3) Технологическая обработка и ассортимент молока.
4) Молочные и кисломолочные продукты.
5) Молочные консервы.
6) Вторичные молочные продукты.
7) Масло коровье.
1. Химический состав молока.
Молоко – полидисперсная система, основную часть которой составляет вода, в которой растворены сахара, неорганические соли, также находится белки и жиры в виде шариков. Молоко содержит около 70 см3/л газов (CO2, N2, O2).
В среднем коровье молоко содержит в %:
Вода – 85-89
Жир – 2-6
Белки – 2-4
Молочные сахара – 4.5-5
Минеральные вещества – 0.6-0.85
Первые 2-2.5 ч. после доения молоко обладает иммунными (антисептическими) свойствами.
Белки молока включают 4 фракции:
1) казеиновую фракцию – 85-87 % от общей массы;
2) лактоальбуминовую фракцию – 11-12 % от общей массы;
3) лактоглобулиновую фракцию – 1.5-1.7 % от общей массы;
4) протеознопектоновую фракцию – 0.3-0.5 % от общей массы.
В молоке казеин в виде казеината Ca. Коагулирует казеин при pH=4.6-4.7. Белки, остающиеся после отделения казеиновой фракции, - сывороточные. Более 50 % белков составляет лактоглобулин, он полностью коагулирует при нагревании вместе с солями Ca, образуя молочный камень. Лактоальбуминовая фракция термоустойчива из-за содержания дисульфидных связей. Протеознопектоновая фракция коагулирует при нагревании до 100˚С.
Сывороточные белки по содержанию незаменимых аминокислот являются более ценными, чем казеин.
Молочный жир – это комплекс сложных эфиров глицерина и монокарбоновых жирных кислот, и жироподобных и сопутствующих жиру веществ (витамины, стеарины). В молочном жире содержится до 9.5 % низкомолекулярных летучих жирных кислот (масляная, капроновая, каприловая, каприновая). Жир может характеризоваться низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот. Температура плавления молочного жира 27-34˚С. это способствует полному усвоению организмом человека. Молочный жир представлен в виде жировых шариков, окруженных лецитино-белковыми оболочками, которые выполняют роль эмульгатора, препятствуя их слиянию.
Углеводы молока на 90 % представлены лактозой. При нагревании выше 100˚С лактоза превращается в лактуозу, которая имеет более сладкий вкус и лучше растворима в воде. При нагревании выше 90˚С лактоза образует со свободными аминокислотами – меланоидины, придающие продукту темный оттенок и специфический вкус.
Под действием молочнокислых бактерий лактоза сбраживается, образуя молочную кислоту, спирт, углекислый газ и др.
Кальций и фосфор, содержащиеся в молоке, находятся в оптимальном соотношении для усвоения организмом человека. В молоке содержатся жирорастворимые и водорастворимые витамины, в течении года их содержание меняется. Ферменты, содержащиеся в молоке, относятся к 3 классу: оксиредуктаза, гидролаза и трансфераза. Из молока выделено более 20 видов ферментов.
2. Свойства молока.
Физические свойства:
1) плотность (показатель натуральности) зависит от содержания белков, жиров, сахаров, солей. ρ=1.027-1.032 г/см3
2) температура кипения=100.2˚С;
3) температура замерзания = -0.54˚С;
4) вязкость (20˚С) = 1.1-2.5 МПа с. При перемешивании вязкость уменьшается. В состоянии покоя восстанавливается до прежней величины.
5) поверхностное натяжение благодаря наличию ПАВ[4] (фосфатиды, жирные кислоты) в 3.5 раза меньше, чем у воды, поэтому при перемешивании оно пенится.
6) осмотическое давление обусловлено наличием сахаров, солей, кислот. p=0.66 МПа.
Химические свойства:
Титруемая кислотность обусловлена суммой органических кислот и кисло-реагирующих веществ (градус Тернер), под которой понимают количество см3 0.1н KOH или NaOH, которое требуется для нейтрализации 100 см3 молока.
Кислотность свежего молока 16-18 град.
Важной характеристикой молока является отсутствие корреляции[5], что объясняется буферностью молока передаваемыми ему фосфатидами и цитратами.
Титруемая кислотность возрастает быстрее, чем активная, т.к. продукты взаимодействия кислот с белковыми веществами и солями слабо диссоциируют на ионы.
рH (активная кислотность) показывает количество продиссоциировавших кислот в растворе.
3. Технологическая обработка и ассортимент молока.
Технологическая обработка включает:
1) очистка от механических примесей;
2) нормализация по содержанию жира (2.5 %);
3) при использовании обезжиренного молока проводится гомогенизация[6] для предотвращения отстаивания жира;
4) тепловая обработка:
а) пастеризация бывает нескольких видов:
· длительная – 30 мин.при температуре 65-70˚С;
· кратковременная – 15-30 сек. при температуре 72˚С;
· моментальная – при температуре 75˚С без выдержки.
б) стерилизация: в бутылках или в автоклавах.
При пастеризации погибают все микроорганизмы, а при стерилизации погибают споры бактерий.
Свежее пастеризованное молоко хранится при температуре не менее 8˚С 20 ч., при температуре –3-5˚С хранится 2-5 суток.
Стерилизованное молоко при температуре не менее 20˚С может храниться до 2-х месяцев.
Ассортимент молока.
1) Пастеризованное молоко с различным содержанием жира:
а) топленое молоко. Вырабатывается путем высокотемпературной обработки при температуре 90˚С в течении 3-х ч. Жирность 6 %.
б) белковое молоко .Жирность 1-2.5 %. Оно обогащается сухими обезжиренными веществами молока, отличается высокой вязкостью 1.036 г/см3.
2) Стерилизованное молоко с различным содержанием жира:
а) молоко с кофе и какао;
б) молоко с добавлением сиропов.
4. Молочные и молочнокислые продукты.
Сливки получают смешиванием молока с сухими или пластичными сливками до необходимой жирности и последующей гомогенизации. Жира до 35 %. Их получают методом сепарации, разделяя молоко на жирную и обезжиренную фракции. Хранятся при температуре 8˚С 36 ч., стерилизованные хранятся при температуре не менее 20˚С около 30 суток.
Кисломолочные продукты по химическому составу разделяют на: диетические, сметана, творог. Получают в результате сбраживания под действием молочнокислых бактерий, образующаяся молочная кислота является консервантом, поэтому эти продукты имеют более длительный срок хранения. Молочная кислота также благотворно влияет на пищеварение, препятствуя развитию гнилостной микрофлоры.
К диетическим относятся ряженка, простокваша, кефир, кумыс, уцидофелин. Их приготовление отличается температурой сквашивания и составом используемой закваски. Молоко заквашивают в специальных танках, там же темперируют. При производстве кефира, чтобы обеспечить активное действие бактерий температуру 22˚С для спиртового брожения снижают до 10-12˚С. Его заквашивают специальными кефирными зернами, в состав которых входят дрожжи и молочнокислые бактерии.
Ряженка готовится из смеси молока и сливок, смесь томится как при производстве варенца.
Варенец – перед заквашиванием молоко подвергают томлению при температуре 90˚С в течении 3-х ч. Осуществляют чистой культурой молочнокислых бактерий.
Бифидок – закваска содержит бифидобактерии.
Ацидофилин – закваска содержит ацидофильную палочку.
Сметану получают путем сквашивания сливок чистой культуры молочнокислого стрептококка и ароматобразующих бактерий. Окончание сквашивания определяют по кислотности, которая должна быть 65-80˚ Тернера. Заквашивание производят при температуре 40-42˚С. После окончания заквашивания сметану охлаждают до температуры 5-8˚С и оставляют на 2-е суток для созревания, в процессе которого происходит отвердевание жировых шариков вместе с набухшим белком. В результате чего сметана приобретает густую консистенцию. По стандарту сметану вырабатывают 4-х сортов, отличающихся по жирности (20 %, 25 %, 30 %, 36 %). Кислотность сметаны 60-100˚ Тернера. Срок хранения при температуре не выше 8˚С 72 ч.
Творог получают сквашиванием молока двумя способами:
1) Кислотно-сычужный способ. В пастеризованное молоко с температурой 30-32˚С вносят закваску из чистых культур молочнокислых бактерий. После закисания добавляют раствор CaCl 50 гр. на 1 тонну молока и сычужный фермент 1 гр. на 1 тонну молока. Продолжительность сквашивания 6-8 ч. После этого сыворотку сливают, сгустки собирают в тканевые мешки и подвергают прессованию или центрифугированию.
2) Кислотный способ с отвариванием сгустка. Отличается от первого тем, что не добавляют CaCl и сычужный фермент. После заквашивания в течении 6-8 ч. полученный сгусток разрезают на мелкие куски, помещают в тканевые мешки и отваривают при температуре 36-40˚С 20 мин. Затем подвергают прессованию или центрифугированию.
В соответствии со стандартом вырабатывают 3 сорта творога:
· Жирный – жирность не мене 18 %.
· Полужирный – жирность не менее 9 %.
· Нежирный.
Продолжительность хранения при температуре 0-1˚С 10 дней, при температуре не более 8˚С 36 ч.
5. Молочные консервы.
Консервируют молоко с целью увеличения продолжительности хранения путем удаления влаги. Сгущенное молоко получают путем выпаривания цельного или обезжиренного молока с сахаром или без сахара. Если молоко подвергают выпариванию без сахара, то предварительно подвергают стерилизации.
Технологическая схема включает:
1) Приемка.
2) Очистка.
3) Нормализация по содержанию жира.
4) Пастеризация.
5) Сгущение.
Осуществляют выпаркой до содержания сухих веществ 70-72 %.
6) Быстрое охлаждение.
Охлаждают до температуры 32˚С. В процессе охлаждения происходит клейстеризация сахара. Для ускорения этого процесса добавляют лактозу или готовую сгущенку, как источник центров клейстеризации сахаров.
7) Расфасовка и упаковка.
Сухое молоко вырабатывают из цельного или обезжиренного путем высушивания до влажности 3 %.
Технологическая схема включает:
1) приемка.
2) Очистка.
3) Нормализация по содержанию жира.
4) Сгущение.
Осуществляют выпариванием до содержания сухих веществ 40 %.
5) Сушка барабанная или распылительная.
6) При барабанной сушке – снятие пленки и измельчение.
7) Упаковка.
Температура высушивания при барабанной способе 110˚С, а при распылительном – 40˚С. Поэтому растворимость молока полученного при 2-м способе сушки 89-94 %, при 1-м – 70-77 %. При высушивании происходит карамелизация сахаров, что способствует приобретению сухим молоком кремового цвета.
Для восстановления сухого молока его разводят водой в соотношении 1:3 (1:4) с температурой 40-45˚С. оставляют для набухания в течении 1.5 ч., а затем фильтруют, гомогенизируют и пастеризуют.
Хранение при температуре 10-12˚С в герметичной таре 8 месяцев, в негерметичной 3 месяца.
6. Вторичные молочные продукты.
К ним относятся: сыворотка – молочная, подсырная, творожная, подсырная сброженная; а также сывороточные белковые концентраты.
В сыворотку из молока переходят до 90 % лактозы и более 20 % белков. Содержатся витамины В, А, Д, Е, кислоты – молочная, уксусная. Масляная и т. д.
При использовании в хлебопечении сыворотки, содержащаяся в ней лактоза повышает осмотическое давление теста, что способствует снижению бродильной активности дрожжей. Лактоза дрожжами не сбраживается, что способствует снижению интенсивности спиртового брожения и процессов газообразования в тесте. Но лактоза обладает эмульгирующими свойствами, что способствует замедлению черствения хлебобулочных изделий. Лактоза участвует в реакциях меланоидинообразования, что способствует улучшению вкуса и аромата хлеба с добавлением сыворотки.
В сыворотке содержатся ферменты, которых в свежем молоке нет.
Являясь благоприятной средой для развития плесневых грибов, пленчатых дрожжей и других микроорганизмов, сыворотка имеет низкий срок хранения. Для предотвращения закисания сыворотки применяют консервирование сорбиновой кислотой или сорбатом Na с солью. Применение консервантов позволяет увеличить срок хранения сыворотки с 8 часов до 7-8 суток.
Эффективным способом консервирования сыворотки является ее сгущение в вакуум-аппаратах до содержания сухих веществ: 13 %, 20 %, 30 5.
Подсырная сброженная сыворотка предусматривает заквашивание закваской, приготовленной на основе ацидофильной палочки, до кислотности 60-70˚ Тернера, с последующим сгущением до содержания сухих веществ 40 %.
На предприятия сгущенная сыворотка доставляется в бочках или флягах. Продолжительность хранения при температуре –2+5˚С 1 месяц, при температуре 20-25˚С 5 дней.
Концентрированную или сгущенную сыворотку вырабатывают с сахаром. Для этого сахар добавляют при температуре 35˚С, а затем сгущают до содержания сухих веществ 75 %.
Сухая сыворотка вырабатывается из натуральной подсырной.
Технологическая схема включает:
1) Пастеризация при температуре 68-72С.
2) Сгущение до содержания сухих веществ 40 %.
3) Распылительная сушка.
4) Расфасовка и упаковка.
Продолжительность хранения сухой сыворотки до 6 месяцев.
Сывороточные белковые концентраты обладают высокой биологической ценностью, используются как эмульгаторы, пенообразователи и желеобразователи в различных отраслях пищевой промышленности. Концентраты получают из обезжиренного молока, являются побочным продуктом при выработке сливок.
Казеин получают путем кислотной коагуляции с последующей промывкой и сушкой.
Казецит получают путем растворения казеина с солями диоксида Na и трех замещенного лимоннокислого К, с последующей сушкой полученного раствора.
Копреципитаты получают путем осаждения водорастворимых белков и казеина.
7. Масло коровье.
Сырьем для производства масла служат сливки. Их пастеризуют, охлаждают до температуры 2-5˚С и подвергают созреванию в специальных ваннах при помешивании в течении 12-18ч. до кислотности 50-80˚ Тернера. После этого сливки подвергаются взбиванию в маслобойках в течении 40-45 мин. В процессе взбивания шарики жира сливок отделяются от лецитиновых оболочек и слипаются в конгломераты – масляные зерна. По окончанию взбивания масло промывают холодной водой 3-4 раза. Обработанное масло имеет зернистое строение с остатками пахты и воды. Для удаления пахты и воды и приданию маслу однородной консистенции его обрабатывают в специальных маслобойках до влажности 16 %. Зимнее масло подкрашивают желтым красителем (тартразином).
В зависимости от способа переработки сливок масло делят на сорта:
1) вологодское масло. Отличается тем, что готовое масло промывают пастеризованным обратом (пахтой). Содержание жира 83 %, влажность 16 %.
2) Масло любительское – без промывки. Содержание жира 78 %, влажность 20 %.
3) Масло крестьянское. Содержание жира 72.5 %, влажность 25 %.
4) Масло с наполнителями (шоколадное). Содержание сахара 18 %, жира 62 %, влажность 16 %.
