываться между молекулами β-лактоглобулина, между одной молекулой β-лактоглобулина и молекулой κ-казеина и между β-лактоглобулином и α-лактальбумином. При высоких температурах постепенно выделяются сернистые соединения, такие как сероводород. Эти сернистые соединения отвечают за «приготовленный» вкус молока, прошедшего термическую обработку.

α-лактальбумин
β-лактоглобулин
Сывороточный альбумин
Иммуноглобулин

Иммуноглобулины и родственные им минорные белки

Рис 2.34

Схема двух иммуноглобулинов Ref. ПФ. Фокс и П.Л.Х. Максуини, Молочная химия и биохимия, 1998.

Эта группа белков чрезвычайно разнородна, и лишь некоторые из ее членов были подробно изучены, рис. 2.34.
Иммуноглобулины — это антитела, синтезируемые в ответ на стимуляцию специфическими антигенами.Они конкретно присутствуют в крови. Их содержание в коровьем молоке низкое, но некоторые из них присутствуют в более высоком уровне в молозиве и грудном молоке. Они также могут действовать против «частиц», таких как бактерии, вирусы и даже жировые шарики, и флокулировать их — реакция, называемая агглютинацией. Таким образом, бактерии также могут флокулироваться на жировых шариках и накапливаться в слое сливок. Когда микроорганизмы флокулируются, их рост и действие могут быть значительно подавлены.
Реакция агглютинации специфична по отношению к определенному антигену.Однако некоторые агглютинаты неспецифичны, особенно в случае так называемого криоосаждения — агглютинации, которая происходит в холодном молоке при температуре ниже 37 ° C. Участвующие белки называются криоглобулинами. Агглютинины инактивируются при термической обработке, и их способность флокулировать частицы исчезает. По этой причине в пастеризованном молоке не происходит агглютинации.
В будущем многие важные вещества, вероятно, будут выделены в промышленных масштабах из молочной сыворотки или молочной сыворотки.Лактоферрин и лактопероксидаза — вещества, которые можно использовать в фармацевтической и пищевой промышленности, и в настоящее время их выделяют из сыворотки с помощью коммерческого процесса. Лактоферрин также является ингибитором бактерий, включая B. stearothermophilus и B. subtilis . Подавление вызвано удалением железа из их сыворотки.

Мембранные белки

Рис. 2.35

Мембранные белки покрывают поверхность жировой глобулы.

1. фосфолипид
2. Белок
3. Гликопротеин

Мембранные белки — это группа белков, которые образуют защитный слой вокруг жировых шариков для стабилизации эмульсии, рис. 2.35. Их консистенция варьируется от мягкой и желеобразной для некоторых мембранных белков до довольно жесткой и твердой для других. Некоторые из белков содержат липидные остатки и называются липопротеинами. Липиды и гидрофобные аминокислоты этих белков заставляют молекулы направлять свои гидрофобные участки к поверхности жира, в то время как менее гидрофобные части ориентированы в сторону воды.
Слабые гидрофобные мембранные белки атакуют эти белковые слои таким же образом, формируя градиент гидрофобности от поверхности жира к воде.
Градиент гидрофобии в такой мембране делает ее идеальным местом для адсорбции молекул любой степени гидрофобии. В частности, фосфолипиды и липолитические ферменты адсорбируются внутри мембранной структуры. Никаких реакций между ферментами и их субстратом не происходит, пока структура не повреждена, но как только структура разрушается, у ферментов появляется возможность найти свой субстрат и начать реакции.
Примером ферментативной реакции является липолитическое высвобождение жирных кислот, когда молоко откачивается холодным с неисправным насосом, или после гомогенизации холодного молока без немедленной последующей пастеризации.Жирные кислоты и некоторые другие продукты этой ферментативной реакции придают продукту «прогорклый» привкус.

Денатурированные белки

Пока белки существуют в среде с температурой и pH в пределах допустимых значений, они сохраняют свои биологические функции. Но если их нагреть до температуры выше определенного максимума, их структура изменится. Говорят, что они денатурированы, рис. 2.36. То же самое происходит, если белки подвергаются воздействию кислот или щелочей, радиации или высокого давления.Белки денатурируются и теряют свою первоначальную растворимость.
Когда белки денатурируются, их биологическая активность прекращается. Ферменты, класс белков, функция которых заключается в катализе реакций, теряют эту способность при денатурировании. Причина в том, что определенные связи в молекуле разрываются, изменяя структуру белка. После слабой денатурации белки иногда могут вернуться в исходное состояние с восстановлением своих биологических функций.
Однако во многих случаях денатурация необратима.Например, белки вареного яйца невозможно восстановить до сырого состояния.

Рис. 2.36

Часть сывороточного протеина в нативном (слева) и денатурированном состоянии.

Молоко — буферный раствор

Молоко содержит большое количество веществ, которые могут действовать как слабые кислоты или как слабые основания, например, молочная кислота, лимонная кислота и фосфорная кислота и их соответствующие соли: лактаты, цитраты и фосфаты. В химии такая система называется буферным раствором, потому что в определенных пределах значение pH остается постоянным при добавлении кислот или оснований.Этот эффект можно объяснить характерными качествами белков.
При подкислении молока добавляется большое количество ионов водорода (H ⁺ ). Эти ионы почти все связаны с аминогруппами в боковых цепях аминокислот, образуя
NH ₃ ⁺ ионов. Однако значение pH практически не изменяется, так как увеличение концентрации свободных ионов водорода очень мало.
Когда в молоко добавляют основание, ионы водорода (H ⁺ ) в группах COOH боковых цепей высвобождаются, образуя группу COO ^—.Из-за этого значение pH остается более или менее постоянным, см. Рисунок 2.38. Чем больше добавлено основания, тем больше выделяется количество ионов водорода.
Другие компоненты молока также обладают этой способностью связывать или выделять ионы, поэтому значение pH изменяется очень медленно при добавлении кислот или оснований.
Почти вся буферная емкость используется в молоке, которое уже является кислым из-за длительного хранения при высоких температурах. В таком случае достаточно небольшого количества кислоты, чтобы изменить значение pH

Если к кислоте добавляют щелочь, pH раствора немедленно повышается — буферного действия не происходит.

Если в молоко добавляется щелочь, pH изменяется очень медленно — молоко оказывает значительное буферное действие.

Ферменты в молоке

Ферменты — это белки, обладающие способностью запускать химические реакции и влиять на ход и скорость таких реакций. Ферменты делают это без потребления. Поэтому их иногда называют биокатализаторами .Функционирование фермента показано на рисунке 2.39.
Действие ферментов специфично; каждый тип фермента катализирует только один тип реакции. Два фактора, которые сильно влияют на ферментативное действие, — это температура и pH. Как правило, ферменты наиболее активны в оптимальном диапазоне температур от 25 до 50 ° C.

Их активность падает, если температура повышается сверх оптимальной, и полностью прекращается где-то между 50 и 120 ° C. При этих температурах ферменты более или менее полностью денатурируются (инактивируются).Температура инактивации варьируется от одного типа фермента к другому — факт, который широко используется для определения степени пастеризации молока. У ферментов также есть свои оптимальные диапазоны pH; одни лучше всего работают в кислотных растворах, другие — в щелочной среде.
Ферменты в молоке поступают либо из коровьего вымени, либо из бактерий. Первые являются нормальными составляющими молока и называются исходными ферментами . Последние, бактериальных ферментов , различаются по типу и количеству в зависимости от природы и размера популяции бактерий.Некоторые ферменты в молоке используются для тестирования и контроля качества. Среди наиболее важных — пероксидаза, каталаза, фосфатаза и липаза.

Данный фермент расщепляет только определенные молекулы и только по определенным связям

Фермент занимает определенное место в цепи молекулы, где он ослабляет связь

Молекула расщепляется. Теперь фермент может атаковать и таким же образом расщеплять другую молекулу.

Пероксидаза

Пероксидаза переносит кислород от перекиси водорода (H ₂ O ₂ ) к другим легко окисляемым веществам. Этот фермент инактивируется, если молоко нагревается до 80 ° C в течение нескольких секунд, этот факт можно использовать для доказательства наличия или отсутствия пероксидазы в молоке и, таким образом, проверки того, была ли достигнута температура пастеризации выше 80 ° C. . Этот тест называется пероксидазным тестом Шторча.

Каталаза

Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и свободный кислород.Определив количество кислорода, которое фермент может выделять в молоке, можно оценить содержание каталазы в молоке и узнать, получено ли молоко от животного со здоровым выменем. Молоко из больного вымени имеет высокое содержание каталазы, в то время как свежее молоко из здорового вымени содержит лишь незначительное количество. Однако существует множество бактерий, вырабатывающих этот вид ферментов. Каталаза разрушается при нагревании до 75 ° C в течение 60 секунд.

Фосфатаза

Фосфатаза обладает свойством расщеплять определенные сложные эфиры фосфорной кислоты на фосфорную кислоту и соответствующие спирты.Присутствие фосфатазы в молоке можно определить, добавив сложный эфир фосфорной кислоты и реагент, который меняет цвет при взаимодействии с высвобожденным спиртом. Изменение цвета указывает на то, что молоко содержит фосфатазу.
Фосфатаза разрушается при обычной пастеризации (72 ° C в течение 15-20 секунд), поэтому можно использовать тест на фосфатазу, чтобы определить, действительно ли была достигнута температура пастеризации. Стандартный тест, используемый на молочных заводах, по Шареру называется тестом на фосфатазу.
Тест на фосфатазу желательно проводить сразу после термообработки. В других случаях молоко необходимо охладить до температуры ниже + 5 ° C и хранить при этой температуре до анализа. Анализ следует провести в тот же день, иначе может произойти явление, известное как реактивация, т.е. инактивированный фермент снова станет активным и даст положительный результат теста. Крем особенно чувствителен в этом отношении.

Липаза

Липаза расщепляет жир на глицерин и свободные жирные кислоты, см. Рисунок 2.40. Избыток свободных жирных кислот в молоке и молочных продуктах приводит к прогорклому вкусу. Действие этого фермента в большинстве случаев кажется очень слабым, хотя молоко некоторых коров может проявлять сильную липазную активность. Считается, что количество липазы в молоке увеличивается к концу цикла лактации. Липаза в значительной степени инактивируется при пастеризации, но для полной инактивации требуются более высокие температуры. Многие микроорганизмы производят липазу. Это может вызвать серьезные проблемы, так как фермент очень устойчив к нагреванию.

Рис. 2.40

Рис. 2.40 Схематическое изображение расщепления жира ферментом липазой

Лактоза в молоке

Лактоза — это сахар, который содержится только в молоке; он принадлежит к группе органических химических соединений под названием углеводов .
Углеводы — самый важный источник энергии в нашем рационе. Например, хлеб и картофель богаты углеводами и являются источником питания. Они распадаются на высокоэнергетические соединения, которые могут принимать участие во всех биохимических реакциях, обеспечивая при этом необходимую энергию.Углеводы также служат материалом для синтеза некоторых важных химических соединений в организме. Они присутствуют в мышцах в виде мышечного гликогена и в печени в виде гликогена печени.
Гликоген — это пример углевода с очень большой молекулярной массой. Другими примерами являются крахмал и целлюлоза. Такие сложные углеводы называются полисахаридами и имеют гигантские молекулы, состоящие из множества молекул глюкозы. В гликогене и крахмале молекулы часто разветвлены, а в целлюлозе они имеют форму длинных прямых цепей.
На рис. 2.41 показаны некоторые дисахариды, , то есть . углеводы, состоящие из двух типов молекул сахара. Молекулы сахарозы (обычный тростниковый или свекольный сахар) состоят из двух простых сахаров (моносахаридов), фруктозы и глюкозы. Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, молекула которого содержит моносахариды глюкозу и галактозу.
Таблица 2.3 показывает, что содержание лактозы в молоке колеблется от 3,6 до 5,5%. На рис. 2.42 показано, что происходит, когда лактоза разлагается молочнокислыми бактериями.Лактоза транспортируется в бактериальную клетку, где ферменты атакуют лактозу, расщепляя ее на глюкозу и галактозу. Затем другие ферменты молочнокислых бактерий атакуют глюкозу и галактозу, которые посредством сложных промежуточных реакций превращаются в основном в молочную кислоту. Ферменты, участвующие в этих реакциях, действуют в определенном порядке. Вот что происходит, когда молоко скисает; лактоза ферментируется до молочной кислоты. Другие микроорганизмы в молоке производят другие продукты распада.
Если молоко нагреть до высокой температуры и хранить при этой температуре, оно станет коричневым и приобретет карамельный вкус. Этот процесс называется карамелизацией и является результатом химической реакции между лактозой и белками, называемой реакцией Майяра.
Реакции Майяра инициируются термической обработкой и продолжаются во время хранения продукта. Кинетика реакции напрямую зависит от таких факторов, как тепловая нагрузка и температура хранения.
Лактоза растворима в воде и присутствует в молоке в виде молекулярного раствора.При производстве сыра большая часть лактозы остается растворенной в сыворотке. Испарение сыворотки при производстве сыра увеличивает концентрацию лактозы. Лактоза не такая сладкая, как другие сахара; он примерно в 30 раз менее сладкий, чем, например, тростниковый сахар.

Лактоза и сахароза расщепляются на галактозу, глюкозу и фруктозу.

Расщепление лактозы под действием ферментов и образование молочной кислоты.

Витамины в молоке

Витамины — это органические вещества, которые встречаются в очень малых концентрациях как у растений, так и у животных.Они необходимы для нормальных жизненных процессов, но не могут быть синтезированы организмом. Химический состав витаминов обычно очень сложен, но теперь известен состав большинства витаминов. Витамины обозначаются заглавными буквами, иногда за ними следуют числовые индексы, например, . A, B ₁ и B ₂ .
Молоко — хороший источник витаминов, которые присутствуют в различных количествах. Среди наиболее известных — A, группа витаминов B, витамины C и D. Витамины A и D растворимы в жирах или жировых растворителях, тогда как другие растворимы в воде.

Что касается жирорастворимых витаминов, A и D являются наиболее важными. Они влияют на зрение и кожу. По естественным причинам нежирные молочные продукты содержат меньше этих витаминов. Во многих странах этот дефицит обезжиренного молока компенсируется обогащением его витаминами A и D для достижения того же уровня витаминов, что и цельное молоко.
В таблице 2.6 перечислены количества витаминов в одном литре товарного молока и суточная потребность взрослого человека в витаминах. Из таблицы видно, что молоко — хороший источник витаминов.Недостаток витаминов может привести к дефицитным заболеваниям, см. Таблицу 2.7.

Таблица 2.6

Витамины в молоке и суточная потребность

Таблица 2.7

Недостаток витаминов и соответствующие заболевания

Минералы и соли в молоке

Молоко содержит ряд минералов.Общая концентрация менее 1%. Минеральные соли встречаются в растворе молочной сыворотки или в соединениях казеина. Наиболее важными являются соли кальция, натрия, калия и магния. Они встречаются в виде фосфатов, хлоридов, цитратов и казеинатов. Соли калия и кальция наиболее распространены в обычном молоке. Количество присутствующих солей непостоянно. К концу лактации и тем более в случае заболевания вымени содержание хлорида натрия увеличивается и придает молоку соленый вкус, в то время как количество других солей соответственно уменьшается

Другие составляющие молока

Молоко всегда содержит соматических клеток (белые кровяные тельца или лейкоциты).Содержание молока в молоке здорового вымени низкое, но увеличивается, если вымя больно, обычно пропорционально тяжести заболевания. Содержание соматических клеток в молоке здоровых животных, как правило, ниже 200 000 клеток / мл, но можно считать до 400 000 клеток / мл.
Молоко также содержит газы, около 5-6% по объему в молоке, свежее вымени, но по прибытии на молочный завод содержание газа может достигать 10% по объему. Газы состоят в основном из углекислого газа, азота и кислорода.

Они существуют в молоке в трех состояниях:

1. Растворены в молоке
2. Связаны и неотделимы от молока
3. Диспергированы в молоке

Диспергированные и растворенные газы представляют собой серьезную проблему при переработке молока , который может пригореть к поверхности нагрева, если в нем содержится слишком много газа.

Изменения в молоке и его составляющих

Изменения во время хранения

Жир и белок в молоке могут подвергаться химическим изменениям во время хранения.Эти изменения обычно бывают двух видов: окисление и липолиз. Образующиеся в результате продукты реакции могут вызывать неприятный запах, особенно в молоке и масле.

Окисление жира

Окисление жира приводит к металлическому привкусу , придает маслу маслянистый сальный вкус. Окисление происходит по двойным связям ненасыщенных жирных кислот, лецитин наиболее подвержен атаке. Присутствие солей железа и меди ускоряет начало самоокисления и развитие металлического привкуса, равно как и присутствие растворенного кислорода и воздействие света, особенно прямого солнечного света или света от люминесцентных ламп.
Окислению жира могут частично противодействовать микроорганизмы в молоке, пастеризация при температуре выше 80 ° C или антиоксидантные добавки (восстановители). Микроорганизмы, такие как молочнокислые бактерии, потребляют кислород и обладают восстанавливающим действием. Неприятный запах окисления более вероятен при низких температурах, потому что тогда эти бактерии менее активны. Растворимость кислорода в молоке также выше при низких температурах. Высокотемпературная пастеризация способствует тому, что при нагревании молока образуются восстанавливающие соединения –SH группы.

Металлический привкус окисления чаще встречается зимой, чем летом. Отчасти это связано с более низкой температурой окружающей среды, а отчасти с различиями в рационе коров. Летний корм более богат витаминами А и С, которые увеличивают количество восстанавливающих веществ в молоке.
В присутствии ионов легких и / или тяжелых металлов жирные кислоты постепенно расщепляются на альдегиды и кетоны, что приводит к появлению неприятных запахов, таких как прогорклость от окисления в жирных молочных продуктах.

Окисление белка

Под воздействием света аминокислота метионин разлагается до метионаля за счет сложного участия рибофлавина (витамин В2) и аскорбиновой кислоты (витамин С). Метиональ или 3-меркапто-метилпропионовый альдегид вносит основной вклад в аромат солнечного света , как называется этот конкретный ароматизатор.
Так как метионин присутствует в молоке не как таковой, а как один из компонентов молочных белков, фрагментация белков должна происходить случайно из-за появления неприятного запаха.

Факторы, связанные с развитием аромата солнечного света:

• Интенсивность света (солнечный и / или искусственный свет, особенно от люминесцентных ламп).
• Продолжительность воздействия.
• Некоторые свойства молока — гомогенизированное молоко оказалось более чувствительным, чем негомогенизированное.
• Тип упаковки — непрозрачные упаковки, такие как пластик или бумага, обеспечивают хорошую защиту при нормальных условиях.

См. Также главу 8 о поддержании качества пастеризованного молока.

Липолиз

Рис. 2.43

При повреждении мембран жировых глобул липолиз может выделять жирные кислоты.

Расщепление жира на глицерин и свободные жирные кислоты называется липолизом . Липолизированный жир имеет прогорклый вкус и запах из-за присутствия низкомолекулярных свободных жирных кислот (масляной и капроновой кислоты).
Липолиз вызывается действием липаз и поддерживается высокими температурами хранения. Но липаза не может действовать, если жировые шарики не были повреждены и жир обнажился, см. Рисунок 2.43. Только тогда липаза может атаковать и гидролизовать молекулы жира. При обычном молочном хозяйстве существует много возможностей для повреждения жировых шариков, например. путем перекачивания, перемешивания и разбрызгивания. Поэтому следует избегать чрезмерного перемешивания непастеризованного молока, так как это может повлечь за собой риск широкого действия липазы с высвобождением жирных кислот, которые делают молоко прогорклым на вкус. Липазу необходимо инактивировать высокотемпературной пастеризацией, чтобы предотвратить разложение жира.Это полностью разрушает исходные ферменты. Бактериальные ферменты более устойчивы. Даже ультрапастеризация не может полностью их уничтожить. (УВТ = сверхвысокая температура, т.е. нагревание до 135–150 ° C или более в течение нескольких секунд.)

Эффекты тепловой обработки

Молоко подвергается термической обработке на молочном заводе для уничтожения любых патогенных микроорганизмов, которые могут присутствовать в нем. Термическая обработка также вызывает изменения в составе молока. Чем выше температура и чем дольше воздействие тепла, тем больше изменений.В определенных пределах время и температура могут быть уравновешены друг с другом. Кратковременное нагревание до высокой температуры может иметь тот же эффект, что и более длительное воздействие более низкой температуры. Поэтому при термообработке всегда следует учитывать время и температуру.

Жир

Из основных компонентов жир, вероятно, меньше всего подвержен воздействию тепла. Тем не менее, в молочном жире происходят изменения, вызванные нагреванием, особенно в отношении физических свойств. Основное воздействие тепловых обработок на молочный жир — это вспенивание жировых шариков.
Было показано, что образование сливок происходит при пастеризации молока при 70–80 ° C в течение 15 секунд (Thomé et al, Milchwissenschaft 13, 115, 1958), см. Рис. 2.44. Обсуждались различные теории, но похоже, что освобожденный свободный жир цементирует жировые шарики, когда они сталкиваются. Рекомендуется гомогенизация, чтобы избежать образования кремовых пробок.
A. Fink и HG Kessler (Milchwissenschaft 40. 6-7, 1985) показали, что свободный жир вытекает из глобул в сливках с 30% жирностью, негомогенизированных, а также гомогенизированных, когда они нагреваются до температур от 105 до 135. ° C.Считается, что это вызвано дестабилизацией мембран глобул, приводящей к повышенной проницаемости, в результате чего извлекаемый свободный жир действует как цемент между сталкивающимися глобулами жира и производит стабильные кластеры.
При температуре выше 135 ° C белки, отложенные на мембране жировых глобул, образуют сеть, которая делает мембрану более плотной и менее проницаемой. Поэтому гомогенизация после стерилизатора рекомендуется при ультрапастеризации продуктов с высоким содержанием жира.

Образование сливок в молоке в зависимости от температуры пастеризации. Шкала от 0 (нет эффекта) до 4 (кремовая пробка). Вся пастеризация была кратковременной (около 15 с). Ссылка: Thomé et al.

Во время денатурации κ-казеин связывается с β-лактоглобулином.

Белок

Основной белок, казеин, не считается денатурируемым при нагревании в пределах нормальных диапазонов pH, содержания соли и белка.
С другой стороны, сывороточные белки, особенно β-лактоглобулин, который составляет около 50% сывороточных белков, довольно чувствительны к нагреванию.Денатурация начинается при 65 ° C и становится почти полной, когда сывороточные белки нагреваются до 90 ° C в течение пяти минут.
Тепловая денатурация сывороточного протеина — необратимая реакция. Произвольно свернутые в спираль белки «открываются», и, в частности, β — лактоглобулин, среди прочего, связан с выступающей κ — казеиновой цепью серными мостиками. Сильно обобщенное преобразование показано на рисунке 2.45.
Блокирование значительной части κ — казеина препятствует сычужной способности молока, потому что сычужный фермент, используемый при производстве сыра, препятствует его действию по отщеплению κ — казеина от мицелл казеина.Чем выше температура пастеризации при постоянном времени выдержки, тем мягче коагулят. Это нежелательное явление при производстве полутвердых и твердых сыров. Однако из-за возможности выживания и размножения патогенных бактерий в сыре, приготовленном из сырого молока (в частности, Listeria monocytogenes ), из соображений безопасности пищевых продуктов рекомендуется пастеризовать молоко, предназначенное для производства сыра, при 72 ° C в течение 15-20 секунд. . Сыр также можно производить из сырого молока, но это строго контролируется национальным законодательством.
В молоке, предназначенном для кисломолочных продуктов (йогурт и т. Д.), Денатурация сывороточного белка и взаимодействие с казеином, полученное при 90–95 ° C в течение 3–5 минут, будет способствовать повышению качества за счет снижения синерезиса и повышения вязкости.
Молоко, нагретое до 75 ° C в течение 20–60 секунд, начнет пахнуть и на вкус «приготовленное». Это связано с выделением сернистых соединений из β — лактоглобулина и других серосодержащих белков, неактивных липопротеинов.

Ферменты

Ферменты можно инактивировать нагреванием.Температура инактивации зависит от типа фермента.
Есть некоторые бактерии, Pseudomonas spp (spp = виды), которые очень часто упоминаются среди флоры порчи как сырого, хранящегося в холодильнике молока, так и термически обработанных молочных продуктов; они обладают чрезвычайно термостойкими протеолитическими и липолитическими ферментами. Лишь часть их активности подавляется пастеризацией или ультрапастеризацией молока.

Лактоза

Лактоза быстрее подвергается изменениям в молоке, чем в сухом состоянии.При температуре выше 100 ° C между лактозой и белком происходит реакция, в результате чего получается коричневатый цвет. Серия реакций, происходящих между аминогруппами аминокислотных остатков и альдегидными группами углеводов молока, называется реакцией Майяра или реакцией потемнения. Это приводит к потемнению продукта и изменению вкуса, а также к потере питательной ценности, особенно к потере лизина, одной из незаменимых аминокислот.
Лактулоза представляет собой эпимер лактозы, образующийся в нагретом молоке (Adachi, 1958).Содержание лактулозы
увеличивается с увеличением интенсивности термообработки, и его можно использовать для дифференциации пастеризованного, ультрапастеризованного и стерилизованного молока
(Martinez Castro & Olano, 1982, и Geier & Klostermeyer, 1983).

Витамины

Молоко — важный источник витаминов A, D и группы B. Жирорастворимые витамины очень термостабильны, и их уровень не снижается при термической обработке. Однако, когда молоко обогащено витамином А, его относительная потеря увеличивается.
Потери витаминов в основном связаны с витамином С и некоторыми витаминами группы В. Потеря витамина С как таковая, как правило, не имеет большого значения, поскольку молоко не является важным источником этого витамина, но в любом случае оно может повлиять на пищевую ценность. Распад витамина С связан с распадом витамина B ₁₂ и защищает фолиевую кислоту от окисления.
Разложение витаминов связано не только с термической обработкой, но и с хранением конечного продукта. Потери витаминов при хранении можно в значительной степени избежать, если исключить проникновение кислорода и света.Витамины C и B ₉ могут полностью исчезнуть в течение нескольких дней, если присутствует высокий уровень кислорода. Реакция катализируется рибофлавином (витамин B ₂ ) и ускоряется под воздействием света. Большая часть рибофлавина исчезает после длительного воздействия света.
Потери некоторых витаминов из-за различных методов лечения представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8

Снижение содержания важных витаминов в молоке, обработанном и хранящемся в различных условиях

Минералы

Растворимость фосфата кальция сильно зависит от температуры.В отличие от большинства соединений растворимость фосфата кальция снижается с температурой. Это означает, что нагревание вызывает осаждение фосфата кальция в форме CCP в мицелле, тогда как охлаждение увеличивает концентрацию растворимого фосфата кальция. После охлаждения реакция легко обратима, но после нагревания до высоких температур обратимость становится более медленной и неполной.
Изменения при высокой температуре означают, что молоко становится более кислым, а pH падает, как описано в таблице 2.9 ниже.

Таблица 2.9

Влияние температуры на pH молока

Формула 2.2

Физические свойства молока

Непрозрачность молока возникает из-за взвешенных частиц жира, белков и некоторых минералов. Цвет варьируется от белого до желтого в зависимости от окраски (содержания каротина) жира. Обезжиренное молоко более прозрачное, с чуть голубоватым оттенком.

Плотность

Плотность коровьего молока обычно колеблется от 1,028 до 1,038 г / см ³ , в зависимости от его состава. Плотность молока 15.5 ºC можно рассчитать по следующей формуле:

Формула 2.3

Ниже пример

Формула 2.4

Осмотическое давление

Осмотическое давление определяется количеством молекул или частиц, а не массой растворенного вещества; таким образом, 100 молекул размера 10 будут иметь осмотическое давление в 10 раз больше, чем 10 молекул размера 100.
Отсюда следует, что для данного веса, чем меньше молекулы, тем выше осмотическое давление.
Молоко образуется из крови, причем эти два вещества разделены проницаемой мембраной, следовательно, они имеют одинаковое осмотическое давление; Другими словами, молоко изотонично крови. Осмотическое давление крови удивительно постоянное, хотя состав, в том что касается пигмента, белка и т. Д., Может варьироваться. То же самое относится к молоку с общим осмотическим давлением, указанным в таблице 2.10.

Таблица 2.10

Точка замерзания

Точка замерзания молока — единственный надежный параметр для проверки на предмет фальсификации водой. Температура замерзания молока от отдельных коров колеблется от –0,51 до –0,55 ° C.
Следует также отметить, что когда молоко подвергается высокотемпературной обработке (ультрапастеризация или стерилизация), осаждение некоторых фосфатов вызывает повышение точки замерзания.
Внутреннее или осмотическое давление также определяет разницу в точке замерзания раствора и растворителя (воды), так что понижение точки замерзания (D в таблице 2.10) является мерой этого осмотического давления. Когда состав молока изменяется из-за физиологических или патологических причин (, например, поздняя лактация или мастит), это называется ненормальным молоком, но осмотическое давление и, следовательно, точка замерзания остаются постоянными. Наиболее важным изменением является снижение содержания лактозы и повышение содержания хлоридов.

Кислотность

Кислотность раствора зависит от концентрации в нем ионов водорода [H ⁺ ]. Когда концентрации ионов [H ⁺ ] и [OH ^— ] (гидроксил) равны, раствор называется нейтральным. В нейтральном растворе количество
[H ⁺ ] на литр раствора составляет 1:10 000 000 моль / л или 10 ^–7 моль / л.
pH представляет собой концентрацию ионов водорода в растворе и может быть математически определено как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода [H ⁺ ].

Формула 2.5

В приведенном выше примере значение pH равно pH = — log 10 ^–7 = 7, что является типичным значением для нейтрального раствора. Когда [H ⁺ ] составляет 1: 100 000 моль / л или 10 ^–6 моль / л, pH равен 6, и раствор является кислым. Таким образом, чем ниже показатель степени, тем выше кислотность.

Значение pH раствора или продукта представляет собой текущую (истинную) кислотность. Нормальное молоко — это слабокислый раствор с pH в пределах 6.6 — 6,8 с самым обычным значением 6,7 при измерении около 25 ° C. Уровень pH проверяется с помощью pH-метра.

Таблица 2.11

Кислотность часто выражается одним из этих способов

Титруемая кислотность

Рис. 2.46

Определение кислотности в градусах Тернера, ° Th.

Кислотность также может быть выражена титруемой кислотностью. Поддающаяся титрованию кислотность молока — это количество раствора гидроксил-иона (ОН–) заданной концентрации, необходимое для повышения pH данного количества молока до pH примерно 8,4, pH, при котором наиболее часто используется индикатор, фенолфталеин , меняет цвет с бесцветного на розовый.На самом деле этот тест определяет, сколько щелочи необходимо для изменения pH с 6,7 до 8,4.
Если молоко скисает из-за активности бактерий, требуется повышенное количество щелочи и повышается кислотность или титруемое значение молока.
Титруемая кислотность может быть выражена в различных единицах в основном в результате концентрации гидроксида натрия (NaOH), необходимой при титровании.

• ° SH = градусы Сокслета-Хенкеля, полученные титрованием 100 мл молока N / 4 NaOH с использованием фенолфталеина в качестве индикатора.Нормальное молоко дает значения около 7. Этот метод в основном используется в Центральной Европе.
• ° Th = градусы Тернера, полученные титрованием 100 мл молока, разбавленного 200 мл дистиллированной воды, N / 10 NaOH, с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 17. В основном используется в Швеции.
• ° D = градусы Дорника, полученные титрованием 100 мл молока NaOH N / 9 с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 15. В основном используется в Нидерландах и Франции.
• % l.a. = процент молочной кислоты, полученный как ° D с делением результата на 100. Часто используется в Великобритании, США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

В таблице 2.11 объединены различные выражения для титруемой кислотности. Определение кислотности по градусам Тернера показано на рисунке 2.46

Пример:
1,7 мл N / 10 NaOH требуется для титрования 10 мл пробы молока.
10 x 1,7 = 17 мл, следовательно, потребуется на 100 мл, и, следовательно, кислотность молока составляет 17 ° Th.

Молозиво

Рис.2.47

Изменение состава коровьего молока после отела.

Первое молоко, которое корова производит после отела, называется молозивом. По составу и свойствам оно сильно отличается от обычного молока. Одна очень отличительная особенность — высокое содержание сывороточных белков — около 11% по сравнению с 0,65% в обычном молоке, как показано на рис. 2.47. Это приводит к коагуляции молозива при нагревании. Достаточно большая часть сывороточного протеина — это иммуноглобулины (Ig G, преобладающие в молозиве), которые защищают теленка от инфекции до тех пор, пока не будет установлена ​​его собственная иммунная система.Молозиво имеет коричневато-желтый цвет, специфический запах и довольно соленый вкус. Высокое содержание каталазы и пероксидазы. Через четыре-пять дней после отела корова начинает давать молоко нормального состава, которое можно смешивать с другим молоком.

Определения — IDFA

Молоко примерно на 87 процентов состоит из воды и на 13 процентов из твердых веществ. Так как молоко происходит от коровы, сухая часть молока содержит примерно 3,7 процента жира и 9 процентов обезжиренного твердого вещества.Молочный жир содержит жирорастворимые витамины A, D, E и K. Твердая, нежирная, часть состоит из белка (в основном казеина и лактальбумина), углеводов (в основном лактозы) и минералов (включая кальций и фосфор). Молоко также содержит значительное количество рибофлавина и других водорастворимых витаминов. Федеральные определения и стандарты идентичности определяют минимальные уровни молочного жира и сухих обезжиренных веществ для различных видов молока, поставляемых в межгосударственную торговлю.

Молоко — Содержит не менее 3.25 процентов молочного жира и 8,25 процента обезжиренных веществ. Добавление витаминов A и D не является обязательным, но при добавлении витамин A должен присутствовать на уровне не менее 2000 международных единиц (МЕ) на кварту; витамин D не является обязательным, но должен присутствовать на уровне 400 МЕ, если добавлен. Также могут быть добавлены характерные ароматизирующие ингредиенты.

кисломолочное молоко — содержит не менее 3,25% молочного жира и не менее 8,25% обезжиренных сухих веществ молока. Его получают путем выращивания одного из следующих молочных продуктов или их комбинации: сливок, молока, частично обезжиренного молока или обезжиренного молока с соответствующими характерными бактериями.Добавление определенных характерных ингредиентов и бактерий, продуцирующих молочную кислоту, может позволить, например, пометить продукт как «кефирное кисломолочное молоко», «ацидофильное кисломолочное молоко» или «кисломолочная пахта».

Половина — Состоит из смеси молока и сливок, содержащей не менее 10,5% молочного жира, но менее 18% молочного жира.

Легкие сливки — содержат не менее 18 процентов молочного жира, но менее 30 процентов. Легкие сливки также можно назвать «кофейными сливками» или «столовыми сливками».«

Легкие сливки для взбивания — содержат не менее 30 процентов молочного жира, но менее 36 процентов молочного жира. Легкие сливки для взбивания также можно назвать «сливками для взбивания».

Сливки жирные — содержат не менее 36 процентов молочного жира. Густые сливки также можно назвать «жирными сливками для взбивания».

Сметана — продукт, полученный в результате добавления в пастеризованные сливки молочнокислых бактерий, содержащих не менее 18 процентов молочного жира.Сметану еще можно назвать «кисломолочной сметаной».

Творог сухой творог — это мягкий несозревший сыр, изготовленный из обезжиренного молока и / или восстановленного обезжиренного сухого молока. Творог образуется путем добавления бактерий, продуцирующих молочную кислоту, или подкисляющих веществ. Последний процесс называется прямым подкислением. Сычужный плод и / или другие подходящие ферменты могут использоваться, чтобы способствовать образованию творога. Творог в сухом твороге содержит менее 0,5% молочного жира и не более 80% влаги.Продукт также можно назвать «творог сухой творог».

Творог — продукт, полученный в результате добавления кремообразной смеси (заправки) к сухому творожному творогу. Творог содержит не менее 4 процентов молочного жира и не более 80 процентов влаги.

Йогурт — продукт, полученный в результате культивирования смеси молочных и сливочных продуктов с молочнокислыми бактериями, Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus.Йогурт содержит не менее 3,25% молочного жира и 8,25% обезжиренных веществ.

Сгущенное молоко — производится путем удаления около 60 процентов воды из молока. Он содержит не менее 6,5% молочного жира, не менее 16,5% обезжиренного сухого вещества молока и не менее 23% от общего количества сухого вещества молока. Сгущенное молоко — это продукт, прошедший термическую стерилизацию с увеличенным сроком хранения.

Сгущенное молоко с сахаром — получается в результате удаления около 60 процентов воды из смеси молока (цельное и обезжиренное пастеризованное, гомогенизированное молоко) и безопасных и подходящих питательных углеводных подсластителей, таких как сахароза.Этот продукт содержит не менее 8 процентов молочного жира и не менее 28 процентов сухих веществ молока.

Обезжиренное сухое молоко — производится путем удаления воды из пастеризованного обезжиренного (обезжиренного или обезжиренного) молока. Продукт содержит не более 5 мас.% Влаги и не более 1,5 мас.% Молочного жира, если не указано иное.

Мороженое — состоит из смеси молочных ингредиентов, таких как молоко и обезжиренное молоко, и ингредиентов для подслащивания и ароматизации, таких как фрукты, орехи и шоколадная стружка.Функциональные ингредиенты, такие как стабилизаторы и эмульгаторы, часто включаются в продукт для улучшения текстуры и улучшения вкусовых ощущений. Согласно федеральному закону, мороженое должно содержать не менее 10 процентов молочного жира до добавления объемных ингредиентов и весить минимум 4,5 фунта на галлон.

Замороженный заварной крем или Французское мороженое также должно содержать не менее 10 процентов молочного жира, а также не менее 1,4 процента сухих веществ яичного желтка.

Sherbets имеет содержание молочного жира от 1 до 2 процентов и немного более высокое содержание подсластителя, чем мороженое.Щербет весит минимум 6 фунтов на галлон и приправлен фруктами или другими характерными ингредиентами.

Gelato отличается интенсивным вкусом и подается в полузамороженном состоянии. Джелато содержит подсластители, молоко, сливки, яичные желтки и ароматизаторы.

Сорбет и Water Ices похожи на щербеты, но не содержат молочных ингредиентов.

Замороженный йогурт состоит из смеси молочных ингредиентов, таких как молоко и обезжиренное молоко, которые были выращены, а также ингредиентов для подслащивания и ароматизации.

Молоко и молочные продукты (молочные продукты)

Детей и подростков следует поощрять к потреблению молочных продуктов, потому что это период их жизни, в течение которого они набирают максимальную костную массу и развивают привычки на протяжении всей жизни. В этой статье рассказывается о пользе молока и молочных продуктов, а также о распространенных заблуждениях.

Завод по переработке молочных продуктов называется молочным или молочным заводом.Молочные продукты обычно определяются как пищевые продукты, произведенные из молока. Это богатые источники энергии. Сырое молоко для переработки обычно получают от коров, но иногда от других млекопитающих, таких как козы, овцы и водяные буйволы. Вода — основная составляющая молока (около 90%).

Молоко различных типов (включая цельное молоко, обезжиренное молоко, пахту), йогурт, сыр (например, швейцарский сыр, сыр чеддер, творог) и мороженое являются молочными продуктами.Из всех молочных продуктов молоко, йогурт и сыр являются лучшими источниками кальция.

Молочные продукты и их заменители, такие как обогащенные кальцием соевые продукты, являются питательными продуктами и приносят пользу при употреблении в составе сбалансированной диеты, которая включает все 5 групп продуктов:

• Хлеб и крупы;

• Овощи и фрукты;

• Молочные продукты / альтернативы;

• Мясо / курица / рыба / альтернативы; и

• Небольшое количество жиров и масел.

Пища выполняет функции, в частности, за счет ее важных с точки зрения питания компонентов, включая белки, углеводы, липиды, минералы, витамины и воду. Большинство людей предпочитают коровье молоко. Он обеспечивает 67 килокалорий и содержит 3,2 грамма белка на 100 миллилитров. Белки молока включают казеин (около 80%) и сыворотку (около 20%). Пищевая ценность сыворотки выше, чем у казеина.

После удаления жира и казеина из молока оно состоит в основном из сыворотки, которая содержит растворимые соли молока, молочный сахар и остаток молочных белков.Белки сыворотки состоят из ряда специализированных белков, наиболее важными из которых являются бета-лактоглобулин (50% сыворотки) и лактоглобулин.

Белки молока обладают высокой биологической ценностью, но, в отличие от яичных белков, в них отсутствуют серосодержащие аминокислоты. Белки в коровьем молоке имеют сбалансированный аминокислотный профиль и хорошую усвояемость, что делает его очевидным выбором для кормления семьи. Казеин в коровьем молоке соединяется с кальцием с образованием казеиногена. Более высокая доля кальция и казеина в коровьем молоке усложняет его переваривание, чем грудное молоко.Некоторые люди не могут пить свежее молоко из-за непереносимости лактозы, но могут употреблять простоквашу, потому что в нем меньше лактозы.

Питательный состав молока делает его проверенной временем жидкостью, которая незаменима для поддержания оптимального питания, особенно для молодых. Основными питательными веществами молока, помимо белка, являются следующие:

Жир

Молоко и молочные продукты также содержат жир. Коровье молоко содержит жир в форме глицеридов.Жир коровьего молока — плохой источник незаменимых жирных кислот.

Жирность молока варьируется:

• Цельное молоко содержит 3,9 г жира на 100 мл,
• Полужирное молоко обеспечивает 1,7 г жира на 100 мл
• Обезжиренное молоко обеспечивает 0,2 г жира на 100 мл
• 1% молоко, смесь обезжиренного и полуобезжиренного молока, стало доступным недавно. Он содержит 1 г жира или меньше на 100 мл.

Углеводы

Основным углеводом молока является дисахарид, называемый лактозой.Он состоит из двух простых сахаров — глюкозы и галактозы — и слаще сахарозы (содержится в тростниковом сахаре). Лактоза поддерживает всасывание кальция и фосфора и синтез некоторых витаминов группы B в тонком кишечнике. В организме человека лактоза переваривается кишечным ферментом, называемым лактазой. Некоторые люди не могут производить достаточное количество лактазы, что препятствует перевариванию лактозы. Затем эта непереваренная лактоза расщепляется в толстом кишечнике бактериями, вызывая образование газов, вздутие живота, боль и диарею.Это состояние называется непереносимостью лактозы.

Непереносимость лактозы — это неспособность переваривать значительное количество лактозы, основного сахара, содержащегося в молоке. Непереносимость лактозы представляет собой проблему для некоторых людей, но с ней можно справиться. Людям, у которых есть проблемы с перевариванием лактозы, следует избегать молочных продуктов, несовместимых с их организмом. Многие люди с этим заболеванием могут наслаждаться молоком, мороженым и другими подобными продуктами, если они едят их в небольших количествах или одновременно едят другую пищу.Кроме того, жидкая лактаза или таблетки могут помочь переваривать лактозу.

Лица с лактазной недостаточностью могут переносить молоко с злаками или приготовленное в виде заварного крема больше, чем жидкое молоко. Некоторые молочные продукты содержат меньше лактозы, чем другие, и могут быть лучше для людей, страдающих непереносимостью лактозы. К ним относятся:

• кисломолочные продукты, в том числе некоторые йогурты, зрелые сыры (например, сыр чеддер) и масло, как правило, не вызывают проблем.
• Поскольку при нагревании часть лактозы разрушается, нагретые молочные продукты, такие как сгущенное молоко, могут быть предпочтительнее неотапливаемых продуктов.

Витамины и минералы

Молоко и молочные продукты являются отличным источником витаминов и минералов, особенно кальция. Молоко содержит значительное количество витаминов A и B, таких как тиамин, рибофлавин и никотиновая кислота, но является плохим источником витамина C и витамина E. Оно также содержит витамин B12.

Важными минералами молока являются кальций, фосфор, натрий и калий. Однако это плохой источник железа. Кальций — это минерал, который необходим организму для выполнения множества функций, включая строительство и поддержание костей и зубов, свертывание крови, передачу нервных импульсов и регулирование сердечного ритма.

Молоко и молочные продукты являются основным пищевым источником кальция и белка в большинстве развитых стран, включая Австралию. Один литр молока может обеспечить примерно 1200 мг кальция, что превышает суточную потребность в кальции. Кальций в молоке находится в биодоступной форме и легко всасывается. Усвоение кальция усиливается витамином А и лактозой.

Достаточное потребление кальция необходимо для роста в детстве и для профилактики таких заболеваний, как остеопороз, во взрослом возрасте.Данные исследований указывают на связь между снижением потребления кальция и остеопорозом.

Кальций также необходим в диете для контроля гипертонии. В ряде исследований сообщается об обратной связи между потреблением кальция с пищей и артериальным давлением. Самая эффективная стратегия исследования — это рандомизированное контролируемое исследование. Результаты таких клинических испытаний показывают, что повышенное потребление кальция снижает артериальное давление и риск гипертонии. Однако другое испытание, в котором исследователи наблюдали за 193 мужчинами и женщинами, разделенными на две группы, одна из которых принимала плацебо, а другая принимала таблетки карбоната кальция два раза в день, показало, что кальций не оказывает значительного влияния на артериальное давление.

Несмотря на его питательную ценность, некоторые люди скептически относятся к потреблению молока, в основном из-за содержания жира и холестерина, а также риска атеросклероза (закупорки артерий) или ишемической болезни сердца (ИБС). Однако научных доказательств, подтверждающих это предостережение, недостаточно. В 2004 году серия семинаров Dairy Australia, обзор эпидемиологических данных о молоке и сердечно-сосудистых заболеваниях, представленных профессором Питером Элвудом, показали, что у пьющих молоко снижен риск сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) по сравнению с теми, кто пьет мало или совсем не пьет. молоко, несмотря на то, что большая часть выпиваемого молока была обычным жирным молоком.В обзоре также сделан вывод об отсутствии признаков увеличения сосудистых заболеваний; скорее, частота инсульта и сердечных заболеваний была примерно на 15% ниже у субъектов, потребляющих больше молока. Данные когортных исследований показывают, что, хотя потребление молока повышает уровень холестерина, молоко защищает от сосудистых заболеваний.

Самым большим препятствием для употребления молока и молочных продуктов является то, что население в целом и подростки и женщины в частности склонны избегать молока и молочных продуктов из-за их жирности.

Стакан цельного молока объемом 300 мл содержит 10 г жира, из которых 6,3 г — насыщенные жиры, и может обеспечить около 770 кДж энергии. Напротив, стакан обезжиренного молока на 300 мл содержит только 0,6 г жира (снижение на 94%), 0,3 г насыщенных жиров и 440 кДж (снижение на 43%). Следовательно, употребление обезжиренного молока и обезжиренного йогурта вместо цельного молока развеет страх перед рисками для здоровья, связанными с молочными жирами.

Для работы этого инструмента требуется включенный Javascript.

Формула для расчета индекса массы тела:
ИМТ = вес (килограммы) / (рост (метры) * рост (метры))

Например:
Мужчина, который весит 85 килограммов и имеет 1.Рост 8 метров будет иметь ИМТ
ИМТ = 85 / (1,8 * 1,8)
ИМТ = 85 / 3,24
ИМТ = 26,2

Эта информация будет собираться в образовательных целях, но останется анонимной.

Документально подтверждено, что в большинстве стран потребление молока снизилось за последние 20–25 лет. Снижение потребления молока может повлиять на потребности в питании, особенно в кальции. Похоже, что положительная ценность молочных продуктов для питания и здоровья намного перевешивает опасения по поводу холестерина.

Как и любая другая пища, чрезмерное потребление может быть связано с риском для здоровья. Ключевое слово в выборе и употреблении любой еды — умеренность. В умеренных количествах кальций и молочные продукты полезны не только для здоровья костей, но и, возможно, снижают риск высокого кровяного давления и рака толстой кишки.

Ежедневного приема трех стаканов обезжиренного молока, хлопьев за завтраком, горячих напитков и молочных блюд, таких как заварной крем, и одной или нескольких порций обезжиренного йогурта или обезжиренного творога достаточно для удовлетворения ваших потребностей в молоке.Пирамида продовольственного справочника Министерства сельского хозяйства США рекомендует людям в возрасте двух лет и старше съедать 2–3 порции молочных продуктов в день.

Порция равна:

• 1 стакан (8 жидких унций; 250 мл) молока
• 8 унций (250 г) йогурта
• 1,5 унции (40 г) натурального сыра (например, чеддер)
• 2,0 унции (60 г) плавленого сыра

Обычно детям, беременным, пожилым и нездоровым рекомендуется избегать непастеризованного молока и молочных продуктов.Лица, страдающие аллергией или непереносимостью молока и молочных продуктов, могут избегать их. Таким людям может быть полезно употребление молочных продуктов, таких как йогурт, в небольших количествах.

Молоко и молочные продукты следует хранить в холодильнике, чтобы замедлить рост микроорганизмов, таких как плесень на сыре. Молоко, сыр и йогурт следует хранить и использовать до даты, указанной на упаковке.

Статья любезно проверена:

Группа по интересам онкологии DAA WA
и
Food4Health (Helen Baker Dietitian-APD)

Дополнительная информация:

Ссылки

1. Rusoff LL. Роль молока в современном питании. Bordens Rev Nutr Res . 1964; 25: 17-49.
2. Rusoff LL. Молоко: его пищевая ценность по низкой цене для людей всех возрастов. Дж. Молочная наука . 1970; 53 (9): 1296-302.
3. Молоко и молочные продукты [онлайн]. Лондон: Британский фонд питания. 2004 [цитируется 15 декабря 2007 года]. Доступно по URL: http: // www.Nutrition.org.uk/ home.asp? siteId = 43 §ionId = 427 & subSectionId = 322 & parentSection = 299 & which = 1.
4. Постоянный комитет по научной оценке рекомендуемых рационов питания, Совет по пищевым продуктам и питанию, Институт медицины [ред.]. Рекомендуемая диета для кальция, фосфора, магния, витамина D и фторида. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press, 1997.
5. Rusoff LL. Кальций-остеопороз и артериальное давление. Дж. Молочная наука . 1987; 70 (2): 407-13.
6. Геген Л., Пуантильяр А.Биодоступность диетического кальция. J Am Coll Nutr. 2000; 19 (2 доп.): 119С-36С.
7. Национальный институт артрита, диабета, болезней органов пищеварения и почек. Остеопороз: причина, лечение, профилактика. NIH Pub. No. 83-2226, 1983.
8. Heaney RP, Gallagher JC, Johnston CC, Neer R, Parfitt AM, Wheldon GD. Кальциевое питание и здоровье костей у пожилых людей. Ам Дж. Клин Нутр . 1982; 36 (5 Suppl): 986-1013.
9. McCarron DA, Morris CD, Cole C. Диетический кальций при гипертонии человека. Наука. 1982; 217: 267-9.
10. Ackley S, Barrett-Connor E, Suarez L. Молочные продукты, кальций и кровяное давление. Ам Дж. Клин Нутр . 1983; 38 (3): 457-61.
11. Харлан В. Р., Халл А. Л., Шмоулдер Р., Лэндис Дж. Р., Томпсон Ф. Е., Ларкин Ф. А. Артериальное давление и питание у взрослых: национальный обзор здоровья и питания. Am J Epidemiol . 1984; 120 (1): 17-28.
12. McCarron DA, Morris CD, Henry AJ, Stanton JL. Артериальное давление и потребление питательных веществ в США. Наука. 1984; 224: 1392-8.
13. Purwar M, Kulkarni H, Motghare V, Dhole S. Добавки кальция и профилактика гипертонии, вызванной беременностью. J Obstet Gynaecol Res . 1996; 22 (5): 425-30.
14. Allender PS, Cutler JA, Follmann D, Cappuccio FP, Pryer J, Elliott P. Диетический кальций и кровяное давление. Энн Интерн Мед. . 1996; 124 (9): 825-31.
15. Bucher HC, Cook RJ, Guyatt GH, Lang JD, Cook DJ, и др. . Влияние пищевых добавок с кальцием на кровяное давление. JAMA . 1996; 275 (13): 1016-22.
16. Bostick RM, Fosdick L, Grandits GA, Grambsch P, Gross M, Louis TA. Влияние добавок кальция на уровень холестерина в сыворотке и артериальное давление. Arch Fam Med. 2000; 9 (1): 31-40.
17. Rusoff LL. Питание / болезни сердца, факты и заблуждения. Доц. Офицер пищевых продуктов. В. Бык. 48: 68. 1984.
18. Элвуд П., Краусс Р., Тремблей А., Элмер П. [докладчики]. Семинары о достижениях в области молочного питания: молочные продукты — лучший выбор? Молочная Австралия.Семинар 23 ноября 2004 года: Мельбурн, Австралия.
19. Элвуд ПК, Пикеринг Дж. Э., Хьюз Дж., Фехили А. М., Несс АР. Употребление молока, ишемическая болезнь сердца и ишемический инсульт II. Данные когортных исследований. Eur J Clin Nutrition . 2004; 58 (5): 718-24.
20. Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. 1994-96 гг. Непрерывное обследование потребления пищи отдельными лицами и обследование знаний о питании и здоровье 1994-96 гг. И сопутствующие материалы. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, 1998.
21. DEFRA. Семейное питание: отчет об обследовании расходов и питания за 2002–2003 годы. Лондон: Канцелярские товары, 2004.
22. Мартинес М.Э., Уиллетт В. Кальций, витамин D и колоректальный рак: обзор эпидемиологических данных. Биомаркеры эпидемиологии рака Предыдущая . 1998; 7 (2): 163-8.
23. Хайман Дж., Барон Дж. А., Дейн Б. Дж., Сандлер Р. С., Хайле Р. В., и др. . Диетический и дополнительный кальций и рецидивы колоректальных аденом. Биомаркеры эпидемиологии рака Предыдущая .1998; 7 (4): 291-5.
24. Cappuccio FP, Elliott P, Allender PS, Pryer J, Follman DA, Cutler JA. Эпидемиологическая связь между потреблением кальция с пищей и артериальным давлением: метаанализ опубликованных данных. Am J Epidemiol. 1995; 142 (9): 935-45.
25. Пирамида здорового питания [онлайн]. Питание Австралия. [цитировано 15 декабря 2007 г.]. Доступно по адресу: http://www.nutritionaustralia.org/ Food_Facts / Fact_Sheets / about_the_healthy _eating_pyramid.asp
26. NHRMC. Рекомендации по питанию для детей и подростков в Австралии: включение рекомендаций по кормлению грудных детей для медицинских работников [онлайн].Содружество Австралии. 2003 [цитировано 15 декабря 2007 года]. Доступно по адресу: http://www.nhmrc.gov.au/publications/synopses/ _files/n34.pdf

Как производится молоко и процесс доения | Пастеризация и гомогенизация молока

Как производится молоко?

Как производится молоко, зависит от ряда различных технологий — все они предназначены для повышения эффективности процесса.

Коров доят с помощью вакуумных чашек, которые прикрепляются к соскам коровы.Молоко отправляется по трубам из нержавеющей стали в большие охлаждаемые чаны, а затем хранится при температуре 5 ° C или ниже. В течение 48 часов молоко в цистернах отправляется на молочный завод, где оно пастеризуется и гомогенизируется.

Пастеризация

Этот метод нагревает молоко до 72 ° C в течение не менее 15 секунд, а затем немедленно охлаждает, чтобы уничтожить любые вредные бактерии и микроорганизмы. Это также продлевает срок хранения.

Гомогенизация

Молоко подается под давлением через тонкие форсунки, которые равномерно распределяют жировые шарики.Благодаря этому сливки не расслаиваются и не поднимаются наверх, обеспечивая более однородную консистенцию и вкус. Некоторые производители производят негомогенизированное молоко для людей, которые предпочитают, чтобы сливки отделялись и поднимались до верха бутылки.

Современные фермерские технологии, методы содержания крупного рогатого скота и фабричные методы позволяют добиться большей консистенции молока, а состав молока можно регулировать для достижения консистенции круглый год. Состав молока стандартизирован, поэтому такие элементы, как содержание жира, остаются неизменными независимо от сезона или породы коровы, от которой происходит молоко.

Состав молока регулируется Кодексом пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии. Эти стандарты соответствуют международным стандартам — молоко, потребляемое почти во всех развитых странах, будет иметь очень похожие стандарты. Кодекс позволяет производителям добавлять или исключать компоненты молока для стандартизации состава молока, полученного с молочных ферм, по мере необходимости, для производства стабильных по питательной ценности и безопасных продуктов. В соответствии с Кодексом стандарт для расфасованного цельного молока требует, чтобы оно содержало не менее 3 штук.2% жира и 3,0% белка

Центробежная сепарация

Удаляет часть или все сливки для получения обезжиренного, обезжиренного или обезжиренного молока. Сухие обезжиренные вещества молока можно добавить обратно, чтобы улучшить тест и текстуру, а также увеличить количество питательных веществ, таких как белок и кальций.

Ультрафильтрация

Молоко перемещается через мембрану под умеренным давлением, что сдерживает белок, жировые шарики и большое количество комплексов кальция.

Вода и лактоза (сахар в молоке) проходят, оставляя после себя продукт, очень богатый белком и кальцием. Содержание жира можно регулировать в соответствии с предпочтениями потребителя.

Обратный осмос

Это очень похоже на ультрафильтрацию, но мембрана задерживает большую часть сухих веществ молока и пропускает только воду. В продукте остается лактоза. Не влияет на аромат.

Ультра осмос

Это комбинация ультрафильтрации и обратного осмоса, но она задерживает твердые частицы молока и пропускает воду и соль.

Распылительная сушка

Удаляет воду из молока для производства сухих молочных продуктов. Пищевая ценность молока остается прежней.

Пермеат

Для круглогодичной стандартизации молока некоторые производители используют процесс, называемый ультрафильтрацией, при котором мембранный фильтр отделяет определенные элементы от молока (как в описаниях выше). Молоко проходит через очень тонкий фильтр, а лактоза (молочный сахар), витамины и минералы, которые фильтруются, называются «пермеатом».

Пермеат — это технический термин, который применяется ко всем процессам мембранной фильтрации, используемым в пищевой и других отраслях промышленности. Например, при производстве яблочного сока фрукты проходят аналогичный процесс фильтрации, где пермеат — это прозрачный сок, который мы в конечном итоге покупаем и потребляем.