4. Біохімічні і фізико-хімічні зміни молока при його обробці

Охолодження і заморожування

Молоко зберігається майже без змін при t 8-10° C – 1 добу при 3-5°С - 2-5 діб.

При охолодженні жир переходить в твердий стан. При механічній дії може відбуватися пошкодження оболонок, ліполіз і окиснення ліпідів.

Спонтанний ліполіз: у процесі охолодження ліпаза адсорбується оболонками жирових шариків і спричиняє гідроліз жиру. У результаті на 30-70% збільшується кількість вільних жирних кислот і появляється гіркий, або мильний присмаки

Вміст вітаміну С зменшується на 18% (за 2 доби), 67% (3 доби) при 5-10°С.

При повільному заморожуванні спочатку замерзає вода молоко розшаровується, складові нерівномірно розподіляються. Якщо заморожування проходить швидко ( -22° С ) то властивості зберігаються до 3-х місяців.

Механічна дія

Застосовують центробіжне очищення, сепарування, гомогенізацію.

При зберіганні сирого молока відстоюється шар вершків (жирова емульсія не руйнується). Жирові шарики мають меншу густину і сили притягання більші сил відштовхування. Властивість склеювати їх мають імуноглобуліни. Щоб позбавитись цього необхідно зменшити розміри шариків – провести гомогенізацію. Це також покращує консистенцію, смак і підвищує засвоєння.

У гомогенізаторах під дією високого тиску молоко і жир проходить через вузькі щілини витягуючись у довгі циліндри, які розпадаються на ряд крапельок однорідних за величиною. Змінюються також білки і солі (діаметр міцел зменшується) розпадаються на субміцели які адсорбуються на поверхні жирових шариків.

Нагрівання

З білками відбуваються найбільш глибокі зміни. Це денатурація, втрата розчинності, зниження гідратації. Внаслідок звільнення сульфгідрильних груп молоко набуває специфічного присмаку. Денатуровані білки при взаємодії SH – груп утворюють дисульфідні зв’язки з допомогою яких агрегують і утворюють комплекси один з одним. У першу чергу агрегує денатурований β – лактоглобулін. Частини білків сироватки мають невеликі розміри і дуже гідратовані, тому вони знаходяться в розчині і лише невелика частина осідає на поверхні посуди (при нагріванні). Денатурація білків сироватки починається при низьких t нагрівання і різна для різних режимів пастеризації: 63° С (30 хв.) – 7% білків денатурує; 74° (15-20 с) – 9%; 85° С(2-3с) - 22-30%.

Казеїн, у порівнянні з білками сироватки більш термостабільний. Він не коагулює до t 150-160° у свіжому молоці. Але теплова обробка змінює його склад і структуру.

Від ККФК відщеплюється неорганічні Р і Са, ǽ - казеїн може втрачати глікомакропептиди які надають колоїдну стійкість білковим міцелам. Збільшення діаметру частин казеїну, призводить до підвищення густини молока.

Час звертання молока сичужними ферментами після т/о в декілька раз збільшується (молоко практично втрачає здатність до сичужного звертання) завдяки утворенню комплексів β-лактоглобуліну з ǽ - казеїном – атакування останнього сичужними ферментами погіршується.

Час коагуляції зменшується внаслідок збільшення розміру казеїнових частинок і підвищення виникнення між ними контактів.

Солі.

Порушується співвідношення форм солей кальцію у плазмі молока (гідрофосфатна форма, переходить у погано розчинний фосфат кальцію),

3 СаНРО₄ → Са₃(РО₄)₂ + Н₃РО₄.

він осідає на казеїнових міцелах.

Це (зниження кількості іонно–молекулярного кальцію) погіршує здатність молока до сичужного звертання. Тому в пастеризоване молоко вносять для відновлення сольового балансу розчинні солі СаСl₂ .

Цукор. Відбувається реакція меланоідиноутворення, змінюючи смак і колір молока (залежно від температури і часу). Стерилізація також спричиняє розклад лактози з утворенням СО₂ і органічних кислот (молочної, оцтової, мурашиної).

Молочний жир – найбільш стійкий при нагріванні.

На 2-3% знижується вміст ненасичених жирних кислот (внаслідок порушення при t подвійних зв’язків).

Порушуються оболонки (білок і фосфатиди переходять в плазму молока) і жирові кульки втрачають здатність склеюватись (аглютинувати) і відстоювання вершків уповільнюється. При стерилізації шарики зливаються і відбувається витоплювання жиру, на виробництві застосовують гомогенізацію, щоб цього не відбувалось.

Вітаміни і ферменти

Т/о знижує вміст вітамінів, втрати жиророзчинних вітамінів менші, але більшуються залежно від часу і температури.

УВТ-стерилізація зберігає більше вітамінів. Найбільше усього втрат у автоклавах.

Найбільш стійкі В₂, В₆, менше С, В₁, В₁₂. особливо вітамін С. Т/о знижує його вміст на 10-30%. Подальше зберігання: 2 доби – 45%, 3 доби – 75%.

Інактивуються ферменти (амілаза, лужна фосфатаза, каталаза, редуктаза). Більш стійкі ліпаза і пероксидаза, і вони володіють здатністю реактивації у процесі зберігання (особливо після короткочасної пастеризації 90° і більше). Тому існує небезпека прогіркання пастеризованих молочних продуктів.