Производство молочных продуктов

Содержание

1. Охарактеризовать свойства воды, входящей в состав молока

. Пороки молока биохимического происхождения

. Ферментативное и неферментативное окисление молочного жира

. Влияние состава молока, бактериальных заквасок, технологического режима на процессы брожения лактозы и коагуляции казеина

. Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра

. Пороки масла

. Сушка молока

. Биохимические основы создания желательных вкусовых качеств при созревании мяса

. Определение кислотности молока

Список литературы

1. Охарактеризовать свойства воды, входящей в состав молока

Вода выполняет разнообразные функции и играет важную роль в биохимических процессах. Она является растворителем органических и неорганических веществ. В водной среде проходят все многочисленные реакции живого организма. В некоторых реакциях вода принимает непосредственное участие (реакции гидролиза, окисления веществ и др.).

В молоке содержится в среднем 88 % воды (с колебаниями от 86 до 89%). Вода, входящая в состав молока и молочных продуктов, неоднородна по физико-химическим свойствам, и роль ее неодинакова.

Большая часть воды молока (84,5-85%) находится в свободном состоянии, т. е. может принимать участие в биохимических реакциях. Свободная вода молока представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ (сахара, солей и пр.). Ее легко можно превратить в состояние льда при замораживании молока или удалить при сгущении и высушивании.

Меньшая часть (3-3,5%) воды находится в связанном состоянии. Существует 2 формы связи воды в молоке:

. Адсорбционно связанная вода удерживается молекулярными силами около поверхности коллоидных частиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов). При адсорбировании диполи воды располагаются несколькими слоями вокруг гидрофильных центров белковой молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Схема гидратной оболочки белковой молекулы: 1 - диполи воды; 2-белок

Первый слой (ориентированные неподвижные молекулы воды, прочно связанные с белком) называют гидратной или водной оболочкой. От свойств гидратных оболочек зависит стабильность белковых частиц, а также жировых шариков молока. Последующие слои молекул воды связаны с белком менее прочными связями, и по свойствам она не отличается от свободной воды.

. Особая форма связанной воды-химически связанная вода. Это вода кристаллогидратов, или кристаллизационная вода. В молоке кристаллизационная вода связана с кристаллами молочного сахара (С₁₂Н₂₂О₁₁ Н₂О).

Связанная вода по своим свойствам отличается от свободной. Она не замерзает при низких температурах (ниже -40 °С), не растворяет соли, сахар. Связанную воду нельзя удалить из молока при высушивании. По количеству связанной воды обычно судят о гидрофильности белков, т.е. способности связывать всю влагу (влагу первого и последующих слоев).

. Пороки молока биохимического происхождения

В процессе производства, транспортирования в торговлю и хранения молочной продукции органолептические свойства могут ухудшаться, особенно если при производстве продуктов не были соблюдены в полном объеме гигиенические требования, а также в случае недостаточного качества упаковки.

При этом происходят физические процессы изменения структуры и физико-химические преобразования отдельных компонентов, что может повлиять на органолептические показатели продуктов. Происходит ухудшение вкуса, консистенции, цвета. Эти явления называют дефектами, а чаще пороками. Ниже рассматриваются пороки продуктов с длительными сроками годности, к которым относятся молочные консервы. Пороками молочных консервов являются те недостатки, которые снижают пищевую, биологическую ценность продуктов и ухудшают их органолептические показатели. Пороки могут возникать как в процессе производства, так и в процессе хранения консервов и проявляются в ухудшении вкуса, запаха, консистенции и цвета.

Пороки биохимического происхождения возникают в результате действия ферментов и могут значительно ухудшить вкус и консистенцию молочных консервов.

Прогоркание. При исследовании молока с прогорклым вкусом во всех случаях было обнаружено наличие микрококков с липолитическими свойствами, т. е. обладающих способностью разлагать жир. Выделенные культуры образовывали на твердых питательных средах цветные (желтые и белые) колонии, обладали высокой термостойкостью; полное отмирание их наблюдалось только при нагревании молока до 85 °С.

Микрококки попадают в сгущенное молоко после пастеризации. Липолитические микрококки часто находятся в воздухе. Поэтому необходимо принимать все меры к тому, чтобы предохранить молоко от загрязнения; прежде всего в производственном помещении не должно быть сквозняков. Воздух сироповарочного цеха может загрязнять воздух производственных цехов; этот цех необходимо изолировать от общего производственного помещения. Особенно чистым должен быть воздух в цехе расфасовки; можно устанавливать бактерицидные лампы в туннель над конвейером в тех местах, где передвигается открытая банка.

Прогорканию молока способствует следующие факторы:

Неправильная установка молокопровода

Завышение их диаметра

Подсос воздуха системы и т.д.

Нечистый вкус появляется за счет протеолиза белков. Обнаруживается появлением посторонних привкусов и запахов, в сгущенном молоке с сахаром может сопровождаться образованием комочков белка. Кислый вкус появляется при развитии в молоке молочнокислых бактерий и его повышенной кислотности; такое молоко свертывается при тепловой обработке. Салистый привкус возникает в молоке при хранении его на свету в результате окисления молочного жира кислородом воздуха. Горький вкус может появиться в молоке при хранении его в холодных помещениях сверх установленного срока. При низких температурах задерживается молочнокислое брожение, и отсутствие молочной кислоты создает благоприятные условия для развития гнилостных микроорганизмов, вызывающих горечь в молоке. Нечистые вкус и запах бывают при нарушении санитарных условий получения молока. Кроме указанных пороков, в молоке возможен кормовой и другие посторонние привкусы и запахи, возникающие при его хранении вблизи остропахнущих веществ.

. Ферментативное и неферментативное окисление молочного жира

Ферментативный гидролиз молочного жира (липолиз) в сыром молоке является нежелательным процессом, так как образующиеся масляная и другие низкомолекулярные жирные кислоты могут вызывать различные пороки вкуса молока и молочных продуктов. Липолиз в процессе длительного хранения сырого молока при низких температурах протекает под действием нативных липаз и липолитических ферментов, выделяемых главным образом психротрофными бактериями. Степень гидролиза жира зависит от многих факторов: содержания свободного жира, активности нативных липаз, интенсивности механической обработки молока, обсемененности липолитической микрофлорой, продолжительности хранения и т.д.

Активно расщепляют молочный жир многие виды микрококков (Micr. albidus, Micr. aurens, Micr. albocereus и др.), спорообразующие и бесспоровые палочки (Бас. cereus, Serratia inaicescens, Ps. fragii, Ps. fluorescent ЛсКготоЬа^егидр.), дрожжи (5ассп. ribis, Sacch. lactis, Candida macedoniensis, Torulopsis Candida и др.) и плесневые грибы родов Benicillium, Aspergillus, Mucor, Cladosporium, Geotrichum и др. (Pen. chiysogenum, Asp. glaucus, Mucor mucedo, Geotrichum lactis и др.).

Активация процесса липолиза с одновременным повышением концентрации свободных жирных кислот (СЖК) приводит к ухудшению вкуса и запаха не только молока, но и большинства молочных продуктов, особенно масла. Образование СЖК сопровождается увеличением кислотности жира, поэтому при выработке и хранении масла целесообразно создавать условия, позволяющие замедлить гидролиз жира.

Мерами предупреждения гидролитического прогоркания масла являются: исключение использования молока, подвергнутого липолизу, унижение обсемененности масла психротрофными бактериями к плесневыми грибами, соблюдение режимов пастеризации сырья, снижение продолжительности согревания сливок, тонкое диспергирование влаги в продукте и др.

Окисление молочного жира и фосфолипидов молока вызывается ферментами, но чаще происходит химическим путем - под действием кислорода воздуха и света. Как правило, окисление липидов снижает биологическую ценность молока и молочных продуктов и часто вызывает их порчу.

Перекисное окисление жира. Под окислением жира следует понимать его глубокий распад с образованием перекисей (пероксидов), альдегидов, кетонов, оксикислот и других соединений, которые очень часто приводят к появлению в молочных продуктах нежелательных привкусов и запахов.

Перекисное окисление происходит в результате взаимодействия жира с молекулярным кислородом. Окислению подвергается в первую очередь свободный жир, не защищенный оболочкой, а из жирных кислот преимущественно окисляются ненасыщенные. Окисление свободных и связанных жирных кислот молекулярным кислородом проходит через цепные реакции с образованием промежуточных продуктов перекисного типа. Существенную роль в начальной стадии перекисного окисления играют свободные радикалы - радикалы, один из атомов которых имеет свободную валентность. Теория свободнорадикальных цепных реакций окисления липидов разработана акад. Н.Н. Семеновым на основе теории перекисного окисления Баха-Энглера.

Согласно современным представлениям образование свободных радикалов, приводящих к зарождению (инициированию) цепи окисления, происходит при отрыве атома водорода от реагирующей молекулы вещества (жир, жирная кислота):

RH → R' + Н'

Инициатором цепных реакций могут быть металлы, кислород, ферменты, свет, различные типы излучения (ультрафиолетовое, радиация и др.) и т.п.

Далее активный радикал R' вступает в реакцию с молекулярным кислородом, образуя пероксидный радикал R' + О₂ → ROO'. Пероксидный радикал, реагируя с новой молекулой окисляемого вещества, дает гидроперекись (гидропероксид) и новый свободный радикал ROO' +RH →ROOH + R'.

Образовавшийся свободный радикал R' вновь реагируете кислородом, то есть происходит продолжение (развитие) цепи:

Молекулы гидропероксидов в свою очередь распадаются с образованием новых свободных радикалов: ROOH → RO' + 'ОН. Когда концентрация гидропероксидов повышается, происходит их распад с образованием еще большего числа радикалов: 2ROOH → ROO' + RO' + Н₂О. Эти радикалы способствуют зарождению новых цепей окисления, вызывая тем самым самоускорение процесса окисления жира.

Таким образом, окисление жиров молекулярным кислородом можно представить схематически следующим образом (по Уильямсу):

Скорость окисления жира в первую очередь зависит от состава жирных кислот триацилглицеринов (причем свободные жирные кислоты окисляются быстрее связанных). Насыщенные жирные кислоты окисляются медленнее ненасыщенных, а полиненасыщенные - быстрее мононенасыщенных, что объясняется различной скоростью образования ими свободных радикалов.

Окисление ненасыщенной жирной кислоты можно представить следующим образом. Вначале кислота под влиянием света или другого инициатора образуется свободный радикал

Свободный радикал взаимодействует с кислородом, образуя пероксидный радикал

Пероксидный радикал отщепляет атом водорода от другой молекулы ненасыщенной жирной кислоты, образуя гидропероксид и новый свободный радикал, который продолжает цепную реакцию

Следовательно, на первой стадии окисления образуются различные пероксиды и гидропероксиды, являющиеся неустойчивыми и высокоактивными соединениями. Первичные продукты окисления существенно не влияют на органолептические свойства продуктов. После их накопления в жире начинают протекать разнообразные реакции, в результате которых образуются вторичные продукты окисления, часто обладающие неприятным вкусом и запахом, - альдегиды, кетоны, моно- и дикарбоновые кислоты, эпоксиды, оксисоединения и т.д.

Одним из возможных механизмов, приводящих к образованию наиболее характерных продуктов окисления - альдегидов, является распад гидропероксидов или циклических пероксидов кислот го схеме

В результате распада образуются два альдегида, молекулярные массы которых меньше массы исходной кислоты. Образование насыщенных и ненасыщенных кетонов (и кетокислот) можно представить как результат дегидратации гидроксидов

Образование оксисоединений (дигидрпксисоединений) может происходить при распаде циклических пероксидов

Таким образом, при окислении олеиновой и полиненасыщенных кислот могут образоваться низкомолекулярные насыщенные альдегиды - пентаналъ, гександит, гептаналь, нетаналь, нонамаль, малоновый диальдегид и другие мононенасыщенные и диненасыщенные альдегиды - пентен-2-аль, окген-2-аль, гептадиен-2,4-аль, декадиен-2,4-аль, а также насыщенные и ненасыщенные кетоны. Многие из перечисленных альдегидов и кетонов обладают неприятным вкусом и в различных комбинациях могут придавать молочным продуктом посторонние прокусы. Так, рыбный привкус вызывают насыщенные и ненасыщенные альдегиды, главным образом гексаналь, гептаналь и гептадиен-2,4-аль; прогорклый - гептаналь и нонаналь; салистый - пентаналь, гексаналь, пентен-2-аль и дигидроксистеариновая кислота). Ненасыщенный кетон октен-1-он-З (виниламилкетон) является виновником металлического привкуса молочных продуктов, а кетон пептен-1-он-3 - олеистого привкуса.

Состав образующихся продуктов и скорость окисления жира молекулярным кислородом зависят от целого ряда факторов: химического состава жира, температуры хранения, влажности и т.д. На процесс окисления жира влияют некоторые химические вещества, которые либо ускоряют его (прооксиданты), либо замедляют (антиоксиданты).

Скорость окисления жира увеличивается при повышении температуры, влажности, доступе в реакционную среду кислорода воздуха, света и т.д., Сильно ускоряют окисление жира металлы переменной валентности (Сu, Fe, Со, Мn и др.), которые относятся к основным прооксидантам. Их ускоряющее действие может заключаться, во-первых, в инициировании цепей окисления; во-вторых, возможный механизм ускорения окисления жиров может заключаться в катализировании процесса распада гидропероксидов, продукты которого дают начало новым цепям окисления:

4. Влияние состава молока, бактериальных заквасок, технологического режима на процессы брожения лактозы и коагуляции казеина

Брожение лактозы. При производстве большинства молочных продуктов в молоко или сливки вносят специально подобранные штаммы молочнокислых, пропионовокислых бактерий и дрожжей.

В основе изготовления целого ряда молочных продуктов лежат процессы глубокого распада молочного сахара под действием микроорганизмов, называемые брожением.

Молочнокислое брожение является основным процессом при изготовлении заквасок, сыра и кисломолочных продуктов, а молочнокислые бактерии - наиболее важной группой микроорганизмов для молочной промышленности.

От состава заквасок зависит не только вкус кисломолочных продуктов, но и их консистенция. Основной компонент микрофлоры заквасок для всех кисломолочных продуктов, обеспечивающий формирование сгустка,молочный лактококк. Включение в состав заквасок энергичных кислотообразователей обусловливает получение плотного колющегося сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а малоэнергичных кислотообразователей более нежного сгустка. Введение в закваски термофильных палочек способствует повышению вязкости продукта, придает сгустку эластичные свойства, препятствует выделению сыворотки.

Молочнокислые бактерии по характеру продуктов сбраживания глюкозы относят к гомоферментативным или гетероферментативным.

Гомоферментативные бактерии образуют главным образом молочную кислоту (более 90%) и лишь незначительное количество побочных продуктов.

Гетероферментативные бактерии около 50% глюкозы превращают в молочную кислоту, а остальное количество - в этиловый спирт, уксусную кислоту и СО₂.

Для гомоферментативных бактерий (Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, Lbm. casei) характерным является сбраживание глюкозы по гликолитическому пути Эмбдена-Мейергофа:

C₆H₁₂O₆ + 2Ф_н + 2АДФ ® 2C₃H₆O₃ +2АТФ + H₂O

Превращение глюкозы в пировиноградную кислоту в результате ряда последовательных реакций происходит при участии 10 ферментов.

Из 1 моль глюкозы образуется 2 моль молочной кислоты с одновременным синтезом 2 моль АТФ.

Гетероферментативные бактерии не могут сбраживать глюкозу по гликолитическому пути, так как у них отсутствует ключевой фермент альдолаза, необходимый для расщепления фруктозо-1,6-дифосфата на две молекулы триозофосфата.

Поэтому Str. citrovorus, Str. paracitrovorus, Lbm. brevis сбраживают глюкозу пентозофосфатным путем:

C₆H₁₂O₆ + Ф_н + АДФ ® C₃H₆O₃ + C₂H₅OH + CO₂ +АТФ

В ходе реакций по пентозофосфатному пути из каждого моль глюкозы образуется моль молочной кислоты, моль этанола и CO₂.

В аэробных условиях возможно образование двух молекул АТФ, тогда ацетилфосфат превращается не в этанол, а в уксусную кислоту.

Спиртовое брожение глюкозы имеет место при выработке кефира, кумыса, курунги и других кисломолочных продуктов.

Возбудителями спиртового брожения являются дрожжи Sacch. cartilaginosus, Sacch. fragilus, Sacch. cerevisiae и др. Они сбраживают глюкозу с образованием этанола и углекислоты:

C₆H₁₂O₆ + 2Ф_н + 2АДФ ® 2C₂H₅OH + 2CO₂ +2АТФ.

Возбудителем пропионовокислого брожения являются пропионовокислые бактерии Propionibacterium, которые превращают глюкозу или молочную кислоту в пропионовую и уксусную кислоты.

Пропионовокислое брожение углеводов и молочной кислоты играет важную роль в процессе созревания твердых сыров с высокой температурой второго нагревания:

3C₆H₁₂O₆ + 8Ф_н + 8АДФ ® 4CH₃CH₂COOH + 2CH₃COOH + 2CO₂ + 2H₂O + 8АТФ.

Маслянокислое брожение происходит в молочных продуктах под действием маслянокислых бактерий (Cl. butyricum и др.), сбраживающих как глюкозу, так и молочную кислоту.

Известно несколько типов маслянокислого брожения, различающихся образующимися продуктами. Например:

2C₆H₁₂O₆ + 2H₂O + 7Ф_н + 7АДФ ® CH₃CH₂CH₂COOH + 2CH₃COOH + 4CO₂ + 6H₂ + 7АТФ.

При других типах маслянокислого брожения наблюдается образование бутилового и изопропилового спиртов, этанола, ацетона.

Маслянокислое брожение является причиной порчи кисломолочных продуктов и является нежелательным процессом в молочной промышленности.

Коагуляция казеина. Важнейшими процессами, происходящими при выработке кисломолочных продуктов, являются коагуляция казеина и гелеобразование (переход коллоидной системы молока из свободнодисперсного состояния, золя, в связаннодисперсное состояние - гель).

Коагуляция казеина при производстве кисломолочных продуктов может осуществляться двумя способами - кислотным или сычужным.

Структурно-механические и синеретические свойства сгустков существенно зависят от способа коагуляции белков. Сгустки, образующиеся при кислотной коагуляции белков, менее прочны по сравнению с кислотно-сычужными; они состоят из более мелких белковых частиц и хуже выделяют сыворотку. Однако наряду с увеличением прочности кислотно-сычужных сгустков возрастают их хрупкость, степень дисперсности и способность отделять сыворотку во время обработки.

Кислотная коагуляция казеина вызывается молочной кислотой, которая накапливается в молочных продуктах в результате брожения лактозы.

Сычужная коагуляция казеина включает 2 стадии - ферментативную и коагуляционную.

Сгустки кисломолочных продуктов имеют, как правило, смешанный характер с преобладанием необратимо-разрушающихся либо тиксотропно-обратимых связей. Соотношение этих связей зависит от целого ряда факторов, правильное использование которых позволяет получать сгустки с заданными свойствами.

5. Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра

Цель формования сыра - соединение сырных зерен в монолит, которому придают определенную форму, и выделение части межзерновой сыворотки. Важный фактор формования сыра и получения плотной массы - температура, поэтому, чтобы сырная масса не охлаждалась, ее формуют быстро, а в помещении поддерживают температуру 18...20 °С. В зависимости от вида вырабатываемого сыра применяют следующие способы формования: из пласта, наливом и насыпью.

Структура, консистенция и рисунок сыра характеризуют правильность прохождения биохимических и физико-химических процессов при выработке сыра и, следовательно, качество готового продукта.

Структура

Под структурой плотного продукта подразумеваются размеры и пространственное расположение отдельных частиц или компонентов. Размеры структурных элементов и их расположение определяются различными методами. Структура продукта (сыра), изучаемая с помощью оптического микроскопа, называется микроструктурой, а с помощью электронного микроскопа - ультраструктурой или субмикроструктурой.

Каждый вид сыра имеет свою - характерную для него - микроструктуру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и тех же структурных элементов. К ним относятся макрозерна, имеющие включения в виде микрозерен и отделенные друг от друга прослойками с макропустотами. Макрозерна представляют собой сырные зерна, полученные после разрезки и обработки сгустка и соединенные между собой при формовании и прессовании сыра. Размер макрозерен определяется видом сыра - в мягких сырах он в 2-3 раза больше, чем в твердых. В результате прессования сырные зерна деформируются, поэтому в корковом слое они сплющиваются и имеют более вытянутую форму, чем в центральной части. Сырные зерна, прилегающие к глазкам, тоже сильно деформированы.

Прослойки между макрозернами состоят из белково-сывороточного вещества и образуются в результате слияния оболочек сырных зерен, прилегающих друг к другу. Толщина прослоек в твердых сырах в среднем равна 11 мкм (в мягких 30-35 мкм). В процессе созревания она несколько уменьшается, но прослойки обнаруживаются в сырах любого возраста.

В макрозернах содержатся различные включения - микрозерна. К ним относятся жировые микрозерна, кристаллические отложения солей кальция и колонии микроорганизмов. Жировые микрозерна - это жировые капли диаметром около 11 мкм, представляющие собой молочный жир, деэмульгированный в процессе выработки и созревания сыра. Кристаллические отложения солей кальция (кристаллические микрозерна) обнаружены во всех твердых сырах. Это фосфат кальция, отщепленный от параказеина в процессе созревания. Отложения солей имеют округлую форму и размер около 19 мкм, в процессе хранения сыров их размер увеличивается. Основная масса солей кальция располагается по прослойкам между макрозернами, меньшая в макрозернах. В мягких сырах отложений солей кальция меньше и их гранулы мельче, чем в твердых сырах.

В сырах часто встречаются микропустоты угловатой и овальной формы. Они располагаются обычно на стыке нескольких макрозерен (в мягких сырах они часто находятся внутри макрозерен). Их появление обусловлено образованием газов в процессе созревания сыра. Накопление газов в микропустотах приводит к формированию глазков. Средний диаметр микропустот в твердых сырах равен 160 мкм (53-745 мкм), в мягких сырах они более крупные.

Таким образом, мягкие сыры характеризуются более крупными структурными элементами по сравнению с твердыми сырами, но в них меньше отложений солей кальция и чаще встречаются микропустоты внутри макрозерен.

Формирование структуры сыров начинается во время разрезки и обработки сгустка, формования, прессования и посолки, а завершается в процессе созревания сыра. От структуры сыра зависят его структурно-механические показатели (связность, твердость, пластичность и др.), которые определяют консистенцию, внешний вид, рисунок и в некоторой степени вкус сыра.

Формование из пласта. Из сырного зерна получают пласт сырной массы. Этим способом формуют преимущественно твердые сыры с плотной однородной структурой сырной массы, с правильным рисунком, характеризующимся сравнительно крупными глазками округлой формы.

Формование насыпью. Осуществляют формование после удаления из аппарата выработки сырного зерна 60...70% сыворотки (от массы перерабатываемого молока). Зерно с оставшейся сывороткой подают на отделитель сыворотки, затем зерном заполняют формы с помощью дозатора или без него.

Формование наливом. Применяют формование наливом в производстве сыров различных видов и особенно в производстве мягких сыров. Наиболее эффективно формование наливом в групповые или большие формы крупноблочных сыров, где отпадает необходимость в строгом дозировании сырной массы.

Формирование структуры сырной массы в процессе формования наливом во многом зависит от количества сыворотки, подаваемой вместе с зерном. Если сыворотки подается достаточно и уплотнение зерна в форме происходит под слоем сыворотки, то получается плотная, не насыщенная воздухом сырная масса. Она напоминает сыр, сформованный из пласта. Если сыворотки в форме недостаточно, то сырные зерна неплотно прилегают одно к другому и между ними остаются довольно крупные промежутки, которые заполняются воздухом, проникающим вслед за вытекающей сывороткой. Воздух не удаляется из сырной массы даже при самопрессовании. Пустоты имеют неодинаковые размеры и угловатую, щелевидную форму. Это служит причиной образования рыхлой, пористой структуры и пустотного рисунка сырного теста.

Таким способом формуют сыры, к рисунку и структуре сырного теста которых не предъявляют особых требований. К таким сырам относятся российский, угличский, рокфор, дорогобужский, смоленский и т. п. Таким же образом формуют сыры типа чеддер, сырная масса которых характеризуется плотной однородной структурой без глазков и пустот.

Консистенция

Консистенция - важный элемент в органолептическом восприятии, получаемом при употреблении плотного пищевого продукта. Она включает такие понятия, как мягкость, жесткость, зернистость, связность, пластичность и т.д. Консистенция формируется в процессе созревания продукта. После прессования связность и твердость сырной массы невысоки. В первой половине созревания сырная масса уплотняется, но уплотнение и усушка массы по слоям головки происходят неравномерно - в периферической части они идут в большей степени, чем в центральной. Затем во второй половине созревания плотность и твердость массы несколько понижаются вследствие ферментативного распада белков. В конце созревания процессы уплотнения и разрушения структуры проходят с одинаковой интенсивностью, и сыр приобретает определенные структурно-механические свойства - плотность, твердость, пластичность и т.д.

Консистенция того или иного сыра определяется в первую очередь его структурой - размерами и распределением макро- и микрозерен, а также прослоек. Другими факторами, влияющими на консистенцию сыра, являются скорость и степень распада белков, состав не распавшегося параказеинового комплекса (содержание в нем кальция), количество и состояние в сырной массе влаги, жира и т.д.

Состав параказеинового комплекса обусловливает способность сырной массы связывать и удерживать влагу. Она тем выше, чем больше кальция в комплексе - и наоборот. Содержание кальция в комплексе зависит от количества накопившейся в сырной массе молочной кислоты. При значительном количестве кислоты процесс отщепления кальция от комплекса идет активно, масса плохо набухает и приобретает колющуюся и крошливую консистенцию.

При недостаточной кислотности отмечаются избыточная связность сырной массы и резинистая, ремнистая консистенция сыра. Таким образом, для получения сыра хорошего качества нежелательны как излишек, так и недостаток молочной кислоты.

Большое влияние на консистенцию сыра оказывают состояние влаги в сыре, ее связь с сухим веществом. С уменьшением активной кислотности (рН) и переходом белков из нерастворимого состояния в растворимое в сыре увеличивается количество связанной влаги, а свободной - уменьшается. Это способствует повышению влагоудерживающей способности сырной массы и улучшению консистенции сыра.

Рисунок

В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы - углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично газы выделяются наружу, частично задерживаются в сырной массе, образуя глазки.

Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем свидетельствует запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессе маслянокислого брожения, а также в результате деятельности бактерий группы кишечных палочек. Он плохо растворяется в сырной массе, легко диффундирует через неплотные участки, поэтому не задерживается в сыре. Однако при энергичном маслянокислом брожении образуется большое количество водорода, что может привести к получению неправильного рисунка и к вспучиванию сыра.

Углекислый газ по сравнению с другими газами выделяется в значительно больших количествах (содержание СО2 составляет 60-90% от количества всех газов). Он образуется при сбраживании лактозы и солей молочной кислоты (лактатов) ароматообразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы кишечных палочек, а также при декарбокилировании аминокислот и жирных кислот. Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако его образуется настолько много, что он создает перенасыщенный раствор и при благоприятных условиях начинает выделяться. Газ скапливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки. При быстром выделении СО₂ таких центров скопления будет очень много, и тогда глазки образуются мелкие и в большом количестве (Голландский и Костромской сыры). При медленном выделении СО₂ - например, в Советском сыре - глазки образуются крупные и в малом количестве.

В мелких и полутвердых сырах рисунок образуется при развитии ароматообразующих молочнокислых бактерий (Leuc. dextranicum, Lac. diacetilactis и др.). Как показывает опыт, сыр, выработанный с использованием одной культуры Lac.lactis не имеет рисунка. Ароматообразующие бактерии сбраживают лактозу, в результате чего образуются разнообразные продукты и углекислый газ.

В сырах с высокой температурой второго нагревания образование глазков обуславливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие лактозу, молочную кислоту и ее соли.

Газообразование, вызванное бактериями группы кишечных палочек, характеризуется получением сетчатого или рваного рисунка. Бактерии данной группы сбраживают лактозу с образованием большого количества углекислого газа. Маслянокислое брожение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или же пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочную кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной кислоты.

6. Пороки масла

Пороки масла группируются: пороки вкуса и запаха, пороки консистенции, пороки цвета и внешнего вида. Эти пороки могут возникать сразу после выработки масла в результате использования сырья пониженного качества, нарушений технологических режимов или появляются при хранении.

Пороки вкуса и запаха могут обнаруживаться в свежем масле, а также в процессе хранения.

Невыраженный (пустой) вкус возникает при незначительном содержании в масле ароматических и летучих веществ. Порок появляется вследствие низкой температуры пастеризации сливок, применения недостаточно активной закваски (для кислосливочного масла), вскармливания животных грубыми кормами и др.

Затхлый запах - порок запаха масла, являющийся результатом накопления в нем продуктов расщепления белков плазмы под влиянием развития посторонней (гнилостной) микрофлоры. Порок чаще появляется в сладкосливочном масле. Под действием гнилостной микрофлоры аминокислоты, содержащиеся в плазме, распадаются до аминов, углекислоты, сернистого водорода и других промежуточных соединений. Пороки возникают при длительном хранении сливок при низких температурах до сбивания, низкой температуры пастеризации сливок и плохих санитарно-гигиенических условий производства.

Пригорелый вкус и запах вызван частичной коагуляцией и пригоранием белка в результате нарушения режимов высокотемпературной обработки или пастеризации сливок. Этот порок не влияет на стойкость масла.

Кормовой вкус и запах масла - результат наличия специфических вкусовых и пахучих веществ, образующихся при поедании животными пахучих растений и кормов или адсорбировании молоком запахов этих растений.

Кислый вкус и запах сладкосливочного масла появляется при развитии молочнокислых бактерий. Наиболее часто порок отмечается в сладкосливочном масле с повышенным содержанием плазмы, в процессе хранения масла при температуре выше 10 °С.

Горький вкус является следствием образования пептонов при расщеплении белков плазмы под действием протеолитических бактерий, споровых палочек и некоторых видов флюоресцирующих бактерий. Причина появления - развитие дрожжей, плесеней, низкая температура пастеризации сливок.

Салистый вкус масла характеризуется привкусом растительного масла и возникает при окислении линолевой кислоты молочного жира и повышении содержания растворимых азотистых соединений плазмы. Способствует появлению этого порока масла наличие в нем солей тяжелых металлов, катализирующих процессы окисления молочного жира.

Кроме перечисленных пороков, предусмотренных ГОСТом 37-87 для оценки вкуса и запаха масла, в масле могут быть еще следующие пороки.

Металлический вкус характеризуется повышенным содержанием солей тяжелых металлов или развитием специфической посторонней микрофлоры.

Вкус и запах нефтепродуктов обусловливаются привкусом бензина, отработанного газа, керосина, смазочных веществ, химикатов и лекарств.

Сырный вкус и запах возникают при расщеплении белков плазмы при развитии протеолитических бактерий.

Гнилостный вкус и запах образуются под влиянием протеолитических бактерий, а также микрококков, расщепляющих белок и жир, и флюоресцирующих бактерий, образующих триметиламин.

Рыбный вкус и запах - результат расщепления лецитина с образованием триметиламина.

Плесневелый вкус и запах характеризуются развитием на поверхности и в воздушных прослойках масла вегетативной плесени. Хранение масла при относительной влажности воздуха не более 80% практически исключает развитие плесеней, а при температуре -11 °С они не развиваются.

Показатель качества «консистенция и внешний вид» по весомости является вторым после показателя «вкус и запах».

Пороки консистенции. Крошливая консистенция возникает при неудовлетворительном распределении плазмы сливочного масла и нарушении режимов хранения. Причинами появления этого порока могут быть: длительное созревание сливок при низких температурах, излишняя промывка масляного зерна, при производстве масла методом преобразования высокожирных сливок - недостаточная термомеханическая обработка в маслообразователе, наличие большого количества тугоплавкого молочного жира (особенно зимой).

Засаленная консистенция характерна для масла, выработанного методом сбивания сливок, появляется при избыточном выделении свободного жира и наличии в масле повышенного количества воздуха и влаги, а также при тонком их диспергировании. На разрезе засаленное масло характеризуется матовой, бледной окраской (по цвету напоминает сало). Порок консистенции появляется при длительном созревании и низкой температуре сбивания сливок, увеличении продолжительности сбивания и др.

Мягкая консистенция характеризуется недостаточной механической твердостью и слабой термоустойчивостью. При наличии этого порока масло при 5-6 °С имеет удовлетворительную консистенцию, при 10-12 °С размягчается и прилипает к ножу, при 18-20 °С становится излишне мягким. Это масло рыхлое на внешний вид, иногда приобретает сметанообразную консистенцию, может выделяться плазма.

Для исключения этого порока следует строго соблюдать режимы созревания и сбивания сливок, снижать интенсивность механического воздействия на высокожирные сливки в маслообразователе.

Слоистая консистенция характерна для масла, выработанного методом преобразования высокожирных сливок, проявляется расслоением монолита масла при разрезании. Порок возникает в связи в неравномерным распределением в масле жидкой фракции жира при недостаточно интенсивном механическом перемешивании продукта в маслообразователе.

Рыхлая консистенция появляется при недостаточной связанности монолита масла, при избытке газовой фазы. Порок обнаруживается в масле, выработанном методом сбивания сливок. Рыхлое масло имеет белый цвет. Рыхлой консистенции сопутствуют порок вкуса и запаха, засаленность.

Мучнистая консистенция является следствием структурной неоднородности продукта, которая определяется только органолептически, за счет наличия крупных тугоплавких кристаллов молочного жира наряду с основной массой мелких кристаллов.

Штафф сливочного масла выражается в образовании на поверхности продукта темно-желтого слоя, имеющего неприятный вкус и запах. Этот порок вызывается окислением молочного жира вследствие его обезвоживания, полимеризацией глицеридов, а при хранении масла при температурах выше -10 °С - жизнедеятельностью протеолити-ческих и психротрофных бактерий.

Интенсивность штаффообразования снижается при хорошей степени дисперсности влаги, уменьшении количества воздуха в масле, при хранении при температурах -18 °С и ниже. Применение упаковочных полимерных материалов, обладающих газо-, паро- и светонепроницаемостью, позволяет на протяжении всего срока холодильного хранения масла исключить образование штаффа.

Неоднородность цвета сливочного масла обусловливается наличием в масле крупных капель плазмы, смешиванием масла различной окраски или неравномерным диспергированием раствора соли в соленом масле.

7. Сушка молока

Сушку проводят в специальных сушильных установках. Влажный продукт поступает в камеру установки, где обогревается сушильным агентом (воздухом, перегретым водяным паром). Сушильный агент подводит к продукту теплоту и отводит из сушильной камеры установки испаренную влагу. Количество поглощенной сушильным агентом влаги зависит от его свойств и способности растворять водяные пары.

Наиболее распространены способы сушки, основанные на контакте высушиваемого продукта с нагретой поверхностью (кондуктивный подвод теплоты); создании теплового излучения, направленного на поверхность высушиваемого продукта; контакте высушиваемого продукта с нагретым газом (конвективный подвод теплоты). Сушка может происходить при атмосферном и пониженном давлении. В последнем случае теплота подводится только за счет контакта высушиваемою продукта с нагретой поверхностью путем теплового излучения. Высушивание при пониженном давлении применяют для термолабильных продуктов, не выдерживающих интенсивного теплового воздействия.

Сушка замороженных продуктов в глубоком вакууме при отрицательной температуре (сублимация) происходи! В результате прямого перехода воды из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. При увлажнении такие продукты приходят в состояние, близкое к первоначальному. Macro материалы перед сушкой замораживают. В сублимационных сушилках обычно используют подвод теплоты к влажному продукту двумя способами: за счет контакта с нагретой поверхностью и теплового излучения. Образовавшийся водяной пар конденсируется в виде льда на поверхности конденсатора, охлаждаемого низкотемпературным хладагентом.

Увеличение удельной поверхности продукта при сушке позволяет интенсифицировать выделение влаги. Для увеличения удельной поверхности жидкие продукты при сушке распыляют, разбрызгивают или создают из них тонкие пленки, а влажные материалы дробят или гранулируют.

Плотность потока теплоты у поверхности влажного продукта при сушке увеличивают следующим образом:

повышением скорости движения нагретого воздуха возле поверхности продукта с помощью специальных побудителей;

ворошением и разрыхлением слоя высушиваемого продукта за счет использования механических ворошителей, создания полувзвешенного слоя зернистого продукта (путем продувки восходящим потоком нагретого воздуха);

сушкой зернистых материалов в закрученном потоке нагретого воздуха.

Для сушки используют молоко, предварительно нормализованное, пастеризованное, гомогенизированное и сгущенное до концентрации сухих веществ 50%. Такое молоко или молочная смесь представляют собой коллоидную систему. Соли и углеводы содержатся в молоке в состоянии молекулярного раствора, белки-в коллоидном, а жир - в виде эмульсии.

В распылительных сушильных установках молоко диспергируется при помощи вращающихся дисков или форсунок до мелких капель. Вследствие малого размера капель молока (40-50 мкм) поверхность влагообмена достигает 150-250 м³ на 1 м и продолжительность сушки не превышает 4-6 с. Сушка производится горячим воздухом.

В контактных сушилках молоко высыхает при непосредственном контакте с горячей поверхностью барабанов (вальцов). В зависимости от конструкции этих установок молоко можно сушить при атмосферном давлении и в вакууме. Температура сушки при атмосферном давлении составляет 110-130 °С, а в вакууме - 60-70 °С. В качестве сушильного агента используют водяной пар, подаваемый во внутреннюю часть вальцов (барабанов) и нагревающий их. Основное требование к такой сушке - равномерное нанесение продукта в виде пленки на горячую поверхность вальцов. При высоких температурах продукт может пригорать в том месте, где он имеет минимальную толщину. Молоко наносят на вальцы наливом, накатыванием валиками и распылением. Два последних способа обеспечивают наиболее равномерный по толщине слой продукта на вальцах.

. Биохимические основы создания желательных вкусовых качеств при созревании мяса

Важным и завершающим послеубойным процессом является созревание мяса, в результате которого оно приобретает сочность, характерные вкус и аромат.

Свежее мясо имеет незначительные специфические вкус и аромат. В процессе созревания в результате автолитических превращений белков, липидов, углеводов и других составных частей мяса образуются низкомолекулярные вещества, участвующие в образовании аромата и вкуса мяса.

Однако отчетливо выраженные вкус и аромат мяса появляются лишь после его тепловой обработки. Отсюда следует, что в процессе автолиза в мясе образуются и накапливаются не носители, а потенциальные «предшественники» аромата и вкуса, формирующиеся при кулинарной обработке.

Слабовыраженные вкус и аромат парного мяса и мяса в стадии посмертного окоченения объясняются тем, что на этих этапах автолиза еще не накопилось достаточного количества веществ, участвующих в образовании вкуса и аромата мяса при его кулинарной обработке.

Аромат и вкус становятся ясно ощутимыми через 2-4 суток после убоя при низких положительных температурах. Спустя 5 суток они выражены хорошо.

Наибольшей интенсивности аромат и вкус достигают на 10-14 сутки. При температурах выше 20 °С оптимальные органолептические характеристики наблюдаются уже через 2-3 суток.

Предшественниками аромата и вкуса являются аминокислоты и их амиды: гистидин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глутамин, глицин, треонин, фенилаланин, лейцин, а также другие аминокислоты, хотя и в меньшей степени.

Эти вещества образуются и накапливаются в процессе автолиза при распаде белков, а также пептидов относящихся к экстактивным веществам мышечной ткани (глютатион, карнозин, ансерин).

В процессе автолиза в мясе увеличивается содержание моносахаридов, которые, как известно, обладают вкусом. Глюкоза образуется при распаде гликогена, галактоза появляется в результате распада липидной системы из цереброзидов, пентозы являются одним из конечных продуктов распада клеточных нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

Примером может служить цепь реакции распада АТФ:

Как видно из схемы, аденозинтрифосфат теряет молекулы фосфорной кислоты и превращается в аденозинмонофосфат, при ферментативном дезаминировании которого образуется инозинмонофосфат (ИМФ).

Через несколько часов после смерти животного в мышечной ткани обнаруживается инозин, а через двое суток гипоксантин.

Инозиновая кислота (ИМФ) обладает вкусом мяса.

В процессе автолиза накапливаются органические кислоты (молочная, пировиноградная и другие, летучие жирные кислоты - муравьиная, уксусная, масляная, капроновая и другие), кетокислоты (кетоглутаровая, щавелевоуксусная и т.п.) и карбонильные соединения (альдегиды, кетоны и другие).

9. Определение кислотности молока

Для определения кислотности служит специальный прибор из двугорлой банки и бюретки.

Методика определения кислотности описана в ГОСТ 3624-92 «Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности». В колбочку емкостью 100 мл отмерить пипеткой 10 мл хорошо размешанного молока и прилить к нему 20 мл дистиллированной воды и 2-3 капли 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина. Затем, побалтывая содержимое колбы, медленно прилить из бюретки раствор (0,1 нормального) щелочи до появления не исчезающего в течение 1-2 мин слабо-розового окрашивания. После этого по делениям бюретки отсчитать, сколько миллилитров щелочи пошло на окрашивание смеси молока. Потученное число умножить на 10. Произведение показывает кислотность молока в градусах Тернера.

Хорошее молоко имеет кислотность 16,5-17,5 °Т.

При сдаче на молочный завод кислотность не должна превышать 18-20°.

молоко масло биохимический лактоза

Список литературы

1.      Шейфель, О.А. Биохимия молока и молочных продуктов: Конспект лекций / О.А. Шейфель; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2010. - 126 с.

.        http://milkco.ru/konserv/progorkanie-i-suhoe-moloko.htm

.        Зобкова, З.С. Пороки молока и молочных продуктов и меры их предупреждения. - М.: Молочная промышленность, 1998. - 80 с.

.        Горбатова, К.К. Химия и физика молока: Учебник для вузов. - СПб.: ГИОРД, 2004, - 288 с: ил.

.        http://www.uamconsult.com/

.        Крусь, Г.Н. и др. Технология молока и молочных продуктов. /Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, 3.В. Волокитина, С.В. Карпычев; Под ред. А.М. Шалыгиной. - М.: КолосС, 2006. - 455 с.

.        http://www.oilbranch.com/publ/view/65.html

.        Бредихин, С.А., Космодемьянский, Ю.В., Юрин, В.Н. Технология и техника переработки молока. - М.: Колос, 2001. -400 с.

.        Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов: учебное пособие / М.Б. Ребезов, Е.П. Мирошникова, О.В. Богатова и др. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - Ч. 2. - 133 с.

. http://www.asiajournal.to.kg/products/milking/65-opredelenie-zhirnosti-i-kislotnosti-moloka.html