Технология молока и молочных продуктов (стр. 1 из 17)

Федеральное агентство по образованию ФГОУ СПО «Сарапульский техникум пищевой промышленности»

Конспект

для выполнения домашней работы и закрепления материала

по дисциплине «Биохимия молока и молочных продуктов»

Студента

Группа

2008 г

1. Понятие о молоке, химический состав коровьего молока

Цель: Сформировать понятие о молоке, его химический состав.

1.1 Общие понятия о молоке

Молоко – полноценный, полезный продукт питания представляющий собой сложную физиологическую жидкость основными компонентами является белки, жиры, углеводы.

Состав молока различных млекопитающих определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма.

№ п/п	Вещества необходимые для питания	Характеристика вещества
1.	Белки	Образуется в результате расщепление белков аминокислоты идут по построение клеток, организма, ферментов, защитных тел, гормонов. Особенно богаты незаменимыми аминокислотами. Содержится в растворенном состоянии легко атакуется и перевариваются протеолитическими ферментами пищеварительного тракта.
2.	Жир	Источник энергии, термоизоляция, защитная функция. Наличие в них полиненасыщенных жирных кислот.
3.	Лактоза (углевод)	Используется организмом в качестве источника энергии. Поступая в кишечник она способствует развитию полезной микрофлоры, которая, образуя молочную кислоту подавляет гнилостные процесс в организме.

Прежде всего следует отметить высокое содержание солей Ca2+и P, которые нужны организму для формирования костной ткани, восстановления крови, деятельности мозга и т.д. Около 80% суточной потребности человека в кальции удовлетворяется за счет молочных продуктов.

В молоке содержится такие важные микроэлементы, как K, Mg, Cl, а также микроэлементы – Zn, Co, Mn, Cu, Fe, J, которые участвуют в построении ферментов, гормонов и витаминов.

Молоко является постоянным и важным источником почти всех видов витаминов. Так суточная потребность в относительно дефицитном витамине В2 удовлетворяется на 42- 50% за счет молока и молочных продуктов. Также основным источником витамина А в питании человека является сливочное масло.

2. Составные части молока

Химический состав молока (Вода, ферменты, мин. вещества, белки, жиры, лактоза, витамины)

Химический состав молока	Придел колебания, %	Средние содержание, %
ВодаМолочный жирФосфолипидыСтериныКазеинАльбуминГлобулинНебелковые азотистые соединенияМолочный сахарЗола	83-892,7-60,2-0,080,01-0,062,2-40,2-0,60,05-0,20,02-0,084-5,60,6-0,85	873,40,050,032,70,40,20,14,70,7

Составные части молока	Характеристика составных частей молока (определение, способы определения, содержание)
Сухой остаток молока	В сухой остаток молока входят все химические составные части (жир, белок, молочный сахар, мин. вещества и др.), которые остаются в молоке после удаления из него влаги. Содержание сухого остатка зависит от состава молока и колеблется в значительных пределах (11 – 14%)
Сухой обезжиренный остаток молока	Содержание сухого обезжиренного молочного остатка – величина постоянная, чем содержание сухого остатка, и составляет 8-9%. По нему судят о натуральности молока – если СОМО ниже 8%, то молоко вероятно разбавлена водой.

3. Химический состав молока

№ п/п	Химический состав молока	Характеристика состава молока
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.	ВодаСухой остатокГазыЛипидыУглеводыМин. веществаКазеинХолестеринЛактозаАзотсодержащие веществаГлюкозаГалактозаАльбумин	87-89% существенных изменений нет11-13% изменений нетРаньше было 6-12 мг. Сейчас содержится 50-86 см3.Раньше 2,8-5,0%; Сейчас3-6%Раньше 4,5-5%Раньше 0,6-0,8%; Сейчас ≈1%Раньше 2,6-3,4%; Сейчас 2-3%0,01%; Сейчас 0,05%4,5-5%; Сейчас 4-5%0,024-0,035%, сейчас 3-4%0,02%, сейчас 50%0,02%, сейчас 50%0,04%, сейчас 0,5-1%

Общая формула для расчета сухого вещества в молоке

Где а – плотность молока; А

% или

2. Вода, состав воды в молоке и молочных продуктов

2.1 Основные понятие о воде

Свойства воды

Функции воды

Вода обладает особым свойством образовать упорядоченную льдоподобную тетраэдрическую структуру. В такой структуре каждая молекула воды окружена четырьмя другими молекулами воды. Образование упорядоченности структуры объясняется тем, что молекулы воды поляризованы. Следовательно, молекула воды представляет собой электронный диполь. Дипольные молекулы могут ориентироваться и связываться как друг с другом, так и с другими молекулами.

Вода выполняет разнообразные функции и играет важную роль в биохимических процессах. Она является растворителем органических и неорганических веществ. В водной среды проходят все многочисленные реакции живого организма. В некоторых реакциях вода принимает не посредственное участие.

2.2 Свободная вода

Характеристика свободной воды	Методы удаления свободной воды	Свойства удаления из молока
Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (84,5-85%), т.е. может принимать участие в биохимических реакциях. Свободная вода представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ (сахар, солей и др.)	Ее легко можно превратить в состояние льда при замораживании молока при удалении при сгущении и высушивании.ВысушиваниеУльтрафильтрацияСгущениеПревращение в лед	Замерзает при температурах близких к 0оСДоступна для развития м/оЯвляется причиной порчи молочных продуктов

3. Связанная вода

Свойства	Состав	Характеристика
Связанная вода по своим свойствам отличается от свободной. Она не замерзает при низких температурах, не растворяет соли, сахар и т.д. Связанную воду нельзя удалить из молока при высушивании.	Особая форма связанной воды – химически связанная вода. Это вода кристаллогидратов или кристаллизационная вода. В молоке кристаллизационная вода связана с кристаллами молочного сахара (С12Н22О11* Н2О)	По количеству связанной воды обычно судят о гидрофильности белков. На практике под понятием «гидрофильность белков», чаще понимают их способность связывать всю влагу (влагу первого и последующих) слоев.

Отличие связанной воды от свободной:

Лишена подвижности

Не замерзает при низких температурах

Не растворяет электролиты

Недоступна микроорганизмом

Имеет большую плотность

С большим трудом удаляется из продукта при высушивания

4. Роль активности воды, содержащейся в молоке и молочных продуктов

Активность – это отношение давление паров воды над данным продуктом с давлением паров на чистой водой при одной и той же температуре.

№ п/п	Классификация по форме связи	Характеристика
1.	Вода химическая	Химическая связь воды являются наиболее прочной в химических соединениях. Это связь возникает при строго определенных стехиометрических соотношениях и с трудом разрушается при нагревании. В молочных производствах химически связана вода представлена водой кристаллогидрата молочного сахара (С12Н22О11* Н2О). Ее можно удалить при нагревании гидратной формы сахара до t-ры 125-130оС
2.	Физико-химическая связь	Характеризуется средней прочностью (энергия связи более 80 кДж/моль), она образуется в результате притяжения диполей воды полярными группами молекул белков, фосфолипидов, аминосахоридов и другие. В молоке связывают воду мицеллы, казеина, β-глобулин, оболочки жировых шариков и свободных фосфолипиды, а так же лактоза и минеральные вещества. Воду первого слоя называют связанной водой, близлежайшей влагой или мономалекулярной адсорбции; воду остальных слоев влагой полималекулярной адсорбции, свойства которой близкой к свойствам связанной воды.
3.	Вода физико-механической связи	Вода этой связи отличается малой прочностью и по свойством ближе к свойствам свободной влаги. Она удерживается ячейками структуры ее, пока точно не установлена. К такому виду слабых связей относится значительная часть влаги (около 80%) макрокапилляров и стыковая влага сычужных сыров. Энергия влаги макропор и стыковой влаги составляет 3,48 и 1,98 кДж/моль

Продукт	Массовая доля влаги, %	aw
МолокоСливочное маслоСыры сычужные:ТвердыеТерочныеС повышенной tо С 2огонагреванияС пониженной tо С 2огонагреванияС повышенным уровнем м/к броженияПолутвердыеМягкиеСыры свежие к/мПлавленые сырыСгущенное молоко с сахаромКазеинСухое молоко	84…871637…4038…4042…4642…4644…4650…528044…5030153	0,97…10,95…10,917…0,9400,948…0,9600,950…0,9700,9500,9500,950…0,9850,9880,950…0,9600,83…0,85*0,70,2

*Есть другие данные: aw= 0,90 и 0,875…0,905

**Есть другие данные: aw= 0,80…0,87

3. Белки молока. Казеин, как основной белок молока.

3.1 Общие понятие о белкам молока

Свойства белков	Содержание %
УглеродФосфорВодородСераКислородЖелезоАзот	539573220,06мг – 0,4мг – 1,2мг15 – 17

№ п/п	Классификация белков	Характеристика
1.	Протеины	Протеины состоят только из аминокислот. Относятся к группе простых белков. К протеинам относят глобулины, альбумины, казеин (2,7)
2.	Протеиды	Они помимо белков части имеются соединения небелковой природы. Например, липопротеиды кроме белка содержат липиды, гликопротеиды, фосфопротеиды – фосфорную кислоту.

Первичные	Вторичные	Третичные	Четвертичные
Последовательность аминокислотных остатков в полипептидных цепи, называется первичной структурой белка. Она специфична для каждого белка. Молекуле белка полипептидная цепь частично закручено в виде α – спирали, витки которых скреплены водородными связями.Последние возникают между аминными и карбоксильными группами, расположен на противоположных витках спиралями. С=0…H-N.	Но не все участки белковой цепи находятся в виде α – спирали: некоторые аминокислоты (пропин, серин и др.) препятствуют ее образованию, и в этих местах спираль прерывается. Вид спирали характеризует вторичную структуру. Возможна также слоисто – складчатая структура	Пространственное расположение полипептидной цепи определяет третичную структуру белка. Отдельные цепи могут соединяться между собой прочными –s-s- связями (дисульфидными связями). Важное значение в образованиитретичной структуры имеют слабые связи. В зависимости от пространства расположения полипептидной цепи форма молекул белков может быть различной.	Характеризует способ расположения в пространстве отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле состоящей таких цепей или субъединиц.

3.2 Свойства белков молока