- •О.А. Шейфель
- •Биохимия молока и
- •Молочных продуктов
- •Конспект лекций
- •Оглавление
- •Введение
- •Лекция 1
- •1.2 Роль молока и молочных продуктов в питании населения
- •Лекция 2 химический состав молока
- •2.1 Средний химический состав коровьего молока
- •2.2 Вода в составе молока
- •Контрольные вопросы:
- •3.2 Классификация белков молока
- •3.3 Казеин
- •3.4 Сывороточные белки
- •3.5 Белки оболочек жировых шариков
- •4.2 Характеристика молочного жира
- •4.3 Фосфолипиды, стеарины и другие липиды
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 5 углеводы молока
- •5.1 Общая характеристика углеводов
- •5.2 Молочный сахар
- •5.3 Другие углеводы молока
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 6 минеральные вещества в составе молока
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 7 ферменты в составе молока
- •7.1 Оксидоредуктазы
- •7.2 Гидролитические и другие ферменты
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 8 витамины в составе молока
- •8.1 Жирорастворимые витамины
- •8.2 Водорастворимые витамины
- •Контрольные вопросы:
- •9.2 Посторонние химические вещества
- •Лекция 10 состояние составных частей молока
- •10.1 Казеин
- •10.2 Молочный жир
- •10.3 Соли кальция
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 11 свойства коровьего молока
- •11.1 Физико-химические свойства молока
- •11.2 Органолептические свойства
- •11.3 Технологические свойства молока
- •Контрольные вопросы:
- •12.2 Фальсификация молока
- •Контрольные вопросы:
- •13.2 Замораживание
- •Контрольные вопросы:
- •14.2 Перекачивание и перемешивание
- •14.3 Мембранные методы обработки
- •14.4 Гомогенизация
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 15 изменение составных частей молока при тепловой обработке
- •15.1 Белки молока
- •15.2 Соли молока
- •15.3 Молочный сахар
- •15.4 Молочный жир
- •15.5 Витамины и ферменты
- •Контрольные вопросы:
- •16.1 Брожение молочного сахара
- •16.2 Коагуляция казеина и гелеобразование
- •16.3 Влияние состава молока, бактериальных заквасок и других факторов на брожение лактозы и коагуляции казеина
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 17
- •17.2 Сметана
- •17.3 Творог
- •Лекция 18 физико-химические процессы при выработке мороженого
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 19 биохимические и физико-химические процессы при производстве сыра
- •19.1 Сычужное свертывание молока
- •19.2 Биохимические и физико-химические процессы при обработке сгустка и сырной массы
- •Контрольные вопросы:
- •20.2 Изменение содержания влаги и минеральных веществ
- •20.3 Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра
- •20.4 Образование вкусовых и ароматических веществ сыра
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 21 физико-химические процессы при производстве плавленных сыров
- •Контрольные вопросы:
- •22.2 Производство масла методом преобразования высокожирных сливок
- •22.3 Влияние режимов подготовки сливок на процессы маслообразования
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 23 изменение масла в процессе хранения
- •23.1 Порча жира
- •23.2 Факторы, влияющие на стойкость масла при хранении
- •Контрольные вопросы:
- •24.1 Сгущенное молоко с сахаром
- •24.2 Сгущенное стерилизованное молоко
- •24.3 Сухие молочные продукты и зцм
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 25 биохимические основы производства детских молочных продуктов
- •25.1 Состав и свойства женского молока
- •25.2 Методы приближения молочных смесей к женскому молоку
- •Контрольные вопросы:
- •26.2 Молочный сахар
- •Контрольные вопросы:
- •Список литературы
Лекция 10 состояние составных частей молока
Составные части содержатся в молоке в различных агрегатных состояниях – в виде молекул или ионов ( некоторые соли, лактоза, водорастворимые витамины и др.), в форме мелких коллоидных частиц (казеин, сывороточные белки, фосфат калия) или более крупных грубодиспергированных частиц ( молочный жир).
10.1 Казеин
В свежем молоке казеин содержится в виде мицелл почти сферической формы. Средний диаметр частиц составляет 70 – 100 нм. Казеиновые мицеллы состоят из субмицелл диаметром 10 – 20 нм. Субмицеллы представляют собой агрегированные фракции казеина, соединенные между собой гидрофобными связями и кальциевыми мостиками. При этом χ-казеин в состав субмицелл не входит, он располагается на поверхности мицелл. Соединение субмицелл в мицеллы происходит с помощью фосфата кальция и гидрофобных связей.
Казеиновые мицеллы сравнительно стабильны в свежем молоке. Они сохраняют свою устойчивость при нагревании молока и при его механической обработке ( сепарирование, гомогенизация). Стабильность мицелл зависит от содержания в молоке растворимых солей кальция, химического состава казеина, рН молока и других факторов.
Устойчивость коллоидных частиц казеина в молоке обусловлена зарядом и гидрофильностью. Казеиновые мицеллы на своей поверхности несут положительно и отрицательно заряженные группы с преобладанием последних, т.е. имеют отрицательный заряд.
Между заряженными коллоидными частицами действуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Если между частицами преобладают силы отталкивания, система в целом устойчива. При уменьшении сил отталкивания, коллоидные частицы при сближении слипаются, укрупняются и коагулируют. Минимальные силы отталкивания наблюдаются у белков в изоэлектрической точке. Коагуляцию белков можно вызвать различными способами, но любой из них должен сопровождаться снижением отрицательного заряда.
При выработке молочных продуктов коагуляцию казеина осуществляют с помощью кислот (кислотная коагуляция), сычужного фермента (сычужная коагуляция) и хлорида кальция (кальциевая коагуляция).
Сущность кислотной коагуляции сводится к нейтрализации отрицательных зарядов казеина положительно заряженными ионами водорода кислоты. В промышленности кислотную коагуляцию применяют при выработке кисломолочных продуктов, пищевого и технического казеина, копреципитатов. Для осаждения казеина применяют в основном молочную кислоту, образующуюся в результате молочнокислого брожения молочного сахара. При получении казеина и копреципитатов используют соляную кислоту.
Сущность сычужной коагуляции заключается в отщеплении от χ-казина отрицательно заряженных гликомакропротеидов. сычужную коагуляцию казеина применяют при производстве сыров, творога и казеина. при производстве творога и сыра также применяют совместное осаждение казеина сычужным ферментом и молочной кислотой.
Действие раствора хлорида кальция при кальциевой коагуляции связано со снижением отрицательного заряда казеина под влиянием положительно заряженных ионов кальция. Кальциевую кагуляцию применяют для осаждения молочных белков из обезжиренного молока. Коагуляцию хлоридом кальция обычно проводят при высокой температуре (90 – 95о С), поэтому она называется термокальциевой коагуляцией. Повышенная температура вызывает денатурацию сывороточных белков, которые коагулируют вместе с казеином. Белковый продукт, полученный на основе комплексного осаждения казеина и сывороточных белков, называется молочным белком и копреципитатом. Его используют для обогащения некоторых пищевых продуктов.