Mlijeko i mliječni proizvodi - kemija - zanimljivo je - fascinantna kemija - katalog članaka - poziv na lekciju. Mlijeko i fermentirani mliječni proizvodi - kemija je zanimljiva - fascinantna kemija - katalog članaka - poziv na lekciju
Čovjekov prijatelj od kolijevke, mlijeko je potpuni "sveobuhvatan" prehrambeni proizvod. I nije čudno. Doista, do određene dobi, osoba, kao i drugi sisavci, konzumira samo mlijeko, koje je toliko potrebno za prehranu, rast i razvoj njegovog tijela.
Mlijeko- jedna od najvažnijih ljudskih namirnica, posebno djece, trudnica i dojilja, starijih osoba. Mlijeko i mliječni proizvodi unose raznolikost u prehranu, poboljšavaju okus, povećavaju nutritivnu vrijednost naše hrane i od velike su prehrambene važnosti. Mlijeko sadrži proteine visoke fiziološke vrijednosti, dobro probavljive masti, minerale, posebice kalcij i niz važnih vitamina.
Sastav i svojstva kravljeg mlijeka
Vrlo radoznale značajke mogu se primijetiti kada se uzme u obzir prosječni kemijski sastav životinjskog mlijeka. Na primjer, malo ljudi zna da po kalorijama (u kilokalorijama po kilogramu) prva mjesta zauzimaju mlijeko ženke jelena (2725 kilokalorija) i zeca (1708 kilokalorija); usporediti s kravljim mlijekom koje ima 713 kilokalorija.
Ista se slika dobiva kada se usporedi sadržaj masti i proteina. Mlijeko ženke jelena sadrži 22,5 posto masti, mlijeko kunića - 10,5, a kravlje - 3,7 posto. Mnogo masti ima i u ovčjem mlijeku – 6,7 posto. Bjelančevina u mlijeku ženke jelena je 10,3, u mlijeku kunića 15,5, a u kravljem mlijeku svega 3,3 posto. No, po sadržaju mliječnog šećera – laktoze – kravlje mlijeko (4,8 posto laktoze) nije daleko od kobiljeg (6,7 posto laktoze) i magarećeg (6,2 posto laktoze).
Unatoč tome što kravlje mlijeko sadrži i do 87 posto vode, u okusu se ne osjeća takozvani vodenasti okus, kao što se ne osjeća mliječni šećer. To je zato što su voda i mliječni šećer povezani s proteinima, fosfatidima i drugim tvarima. Međutim, okus smrznutog i odmrznutog mlijeka nakon nekog vremena dramatično se mijenja: u okusu se pojavljuju vodenast i slatkoća. To je zbog činjenice da se nakon odmrzavanja dio vode ne veže na proteine i mliječni šećer, odnosno ostaje u slobodnom stanju i kuša se.
Mliječna mast se sastoji od triglicerida, koji su esteri glicerola i masnih kiselina. Mliječna mast se u mlijeku nalazi u obliku sitnih masnih kuglica, veličine oko 2 mikrona (1 mikron je jednak 0,001 dijela milimetra). Masnoća je najlakši sastojak mlijeka; kada se punomasno mlijeko pusti da odstoji, oslobađa se na površini, stvarajući kremu. Proteini u kravljem mlijeku uglavnom su zastupljeni u tri vrste: kazein, albumin i globulin. Samo kazein čini 82 posto. Kazein je vezan za kalcij i fosfor.
Ako se dio kalcija "odcijepi" od kazeina, tada se taloži u obliku ljuskavog ugruška. To se događa u mlijeku kada nastane velika količina mliječne kiseline (kao posljedica razvoja bakterija mliječne kiseline), kada se kazein taloži i mlijeko zgrušava. Globulina u mlijeku ima oko 6 posto, a on je u otopljenom stanju. Vjeruje se da je globulin nositelj antibiotskih svojstava mlijeka. Albumin u mliječnim proteinima je otprilike 2 posto. Bijeli talog koji ostaje na stijenkama i dnu posuđa nakon vrenja mlijeka sastoji se uglavnom od albumina. Što se više mlijeka kuha, manje vrijednih hranjivih tvari ostaje u njemu.
Mliječni proteini sadrže sve aminokiseline vitalne za ljude. Mliječni proteini tijekom prerade mlijeka u sir i druge fermentirane mliječne proizvode podliježu hidrolizi, odnosno cijepanju.
Za slatki okus mlijeka zaslužan je mliječni šećer. Razvojem bakterija mliječne kiseline mliječni šećer se pretvara u mliječnu kiselinu, alkohol, estere, hlapljive kiseline i druge spojeve. Pod djelovanjem enzima laktaze ili jakih otopina organskih kiselina, laktoza se hidrolizira, odnosno razgrađuje na monosaharide – glukozu i galaktozu.
Laktoza igra važnu ulogu u proizvodnji fermentiranih mliječnih proizvoda. S razvojem kvasca i laktoza prolazi kroz alkoholno vrenje, pa dio prelazi u alkohol. Obično se obje ove vrste fermentacije - mliječna kiselina i alkohol - događaju paralelno. Na njima se temelji tehnologija vrlo zanimljivih i korisnih pića - kefira, koumisa, ayrana. Fermentacija dovodi do stvaranja plinova, posebice ugljičnog dioksida, zbog čega u siru nastaju oči.
Od mineralnih soli u mlijeku postoje soli kalcija, fosfora, magnezija, željeza, natrija, kalija, limunske, klorovodične kiseline i druge. Kalcij, fosfor i magnezij dio su kostiju, zuba, osim toga magnezij utječe na rad srca, a fosfor je sastavni dio živčanog tkiva i moždanih stanica. Sve te soli nalaze se u mlijeku u lako probavljivom obliku – niti jedna prehrambena tvar ne prenosi kalcij i fosfor u tijelo bolje od mlijeka.
Među elementima u tragovima koji se nalaze u mlijeku: kobalt, bakar, cink, brom, mangan, sumpor, fluor, aluminij, olovo, kositar, titan, vanadij, srebro i drugi. Naravno, njihov broj je stotisućinki ili čak milijunti dio postotka. Čini se da tvari u tako zanemarivim količinama ne mogu biti važne, međutim, kao što smo već rekli, njihov nedostatak ili nedostatak u hrani može uzrokovati razne poremećaje u vitalnoj aktivnosti tijela. 
Vitamini, čija se potreba izračunava u tisućinkama grama, prilično su u potpunosti zastupljeni u mlijeku. Možemo sa sigurnošću reći da se u mlijeku nalaze gotovo svi vitamini topivi u mastima i vodi koji su poznati u prirodi. Vitamin A i karoten (provitamin A) otopljeni su u mliječnoj masti pa ih nema u obranom mlijeku. Sadržaj vitamina A u mlijeku je 30-40 gama posto (gama je tisućiti dio miligrama). Ljetno i jesensko mlijeko sadrži 2-5 puta više vitamina A od zimskog i proljetnog mlijeka. Vitamina D u ljetnom mlijeku je nekoliko puta više nego u zimskom. Mlijeko sadrži približno 90 gama posto vitamina E, čija se količina tijekom godine značajno ne mijenja. Vitamina K u mlijeku je 3-4 gama posto.
Od vitamina topivih u mlijeku, tu su vitamin B1, ili tiamin, vitamin B2, ili riboflavin, vitamin B6, ili piridoksin, vitamin B12 ili cijanokobalamin. Vitamina C u mlijeku ima 1000-1500 gama posto. Zimsko mlijeko sadrži manje vitamina C od ljetnog mlijeka. Večernje mlijeko ima 15-20 posto više vitamina C od jutarnjeg. Ali vitamin C je najmanje stabilan, lako se oksidira atmosferskim kisikom i gubi svojstva. Da bi se duže zadržalo, potrebno je mlijeko nakon mužnje odmah ohladiti na temperaturu ispod 8 stupnjeva i potom ga bez mućkanja čuvati na niskoj temperaturi, izbjegavajući svjetlo na mlijeku.
Osim toga, mlijeko sadrži vitamin PP, odnosno nikotinsku kiselinu, vitamin H, odnosno biotin, folnu kiselinu koja je uključena u hematopoezu, pantotensku kiselinu koja pridonosi normalnom razvoju živčanog i krvožilnog sustava i kože te kolin.
Enzimi mlijeka igraju vrlo važnu ulogu. Mlijeko sadrži brojne enzime, posebno hidrolizirajuće - galaktazu, laktazu, lipazu, fosfatazu i redoks enzime. U ranom djetinjstvu enzimi mlijeka mogu biti važni za procese transformacije hranjivih tvari u gastrointestinalnom traktu. Međutim, kada se mlijeko prokuha, njegovi enzimi se uništavaju.
Važnu ulogu imaju imunološka tijela sadržana u mlijeku, koja povećavaju otpornost organizma na zarazne bolesti, što je posebno važno za djecu koja nisu bolovala od dječjih bolesti.
O mlijeku drugih životinja
Stanovništvo raznih zemalja naširoko koristi u prehrani, osim kravljeg mlijeka, i mlijeko drugih domaćih životinja: koza, ovaca, kobila, magaraca, deva, jelena. 
Kozje mlijeko je veće biološke vrijednosti od kravljeg jer sadrži više dispergiranih bjelančevina, a kada se podsire, stvaraju se nježnije pahuljice. Sadrži više soli kobalta, koji je dio vitamina B12. Postoji predrasuda da se korištenjem kozjeg mlijeka kod djece razvija anemija – to je potpuno neutemeljeno.
Ovčje mlijeko je 1,5 puta hranljivije od kravljeg mlijeka. U ovčjem mlijeku ima 2-3 puta više vitamina A, B1 B2 nego u kravljem. Ovčje mlijeko se naširoko koristi za proizvodnju sireva, kefira, sira, maslaca i drugih proizvoda. Mnogo ovčjeg i kozjeg mlijeka konzumiraju stanovnici Italije, Grčke i Bliskog istoka. Najmasnije mlijeko je kobilje mlijeko, ali sadrži dosta vitamina, posebno vitamina C. Ima veliku ljekovitu vrijednost i koristi se za proizvodnju kumisa.
Magareće mlijeko je po sastavu i svojstvima slično ljudskom mlijeku. Devino mlijeko ima specifičan okus, koji sadrži puno masti, fosfora i kalcijevih soli. U pustinjskim i polupustinjskim zonama lokalno stanovništvo konzumira svježe devino mlijeko i od njega priprema hranjiv, osvježavajući fermentirani mliječni proizvod - šubat.
Najkaloričnije mlijeko poznato je sjevernim narodima - ovo je mlijeko sobova. Četiri je puta kaloričniji od kravljeg. U Indiji, Indoneziji i Egiptu se najviše konzumira bivolje mlijeko. Deblji je od kravljeg, duplo masniji od njega.
Raznolikost mliječnih proizvoda
Veliki izbor mliječnih proizvoda. Jogurt i vareneti u Rusiji, matsun u Armeniji, matsoni u Gruziji, katyk u Azerbejdžanu i središnjoj Aziji, chal u Turkmenistanu, kurunga u sjeveroistočnoj Aziji, džugurt, ayran i kefir na Sjevernom Kavkazu, kumis u Baškiriji, Kazahstanu, Tatarstanu, ryazhenka u Ukrajina, leben u Egiptu, yagurt (ili yaurt) u Bugarskoj, Rumunjskoj, Turskoj, Grčkoj, pogrebno mlijeko u Norveškoj itd.
Koje su karakteristike nacionalnih vrsta kiselog mlijeka (kiselog mlijeka)?
Ukrajinsko podsireno mlijeko, ili fermentirano pečeno mlijeko, okusom i konzistencijom podsjeća na kiselo vrhnje, a sa slatkastim okusom - pirjano mlijeko. Udio masti u fermentiranom pečenom mlijeku je 6 posto. Za njegovu pripremu koriste se čiste kulture mliječnog streptokoka. Kalorični sadržaj fermentiranog pečenog mlijeka znatno je veći od kalorijskog sadržaja jogurta drugih sorti.
Varenets proizveden od pečenog ili steriliziranog (dinstanog) mlijeka. U tom slučaju dolazi do nekog isparavanja vlage iz mlijeka i njegovog zgušnjavanja. Varenets je gust, lagano viskozan u teksturi, kiselkastog okusa ima slatkast okus.
Matsoni, matsun, katyk- različiti nazivi za istu vrstu južnog kiselog mlijeka, proizvedenog od kravljeg, bivoljeg, ovčjeg ili kozjeg mlijeka. Glavna mikroflora ovih proizvoda je bugarski bacil i mliječni streptokoki koji vole toplinu. Mlijeko se fermentira na povišenim temperaturama (48-55 stupnjeva) i fermentira u uređaju koji zadržava toplinu.
Jugurt proizvode se na Sjevernom Kavkazu (u Kabardino-Balkariji). Ovo je cijeđeno kiselo mlijeko, izvana slično gustom kiselom vrhnju ili pasti. Masti u njemu je 12-13 posto, a vode ne više od 70 posto. Od takvog cijeđenog kiselog mlijeka pripremaju se razna jela. Može se dugo čuvati za konzumaciju tijekom zimskih mjeseci u obliku kremastog proizvoda pod nazivom brnatz matsun.
Airan- miješana tekućina jugurt, koja se priprema u domaćinstvu za budućnost. Radi boljeg skladištenja, sirutka se djelomično uklanja iz miješanog ugruška i soli.
Jogurt, ili yagurt, ili yaurt, postao je raširen u Europi i Americi. U Bugarskoj je to odavno poznato. U nekim zemljama jogurt se proizvodi od djelomično isparenog mlijeka ili od punomasnog mlijeka kojem se dodaje mlijeko u prahu.
Shubat (u Kazahstanu), ili chal (u Turkmenistanu)- kiselo mliječno jako pjenušavo piće s izraženim kiselo-mliječnim okusom i mirisom kvasca iz mlijeka deva. Početna starter za pripremu napitka je kiselo mlijeko deve - katyk.
napitak od kiselog mlijeka kurunga uobičajen među Burjatima, Mongolima, Tuvancima, Khakasima, Oirotima itd. To je proizvod mliječne kiseline i alkoholnog vrenja, ugodnog okusa, ne razlikuje se puno po teksturi od koumisa. Destilacijom kurungi dobivaju mliječno vino kontejner -
uskoro i polutekuće hranjivo piće arsu.
Osim navedenih napitaka, tu su i zanimljiva, a da ne govorimo o običnom jogurtu, mechnikov jogurt(od običnog se razlikuje po kiselkastom okusu i gustom ugrušku) i južno podsireno mlijeko(malo viskozna, peckavog, osvježavajućeg okusa).
Uvod
1. Na povijest problema
2.1 Mlijeko kao predmet tehnološke obrade
3. Mliječni proizvodi
3.2 Podsireno mlijeko
3.3 Acidofilna hrana
4. Tehnološki proces proizvodnje mlijeka i mliječnih proizvoda
5. Eksperimentalni dio
5.1 Metode za određivanje masti u mlijeku
5.2 Određivanje masti u mlijeku
5.3 Senzorna procjena kvalitete mlijeka
5.4 Određivanje kiselosti mlijeka i kefira
5.5 Rasprava o rezultatima
Zaključak
Bibliografija
Uvod
Mlijeko i mliječni proizvodi zauzimaju važno mjesto u ljudskoj prehrani. Oni tijelu osiguravaju povoljno uravnotežene i lako probavljive bjelančevine, masti, ugljikohidrate, minerale i vitamine.
Nutritivna i biološka vrijednost mlijeka
Vjeverice- biološki najvrjednija komponenta. Mliječni proteini imaju lipotropna svojstva, reguliraju metabolizam masti, povećavaju ravnotežu hrane i apsorpciju drugih proteina. S amfoternim svojstvima, mliječni proteini štite tijelo od otrovnih tvari.
Mliječni šećer(laktoza) je izvor energije za biokemijske procese u tijelu, pospješuje apsorpciju kalcija, fosfora, magnezija, barija.
Minerali mlijeko igra značajnu ulogu u plastičnim procesima stvaranja novih stanica tkiva, enzima, vitamina, hormona, kao i u mineralnom metabolizmu organizma.
biološka vrijednost mlijeko je nadopunjeno prisutnošću gotovo cijelog kompleksa vitamina poznatih i potrebnih za ljudsko tijelo, čiji sadržaj varira ovisno o prehrani životinja; u pravilu se povećava ljeti kada se stoka drži na zelenim pašnjacima.
Jedna litra mlijeka zadovoljava dnevne potrebe odrasle osobe za životinjskim mastima, kalcijem, fosforom; 53% u životinjskim proteinima; 35% - biološki aktivne neesencijalne masne kiseline i vitamini A, C, tiamin; 12,6% u fosfolipidima i 26% u energiji. Energetska vrijednost mlijeka je 2720*10 J/kg.
Prisutnost svih komponenti u optimalnoj kombinaciji i lako probavljivom obliku čini mlijeko iznimno vrijednim, nezamjenjivim proizvodom za dijetnu i terapijsku prehranu, posebno za gastrointestinalne bolesti, bolesti srca i krvnih žila, jetre, bubrega, dijabetes melitus, pretilost, akutne bolesti. gastritis. Treba ga svakodnevno konzumirati kao dio uravnotežene prehrane za održavanje tonusa i kao čimbenik povećanja očekivanog životnog vijeka.
Mlijeko je od izuzetne važnosti u prehrani djece, osobito u prvom razdoblju njihova života. Protein ljuske masnih globula sadrži značajnu količinu fosfolipida, arginina i treonina - aminokiselina koje normaliziraju procese rasta i razvoja tijela. Mlijeko je glavni izvor lako probavljivog fosfora i kalcija za izgradnju koštanog tkiva.
Biološku vrijednost mlijeka nadopunjuje i činjenica da pomaže u stvaranju kiselog okruženja u crijevnom traktu i suzbijanju razvoja truležne mikroflore.
Stoga se mlijeko i mliječni proizvodi također naširoko koriste kao lijek za intoksikaciju tijela otrovnim proizvodima truležne mikroflore. Dnevna norma potrošnje mlijeka za odraslu osobu je 0,5 litara za dijete 1 litra.
Mliječni proizvodi se proizvode od mlijeka. Dugo se vjerovalo da mliječni proizvodi liječe tijelo. Razvojem mikrobiologije, prehrane i otkrićem antibiotika, znanstveno su potkrijepljena ljekovita svojstva ovih proizvoda. Velika zasluga u tome pripada velikom ruskom fiziologu i mikrobiologu I. I. Mečnikovu. Baveći se problemima dugovječnosti, znanstvenica je početkom 20. stoljeća došla do zaključka da je jedan od uzroka preranog starenja stalno trovanje organizma proizvodima raspadanja hrane. "Odavde je jedini zaključak", napisao je I. I. Mechnikov, "što crijeva više obiluju mikrobima, to više postaje izvor zla koje skraćuje postojanje."
Poznato je da sada ljudi češće obolijevaju, bolesti postaju sve ozbiljnije, liječe se dugo i ne uvijek uspješno. Koji je razlog? Ekologija, stres, neadekvatna, loša prehrana – sve to smanjuje imunitet – obranu organizma, dakle bolest. Svi to znaju! Trgovina nudi puno prehrambenih proizvoda, proizvođači hvale svoje proizvode, ali jesu li tako kvalitetni?
Imaju li kupljeni proizvodi ono što bi trebalo biti? Jesu li sigurni za tijelo? Naša gimnazija već tri godine istražuje razne prehrambene proizvode: mesne prerađevine, med, jaja, sokove, mlijeko i mliječne proizvode.
Odabiremo temu: “Mlijeko i fermentirani mliječni proizvodi, tehnologija proizvodnje, istraživanje kvalitete, biološka uloga u životu organizma”, budući da je mlijeko univerzalni prehrambeni proizvod, a proizvodi od njega imaju svjež okus, korisne mikroorganizme, gljive , proteini potrebni tijelu i masti. U posljednje vrijeme mnogo se govori o krivotvorenju proizvoda, pa nas je zanimalo da li kemijski sastav mlijeka i fermentiranih mliječnih proizvoda ispunjava zahtjeve GOST-a, kao i procijeniti odgovornost proizvođača za kvalitetu proizvoda. njihove proizvode. Neka istraživanja su provedena u školskom laboratoriju, ali glavno je da smo uspjeli raditi u laboratorijima Dalekoistočnog državnog tehničkog sveučilišta, koje obučava stručnjake za mliječnu industriju.
Izražavamo zahvalnost za organizaciju i pomoć u provođenju istraživanja na našu temu Maksimova Svetlana Nikolaevna, voditeljica odjela za prehrambene proizvode i učiteljica odjela Shtanko Tatyana Ivanovna.
Cilj našeg rada: upoznati se s tehnološkim procesom proizvodnje mlijeka i fermentiranih mliječnih proizvoda, eksperimentalno ispitati njihovu kvalitetu u skladu s Državnim standardom.
Radni zadaci:
Odredite kiselost mlijeka i kefira.
Odredite sadržaj masti u mlijeku.
Ocijeniti organoleptičke pokazatelje.
1. Na povijest problema
Naši daleki preci znali su prerađivati mlijeko i koristiti ga ne samo u prirodnom obliku. Herodot je u 5. stoljeću prije Krista izvijestio da je najomiljenije piće Skita bilo kobilje mlijeko pripremljeno na poseban način - koumiss. Kumis i podsireno mlijeko spominju se u medicinskim knjigama 17. stoljeća kao lijek za tuberkulozu, trbušni tifus i groznicu.
Čovjek odavno poznaje ljekovitu moć mlijeka. Hipokrat je, na primjer, prepisivao mlijeko bolesnicima s tuberkulozom. Također je smatrao da je izuzetno koristan kod živčanih poremećaja. Aristotel je kao najvrjednije prepoznao kobilje mlijeko, zatim magareće, kravlje i konačno kozje. Plinije Stariji izolirao je kravlje mlijeko. Međutim, također je tvrdio da se svinjsko mlijeko može koristiti i u medicinske svrhe.
Aviceninim mlijekom aktivno je liječio razne bolesti. Smatrao je to korisnim za djecu i ljude "naprednih godina". Prema Avicenni, najljekovitije je mlijeko onih životinja koje nose fetus otprilike isto vrijeme kao i osoba. S tim u vezi, smatrao je da je kravlje mlijeko najprikladnije za ljude.
Izvanredni ruski znanstvenik S.P. Botkin nazvao je mlijeko "dragocjenim lijekom" za liječenje srca i bubrega. Ljekovitost mlijeka također je visoko cijenio autor "ruske metode" liječenja bolesnika s tuberkulozom kumisom, G. A. Zakharyin. Svima i uvijek, pisao je I. P. Pavlov, mlijeko se smatra najlakšom hranom i daje se kod slabog i bolesnog želuca i uz masu teških općih bolesti.
Krajem 19. stoljeća peterburški liječnik Karell koristio je mlijeko za liječenje bolesti želuca, crijeva, jetre i drugih bolesti. Štoviše, prvi je upotrijebio obrano mlijeko, postupno povećavajući dozu s 3 na 12 čaša dnevno i ne dajući pacijentu drugu hranu nekoliko dana. Ova metoda liječenja u potpunosti se opravdala i odobrila ju je Botkin.
Gotovo svugdje mlijeko se aktivno koristilo u narodnoj kozmetici. Dakle, u starom Rimu magareće mlijeko se smatralo najprikladnijim lijekom za bore. Pompeja, druga Neronova žena, kupala se od magarećeg mlijeka, a tijekom putovanja obično ju je pratilo krdo od 500 ovih životinja. Avicenna je tvrdio da mlijeko smanjuje ružne mrlje na koži, a ako ga popijete, uvelike popravlja ten. Pogotovo ako se pije sa šećerom. Sirutka od skute, kada se utrlja u kožu, uništava pjege.
Pa ipak, u svako doba, mlijeko je bilo cijenjeno uglavnom zbog svojih nevjerojatnih nutritivnih svojstava. Prema prikladnom izrazu I. P. Pavlova, “mlijeko je nevjerojatna hrana koju je sama priroda pripremila”.
2. Mlijeko
Kravlje mlijeko je produkt lučenja kravlje mliječne žlijezde. To je bijela tekućina žućkaste nijanse i specifičnog blago slatkastog okusa. Mlijeko nastaje u mliječnoj žlijezdi kao rezultat dubokih promjena u sastojcima hrane u tijelu životinje. Mliječna žlijezda krave sastoji se od stanica prožetih živcima, mreže krvnih i limfnih žila koje isporučuju tvari potrebne za sintezu mlijeka. Stanice tvore male vezikule - alveole, u kojima se nalazi formirano mlijeko. Alveole su sjedinjene u lobule i međusobno komuniciraju kroz tanke tubule koje vode do posebne šupljine zvane cisterna, gdje se nakuplja mlijeko.
Fiziološki proces stvaranja mlijeka vrlo je složen, a mnoge njegove pojave još uvijek su nedovoljno proučene. Utvrđeno je da se glavni sastojci mlijeka sintetiziraju u mliječnoj žlijezdi iz tvari koje unosi krv. Samo mali dio tvari (mineralni elementi, vitamini, enzimi, hormoni, imunološka tijela) iz krvi prelazi u mlijeko u nepromijenjenom obliku.
Kravlje mlijeko se uglavnom koristi izravno za hranu i preradu, rjeđe kobile, koze, ovce i jeleni.
2.1 Mlijeko kao predmet tehnološke obrade
Glavni pokazatelji mlijeka kao predmeta tehnološke obrade su: sastav, stupanj čistoće, organoleptička, biokemijska, fizikalna i mehanička svojstva, kao i prisutnost otrovnih i neutralizirajućih tvari u njemu. Pri korištenju opreme visokih performansi vrlo je važno sačuvati svojstva mlijeka i njegovih sastojaka. Zbog toga mliječne tehnologije moraju imati opsežno znanje o kemijskim, biokemijskim i fizikalnim svojstvima sastojaka mlijeka.
Sastav mlijeka. Mlijeko se sastoji od vode i hranjivih tvari raspoređenih u njemu – masti, proteina, ugljikohidrata, enzima, vitamina, minerala, plinova. Te tvari nakon uklanjanja vode i plinova nazivaju se suhi mliječni ostaci. Sadržaj suhe tvari i njenih pojedinačnih komponenti nije konstantan tijekom razdoblja laktacije. Najviše varira količina masti, a zatim proteina. Sadržaj laktoze i soli, naprotiv, gotovo se ne mijenja tijekom cijelog razdoblja laktacije. Raspon fluktuacija usko je povezan s veličinom čestica pojedinih komponenti.
Voda. Voda je bitan dio mlijeka i određuje njegovo fizičko stanje. Mlijeko u prosjeku sadrži 87% vode.
Mliječna mast. Osnova mliječne masti su trigliceridi, koji su esteri trihidričnog alkohola glicerola i masnih kiselina. Mliječna mast je od najveće važnosti za preradu mlijeka u odnosu na ostale njegove komponente.
U mliječnoj masti identificirano je više od 60 masnih kiselina. Najvažniji od njih su: palmitinska, miristinska, oleinska i stearinska. Sadržaj masnih kiselina u mliječnoj masti zimi i ljeti je različit. Zimi mliječnu mast karakterizira veća razina miristinske, laurinske i palmitinske kiseline, a ljeti - linoleinske. Značajka mliječne masti je prisutnost velikog broja hlapljivih kiselina male molekularne težine, topljivih u vodi.
Maseni udio masti u kravljem mlijeku u prosjeku iznosi 3,6 - 3,9%. U mlijeku je u obliku malih kuglica: u ohlađenom mlijeku - u obliku suspenzije, a u neohlađenom - emulzije.
Vjeverice su složeni makromolekularni dušikovi spojevi.
Aminokiseline su osnova proteinskih molekula. Mliječni proteini sadrže 18 aminokiselina, od kojih se 8 smatra esencijalnim. Mlijeko sadrži 3,2% proteina (kazein, laktalbumin, laktoglobulin i dr.), a apsorbira se puno bolje od bjelančevina mesa. Mliječni proteini u kombinaciji s biljnim proizvodima (npr. krumpirom, mahunarkama i žitaricama) stvaraju nutritivne kombinacije koje su posebno vrijedne za organizam, njihov sadržaj u mlijeku varira ovisno o pasmini stoke, razdoblju laktacije, vrsti hrane i drugim čimbenicima.
Mliječni šećer(laktoza) čini približno 4,9% ukupnog volumena mlijeka. Stvara najbolje uvjete za zdravu crijevnu floru, apsorpciju kalcija, te općenito iznimno povoljno utječe na stanje gastrointestinalnog trakta. No, u većini slučajeva upravo je laktoza i nedostatak enzima kod ljudi koji je razgrađuju odgovorni za takozvanu “netoleranciju na mlijeko”. Ova se bolest očituje disfunkcijom gastrointestinalnog trakta.
Mlijeko je bogato svim poznatim vitaminima i enzimima, a posebno vitaminima B2 i B12 u proizvodu. čaša mlijeka zadovoljava 1/5 dnevne potrebe za riboflavinom. Posebno želim reći o vitaminu D, koji je vrlo važan za formiranje kostiju i zuba.
Mineralni sastav mlijeka je izuzetno raznolik, osim vitamina i enzima uključuje: kalij, kalcij, fosfor, željezo, jod. Među njima važno mjesto zauzima kalcij. Pripada tvarima vitalnim za tijelo, sadržan je u koštanom i zubnom tkivu, osiguravajući njihovu snagu. Igrajući ključnu ulogu u složenim staničnim procesima koji rezultiraju funkcijom mišića, kalcij također regulira rad srca. Nedovoljnom upotrebom ovog minerala, osobito u prvih 30 godina života, drastično raste rizik od raznih ozljeda kostiju, od prijeloma do poremećaja držanja.
Sastav mlijeka nije stalan. Odsutnost jedne od tvari ili neznatno odstupanje njezine količine od norme ukazuje na bolesno stanje životinje ili inferiornu prehranu.
Svojstva mlijeka kao predmeta tehnološke obrade ne ovise samo o njegovom sastavu. Ali u većoj mjeri od bioloških i kemijskih pokazatelja: baktericidna aktivnost i kiselost. Baktericidno djelovanje je svojstvo svježe pomuzenog mlijeka da potiskuje razvoj mikroorganizama povezanih s prisutnošću imunoloških tijela koje proizvodi tijelo životinje i koje iz krvi dolaze u mliječnu žlijezdu.
Kiselost mlijeka je posljedica prisutnosti kiselih soli i proteina u njemu. Titrabilan je i aktivan. Jedinica za kiselost je Turnerov stupanj, (ºT). 1 stupanj Turnera jednak je broju mililitara 0,1 otopine natrijevog (kalijevog) hidroksida, koji se troši na neutralizaciju kiselih spojeva u 100 ml mlijeka. Razrijeđen dvaput destiliranom vodom. Kiselost svježe pomuzenog mlijeka je 16 -18 ºT. Uzrokuju ga kisele soli - dehidrofosfati i dehidrokcitrati, proteini - kazein i proteini sirutke, ugljična kiselina, kiseline.
3. Mliječni proizvodi
Jedno od izvanrednih svojstava mlijeka je njegova sposobnost fermentacije. Čini se da pokvareni proizvod nakon nekog vremena odjednom dobiva potpuno novi okus i ugodnu aromu. Ljudi su odavno primijetili ovo svojstvo mlijeka i koristili ga za vlastitu korist.
Okus i konzistencija ovih proizvoda ovise o mnogim čimbenicima - svojstvima mlijeka, vrstama starter kultura, metodama fermentacije itd. Fermentirani mliječni proizvodi pripremaju se od mlijeka, gotovo svih vrsta domaćih životinja. Kod nas se u tu svrhu uglavnom koristi mlijeko krava, kobila i ovaca.
Kao starter kulture koriste se čiste kulture bakterija mliječne kiseline sa ili bez dodatka kultura mliječnog kvasca: streptokoka mliječne kiseline, bugarskog bacila, acidofilnog bacila, bakterija koje stvaraju aromu itd.
U pravilu se razlikuju dvije skupine fermentiranih mliječnih proizvoda. Prvi od njih su proizvodi dobiveni fermentacijom mliječne kiseline (jogurt, acidofilno mlijeko, svježi sir itd.), Drugi - proizvodi dobiveni kao rezultat miješanja (mliječna kiselina i alkoholna fermentacija 9 kefir, koumiss itd.). ). Proizvodi prve skupine imaju delikatan okus, imaju gust i ujednačen ugrušak. Nasuprot tome, proizvodi miješane fermentacije imaju oštriji, lagano peckavi okus zbog prisutnosti etilnog alkohola i ugljičnog dioksida, osjetljivog ugruška. Prožeta najmanjim mjehurićima ugljičnog dioksida, kiselo vrhnje također je rezultat fermentacije.
Mlijeko je optimalan supstrat za rast mnogih predstavnika korisne mikroflore - bakterija mliječne kiseline, bifidobakterija, Escherichia coli, kvasca. Uvođenje posebno odabranih sojeva bakterija mliječne kiseline, bifidobakterija u sastav fermentiranih mliječnih proizvoda pridonosi boljoj apsorpciji kalcija kod odraslih i djece. Smanjenje razine kolesterola u krvi, osigurava fiziološku potrebu tijela za vitaminima, aminokiselinama. Antioksidansi, aktiviraju stvaranje mikrobne laktaze.
Nedavno se pojavila nova generacija probiotika. Temelji se na genetski modificiranim sojevima mikroorganizama željenih svojstava. Primjerice, subalin probiotik: da bi ga dobili, autori su koristili jedan od sojeva koji su dio biosporinskog probiotika, u koji je umetnut gen za antivirusno djelovanje odgovoran za proizvodnju univerzalnog antivirusnog agensa interferona. Rekombinantni probiotici se također proizvode s genom za otpornost na eritromicin.
Postoje i drugi kriteriji za odabir sojeva unesenih u proizvod. To je prvenstveno sigurnost za ljudski organizam, otpornost na antibiotike, danas najčešće korištena u medicini, sposobnost aktivnog upijanja širokog spektra vitamina i mikroelemenata. Imaju imunostimulacijski učinak. Neki istraživači ovaj učinak probiotičkih kultura pripisuju stimulaciji ili proizvodnji interferona koji proizvodi ljudi. Osim toga, danas znanstvenici aktivno traže sojeve u kojima su ta svojstva izražena što je više moguće. Na Zapadu su slična istraživanja provedena s predstavnicima rodova: Lactococus, Enterocrocus, Streptococcus. Broj živih stanica ovih mikroorganizama u epruveti iznosi milijarde jedinica koje tvore kolonije po gramu. Bifidobakterije i laktobacili danas poznati također imaju svojstva povećanja nespecifične otpornosti organizma.
3.1 Kefir
Domovinom kefira smatra se sjeverna padina Kavkaskog lanca. Gdje među različitim plemenima postoji pod raznim imenima: kafir, kepy, khagu, chyppe i mnogi drugi.
U selima planinara na ovim obroncima kefir se pripremao od pamtivijeka. Smatralo se ne samo izvrsnom hranjivom tvari. Ali i ljekoviti napitak za mnoge teške bolesti, kao što su konzumacija, škrofula, anemija...
U Rusiji se kefir pojavio relativno nedavno, a njegov izgled povezan je s cijelom detektivskom pričom. Sredinom 19. stoljeća pojavile su se priče o tajanstvenom napitku koji su pripremali stanovnici Sjevernog Kavkaza: Navodno liječi bolesne, produžuje život. Osim toga, ukusan je, hranjiv i blago opojan. Mnogi koji su putovali na Kavkaz pili su kefir, ali nitko nije znao kako se pravi. Gornjaci su sveto čuvali tajnu i nikome je nisu prodavali. Stoga je jedini način da se dobije kvasac bio da ga se ukrade. Neki su narodi čak imali poseban obred krađe kvasca.
Ruski znanstvenici nisu uspjeli umjetno dobiti kefirne gljive. Zatim je u proljeće 1908. jedan od ruskih uzgajivača mliječnih proizvoda poslao svoju mladu obrtnicu na Kavkaz, koja je uspjela donijeti deset kilograma kefirnih gljiva u Rusiju. Od tada je u Rusiji započela industrijska proizvodnja kefira.
Glavnu mikrofloru kefirnih gljiva čine tri vrste mikroorganizama: bacili mliječne kiseline, streptokoki i tremor. No, osim ovih bakterija, kefirne gljive uključuju i bakterije octene kiseline i mikroorganizme koji stvaraju aromu. Upravo ti mikroorganizmi određuju specifičan okus i aromu kefira, te njegove nutritivne kvalitete.
Mikroorganizmi koji čine kefir gljivicu tijekom svog životnog djelovanja uzrokuju različite promjene u mlijeku: bacili mliječne kiseline i streptokoki mliječne kiseline uzrokuju mliječno kiselo vrenje, a kvasac alkoholno vrenje. Tijekom ovih procesa sastavni dijelovi mlijeka prolaze kroz promjene različitih dubina, posebno za mliječni šećer. Ugljični dioksid i alkohol koji nastaju kao rezultat hidrolize šećera, kada uđu u ljudski želudac, aktiviraju njegovu aktivnost, ubrzavaju proces probave, potiču apetit.
3.2 Podsireno mlijeko
O lakoći pripreme ovog proizvoda govori i sama riječ "sirišteno mlijeko". Sada u svijetu postoji veliki broj jogurta, koji se razlikuju ovisno o korištenom mlijeku (pasterizirano ili sterilizirano), vrsti mliječnog kvasca. Postoje sljedeće vrste podsirenog mlijeka: obično, Mečnikov, ukrajinsko (ryazhenka). Varenets, acidofilni, južni, jogurt itd.
U novije vrijeme u inozemstvu se proizvode neke vrste kiselog mlijeka s raznim aromatičnim i aromatičnim dodacima. Prije svega, to su šećer, med, voćni i bobičasti sokovi.
Jogurt običan. Ovo podsireno mlijeko priprema se na sljedeći način: mlijeko se pasterizira na 85ºS bez starenja, a zatim se hladi na 35-40ºS u hladnoj vodi. Mlijeko treba pasterizirati i ohladiti u istoj posudi, zatim se u mlijeko dodaje starter (streptokok mliječne kiseline), dobro promiješa i prelije u staklene boce ili staklenke. Banke se zatvaraju papirom sa škrobnom pastom i drže na 35 - 38 C. Nakon 4 - 6 jogurt je spreman. Ostaje ga ohladiti na 8ºS i upotrijebiti u roku od jednog dana nakon proizvodnje.
U usporedbi s drugim fermentiranim mliječnim proizvodima, jogurt ima nižu kiselost. Zato se koristi u dječjoj i kliničkoj prehrani. Ovisno o korištenom mlijeku (punomasno ili obrano, obrano), sirenje je masno ili obrano.
Ryazhenka. Ovo podsireno mlijeko posebno je popularno u Ukrajini. Ima okus pečenog mlijeka i kremaste boje sa smećkastim nijansama. Ryazhenka se priprema od mješavine mlijeka i vrhnja 6% masti. Smjesa se podvrgava utapanju, t.j. izdržati visoku temperaturu. Tijekom sterilizacije mlijeko se drži 10-15 minuta na 110-120ºS pod pritiskom; ponekad se sterilizacija zamjenjuje pasterizacijom na temperaturi od 95ºS s izlaganjem od 3-5 sati (mlijeko vene).
Potpuno neočekivana svojstva otkrili su domaći istraživači u ryazhenki. Pokazalo se da je, poput proizvoda koji sadrže visoke koncentracije živih bifidobakterija, u stanju normalizirati sadržaj bifidobakterija u tijelu. Znanstvenici vjeruju da je to zbog činjenice da u ryazhenki postoje nepoznati bifidogeni čimbenici, koji se očito stvaraju tijekom proizvodnje ovog ukusnog i zdravog pića. Dodavanjem šećera možete dobiti slatko fermentirano pečeno mlijeko.
Varenets. Ovo je stari napitak od fermentiranog mlijeka. Priprema se od pečenog mlijeka. Sastav kiselog tijesta je isti kao i ryazhenka. Ugodan okus Varenetsu daju komadići mliječne pjene smještene na njegovoj površini.
3.3 Acidofilna hrana
Trenutno se proizvodi nekoliko proizvoda ove skupine: acidofil, acidofilno mlijeko, acidofilno kvasac, acidofilni jogurt i acidofilna pasta. Obavezna komponenta svih ovih proizvoda je acidophilus bacillus. Istraživanja djelovanja ovog mikroorganizma otkrila su njegove nevjerojatne sposobnosti: ukorijenjuje se puno bolje od drugih bakterija mliječne kiseline u ljudskom crijevu, potiskujući razvoj truležnih i nekih patogenih mikroorganizama. Štoviše, acidophilus bacillus je otporan na mnoge antibiotike koji se koriste za liječenje ljudi, tako da jedenje acidofilne hrane tijekom liječenja antibioticima pomaže u obnavljanju normalne crijevne mikroflore.
Zbog toga se acidofilni fermentirani mliječni proizvodi naširoko koriste u kliničkoj prehrani, posebice kod gastrointestinalnih bolesti i za ishranu dojenčadi.
Sastav starter kultura nekih fermentiranih mliječnih proizvoda uključuje ne samo acidofilni bacil, već i druge fermentirane mliječne organizme: mliječnokiseli streptokoke, mliječni kvasac, kefirne gljive, t.j. koriste se starter kulture jedne kulture i kombinirane.
Acidophilus. Za pripremu acidofilusa koristi se starter kultura jedne kulture ili kombinacije. Sastoji se od acidofilnog bacila, streptokoka mliječne kiseline i kefirnih gljivica.
Mlijeko se zagrijava na temperaturu od 85ºC, a zatim hladi na 40-43ºC u hladnoj vodi. Zatim se dodaje pripremljeno kiselo tijesto (50 g kiselog tijesta na 1 l mlijeka), dobro promiješa, drži do fermentacije, koja obično traje 6-8 sati. U prva 2 sata fermentacije mlijeko se promiješa 2-3 puta. Nakon fermentacije acidofil se ohladi na 6-8ºC.
Kiselost acidofila je niska, jer fermentacija ne traje dugo. Spremni acidofil karakterizira jednoličan i gusti ugrušak bez oštrog odvajanja seruma. Slatki acidofil možete pripremiti i dodavanjem šećernog sirupa po ukusu u mlijeko prije fermentacije.
acidofilno mlijeko. Proizvodi se od običnog mlijeka, zagrijanog na 90-95ºS s izlaganjem od 2-5 minuta. Acidophilus bacillus se koristi kao starter. Ponekad se acidofilnom mlijeku dodaju šećer, med, vanilin itd. Ovo mlijeko ima konzistenciju viskozne tekućine. Čuvano acidofilno mlijeko na 3-6ºS.
acidofilno mlijeko kvasca. Mlijeko se pasterizira i zatim ohladi na 30-32ºS. Kiselo tijesto za dobivanje takvog mlijeka sastoji se od acidofilnog bacila i mliječnog kvasca. Inače, postupak pripreme acidofilno-kvasnog mlijeka sličan je pripremi acidofila. Gotov proizvod ima kiselo-mliječni okus s okusom kvasca. Konzistencija mu je homogena, pomalo viskozna i viskozna.
Acidofilni jogurt. Razlikuje se od običnog jogurta po tome što se u kiselo tijesto, osim mliječnokiselih streptokoka, dodaje i acidofilni bacil. Pod njegovim utjecajem podsireno mlijeko dobiva kiseliji okus, a konzistencija postaje viskoznija od običnog podsirenog mlijeka.
acidofilna pasta. Ovo nije ništa drugo nego koncentrirano acidofilno mlijeko. Izrađuje se pomoću istog startera kao acidofilno mlijeko. I samo mlijeko, prije nego što se u njega unese starter, zgusne se do sadržaja od oko 30% krutih tvari u njemu. Često se ova pasta priprema s punilima, najčešće voćem i bobicama, šećerom, medom.
4. Tehnološki proces proizvodnje fermentiranih mliječnih proizvoda
Sve vrste fermentiranih mliječnih napitaka proizvode se fermentacijom pripremljenih sirovina sa starterima određenih čistih kultura. Dobiveni ugrušak se ohladi, a za neke proizvode dozrijeva.
Za dobivanje fermentiranih mliječnih napitaka koriste se punomasno i obrano mlijeko, vrhnje, kondenzirano mlijeko i mlijeko u prahu, natrijev kazeinat, mlaćenica i druge mliječne sirovine, kao i ekstrakt slada, šećer, voćni i bobičasti sirupi, džemovi, cimet i dr.
Postoje dva načina za proizvodnju fermentiranih mliječnih napitaka - rezervoar i termostatski.
metoda spremnika. Tehnološki proces proizvodnje fermentiranih mliječnih napitaka metodom rezervoara sastoji se od sljedećih tehnoloških radnji: priprema sirovina, normalizacija, pasterizacija, homogenizacija, hlađenje, fermentacija, fermentacija u posebnim posudama, hlađenje skute, dozrijevanje skute (kefir, kumis ), ambalaža.
Za proizvodnju fermentiranih mliječnih napitaka koristi se mlijeko najmanje drugog razreda s kiselošću ne većom od 19 ° T, koje je prethodno očišćeno. Obrano mlijeko, mlaćenica, vrhnje, kondenzirano mlijeko i mlijeko u prahu, natrijev kazeinat i punila za voće i bobičasto voće moraju biti kvalitetne bez stranih okusa i mirisa te nedostataka u teksturi.
Kiselomliječni napici proizvode se s različitim masenim udjelima masti: 6; 4; 3.2; 2,5 1,5; jedan %. Stoga se izvorno mlijeko sukladno tome normalizira na potrebni maseni udio masti. Normalizacija mlijeka se vrši u mlazu na separatorima-normalizatorima ili miješanjem. Hrana s niskim udjelom masti proizvodi se od obranog mlijeka.
Kod normalizacije sirovina miješanjem, masa proizvoda za miješanje određuje se formulama materijalne bilance ili receptom.
Normalizirane sirovine se podvrgavaju toplinskoj obradi. Kao rezultat pasterizacije uništavaju se mikroorganizmi u mlijeku i stvaraju se uvjeti pogodni za razvoj starter mikroflore. Najbolji uvjeti za razvoj mikroorganizama stvaraju se ako se mlijeko pasterizira na temperaturama blizu 100 °C. U tim uvjetima dolazi do denaturacije proteina sirutke koji sudjeluju u izgradnji strukturne mreže ugruška, povećavaju se hidratacijska svojstva kazeina i njegova sposobnost stvaranja gušćeg ugruška koji dobro zadržava sirutku. Stoga se u proizvodnji svih fermentiranih mliječnih pića, osim ryazhenka i Varentsa, sirovine pasteriziraju na temperaturi od 85-87 ° C uz izlaganje od 5-10 minuta ili na 90-92 ° C uz izlaganje od 2-3 minute, ryazhenka i Varents - 95-98 ° Uz izlaganje od 2-3 sata Osim toga, sterilizacija mlijeka se također koristi u proizvodnji Varentsa.
Toplinska obrada mlijeka obično se kombinira s homogenizacijom. Kao rezultat homogenizacije na temperaturi od 55-60°C i tlaku od 17,5 MPa, poboljšava se konzistencija fermentiranih mliječnih proizvoda i sprječava se odvajanje sirutke.
Nakon pasterizacije i homogenizacije mlijeko se ohladi na temperaturu fermentacije. Kada se koristi starter pripremljen na termofilnim bakterijama, mlijeko se hladi na 50-55°C, mezofilno - 30-35°C i kefir starter - 18-25°C.
U mlijeko ohlađeno na temperaturu fermentacije odmah se mora dodati starter koji odgovara vrsti proizvoda. Najracionalnije je starter uvoditi u mlijeko u mlazu. Da bi se to učinilo, starter se kontinuirano dovodi kroz dozator u mliječni cjevovod i miješa se s mlijekom u mješalici.
Fermentacija mlijeka se vrši na temperaturi fermentacije. U procesu fermentacije umnožava se mikroflora kiselog tijesta, povećava se kiselost, kazein koagulira i stvara se ugrušak. Završetak fermentacije određen je stvaranjem dovoljno gustog ugruška i postizanjem određene kiselosti.
Nakon fermentacije proizvod se odmah ohladi. Mliječni proizvodi proizvedeni bez sazrijevanja odmah se šalju na hlađenje.
Kefir, proizveden sazrijevanjem, nakon fermentacije se ohladi na 14-16°C i na toj temperaturi dozrijeva. Trajanje zrenja kefira je najmanje 10-12 sati.Tijekom sazrijevanja aktivira se kvasac, dolazi do procesa alkoholnog vrenja, uslijed čega se u proizvodu nakupljaju alkohol, ugljični dioksid i druge tvari, dajući ovom proizvodu specifična svojstva. .
Tehnološka linija za proizvodnju fermentiranih mliječnih napitaka tankerskom metodom prikazana je na sl. 45. Mlijeko iz spremnika za sirovo mlijeko se dovodi u balansni tank, odakle se šalje u rekuperativnu sekciju pasterizacijsko-hlađenog postrojenja, gdje se zagrijava na 55-57 °C.
Za pasterizaciju mlijeka koriste se jedinice za pasterizaciju i hlađenje fermentiranih mliječnih proizvoda u kojima se pasterizacija može provesti uz potrebno izlaganje i naknadno hlađenje na temperaturu fermentacije. Zagrijano mlijeko prvo se šalje u separator-normalizator, a zatim u homogenizator.
Homogenizatori tipa ventila dizajnirani su za homogenizaciju. Iz homogenizatora mlijeko prvo ulazi u odjeljak za pasterizaciju, zatim preko kontrolne ploče - u spremnik i vraća se u rekuperativnu sekciju i. u rashladni dio postrojenja za pasterizaciju-hlađenje, gdje se hladi do temperature fermentacije. Ako nakon izlaska iz odjeljka za pasterizaciju mlijeko nije doseglo zadanu temperaturu, onda se šalje u balansni spremnik na ponovnu pasterizaciju uz pomoć povratnog ventila. Ohlađeno mlijeko ulazi u posudu za proizvodnju fermentiranih mliječnih napitaka, miješajući se sa starterom u mikseru.
Fermentacija mlijeka se vrši u posebnim okomitim posudama s dvostrukim stijenkama opremljenim automatskim mješalicama.
Mikser je dizajniran tako da ne miješa kefir i ne reže ga na slojeve i kockice, već ravnomjerno i istovremeno miješa cijelu masu kefira. Djelomično miješanje ili rezanje koaguluma dovodi do odvajanja sirutke, dok miješanje s miješalicom dovodi do pjene, što zauzvrat uzrokuje odvajanje sirutke.
Automatski uređaj osigurava tijek zrenja prema određenom ciklusu: miješanje - mirovanje - miješanje, a služi i za uključivanje sustava hlađenja. Hlađenje se provodi hladnom vodom ili slanom vodom koja cirkulira kroz prstenasti razmak između unutarnjeg i srednjeg spremnika. Srednji spremnik ima toplinsku izolaciju obloženu zaštitnim omotačem.
Za proizvodnju fermentiranih mliječnih proizvoda koriste se posude kapaciteta 2000, 4000, 6000 i 10000 litara.
Fermentirano mlijeko fermentira se u posudi do potrebne kiselosti. Dobiveni ugrušak se hladi u istoj posudi, a svakih 30-40 minuta uključuje se miješalica da se ugrušak promiješa i brže ohladi. Ako je potrebno sazrijevanje, tada se ugrušak ohladi na temperaturu sazrijevanja i ostavi u posudi za sazrijevanje.
Hlađenje proizvoda može se vršiti in-line. Da bi se to postiglo, mlijeko se fermentira u posudi, a kada se postigne željena kiselost, proizvod se dovodi u pločasti hladnjak, gdje se u mlazu hladi do potrebne temperature i ulazi u međuspremnik, odakle se šalje. za pakiranje.
Kiselomliječni napitci pakiraju se u toplinski zatvorene vrećice ili u staklene posude na automatima za punjenje tekućih mliječnih proizvoda.
5. Eksperimentalni dio
Za eksperiment su korišteni sljedeći uzorci:
1. Mlijeko "Favorite cup" mljekara "Novosibirsk", Novosibirsk.
2. Mlijeko "Kuća na selu" VMK, 3,2%
3. Kefir "Kuća na selu" VMK
4. Kefir "Draga strana" Ussuri mljekara.
Zahtjevi. Sadržaj masti u mlijeku predstavljenom za mjerenje utvrđen je u GOST 5867-92 "Mlijeko i mliječni proizvodi".
5.1 Metode za određivanje masti u mlijeku
Za automatsko određivanje udjela masti u mlijeku i mliječnim proizvodima koriste se fotoelektrične, ultrazvučne, visokofrekventne, konduktometrijske, termoelektrične i druge metode i sredstva.
Fotoelektrični butirometri
Njihov princip rada temelji se na promjeni stupnja apsorpcije ili raspršenja svjetlosnog toka slojem kuglica mliječne masti.
Svjetlosni tok iz izvora zračenja prolazi kroz posudu s ispitivanim proizvodom. Intenzitet ovog toka mijenja se u odnosu na početni ovisno o optičkoj gustoći mlijeka, koja ovisi o sadržaju masti. Rezultirajući protok bilježi fotoelektrični senzor. Kalibracija instrumenata povremeno se provjerava pomoću kalibracijskog filtera optičke gustoće koja odgovara određenoj gustoći mlijeka.
Ultrazvučni butirometri
Princip rada ultrazvučnih butirometara je mjerenje brzine širenja, stupnja apsorpcije ili disperzije ultrazvuka u proizvodu, koji ovise o udjelu masti u mlijeku. Ova ovisnost je izraženija pri temperaturi od 50ºS.
Tipična shema za izradu ultrazvučnih butirometara je sljedeća.
Ultrazvučne vibracije, koje se prenose potopljenim senzorom ili senzorom protoka u mlijeko, percipira sekundarni uređaj koji ih pretvara u električne signale. Blok za brojanje impulsa generira očitanja instrumenta u skladu s primljenim signalima.
Na točnost mjerenja utječe temperatura proizvoda. Stoga je održavanje stalne temperature mlijeka od 50ºS nužan uvjet za mjerenja s visokom preciznošću (do 0,1% masti). Ultrazvučni butirometri imaju prednost u odnosu na fotoelektrične butirometre da ne zahtijevaju homogenizaciju proizvoda, razrjeđivanje ili obradu. Međutim, složenost dizajna i rada, kao i visoka cijena, ograničavaju korištenje ovih uređaja. Koristili smo kiselinsku metodu za određivanje masnoće u mlijeku, koja je prilično točna, pristupačna i široko rasprostranjena u mljekarama.
Za određivanje masti u mlijeku korišteni su sljedeći instrumenti i materijali:
dozatori za mjerenje izoamil alkohola i sumporne kiseline, centrifuga za centrifugiranje brzinom od 1000 o/min, butirometri za mlijeko s granicom mjerenja od 0 do 6% i vrijednošću podjele 0,1%, vodena kupelj, stalak za butirometre, termometri s vrijednošću podjele 0,5ºS, sumporna kiselina (GOST 4204), izoamil alkohol (GOST 5830), destilirana voda (GOST 6709).
5.2 Metoda za određivanje masti tijekom analize
Uzorke mlijeka dobro promiješati, zagrijati do t=20ºS. Ulijte 10 ml sumporne kiseline gustoće 1815-1820 g / m³ u mliječni butirometar s granicom mjerenja od 0 do 6% i vrijednošću podjele od 0,1%.
Pipetom od 10 ml mjerimo uzorak miješanog mlijeka zapremine 10 ml, dozatorom dodamo 1 ml izoamil alkohola. Butirometar zatvorimo suhim gumenim čepom, protresemo butirometar dok se sadržaj potpuno ne otopi, okrenemo butirometar 2-3 puta.
Mlijeko VMK
Pripremamo dva uzorka iz jednog uzorka kako bismo dobili točniji rezultat. Centrifugiranje se provodi u centrifugi 5 minuta. Izvadimo butirometre, stavimo ih u kadu u tronošcu na 5 minuta s čepom prema dolje.
Fiksiranje rezultata na butirometru: na podjelama butirometra nema stupca masti.
Zaključak: u ispitivanom uzorku mlijeka nema masti.
Prema podacima na etiketi, mlijeko bi trebalo sadržavati 3,2% masti, što nije točno (vidi Prilog 1, tablica 1).
5.3 Senzorna procjena kvalitete mlijeka
Izgled je neprozirna tekućina.
Dosljednost- tekućina, homogena.
Okus i miris- nekarakteristično za mlijeko: vodenast okus, bez mirisa.
Boja- bijela, ujednačena sa sivkastom nijansom.
Prema GOST R 52090-2003, organoleptička svojstva proizvoda moraju biti u skladu sa standardima (vidi Dodatak 1, tablicu 2).
5.4 Određivanje kiselosti mlijeka i kefira
Za određivanje kiselosti mlijeka i kefira korišteni su materijali i uređaji:
uređaji: Tikvice od 250 ml, pipete od 20 ml, lijevci, birete za titraciju.
materijali: 0,1 N otopina KOH za titraciju, fenolftalein, 70% alkoholna otopina koncentracije 10 g/dm³, kobalt sulfat koncentracije 25 g/dm³, destilirana voda.
Pripremimo kontrolni standard boje: u tikvicu volumena 250 ml pipetom izmjerimo 10 ml ispitivanog proizvoda, 20 ml destilirane vode i 1 ml 2,5% otopine CoSO4.
Za određivanje kiselosti ovih proizvoda izmjerimo 10 ml proizvoda u tikvice.
U svaku tikvicu dodajte 20 ml destilirane vode i 3-5 kapi alkoholne otopine fenolftaleina.
Dobro protresite tikvice. Titrirati s 0,1 N otopinom NaOH dok se ne dobije stabilna ružičasta nijansa, identična kontrolnom uzorku. Da bismo dobili točne rezultate, ostavit ćemo dva uzorka svakog uzorka.
Obrada rezultata.
Potrošnja lužine za titraciju i kiselost proizvoda.
Zaključak: proučavani uzorci: mlijeko "Kuća na selu", kefir "Kuća na selu", "Draga strana" imaju kiselost u skladu sa zahtjevima GOST R 52090-2003.
Mlijeko "Favorite Cup" do kraja roka trajanja (6 mjeseci) ima nisku kiselost.
Zaključak: pretpostavljamo da ispitni uzorak sadrži tvari koje onemogućuju prirodni proces razmnožavanja mikroorganizama u mlijeku.
Prema organoleptičkim pokazateljima, kefir ima sljedeće karakteristike:
| Ime | kriterijima | karakterističan |
| kefir "Kuća na selu" | izgled | neprozirna gusta tekućina |
| dosljednost | karakterističan za kefir bez sirutke | |
| ukus | kiselo mlijeko osvježavajuće ugodno | |
| miris | ||
| Boja | ||
| kefir "Draga strana" | izgled | neprozirna gusta tekućina |
| dosljednost | karakterističan za kefir s malim uključcima plinskih mjehurića | |
| ukus | kiselo mlijeko, lagano kiselo oštro | |
| miris | svojstven kefiru bez stranih mirisa | |
| Boja | bijela, ujednačena u cijelom |
5.5 Rasprava o rezultatima
Ispitivali smo nutritivnu i biološku vrijednost mlijeka i mliječnih proizvoda. Utvrđeno je da tehnologija prerade primarnih sirovina određuje uvjete realizacije, nutritivnu vrijednost i okus proizvoda.
Tijekom istraživanja usporedili smo mlijeko dva proizvođača, utvrdili da se s povećanjem roka trajanja proizvoda zadržava okus proizvoda, ali se nutritivna vrijednost smanjuje, jer s povećanjem temperature obrade sirovina, gotovo sva korisna mikroflora, toliko potrebna za ljudski gastrointestinalni trakt, propada. Kiselost mlijeka karakterističan je pokazatelj prisutnosti mikroflore, uključujući i one korisne.
Eksperiment je pokazao nisku kiselost mlijeka "Favorite Cup" na kraju roka trajanja, što znači da u njemu praktički nema mikroflore. Mliječna "kuća na selu" ima povoljan okoliš kiselosti za postojanje mikroflore.
Ispitujući ovo mlijeko, prema udjelu masti, utvrdili su njegovu odsutnost, a proizvođač je na pakiranju naveo: "mast -3,2%", dakle, mlijeko ne ispunjava deklariranu kvalitetu i zahtjeve GOST-a za masnoću.
Odsutnost masti, po našem mišljenju, donekle je umanjila okus i miris mlijeka, karakterističan za ovaj proizvod, s udjelom masti od 3,2%: pojavio se vodenasti zalogaj i blagi miris mlijeka.
Organoleptička ocjena mlijeka ne podudara se s onom prema GOST-u za mlijeko s udjelom masti od 3,2%.
Ispitujući kefir dva proizvođača, otkrili smo da se s povećanjem kiselosti proizvoda mijenja okus.
Zaključak
Mlijeko i mliječni proizvodi su doista vrlo važni za osobu.
Proučavajući bakterijsku floru crijeva novorođenčadi, I. I. Mechnikov otkrio je sposobnost mikroba mliječne kiseline da značajno inhibiraju razvoj truležnih bakterija. Na temelju ovog zapažanja, znanstvenik je počeo tražiti mogućnost uzgoja mikroorganizama mliječne kiseline u crijevima odraslih kako bi se suprotstavili drugim, štetnim mikrobima.
Dijetetski i terapeutski učinak fermentiranih mliječnih proizvoda na ljudski organizam određen je sadržajem u njima različitih korisnih bakterija mliječne kiseline, mliječne kiseline, ugljičnog dioksida, alkohola, vitamina, proteina, masti, enzima, elemenata u tragovima, antibiotika i drugih tvari. koji su prisutni u izvornom proizvodu (mlijeko, vrhnje) ili nastaju kao rezultat procesa fermentacije tih proizvoda.
U procesu istraživanja saznali smo da su ljudi dugi niz godina cijenili mlijeko i mliječne proizvode zbog njihovog okusa, dobrobiti i ljekovitih svojstava. Međutim, ovi se proizvodi ne mogu prepoznati kao nedvosmisleno korisni bez procjene njihove ekološke sigurnosti, što uključuje radijacijsku, bakteriološku, kemijsku sigurnost, kao i bez usklađenosti sa karakteristikama i zahtjevima GOST-a koje je proizvođač proglasio za masnoću, kiselost, gustoću, suhe tvari itd.
Metodologija svih studija mlijeka i fermentiranih mliječnih proizvoda temelji se na znanju iz područja kemije, biologije, što je najbolja potvrda riječi velikog Lomonosova: "Kemija širi ruke u ljudske poslove."
Bibliografija
1. E.A. Bogdanova, G.I. Bogdanov "Proizvodnja punomasnih mliječnih proizvoda" - drugo prerađeno i dopunjeno izdanje. Moskva, Izdavačka kuća za laku i prehrambenu industriju, 1982.
2. E.A. Bogdanova, G.I. Bogdanova „Proizvodnja punomasnih mliječnih proizvoda. - M. "Laka industrija", 1982.
3. S.I. Bredikhin, Yu.V. Kosmodemyansky, V.N. Jurin. Tehnologija i tehnika prerade mlijeka. - "Spike", 2001.- 400-te.
4. L.B. Gusev. Kemija i fizika mlijeka. Vladivostok 2004.
5. G.N. Krus, V.G. Tinyakov, Yu.F. Fofanov. "Tehnologija mlijeka i oprema poduzeća mliječne industrije" - M. Agropromizdat, 1986.
6. S.M. Kunizhev, V.A. Šuvajev. Nove tehnologije u proizvodnji mliječnih proizvoda, M. DeLi print, 2004.
7. Yu.S. Pučkova, V.I. Krishtafovich. "Smjernice za laboratorijske studije" (odjeljak "Mlijeko i mliječni proizvodi"), M. 1999.
8. Tehnologija mliječnih proizvoda. Moskva, VO "AGROPROMIZDAT", 1988.
Faze i izgledi za razvoj kemije i fizike mlijeka. Uloga domaćih znanstvenika u razvoju kemije i fizike mlijeka. Kemija, fizika (i biokemija) mlijeka kao znanost nastala je 20-30-ih godina 20. stoljeća. Profesor G. S. Inikhov i profesor Ya. S. Zaikovsky, a nastavili su i drugi znanstvenici (P. F. Dyachenko, A. I. Ovchinnikov, A. P. Belousoami, I. I. Klimovsky, itd.)
Georgij Sergejevič Injihov (1886-1969).
Profesor G. S. Inikhov posvetio je gotovo 60 godina svog života formiranju nacionalne škole kemije i biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda.
G. S. Inikhov 1910. diplomirao je na Fakultetu fizike i matematike Sveučilišta u Sankt Peterburgu. Od studentskih dana svoju je sudbinu povezivao s mliječnom industrijom - njegov rad na temu "Kemijski sastav i svojstva mlijeka jaroslavskih krava" dobio je diplomu 1. stupnja.
Nakon što je diplomirao na sveučilištu, Georgij Sergejevič odlazi u grad Kurgan, veliko središte za proizvodnju maslaca u Zapadnom Sibiru, gdje postaje voditelj laboratorija za ispitivanje mlijeka.
Ovdje je proučavao fizikalno-kemijske brojeve mliječne masti i utjecaj različitih čimbenika na njih, razvio metodu za kontrolu sadržaja vlage u maslacu.
Godine 1916. pozvan je u Institut za mljekarstvo Vologda na mjesto voditelja eksperimentalne biokemijske stanice, ubrzo je izabran za profesora katedre "Biokemija mlijeka i mliječnih proizvoda", a zatim - 1924. (do 1930.) - rektora. Instituta.
G. S. Inikhov je 1917. razvio metodu za proizvodnju sirila, koje je prethodno bilo uvezeno iz inozemstva, a kasnije je, prema njegovom planu, izgrađena tvornica sirila u Moskvi. Dosta vremena posvetio je proučavanju mehanizma djelovanja sirila na mliječni kazein i utjecaja temperature, kalcijevih soli, kiselosti mlijeka i drugih čimbenika na njegovu aktivnost. Do tada je Georgij Sergejevič postao poznati stručnjak u području biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda.
Godine 1922-1924. napisao je i objavio prve svjetske udžbenike "Kemija mlijeka i mliječnih proizvoda" (za sveučilišta) i "Analiza mlijeka i mliječnih proizvoda". 13. 1934. objavio je "Biokemiju mlijeka" za prehrambena sveučilišta, a 1956. - za sveučilišta mliječne industrije "Biokemiju mlijeka i mliječnih proizvoda" za tehničke škole objavio je 1935. (i ponovno objavio 1951., 1962. i 1970. G.). Zajedno s N. G1. Brio je Napisao priručnik "Metode za analizu mlijeka i mliječnih proizvoda". Po njegovim udžbenicima tada je studiralo tisuće studenata iz cijele zemlje, a iz njih je studiralo više od jedne generacije stručnjaka za mliječnu industriju.
Godine 1930. G. S. Inikhov je vodio znanstveni rad Svesaveznog znanstveno-istraživačkog instituta mliječne industrije i nastavio s aktivnim nastavnim aktivnostima - vodio je odjel i čitao tečaj "Biokemija mlijeka" na Moskovskom institutu inženjera mliječne industrije. . Od 1941. do 1952. G. S. Inikhov je vodio Odsjek za organsku hemiju i kemiju mlijeka u Moskovskom tehnološkom institutu mesne i mliječne industrije, gdje je do 1965. nastavio predavati kolegij "Biokemija mlijeka", G. S. Inikhov i sudjelovao na mnogim kongresima konferencija mliječne industrije, bio je član Nacionalnog odbora za mliječne proizvode SSSR-a, kao i akademskih vijeća brojnih instituta.
Januš Stanislavovič Zajkovski (1887-1952). Profesor Ya. S. Zaikovsky istaknuti je znanstvenik i talentirani učitelj, posvetio je 40 godina svog života služenju mliječnoj industriji i poljoprivredi.
Godine 1912. Ya. S. Zaikovsky diplomirao je na Kemijsko-tehnološkom fakultetu Lvovskog politehničkog instituta i otišao raditi na Agronomsku akademiju kao asistent na Odjelu za opću kemiju. Godine 1914. dodijeljen mu je stupanj doktora kemijskih znanosti.
Svoju istraživačku djelatnost započeo je 1918. u eksperimentalnoj biokemijskoj stanici Vologdskog mliječnog ekonomskog instituta. Ovdje je 1921. godine izabran za profesora Katedre za analitičku kemiju. Svu svoju stvaralačku energiju usmjerava na proučavanje prirode djelovanja kimozina (sirilnog sirila) na mliječne proteine.
Godine 1924. Ya. S. Zaikovsky otišao je raditi u Lenjingradski poljoprivredni institut. U Zootehničkoj pokusnoj stanici Detsko-Selsky proučava metabolizam minerala u tijelu domaćih životinja.
Godine 1925. imenovan je profesorom anorganske kemije na Omskom institutu za poljoprivredu i šumarstvo. Zootehnički laboratorij koji je organizirao obavio je opsežan rad na proučavanju krmiva i njihovog utjecaja na sastav mlijeka. Godine 1930. preustrojen je u Zavod za biokemiju i kemiju mlijeka, koji je vodio do posljednjih dana života.
Za četrdeset godina znanstvenog djelovanja u području biokemije i kemije mlijeka Ya. S. Zaikovsky objavio je šezdeset radova od velike znanstvene i praktične važnosti. Veliku pažnju posvetio je proučavanju koagulacije i svojstava mliječnog kazeina, razvio vlastitu teoriju (teoriju "pjene") stvaranja ulja, proučavao mehanizam kiselog i sirišnog zgrušavanja kazeina u proizvodnji sira, a također i bavila osnovama proizvodnje mliječnih konzervi. Osim toga, razvio je niz novih metoda za proučavanje mlijeka.
Ya. S. Zaikovsky
Djelo je bilo nadaleko poznato. S. Zaikovsky - "Kemija i fizika mlijeka i mliječnih proizvoda", koju je ponovno objavio dva puta (1938. i 1950.). Knjigu je temeljio na materijalu predavanja koje je niz godina čitao studentima odjela za mliječnu industriju Omskog poljoprivrednog instituta (danas Omsko državno agrarno sveučilište).
Pavel Fedorovič Dyachenko (1905-1995) radio je dugi niz godina u VNIMI-u, zatim u Moskovskom tehnološkom institutu za mesnu i mliječnu industriju (trenutačno MGUPB),
Tijekom svog dugog života, P. F. Dyachenko učinio je mnogo na području kemije mliječnih proteina (“Studija mliječnih proteina”, 1959. str.; “Teorija fosfoamidaznog djelovanja sirila”, 1961.; “Proučavanje sastava kazeinata- Kalcij fosfatni kompleks mlijeka”, 1968. i dr.). Razvio je tehnologiju za dobivanje kazeinata, termokalcijevog koprecipitata i drugih proteinskih proizvoda, metodu za određivanje puferskog kapaciteta mlijeka i dr. Jedan je od autora udžbenika za sveučilišta „Tehnologija, mlijeko i mliječni proizvodi“, 1974. godine.
Andrey Ignatievich Ovchinnikov (1907-196U) najprije je radio u Lenjingradskom institutu inženjera mliječne industrije, a zatim u Lenjingradskom institutu za industriju hlađenja (danas Državno poduzeće u Sankt Peterburgu i PT). Napisao je više od 20 znanstvenih članaka („Do volovske rose toplinske koagulacije kazeina“, „Pojednostavljena metoda određivanja kalcija u mlijeku“, „Učinak kalcija na konzistenciju sira“ i dr.).
Aleksandar Pavlovič Belousov (1900-1989) plodno je radio i na području proizvodnje sira i maslaca.
Vrhuncem njegovog rada treba smatrati pisanje njegove temeljne monografije "Fizikalno-kemijski procesi u proizvodnji maslaca uzmućenim vrhnjem" (1984.), Irinej Ivanovič Klimovski (1903.-1996.). Svu svoju ljubav i stvaralačku aktivnost posvetio je sirarstvu. Nadaleko je poznata njegova monografija "Biokemijske i mikrobiološke osnove proizvodnje sira" (1966.).
A. I. Chebotarev (1904-1991), Z. Kh. Dilanyan (1903-1994), D. A. P>anikov (1902-1965) i N. N. Lipatov (1923-1994) i drugi znanstvenici.
Trenutno ogroman znanstveno-istraživački rad u području kemije i fizike mlijeka provode timovi zaposlenika brojnih sveučilišta (gradovi Moskva, Sankt Peterburg, Vologda, Stavropol, Omsk, itd.).
Nutritivna vrijednost mlijeka i mliječnih proizvoda.
Njihova uloga u ljudskoj prehrani. Među ogromnim brojem proizvoda životinjskog i biljnog podrijetla, nutritivno su najvredniji mlijeko i mliječni proizvodi. “Među vrstama ljudske hrane”, napisao je veliki znanstvenik Ivan Petrovič Pavlov, “mlijeko je u izuzetnom položaju... Kako se nevjerojatno hrana koju je sama priroda pripremila izdvaja od niza drugih sorti”
Visoka nutritivna vrijednost mlijeka je da sadrži sve nutrijente potrebne za čovjeka (proteine, lipide, ugljikohidrate, minerale, vitamine itd.) u dobro izbalansiranim omjerima i u lako probavljivom obliku.
Kao što znate, životinjski proteini igraju važnu ulogu u ljudskoj prehrani. Upravo s nedostatkom visokokvalitetnih životinjskih bjelančevina povezano je smanjenje zdravstvenih pokazatelja stanovništva mnogih zemalja - njegovog tjelesnog i mentalnog razvoja, otpornosti na negativne utjecaje, radne sposobnosti, očekivanog životnog vijeka itd.
Prema sadržaju esencijalnih aminokiselina i probavljivosti proteazama u gastrointestinalnom traktu, mliječni proteini su proteini visoke biološke vrijednosti. Međutim, nutritivna vrijednost kazeina donekle je ograničena nedostatkom aminokiseline cistina koja sadrži sumpor (scjena aminokiselina metionina ukupno s cistinom je nešto ispod 100%). Međutim, u proteinima sirutke ravnoteža deficitarnih sumpornih i drugih esencijalnih aminokiselina bolja je nego u kazeinu, stoga je njihova nutritivna vrijednost veća. Stoga dodavanje mliječnih proteina u obliku proteinskih koncentrata biljnim proteinima koji sadrže nedovoljne količine lizina i triptofana poboljšava njihov sastav aminokiselina.
Valja napomenuti da mliječni proteini imaju niz važnih funkcionalnih svojstava koja omogućuju korištenje njihovih koncentrata kao vrijednih sastojaka različitih kombiniranih prehrambenih proizvoda. To uključuje njihov visok kapacitet vezanja vode, viskoznost, geliranje, emulgiranje, stvaranje gtena i niz drugih.
Funkcionalni mliječni proteini uključuju kiseli kazein, natrijeve, kalijeve i citratne kazelate, koncentrate i koncentrate proteina sirutke. Svi oni imaju široku primjenu u mesnoj i mliječnoj, pekarskoj i drugim prehrambenim industrijama kao proteinski dodaci i stabilizatori strukture (proizvodnja topljenih sireva, kiselog vrhnja, jogurta, dječjih mliječnih proizvoda, pudinga, krema, kruha, tjestenine i mesnih proizvoda). Sve to omogućuje poboljšanje kvalitete i biološke vrijednosti tradicionalnih proizvoda te stvaranje temeljno novih vrsta prehrambenih proizvoda.
Istodobno, s nedostatkom životinjskih bjelančevina, proizvodi od bjelančevina soje sada su postali naširoko korišteni. Kombinirani mliječno-proteinski proizvodi na bazi soje (kefir, svježi sir, paste od skute, razne slastice i dr.) preporučuju se za prehranu dijabetičara, bolesnika s anemijom, tuberkulozom, čirom na želucu i drugim bolestima.
Posljednjih godina pojavljuje se sve više dokaza koji ukazuju na to da je mliječni kazein izvor brojnih biološki aktivnih peptida. To uključuje gdikomakropeptide – odcijepljene od k-kazeina pod djelovanjem kimozina i fosfo – peptide dobivene iz 3. kazeina tijekom probave. Oni doprinose stvaranju proteinskih ugrušaka visokog stupnja disperzije, a također pokazuju antigastrinsko djelovanje, odnosno sposobnost inhibiranja želučane sekrecije (ili imaju suprotan fiziološki učinak). Osim toga, prema akad. A. M. Ugolev i niz stranih istraživača, mogu imati analgetski, sedativni učinak.
Mliječna mast i drugi mliječni lipidi od posebne su vrijednosti u ljudskoj prehrani. Kao što znate, biološka vrijednost masti određena je sadržajem višestruko nezasićenih masnih kiselina, točkom taljenja, probavljivošću, količinom vitamina A, O, E (kao i trans-izomera nezasićenih masnih kiselina). U usporedbi sa životinjskim mastima, mliječna mast se bolje apsorbira u ljudskom tijelu, budući da ima nisku točku taljenja (28 ... 3 CGS) i da je u fino raspršenom obliku, njezin koeficijent probavljivosti je 97 ... 99 > 7% . U usporedbi s biljnim mastima, sadrži relativno malo esencijalnih masnih kiselina. Istodobno, prisutnost deficitarne arahidonske kiseline, kratkolančanih masnih kiselina, kao i značajnih količina fosfolipida, vitamina A, O u mliječnoj masti povećava njezinu nutritivnu vrijednost.
U posljednjem desetljeću Rusija je počela razvijati proizvodnju mliječnih proizvoda s kombiniranim ili miješanim sastavom masti (maslac, kiselo vrhnje, sladoled, kondenzirano mlijeko, svježi sir, topljeni sir itd.), za koje se koriste biljne masti. Međutim, kvaliteta i sigurnost mliječnih proizvoda s kombiniranom masnom fazom, proizvedenih u našoj zemlji ili uvezenih iz inozemstva, nisu uvijek zajamčeni. Nažalost, radi uštede, proizvođači biraju jeftina biljna ulja (palmino, repičino itd.) ili zamjene mliječne masti s visokim udjelom trans-masnih kiselina. Stoga je razvoj točnih metoda za suzbijanje krivotvorenja mliječne masti i određivanje masenog udjela nemliječnih masti u proizvodima s mješovitim sastavom masti toliko nužan.
Nutritivnu vrijednost mlijeka, uz proteine i mliječnu mast, određuje laktoza. Jedna od komponenti laktoze - glukoza je izvor sinteze rezervnog ugljikohidrata tijela novorođenčeta - glikogena, a druga komponenta - galaktoza - neophodna je za stvaranje moždanih ganglikozida. Treba napomenuti vrijedna svojstva laktoze - sposobnost poboljšanja apsorpcije kalcija u ljudskom crijevu. I, konačno, vrlo je važna ogromna fiziološka uloga alkalnog derivata laktoze – laktuloze, koja je u svijetu prepoznata kao glavni prebiotik koji se koristi za funkcionalnu prehranu.
Kao što znate, funkcionalni prehrambeni proizvodi dizajnirani su za obnavljanje normalne ljudske mikroflore, koja se sastoji od bifidobakterija i laktobacila. koji je u stanju odoljeti kolonizaciji crijeva patogenim mikroorganizmima. Upravo kršenje normalne crijevne mikroflore, odnosno disbakterioza, praćeno proizvodnjom toksičnih spojeva (fenol, indol, skatol, itd.) od strane truležnih mikroorganizama, dovodi do raznih bolesti i smanjenja životnog vijeka ljudi. Stoga će korištenje laktuloze za obogaćivanje mliječnih proizvoda namijenjenih prehrani ne samo za djecu, već i za odrasle pomoći u rješavanju problema poboljšanja zdravlja stanovništva naše zemlje.
Nutritivna vrijednost mlijeka i mliječnih proizvoda u velikoj mjeri leži u visokom udjelu kalcija u njima (u mlijeku je 120 mt%, svježi sir - 150, u tvrdim sirevima - 850 ... 1100 mt%>).
Kalcij je važna komponenta koštanog tkiva i ljudskih zuba, čineći oko 99% ukupnog kalcija koji dolazi. Ostatak njegove količine nalazi se u sastavu stanične i tkivne tekućine koja je neophodna za zgrušavanje krvi, mehanizam mišićnih kontrakcija, funkcioniranje enzima i sl. Nedovoljnim unosom kalcija u ljudski organizam dolazi do uništavanja zubi kod djece. a javlja se i rahitis, kod odraslih - osteoporoza (demineralizacija koštanog tkiva).
U kravljem mlijeku, kalcij je dobro izbalansiran s fosforom, njihov omjer je 1:1 ... 1,3: 1 (vvorogeis ^ pe - 1: 1,5 ... 1: 2). Za odrasle, Institut za prehranu Ruske akademije medicinskih znanosti preporučuje njihov omjer u hrani jednak 1:1,5, za djecu - 2,3:1.
Kalcij iz prehrane u pravilu je gotovo netopiv u vodi i slabo se apsorbira u tankom crijevu. Iznimka je kalcij u sastavu mlijeka i mliječnih proizvoda, budući da na procese njegove apsorpcije i asimilacije pozitivno utječe laktoza, kao i njegov sadržaj u sastavu fosfopeptida, koji nastaje tijekom proteolitičkog cijepanja kazeina. Dakle, glavni dio kalcija (oko 75%) u prehrani pokrivaju upravo mlijeko, svježi sir i sirevi.
Istodobno, mlijeko je relativno siromašno magnezijem i mikroelementima – željezom, jodom, selenom (ponekad cinkom), što može dovesti do poremećaja srčanog mišića, anemije, tjelesne i mentalne retardacije djece, kao i do kardiovaskularnih bolesti i imunodeficijencija. Trenutno se pokušavaju uvesti kalcij u mlijeko (do razine od 150 ... 180 mg%), kao i željezo, jod i selen.
Mlijeko i mliječni proizvodi izvor su mnogih vitamina u tijelu. Tako se 50...70% potreba čovjeka za riboflavinom i 20...70% za cijanokobalaminom podmiruje mlijekom i fermentiranim mliječnim proizvodima, dok su maslac i sirevi glavni opskrbljivači vitaminima A i O.
Dakle, nutritivna vrijednost mlijeka je neosporna i ono bi čovjeku trebalo biti nezamjenjiv prehrambeni proizvod u svim razdobljima njegova života. Uloga raznih mliječnih proizvoda u prehrani je također vrlo velika - fermentirani mliječni napici (jogurt, jogurt, kefir i dr.), svježi sir, kiselo vrhnje, sirevi, maslac itd.
Fiziološke norme za konzumaciju mlijeka i mliječnih proizvoda (u smislu mlijeka), koje preporučuje Institut za ishranu Ruske akademije medicinskih znanosti, su 1090 g dnevno i 392 kg godišnje.
Prema Odjelu za prehrambenu i prerađivačku industriju Ministarstva poljoprivrede Ruske Federacije, stvarna potrošnja mlijeka i mliječnih proizvoda naglo se smanjila posljednjih godina. Dakle, ako je 1990. godine iznosila 386 kg godišnje, onda je 1999. iznosila 206 kg, odnosno oko 53% preporučene norme. Godine 2000. ... 2002. godine proizvodnja mlijeka po stanovniku neznatno se povećala i iznosila je 222 ... 228 kg. Prema predviđanjima Ministarstva poljoprivrede Rusije u 2005. trebao bi biti 270..310 kg, u 2010. - 343 ... 386 kg.
MINISTARSTVO OBRAZOVANJA RUSKOG FEDERACIJE
Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Orenburško državno sveučilište"
Zavod za tehnologiju prerade mlijeka i mesa
O.V. BOGATOVA, N.G. DOGAREVA
KEMIJA I FIZIKA MLIJEKA
Preporučeno od strane Akademskog vijeća Državne obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja "Orenburško državno sveučilište" kao nastavno pomagalo studentima upisanim u programe visokog stručnog obrazovanja u specijalnosti "Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda"
Orenburg 2003
BBK 36.95ya73 B 73
UDK 637.1 (0758)
Recenzent kandidat poljoprivrednih znanosti, profesor V.S. Antonova
Bogatova O.V., Dogareva N.G.
B73 Kemija i fizika mlijeka: Udžbenik. Orenburg: GOU OGU,
Ovaj priručnik sadrži niz predavanja iz discipline "Kemija i fizika mlijeka" koji pokrivaju glavne dijelove kolegija u skladu sa zahtjevima odobrenog programa.
Udžbenik je namijenjen studentima upisanim u programe visokog stručnog obrazovanja u smjeru 271100
Dogareva
© GOU OGU, 2004
Uvod
Biološka kemija ili biokemija je znanost koja proučava kemijski sastav organizama i kemijske procese koji su u osnovi njihove životne aktivnosti.
Jedna od najvažnijih komponenti biološke kemije, koja se bavi proučavanjem biokemijskih procesa koji se odvijaju u sirovinama biljnog i životinjskog podrijetla tijekom skladištenja i prerade, je tehnička biokemija, posebice biokemija mlijeka, mesa, žitarica itd.
Proizvodnja mliječnih proizvoda temelji se na biokemijskim transformacijama glavnih sastojaka mlijeka. S tim u vezi, u toku biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda, značajno se mjesto pridaje proučavanju sastava mlijeka s obzirom na kemijsku prirodu, strukturu, biološku vrijednost, funkcionalna svojstva, kao i biokemijske promjene u komponente mlijeka tijekom njegovog skladištenja i prerade. Kada se opisuju procesi koji se odvijaju u mlijeku, pozornost se posvećuje i čisto biokemijskim i srodnim kemijskim i fizikalno-kemijskim procesima. Zajedničkim prolaskom ovih procesa nastaju mliječni proizvodi i nije uvijek moguće uspostaviti granicu gdje neki završavaju, a drugi počinju. Stoga se disciplina zove "Kemija i fizika mlijeka". Pri proučavanju biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda koriste se dostignuća srodnih znanosti kao što su organska, fizikalna i koloidna kemija, fiziologija, stočarstvo, nutricionistička biokemija itd. Biokemija mlijeka istovremeno služi kao znanstvena osnova za naknadno proučavanje tehnologije i mikrobiologije mlijeka i mliječnih proizvoda.
Faze i izgledi razvoja kemije i fizike mlijeka Veliki utjecaj na razvoj biokemije mlijeka kao znanosti o mlijeku
pružili istraživanja velikih ruskih znanstvenika I. P. Pavlova i I. I. Mečnikova. IP Pavlov (1849-1936) prvi je dao znanstveno objašnjenje lake probavljivosti i asimilacije sastojaka mlijeka i mliječnih proizvoda, posjeduje poznatu definiciju nutritivne vrijednosti mlijeka kao proizvoda pripremljenog od same prirode. . II Mečnikov (1845-1916), baveći se pitanjima dugovječnosti, prvi je skrenuo pozornost na iznimno vrijedna prehrambena i ljekovita svojstva fermentiranih mliječnih proizvoda, koja su danas potvrđena i potpuno objašnjena.
Sustavno proučavanje svojstava mlijeka i mliječnih proizvoda pokrenuo je A.A. Kalantar - začetnik domaćeg mljekarstva. A.A. Kalantar (1859.-1937.) organizirao je prvi mljekarski laboratorij u Rusiji u Mliječnoj školi Edimon, gdje je proučavao proces proizvodnje švicarskog sira, korištenje kalcijevih soli u njegovoj proizvodnji, razvoj formula za izračunavanje krutih mliječnih tvari itd. A.A. Kalantar je aktivno sudjelovao u javnom životu
nijedna zemlja, radio je mnogo pedagoškog rada, prvo u Edimonovskoj školi, zatim na Moskovskoj poljoprivrednoj akademiji nazvanoj K. A. Timiryazev i Erevanskom institutu za veterinarstvo životinja.
Biokemiju mlijeka (kemiju mlijeka) kao znanost stvorili su u sovjetsko vrijeme profesori G.S. Inikhov i Ya.S. Zaikovsky. G.S. Inikhov posjeduje brojne studije o proučavanju sastava i svojstava mlijeka i mliječnih proizvoda, razvoju metoda za kontrolu kvalitete sirovina i gotovih proizvoda itd. Napisao je (1922-1926) prve udžbenike "Kemija mlijeka" i "Analiza mlijeka". U budućnosti su njegovi udžbenici iz biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda za tehničke škole i sveučilišta te praktični vodiči o metodama analize mlijeka i mliječnih proizvoda više puta pretiskani. G.S. Inikhov je veliku pozornost posvetio pedagoškom radu. Dugi niz godina radio je na Vologdskom mliječnom institutu i Moskovskom tehnološkom institutu mesne i mliječne industrije, gdje je školovao mnoge kandidate i doktore znanosti.
Znanstvena i pedagoška djelatnost profesora Ya.S. Zaikovsky je započeo na Vologdskom institutu za mliječne proizvode, a zatim je dugi niz godina radio u Omskom poljoprivrednom institutu. Njegovi radovi bili su posvećeni proučavanju sastava, fizikalno-kemijskih svojstava mlijeka, kemiji zgrušavanja sirila, razvoju teorije stvaranja ulja itd. Rad Ya.S. Zaikovsky "Kemija i fizika mlijeka i mliječnih proizvoda", objavljena 1930. i ponovno objavljena 1938. i 1950. godine.
Značajan doprinos razvoju biokemije mlijeka dao je profesor S.V. Parashchuk (1873-1950). Mnogo je radio na proučavanju utjecaja hrane za životinje na sastav i svojstva mlijeka i maslaca, svojstva sirila i pepsina. Razvio je osnove tehnologije za dječje medicinske i dijetalne mliječne proizvode i po prvi put organizirao njihovu proizvodnju u SSSR-u. Dugi niz godina školovao je procesne inženjere na Lenjingradskom institutu inženjera mliječne industrije, gdje je od 1931. do 1949. vodio Odjel za tehnologiju mlijeka i mliječnih proizvoda.
Razvoj biokemije mlijeka i mliječnih proizvoda potaknut je i radom A.P. Belousova, N.P. Brio, D.A. Granikova, R.B. Davidov, 3.X Dilanyan, P.F. Dyachenko, M.M. Kazanski, I.I. Klimovski, M.S. Kovalenko, A.I. Ovčinnikova, A.I. Čebotareva i drugi.
NA trenutno ogroman Istraživački rad u području biokemije mlijeka provode timovi zaposlenika Svesaveznog znanstveno-istraživačkog instituta za mliječnu industriju (VNIMI), Svesaveznog znanstveno-istraživačkog instituta industrije maslaca i sira (VNIIMS) NPO "Uglich “, Ukrajinski istraživački institut za mesnu i mliječnu industriju (Ukr-NII-myasomolprom) n znanstvenici niza visokoškolskih ustanova.
NA Posljednjih godina biokemija mlijeka kao znanost prolazi kroz period brzog razvoja. To je uvelike olakšano korištenjem suvremenih metoda biokemijskih istraživanja kao što su plinsko-tekuća i tankoslojna kromatografija, elektroforeza, spektroskopija, elektronska mikro-
kopija i niz drugih.
Napredak u razvoju biokemije mlijeka omogućio je unapređenje postojećih tehnoloških procesa, razvoj novih smjerova prerade mlijeka, povećanje nutritivne, biološke vrijednosti i okusa mliječnih proizvoda. U svezi sa sve većim utjecajem biokemije mlijeka na tehnologiju dobivanja i prerade mlijeka, postaje očita važnost izučavanja ove discipline za specijaliste mliječne industrije. Samo duboko poznavanje osnova biokemije mlijeka omogućit će mu razumijevanje suštine biokemijskih procesa koji nastaju tijekom proizvodnje i skladištenja mliječnih proizvoda, da kritički pristupi izboru tehnoloških načina prerade i prerade mlijeka, uvjeta za skladištenje mliječnih proizvoda, racionalnije korištenje sirovina, sprječavanje nastanka raznih nedostataka i sl. .
Nutritivna vrijednost i uloga mlijeka u prehrani ljudi
telnog porijekla najsavršenije, odn. Najvredniji u nutritivnom i biološkom smislu su mlijeko i mliječni proizvodi. Mlijeko je jedini prehrambeni proizvod koji tijelu sisavaca opskrbljuje sve potrebne hranjive tvari. I.P. Pavlov je istaknuo tri glavna svojstva mlijeka kao prehrambenog proizvoda: laku probavljivost, sposobnost pobuđivanja probavnih organa i bolju apsorpciju mliječnog dušika u odnosu na dušik drugih proizvoda. Probavljivost mlijeka i mliječnih proizvoda kreće se od 95 do 98% Pavlov je napisao: "Mlijeko je nevjerojatna hrana koju je stvorila sama priroda."
Visoka nutritivna vrijednost mlijeka nije samo zbog sadržaja bjelančevina, masti, ugljikohidrata, mineralnih soli i njihovog povoljnog omjera, već i zbog specifičnog sastava ovih komponenti. Zapravo, ne postoji drugi prehrambeni proizvod koji je po nutritivnoj vrijednosti jednak mlijeku. 1 litra mlijeka sadrži: 32 g proteina, što odgovara količini u četiri do pet pilećih jaja, 32 g mliječne masti, što odgovara 36 g maslaca, 48 g mliječnog šećera, što je ekvivalent kalorijskom sadržaju od 12 komada šećera, kao i mineralne soli i gotovo svi poznati vitamini potrebni ljudskom tijelu bilo koje dobi.
Kao što znate, životinjski proteini igraju važnu ulogu u racionalnoj prehrani. U pogledu probavljivosti i uravnoteženosti sastava aminokiselina, mliječni proteini spadaju među biološki najvrednije. Njihova probavljivost (asimilabilnost) kreće se od 96 do 98%.
Važno je napomenuti da se glavni protein mlijeka - kazein - lako "napada" i probavlja u svom izvornom nedenaturiranom stanju uz pomoć proteolitičkih enzima probavnog trakta.
Usporedba sastava esencijalnih aminokiselina mliječnih proteina sa sastavom "idealnog" proteina ukazuje na praktičan nedostatak u njima aminokiselina koje ograničavaju biološku vrijednost proteina.
Oni koji ograničavaju biološku vrijednost proteina su oni
bez kiselina, čija je stopa manja od 100%. Ocjena aminokiselina pokazuje postotak svake aminokiseline u ispitivanom proteinu u odnosu na njihov sadržaj u "idealnom" proteinu. Jedan gram “idealnog” proteina prema FAO/WHO skali (usvojenoj 1973.) sadrži (u mg): izoleucin - 40, leucin - 70, lizin - 55, aminokiseline koje sadrže sumpor (metionin + cistin) - 35 , aromatični (fenilalanin + tirozin) - 60, treonin - 40, triptofan - 10, valin - 50.
Neki nedostatak aminokiselina koje sadrže sumpor, uglavnom cistina, zabilježen je za kazein, ali proteini mlijeka sirutke su bogati njima. Proteini sirutke također su karakterizirani visokim sadržajem druge dvije najdeficitarnije aminokiseline: lizina i triptofana. Stoga uvođenje proteina mliječne sirutke u prehrambene proizvode, posebno biljnog podrijetla, pridonosi naglom povećanju njihove biološke vrijednosti, što je povezano s poboljšanjem stupnja ravnoteže sastava aminokiselina.
Određena vrijednost u ljudskoj prehrani je mast mlijeka. U usporedbi s mastima životinjskog podrijetla, bolje se apsorbira u ljudskom tijelu. To olakšava, prvo, relativno nisko talište masti (od 28 do 33 ° C); drugo, njegova prisutnost u mlijeku u fino raspršenom obliku. Koeficijent probavljivosti mliječne masti je od 97 do 99%. Mliječna mast sadrži relativno malo esencijalnih polinezasićenih masnih kiselina. No, kad se popije 0,5 litara mlijeka, pokrije se oko 20% dnevnih potreba čovjeka za tim kiselinama. Prisutnost deficitarne arahidonske kiseline, kratkolančanih masnih kiselina, kao i značajnih količina fosfolipida i vitamina (A, D, E) u mliječnoj masti povećava njezinu biološku vrijednost. Osim toga, omjer masti i proteina u mlijeku je blizu optimalnog.
Važna komponenta mlijeka je laktoza. Za razliku od drugih šećera, relativno je slabo topiv u vodi, sporo se apsorbira u crijevima i time potiče razvoj mliječne kiseline u njemu, koji stvaranjem mliječne kiseline potiskuju truležnu mikrofloru i pridonose boljoj apsorpciji kalcija i fosfora. . Posebno je važna uloga laktoze u prehrani dojenčadi.
Minerali su od velike važnosti u ljudskoj prehrani. Prije svega, treba istaknuti visok sadržaj kalcija i fosfora u mlijeku i mliječnim proizvodima, koji obavljaju niz važnih funkcija u ljudskom tijelu. Oba elementa se nalaze u mlijeku u dobro izbalansiranim omjerima, što određuje njihovu relativno visoku probavljivost. Tako je omjer između kalcija i fosfora u mlijeku 1:1 - 1,4:1 (u svježem siru i siru 1:1,5-1:2), dok je u mesu i ribi 1:13 i 1:11. Oko 80% dnevnih potreba osobe za kalcijem zadovoljava se mlijekom i mliječnim proizvodima.
Istodobno, mlijeko je relativno siromašno nekim elementima u tragovima: željezom, bakrom, manganom, jodom i fluorom. Trenutno radim-
Svi pokušaji uvođenja spojeva joda i fluora u mlijeko, dok se u proizvodnji dječje hrane u mliječnu bazu obično dodaju soli željeza.
Mlijeko i mliječni proizvodi stalni su izvor gotovo svih vitamina. Posebno su bogate riboflavinom kojeg relativno nedostaje u prehrambenim proizvodima – oko 50% dnevnih potreba čovjeka za vitaminima zadovoljavaju mlijeko i mliječni proizvodi.
Biološku vrijednost mlijeka nadopunjuju razni enzimi, hormoni, antitijela, antibiotici i druge biološki aktivne tvari.
Dakle, nutritivna i biološka vrijednost mlijeka je neosporna i ono bi čovjeku trebalo biti nezamjenjiv prehrambeni proizvod u svim razdobljima njegova života. Ne bez razloga, prema drevnoj legendi, Herkul je u djetinjstvu jeo upravo ono mlijeko koje je po Zeusovom nalogu šikljalo s olimpijskih visina. Nakon toga prosuto po svemiru, mlijeko je formiralo Galaksiju ili Mliječnu stazu. "Izvor zdravlja", "bijela krv" su drevni filozofi nazivali mlijekom.
Uloga raznih mliječnih proizvoda u ishrani također je vrlo velika - kiselo mliječni proizvodi, sirevi, maslac i dr. Kiselomliječni proizvodi, uz visoku nutritivnu i biološku vrijednost, imaju vrlo važna dijetalna svojstva, pa se posebno preporučuju za ishranu. djeca, starci i bolesnici. Poput mlijeka, sadrže sve glavne hranjive tvari u dobro izbalansiranom obliku, zbog čega se lako probavljaju u gastrointestinalnom traktu i brzo apsorbiraju u ljudskom tijelu. Istodobno, mnoge od njih sadrže proteine u fino raspršenom, djelomično rascjepljenom stanju, što pridonosi njihovoj posebno lakoj probavljivosti. Zbog nakupljanja ugljičnog dioksida, mliječne kiseline i drugih aromatičnih tvari, fermentirani mliječni proizvodi potiču apetit, potiču lučenje želučanog soka i poboljšavaju metabolizam. Prisutnost u njihovom sastavu živih mikroorganizama koji se mogu ukorijeniti u crijevima i potisnuti truležnu mikrofloru dovodi do inhibicije truležnih procesa i prestanka stvaranja otrovnih proizvoda raspadanja proteina - fenola, indola, skatola itd.
Zbog visokog udjela vrijedne aminokiseline – metionina – svježi sir djeluje lipotropno i antisklerotično te se koristi kod bolesti jetre, bubrega i kardiovaskularnog sustava. Također je jedan od važnih izvora lako probavljivih proteina, kalcija, fosfora i acidofilnog kvasca - vitamina B1 i B12.
Acidofilni fermentirani mliječni proizvodi (acidofilno mlijeko, acidofil, acidofilna pasta i acidofilno mlijeko kvasca) imaju antibiotska svojstva i koriste se u liječenju gastrointestinalnih bolesti: ulceroznog kolitisa, gastritisa, dječje dispepsije itd.
Visoka nutritivna i biološka vrijednost sireva, kao i svježeg sira, posljedica je sadržaja velike količine lako probavljivih bjelančevina i njihovih enzimskih proizvoda razgradnje, minerala (kalcija i fosfora).
hendikep), vitamini, organske kiseline i dr. Zbog oštrog okusa i specifične arome sirevi pobuđuju apetit i doprinose aktivnom izlučivanju želučanog i crijevnog soka. Istodobno, tradicionalni visokomasni sirevi (švicarski, sovjetski, nizozemski itd.) imaju visoku energetsku vrijednost.
Maslac, uz visoka organoleptička svojstva (specifičan okus i aroma, plastična tekstura) i dobru probavljivost u ljudskom tijelu, karakterizira, kao i sirevi, visoka energetska vrijednost, ali manje uravnotežen kemijski sastav.
Iznimno visoka nutritivna i biološka vrijednost mlijeka i mliječnih proizvoda čini ih nezamjenjivim u prehrani ljudi različitih dobnih kategorija. U cilju racionalnijeg korištenja mliječnih proizvoda, djelatnici mliječne industrije trebali bi riješiti problem daljnjeg proširenja asortimana nemasnih proizvoda za prehranu starijih i pretilih, dijetetskih i medicinskih proizvoda namijenjenih osobama koje pate od intolerancije na pojedine komponente. mlijeka itd. No već sada svaka osoba može odabrati mliječne proizvode koji zadovoljavaju zahtjeve uravnotežene prehrane, njegove tjelesne potrebe, ukuse i navike.
Fiziološki opravdana stopa potrošnje mlijeka i mliječnih proizvoda je 434 kg po osobi godišnje. Međutim, stvarna potrošnja mliječnih proizvoda naglo je pala posljednjih godina. Dakle, ako je 1990. godine iznosila 386 kg godišnje, onda je 1996. godine iznosila samo 206 kg godišnje, odnosno oko 53% preporučene norme.
Tradicije konzumiranja mlijeka i mliječnih proizvoda u Rusiji su ukorijenjene u antici. Osim toga, mlijeko je jedan od arhetipova u ruskoj narodnoj svijesti - simbol zdravlja, blagostanja, obilja. Dovoljno je prisjetiti se, na primjer, "mliječnih rijeka s mliječnim obalama" u ruskim narodnim pričama, izraza "krv s mlijekom" kao sinonima za dobru fizičku formu, kao i recepata za ljepotu starih dama - umivanje mlijekom i mliječne kupke. . Današnji katastrofalni pad potrošnje mlijeka i mliječnih proizvoda ima mnogo razloga (ekonomskih, društvenih i dr.). Jedna od njih je propaganda američkog načina života. Mladi biraju Pepsi, u kojem se željezni čavao otopi za tri dana. Inače, učestalost osteoporoze među Amerikancima odgojenim na gaziranim pićima jedna je od najvećih u svijetu. Amerikanci su brzo shvatili svoju pogrešku i sada imaju čak i automate za mlijeko u školama, a na TV-u svako malo puštaju spotove gdje mlađi naraštaj umjesto piva bira mlijeko. Stoga stručnjaci mliječne industrije imaju vrlo važnu ulogu u poboljšanju strukture prehrane stanovništva zemlje povećanjem potrošnje mliječnih proizvoda čiji se asortiman mora stalno širiti.
1 Mlijeko i njegov sastav
1.1 Kemijski sastav mlijeka
Mlijeko je biološka tekućina koja nastaje u mliječnoj žlijezdi sisavaca i namijenjena je hranjenju novorođenčeta.
Mlijeko je složeno. Ima preko stotinu različitih komponenti. Obično, u širokoj praksi, kemijski sastav mlijeka karakteriziraju najvažnije tvari, čija količina nije striktno konstantna. Razlikuje se ovisno o raznim čimbenicima. U prosjeku, mlijeko ima sljedeći sastav (postotak):
Voda - 87,5;
- suha tvar - 12,5. Uključujući:
a) mliječna mast - 3,8; b) proteini 3,3 (kazein - 2,7, albumin - 0,5, globulin - 0,1); c) mliječni šećer - 4,7;
d) mineralne tvari - 0,7.
Odstupanja u sastavu mlijeka objašnjavaju se utjecajem mnogih čimbenika.
– pasmina stoke, hranjenje, faze laktacije, starost, stanje životinje, godišnja doba i drugi razlozi.
Najvredniji dio mlijeka je suhi ostatak. U proizvodnji mliječnih proizvoda nastoje maksimizirati njihovo očuvanje. Suhi talog je sve što ostane nakon sušenja mlijeka.
na temperaturi od 102 do 105 ° C. Uključuje sve sastavne dijelove mlijeka, osim vode i tvari koje se isparavaju tijekom sušenja. Najpromjenjiviji dio suhog ostatka je mast, stoga se u praksi češće koristi indikator suhog ostatka bez masti (SOMO). Suhe tvari su u mlijeku u fino raspršenom i otopljenom stanju, t.j. u najpovoljnijem obliku za asimilaciju; mast - u obliku tanke emulzije, proteini - u obliku koloidnih otopina, mliječni šećer - u molekularnom stanju, mineralne soli - u koloidnom molekularnom i ionskom stanju.
Što je jedna ili druga komponenta mlijeka finije i ravnomjernije dispergirana, to manje varira njegov sadržaj: stoga je sadržaj masti podložan većim promjenama od sadržaja proteinskih tvari. Najkonstantniji u pogledu kvantitativnog sadržaja mlijeka su laktoza i soli.
Najveća specifična težina u mlijeku je voda.
Mlijeko sadrži od 86 do 89% vode, od čega je većina (od 83 do 86%) u slobodnom stanju, a manji dio (od 3 do 3,5%) u vezanom obliku. Slobodna voda je otapalo za organske i anorganske spojeve mlijeka (laktozu, mineralne elemente, kiseline, aromatične tvari itd.). Kao otapalo, slobodna voda sudjeluje u svim biokemijskim procesima koji se odvijaju u mlijeku tijekom
prerada mliječnih proizvoda. Lako se može ukloniti zgušnjavanjem, sušenjem i zamrzavanjem mlijeka.
Vezana voda se po svojstvima bitno razlikuje od slobodne vode. Ne smrzava se na niskim temperaturama (-40 °C), ne otapa elektrolite, ima gustoću duplo veću od slobodne vode, ne uklanja se iz proizvoda tijekom sušenja itd. Vezana voda, za razliku od slobodne vode, nedostupna je mikroorganizmima . Stoga se za suzbijanje razvoja mikroflore u prehrambenim proizvodima slobodna voda u potpunosti uklanja ili pretvara u vezanu vodu dodavanjem komponenti koje vežu vlagu (šećer, soli, polihidrični alkoholi itd.).
Glavni dio vezane vode je adsorpcijska voda, koju molekularne sile drže blizu površine koloidnih čestica (proteini, fosfolipidi, polisaharidi). Poseban oblik vezane vode je kemijski vezana voda. Ova voda je kristalna, ili voda kristalizacije. Gotovo se nikad ne nalazi u sastavnim dijelovima mlijeka, s izuzetkom mliječnog šećera koji kristalizira s jednom molekulom vode (C12 H22 O11 H2 O)
1.2. Utjecaj različitih čimbenika na kemijski sastav mlijeka. Promjene u sastavu mlijeka tijekom dojenja
Laktacija se odnosi na proces proizvodnje i izlučivanja mlijeka, kao i vrijeme tijekom kojeg krava doji. Laktacija krave u prosjeku traje 305 dana, a za to vrijeme sastav i svojstva mlijeka se najznačajnije mijenjaju tri puta, pa se stoga razlikuju tri faze laktacije: kolostrum, kada krava luči kolostrum, glavni, kada krava daje normalno mlijeko, koje odgovara kvaliteti prirodnog, i staromuzno vrijeme, kada krava daje mlijeko neposredno prije sušnog razdoblja.
Kolostrum traje od 7 do 10 dana nakon teljenja krave. Kolostrum se značajno razlikuje od normalnog mlijeka, ali ima specifičan okus i miris, viskoznije konzistencije, svijetložutu boju i povećanu gustoću (40 do 50 ºA u prosjeku). Kolostrum karakterizira povećana kiselost, osobito prvog dana (od 30 do 50 ºT), zatim naglo opada i dostiže (od 22 do 25 ºT) do kraja kolostruma. Kolostrum sadrži 2 puta više krutih tvari (25% umjesto 12,5% u normalnom mlijeku).
Do povećanja suhe tvari dolazi zbog povećanja proteina, te proteina sirutke, koji su od velike važnosti za novorođeno tele. Sadržaj albumina u kolostrumu može doseći od 10 do 12%, a globulina od 8 do 15%. Štoviše, imunološki globulini u prvoj mužnji u prosjeku čine 70% svih proteina sirutke. Kolostrum sadrži 1,5-2 puta više minerala, puno više vitamina. Kolostrum ima izvrsna baktericidna svojstva koja štite tijelo novorođenčeta od bolesti i raznih poremećaja u ishrani. Ima povećan broj somatskih stanica. Kolostrum
UVOD
lomim kruh. Posegnem za soljenicom.
Jelo, Gospodine, blagoslovi!
Koliko je živog soka u mlijeku
Koliko prave ljubavi prema životu!
Mlijeko je proizvod dnevne potražnje. Mlijeko i njegove derivate konzumiraju ljudi svih dobi i nacionalnosti. Autori projekta odlučili su saznati koliko su korisni mliječni proizvodi koje nude ruski proizvođači.
CILJ:
odrediti sastav i kvalitetu različitih vrsta mlijeka
ZADACI:
* Eksperimentalno odrediti sastav mlijeka;
* Dokazati prisutnost korisnih tvari potrebnih osobi u mlijeku;
* Proučiti potrebu za korištenjem mlijeka kod učenika osnovnih škola;
* Dajte preporuke za korištenje mlijeka i mliječnih proizvoda.
POGLAVLJE 1. BIOLOŠKA VRIJEDNOST MLIJEKA
1.1 Biološka vrijednost
Mlijeko je biološka tekućina složenog kemijskog sastava. Služi kao kompletna hrana za novorođenčad, kao i esencijalni prehrambeni proizvod za osobu u bilo kojoj dobi. Mlijeko je visokokalorični proizvod. Drevni filozofi nazivali su ga "izvorom zdravlja", "sok, život", "bijela krv". Veliki ruski fiziolog I. P. Pavlov rekao je da je “mlijeko najlakša hrana za slabe i bolesni želudac i niz drugih teških bolesti” /1, str. osamnaest/.
Od davnina se mlijeko koristilo i kao lijek za mnoge bolesti: u liječenju srca, bubrega i drugih organa. Pomaže u liječenju trovanja solima teških metala, kiselinama i lužinama, jodom i bromom.
Koja domaćica ne pije mlijeko? Čak i ako ga nitko od vaših ukućana ne pije, onda sigurno jedete sir, svježi sir ili vrhnje!
Osim toga, mlijeko je potrebno dodati mnogim jelima. Dakle, mliječna kaša je puno ukusnija od kuhane u vodi. No, od davnina su se mliječnim proizvodima pripisivala uistinu nadnaravna svojstva!
U bajkama mlijeko često služi kao sredstvo za stjecanje “vječne mladosti”. Da biste to učinili, morate se okupati u mlijeku. Također se napominje da će žena koja pere lice mlijekom dugo izgledati mlado i privlačno. Uzimate li mliječne kupke, vaša će koža postati mekana i baršunasta, a tijelo će biti ispunjeno snagom i snagom. To je koristila egipatska kraljica Kleopatra /7/.
Mliječna sirutka (mlaćenica) dio je nekih krema, no korisnije ju je koristiti u prirodnom obliku. Njime svakodnevno obrišite lice i vrat. Nakon ovog postupka pogledajte se u ogledalo i recite: “Ja sam lijepa”!
1.2 Kemijski sastav mlijeka
Utvrđeno je da mlijeko sadrži preko stotinu najvrjednijih sastojaka, od kojih mnoge priroda nije ponovila ni u jednom drugom proizvodu. Sadrži sve tvari potrebne za život tijela: proteine, masti, ugljikohidrate, mineralne soli, vitamine. Ove komponente mlijeka su dobro izbalansirane, što ih čini lako i potpuno probavljivim. Probavljivost mlijeka i mliječnih proizvoda kreće se od 95 do 98%. Mlijeko također pomaže u apsorpciji druge hrane.
Mlijeko se sastoji od vode (prosječno 87,5%) i suhe tvari (12,5%) /1, str. 218/.
Prirodno mlijeko sadrži 25 vrsta masnih kiselina, 20 aminokiselina, više od 30 makro- i mikroelemenata i mnoge druge biološki aktivne tvari. Poseban značaj mlijeka leži u tome što čovjeku daje potpuni protein životinjskog podrijetla čija biološka vrijednost znatno premašuje vrijednost proteina govedine, svinjetine i jaja. Po količini esencijalnih aminokiselina koje se ne stvaraju u ljudskom tijelu, a moraju biti opskrbljene hranom, kravlje mlijeko je superiornije od ostalih namirnica.
Hrana utječe na kvalitetu mlijeka, vrhnja i konzistenciju mliječne masti. Dakle, zeleni pašnjaci daju kremasto žutu boju mlijeku, vrhnju, maslacu. Kelj, silaža, mrkva i biljno brašno pomažu u očuvanju boje mlijeka i zimi.
Neka krmiva (rutabaga, repa, kupus i stočni kupus, vršak, šećerna repa i silaža) mogu mlijeku dati neugodan okus i miris, osobito kada se hrani u velikim količinama.
U mlijeku ima tridesetak vitamina. Posebno važnu ulogu u opskrbi tijela vitaminima imaju mliječni proizvodi. Najvažnije su:
vitamin A (retinol), B (tiamin), Br (riboflavin), C (askorbinska kiselina), D (kalciferol), E (tokoferol), H (biotin), PP (nikotinska kiselina)/2, str. 56/.
POGLAVLJE 2. EKSPERIMENTALNO
2.1 Ispitivanje kakvoće mlijeka prema podacima na pakiranju
Nisu svi mliječni proizvodi istog sastava i jednako su zdravi. Za početak smo na temelju podataka na ambalaži odredili sastav mliječnih proizvoda.
Cilj:
odrediti kvalitetu mliječnih proizvoda kod kuće.
Zadaci:
– Na temelju podataka na ambalaži utvrditi prisutnost tvari štetnih po zdravlje;
– Odrediti sastav mliječnih proizvoda;
- Napišite poruku kupcu.
Pretpostavka:
Nisu svi mliječni proizvodi istog sastava i jednako su zdravi.
MLIJEKO se događa:
* NORMALIZIRANI;
* OBNOVLJENO;
* HOMOGENIZIRANI;
* PASTERIZIRANI;
* PIĆE.
Normalizirano - to jest, razrijeđeno, dovedeno do određenog postotka udjela masti.
Rekonstituirano - obnavlja se kombiniranjem praha i vode.
Homogenizirane - u sastav mlijeka dodaju se biljne masti
Pasterizirano - dekontaminirano kratkotrajnim zagrijavanjem
Kao rezultat toga, na temelju podataka na ambalaži proizvoda utvrđeno je mlijeko najbolje i najlošije kvalitete.
Najbolja kvaliteta
Najgora kvaliteta
2.2. Određivanje organoleptičkih pokazatelja kakvoće mlijeka
Za eksperimentalni dio rada u trgovini smo kupili mlijeko s različitim postotcima proteina i masti, a uzeli smo i mlijeko koje piju djeca naše škole.
Mlijeko za pokus:
Određivanje izgleda mlijeka.
Da bismo odredili izgled mlijeka, ulijevali smo ga u čašu do sredine volumena. Pažljivo su pregledali mlijeko i primijetili da mu nedostaju različiti zagađivači i nečistoće, a također su primijetili njegovu ujednačenost.
Određivanje boje mlijeka.
U čašu smo ulili 50-60 ml mlijeka. Donijeli su bijeli list papira na staklo i usporedili uzorke. Vidjeli smo da mlijeko u svim čašama ima različite nijanse bijele boje (podaci u tablici).
Određivanje konzistencije mlijeka.
Za određivanje konzistencije mlijeka ulijte ga u epruvetu do sredine volumena. Zatvorili smo epruvetu i lagano je protresli da smočimo stijenke. Mlijeko je ostavljeno da se ocijedi 1-2 minute, a zatim je utvrđeno da su stijenke epruveta nehomogeno prekrivene mlijekom.
Određivanje mirisa mlijeka.
Nešto više od polovice volumena ulilo se u epruvetu s mlijekom i zatvorilo čepom. Zatim se snažno protrese i osjeti miris mlijeka.
Miris je određen ponavljanim kratkim udisajima.
Utvrdili smo da mlijeko u svakoj epruveti ima drugačiji miris.
Određivanje okusa mlijeka.
U čašu smo ulili 10-20 ml mlijeka. Zatim su popili gutljaj mlijeka u usta i držali ga neko vrijeme. Nakon svakog uzorka mlijeka ispirali smo usta vodom i pravili kratke pauze između pojedinačnih određivanja. Tako smo utvrdili da mlijeko ima okus od slatkastog do bezukusnog.
2.3 Određivanje fizikalno-kemijskih parametara mlijeka
2.3.1 Određivanje pH mliječnog medija.
Tvari sadržane u mlijeku su amfoterne prirode, t.j. pokazuju svojstva i kiselina i baza, tako da indikator ne bi trebao promijeniti svoju boju.
Ali iskustvo pokazuje da univerzalni indikator, kada se spusti u mlijeko, mijenja boju u blijedozelenu. To sugerira da ovo mlijeko ima blago alkalno okruženje. Tako smo saznali da se mlijeku dodaje soda da se dodatno ne ukiseli, odnosno soda (NaHCO 3) i daje mlijeku slabo alkalnu sredinu. Soda se dodaje u mlijeko kao konzervans.
2.3.2. Određivanje prisutnosti mliječne kiseline.
Svi znaju da kiselo mlijeko ima kiselkast okus. Može li se to kemijski potvrditi? Mlijeko smo ostavili toplo dva dana. U njemu se pojavio talog (sireno mlijeko), a univerzalni indikator promijenio je boju u crvenu, što ukazuje na prisutnost mliječne kiseline (CH3-CH-COOH)/OH u mlijeku
2.3.3. Određivanje prisutnosti proteina.
Protein se određuje reakcijom boje:
KSANTOPROTEIN: kada se proteinu doda koncentrirana dušična kiselina i zagrijava, nastaje žuti talog.
BIURETIK: dodavanjem proteina (mlijeka) taloži se Cu (OH) 2 - plava, pojavljuje se ljubičasta boja.
2.3.4 Određivanje prisutnosti ugljikohidrata.
Mlijeko sisavaca sadrži laktozu (mliječni šećer), koja je disaharid i sastoji se od molekule glukoze i galaktoze.
CH 22 O 11 + H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 3
Mlijeko sadrži 4-6% laktoze. Ima laganu slatkoću.
Da bismo dokazali prisutnost ugljikohidrata u mlijeku, zagrijavali smo ga zajedno sa Cu (OH) 2 - plavi talog i dobili smo crveni talog, što je potvrda prisutnosti glukoze.
ZAKLJUČAK
1. Naučio odrediti kemijska svojstva mlijeka.
2. Proučavao korisna svojstva mliječnih proizvoda.
3. Izrađene praktične preporuke za konzumaciju ovog proizvoda i njegovih derivata.
Temeljem proučavanja podataka o pakiranju proizvoda utvrđeno je da je najbolji uzorak koji smo kupili mlijeko Milk Abundance mljekare Engels, a najlošiji uzorak snijega Milk Abundance istog proizvođača.
Na temelju određivanja organoleptičkih pokazatelja kakvoće mlijeka, proučavanjem fizikalnih i kemijskih pokazatelja utvrđeno je da je najbolji primjer Koškinsko mlijeko.
BIBLIOGRAFIJA
1. Gorbatov. Biokemija mlijeka i mliječnih proizvoda, - M .: Laka industrija, 1984, 344s
2. GOST 23454 - 79. Mlijeko. Metoda za određivanje inhibitornih tvari, M. : ed - in standards, 1989. - P. 374 - 380.
3. Radionica o biološkim osnovama poljoprivrede: Uč. Priručnik za studente biol. Specijalista. Ped. In-tov / I.M. Vaščenko, K.N. Lange, M.P. Merkulov, ur. I.M. Vashchenko, - M .: obrazovanje, 1982. - P. 359 - 370
4. "Kvaliteta mliječnih proizvoda" N.V. Barabanshchikov (Izdavačka kuća "Kolos", 1980.);
5. "Mlijeko - kiseli proizvodi" V.P. Kugenjev (Moskva, Izdavačka kuća Sveučilišta prijateljstva naroda)
6. Enciklopedija za djecu. Dodatni volumen. Osobna sigurnost - M., Avanta +, 2001. - 448 str., ilustr.
7. materijali časopisa "Oko svijeta"
8. www.vokrugsveta.ru,
9. www.prodpit.ru,
10. www.parents.ru/nutrition.html
11. Kemija. 10: udžbenik. za opće obrazovanje ustanove/ X46 O.S. Gabrielyan, F.N. Maskaev, S. Yu. Ponomarev, V.I. Terenin - 4. izd., stereotip - M. Bustard, 2003
12. Kemija. 11: studije. za opće obrazovanje ustanove/ X46 O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova - 4. izd., stereotip - M. Bustard, 2004
POSAO OBRAĐEN
Učenici 8. razreda
Lyakhov Ivan, Polinski Artyom, Torgashova Daria
Općinska obrazovna ustanova
"Srednja škola br.33"
grad Engels, Saratovska regija
VOĐE
učiteljica biologije Grankina Ljudmila Vasiljevna,
učiteljica geografije Solenkova Natalya Nikolaevna,
učiteljica biologije Chermashentseva Anzhela Sergeevna