Этапы и перспективы развития химии и физики молока. Роль отечественных ученых в развитии химии и физики молока. Химия, физика (и биохимия) молока как наука была создана в 20…30 годы XX в. профессором Г. С. Иниховым и профессором Я. С. Зайковским и продолжена другими учеными (П. Ф. Дьяченко, А. И. Овчинниковым, А. П. Белоусоаым, И. И. Климовским и др.)
Георгий Сергеевич Инихов (1886-1969 гг.).
Профессор Г. С. Инихов почти 60 лет жизни посвятил становлению отечественной школы химии и биохимии молока и молочных продуктов.
Г. С. Инихов в 1910 г, закончил физико — математический факультет Петербургского университета. Еще со студенческих времен он связал свою судьбу с молочной промышленностью — его дипломная работа на тему «Химический состав и свойства молока ярославских коров» была удостоена дипломом 1 степени.
По окончании университета Георгий Сергеевич уехал в город Курган — крупный маслодельный центр Западной Сибири, где стал заведовать молоч — но-испытатсльной лабораторией.
|
|
Здесь он изучал физико-химические числа молочного жира и влияние на них различных факторов, разработал методику контроля со — держания влаги в масле.
В 1916 г. он был приглашен в Вологодский молочно-хозяйствен — ный институт’[1] на должность заведующего опытной биохимической станцией, вскоре его избрали профессором кафедры «Биохимия мо лока и молочных продуктов», а затем — в 1924 г. (по 1930 г.) — ректором института.
В 1917 г, Г. С. Инихов разработал способ выработки сычужного фермента, который до этого ввозили из-за границы, позже по его плану в Москве был построен сычужный завод. Он много времени посвятил изучению механизма действия сычужного фермента на казеин молока и влиянию на его активность температуры, солей кальция, кислотности молока и других факторов. К этому времени Георгий Сергеевич становится известным специалистом в области биохимии молока и молочных продуктов.
В 1922-1924 гг. им были написаны и изданы первые в мире учебники «Химия молока и молочных продуктов» (для вузов) и «Анализ молока и молочных продуктов». 13 1934 г. им была издана «Биохимия молока» для пищевых вузов и в 1956 г. — для вузов молочной промышленности «Биохимия молока и молочных продуктов» для техникумов была им издана в 1935 г. (и переиздана в 1951, 1962 и в 1970 г.). Совместно с Н. Г1. Брио он Написал справочное руководство «Методы анализа молока и молочных продуктов». По его учебникам тогда обучались тысячи студентов всей страны и по ним училось не одно поколение специалистов молочной промышленности.
В 1930 г. Г. С. Инихов возглавляет научную работу Всесоюзного научно-исследовательского института молочной промышленности и продолжает вести активную педагогическую деятельность — заведует кафедрой и читает курс «Биохимия молока» в Московском институте инженеров молочной промышленности. С 1941 по 1952 г Г. С. Инихов заведует кафедрой органической химии и химии молока в Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности, где до 1965 г. продолжает читать курс «Биохимия молока»,
Г. С. Инихов участвовал во многих съездах и конференциях молочной промышленности, был членом Национального комитета СССР по молочному делу, атакже ученых советов ряда институтов.
Януш Станиславович Зайковский (1887-1952 гг.). Профессор Я. С. Зайковский — крупный ученый и талантливый педагог, 40 лет жизни отдал служению молочной промышленности и сельскому хозяйству.
Я. С. Зайковский в 1912 г. окончил химико-технологический факультет Львовского политехнического института и поступил на работу в Агрономическую академию ассистентом кафедры обшей химии. В 1914 г ему была присуждена ученая степеньдоктора химических наук
Свою научно-исследовательскую дея тельность он начал в 1918 г. на опытной биохимической станции Вологодского мол очно-хозяйственного института. Здесь же в 1921 г. он избирается профессором кафедры аналитической химии. Всю свою творческую энергию он направляет на исследование ха рактера влияния химозина (сычужного фермента) на белки молока.
В 1924 г. Я. С. Зайковский перешел на работу п Ленинградский сельскохозяйственный институт. В Детско-Сельской зоотехнической опытной станции им изучается минеральный обмен в организме сельскохозяйственных животных.
В 1925 г. он был утвержден профессором неорганической химии Омского института сельского хозяйства и лесоводства. Организованная им зоотехническая лаборатория проводила о1ромную работу по изучению кормов и их влиянию на состав молока. В 1930 г. она реорганизуется в кафедру биохимии и химии молока, которую он возглавлял до последних дней жизни.
За сорок лет научной деятельности в области биохимии и химии молока Я. С. Зайковский опубликовал шестьдесят работ, имеющих важное научное и практическое значение. Большое внимание он уделял изучению сосгава и свойств казеина молока, разработал собственную теорию (теорию «пены») образования масла, изучил механизм кислотной и сычужной коагуляции казеина при производстве сыров, атакже занимался основами производства молочных консервов. Кроме того, им был разработан ряд новых методов исследования молока.
|
Я. С. Зайковский |
Широкую известность получил трудЯ. С. Зайковского — «Химия и физика молока и молочных продуктов», который он переиздавал два раза (в 1938 и 1950 г.). В основу книги он положил материал лекций, которые читал в течение ряда лет студентам факультета молочной промышленности Омского сельскохозяйственного института (ныне Омский государственный аграрный университет).
Павел Федорович Дьяченко (1905-1995 гг.) много лет работал во ВНИМИ, затем в Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности (в настоящее время МГУПБ),
За свою долгую жизнь П. Ф. Дьяченко многое сделал в области химии белков молока («Исследование белков молока», 1959 п; «Теория фосфоамидазного действия сычужного фермента», 1961 г.; «Исследование состава казеинаткальцийфосфатного комплекса молока», 1968 г. и др.). Им разработана технология получения казеинатов, термокальциевого ко преципитата и других белковых продуктов, методика определения буферной емкости молока и др. Он один из авторов учебника для вузов «Технология, молока и молочных продуктов», 1974 г.
Андрей Игнатьевич Овчинников (1907—196У гг.) сначала работал в Ленинградском институте инженеров молочной промышленности, затем в Ленинградском институте холодильной промышленности (ныне СПбГУПиПТ). Им написано более 20 научных статей («К вол — росу отермической коагуляции казеина», «Упрошенный метод определении кальция в молоке», «Влияние кальция на консистенцию сыра» и др.).
Александр Павлович Белоусов (1900—1989 гг.) плодотворно работал как в области сыроделия, так и маслоделия.
Вершиной его творчества следует считать написание им фундаментальной монографии «Физико-химические процессы в производстве масла сбиванием сливок» (1984 г.),
Ириней Иванович Климовский {1903-1996 гг). Всю свою любовь и творческую активность отдал сыроделию. Широко известна его монография «Биохимические и микробиологические основы производства сыра» (1966 г.).
Большой вклад в развитие химии и физики молока внесли А. И. Чеботарев (1904-1991 гг.), 3. X. Диланян (1903-1994 гг.), Д. А. П>аников(1902-1965 гг.)и Н. Н. Липатов(1923-1994гг)идрутие ученые.
В настоящее время огромную иаучно-исследовательсхую работу в области химии и физики молока ведут коллективы сотрудников многочисленных вузов (городов Москвы, Санкт-Петербурга, Вологды, Ставрополя, Омска и др.), а также Всероссийского научно-ис-
* получение с помощью современной биофизической инженерии клонируемых ферментных препаратон, антител и т. д.;
¦ разработка более рациональных технических приемов термообработки и гомсненизации молока;
• совершенствование методов контроля пищевой безопасности молочных продуктов для жизни и здоровья человека.
Пищевая ценность молока и молочных продуктов. Их роль в питании человека. Среди огромного количества продуктов животного и растительного происхождения наиболее ценными в пищевом отношении являются молоко и молочные продукты. «Между сортами человеческой еды, — писал великий ученый Иван Петрович Павлов, — в исключительном положении находится молоко… Как изумительно выделяется из ряда других сортов пища, приготовленная самой природой»
Высокая пищевая ценность молока заключается в том. что оно содержит все необходимые для человека питательные вещества {белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины и пр.) в хорошо сбалансированных соотношениях и в легкоперевариваемой форме.
Как известно, важная роль в питании человека принадлежит животным белкам. Именно с дефицитом полноценных животных белков связано снижение показателей здоровья населения многих стран — его физического и умственного развития, сопротивляемости отрицательным воздействиям, трудоспособности, продолжительности жизни и т. д.
По содержанию незаменимых аминокислот и пере варивае мости протеазами в желудочно-кишечном тракте[2] белки молока относятся к белкам высокой биологической ценности. Вместе с тем пищевая ценность казеина несколько ограничена дефицитом серосодержащей аминокислоты цистина (аминокислотный скор метионина в сумме с цистином немного ниже 100%). Однако в сывороточных белках баланс дефицитных серосодержащих и других незаменимых аминокислот лучше, чем в казеине, следовательно, и выше их пищевая ценность. Поэтому добавление молочных белков в виде белковых концентратов к растительным белкам, содержащим недостаточное количество лизина и триптофана, улучшает их аминокислотный состав.
Необходимо отметить, что белки молока обладают рядом важных функциональных свойств, позволяющих использовать их концентраты и качестве ценных компонентов разнообразных комбинированных пищевых продуктов. К ним следует отнести их высокую водо — связывающую способность, вязкость, гелеобразование, эмульгирование, гтен ообразо в а н и е и ряддругих.
К функциональным молочным белкам относятся кислотный ка зеин, натриевые, калиевые и цитратные казелнаты, конрсишштаты, сывороточно-белковые концентраты. Все они широко используются в мясо-молочной, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности в качестве белковых добавок и стабилизаторов структуры (производство плавлепых сыров, сметаны, йогурта, детских молочных продуктов, пудингов, кремов, хлеба, макоронных и мясных изделий). Все это позволяет повысить качество и биологическую ценность традиционных продуктов и создать принципиально новые виды пищевых продуктов.
Вместе с тем при дефиците животных белков сейчас стали широко применять соевые белковые продукты. Комбинированные мол очно-белковые продукты с ипользованием соевой основы (кефир, творог, творожные пасты, различные десерты и др.) рекомендуют для питания диабетикам, больным анемией, туберкулезом, язвой желудка и другими заболеваниями.
В последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что казеин молока является источником целого ряда биологически активных пептидов. К ним относятся гдикомакропеп — тиды, отщепляемые от к-казеина под действием химозина и фосфо — пептиды, получаемые из 3-й казеина во время пищеварения. Они способствуют формированию белковых сгустков высокой степени дисперсности, а также проявляют антигастринную активность, то есть способность угнетать желудочную секрецию (или оказывают противоположный физиологический аффект). Кроме того, по предположению акад. А. М. Уголева и ряда зарубежных исследователей, они могут обладать болеутоляющим, успокаивающим действием.
Определенную ценность в питании человека представляют молочный жир и другие липиды молока. Как известно, биологическая цен — ностьжиров определяется содержанием полиненасыщенных жирных кислот, точкой плавления, леревариваемостью, количеством витаминов А, О, Е (а также трансизомеров ненасыщенных жирных кислот). По сравнению с животными жирами молочный жир лучше усваивается в организме человека, так как имеет низкую температуру плавления (28…3СГС) и находится в тонкодиспергироваипом виде, его коэффициент перевариваем ости составляет 97. ..99 >7%. По сравнению с растительными жирами он содержит сравнительно мало незаменимых жирных кислот. Вместе с тем присутствие в молочном жире дефицитной арахидоновой кислоты, жирных кислот с короткой цепью, а также значительных количеств фосфолипидов, витаминов А, О повышает его пищевую ценность.
В последнее десятилетие в России стало развиваться производство молочных продуктов с комбинированным или смешанным жировым составом (сливочного масла, сметаны, мороженого, сгущен — ного молока, творога, плавленого сыра и др.), дли получения которых используются растительные жиры. Однако качество и безопасность молочных продуктов с комбинированной жировой фазой, изготовленных в нашей стране или ввозимых из-за рубежа не всегда гарантированы. К сожалению, производители в целях экономии выбирают дешевые растительные масла (пальмовое, рапсовое и др.) или заменители молочного жира с высоким содержанием трансизомеров жирных кислот. Поэтому столь необходима разработка точных методов контроля фальсификации молочного жира и определения массовой доли немолочных жиров в продуктах со смешанным жировым составом.
Пишевую ценность молока наряду с белками и молочным жиром обусловливает лактоза. Один из компонентов лактозы — глюкоза является источником синтеза резервного углевода организма новорожденного — гликогена, а другой компонент — галактоза — необходим для образования гангликозидов мозга. Необходимо отметить ценные свойства лактозы — способность улучшать всасывание кальция кишечником человека. И, наконец, весьма важна огромная физиологическая роль щелочного производного лактозы — лактулозы, признанной в мире основным пребиотиком, используемым для функционального питания.
Как известно, продукты функционального питания предназначены для восстановления нормальной микрофлоры человека, состоящей из бифидобактерий и лактобактерий. которая способна противостоять заселению кишечника патогенными микроорганизмами. Именно нарушение нормальной микрофлоры кишечника, или дис- бактериоз, сопровождаемый выработкой гнилосгными микроорганизмами токсичных соединений (фенола, индола, скатола и др.), приводит к различным заболеваниям и снижению продолжительности жизни человека. Следовательно, использование лактулозы для обогащения молочных продуктов, предназначенных для питания не только детей, но и взрослых поможет решить проблему улучшения здоровья населения нашей страны.
Пищевая ценность молока и молочных продуктов в значительной степени заключается в высоком содержании в них кмьция (в молоке оно составляет 120 мт%, твороге — 150, в твердых сырах — 850…1100 т%>).
Кальций является важным компонентом костной ткани и зубов человека, составляющим около 99% всего поступающего кальция. Остальное его количество находится в составе клеточных и тканевых жидкостей, которое необходимо для свертывания крови, механизма мышечных сокращений, работы ферментов и т. д. При недостаточном поступлении кальция в организм человека у детей разрушаются зубы и наступает рахит, у взрослых — остеопороз {деминерализация костной ткани).
В коровьем молоке кальций хорошо сбалансирован с фосфором, их соотношение составляет 1:1… 1,3:1 (втворогеис^ре— 1:1,5…1:2). Для взрослых институт питания РАМН рекомендует их соотношение в пище равное 1:1,5, для детей — 2,3:1.
Как правило, поступающий с пищей кальций почти нерастворим в воде и плохо всасывается тонким кишечником. Исключение составляет кальций в составе молока и молочных продуктов, так как на процессы его абсорбции и усвоения положительно влияет лактоза, а также содержание его в составе фосфопептидоа, образующихся при про — теолитическом расщеплении казеина. Таким образом, главная часть кальпия (около 75%) в диете покрывается именно за счет молока, творога и сыров.
Вместе с тем молоко сравнительно бедно магнием и микроэлементами — железом, иодом, селеном (иногда — цинком), что может привести к нарушению работы сердечных мышц, анемии, физической и умственной отсталости детей, а также к сердечно-сосудистым заболеваниям и иммунодефициту. В настоящее время делаются попытки вносить в молоко кальций (до уровня 150… 180 мг%), а также железо, иод и селен.
Молоко и молочные продукты являются источником поступления в организм многих витаминов. Так, 50…70% потребности человека в рибофлавине и 20…70% в цианкобаламине удовлетворяется за счет молока и кисломолочных продуктов, а сливочное масло и сыры являются основным поставщиком витаминов А и О.
Таким образом, пищевая ценность молока бесспорна и оно должно являться незаменимым продуктом питания человека во все периоды его жизни. Весьма велика роль в питании и различных молочных продуктов — кисломолочных напи тков (простокваши, йогурта, кефира и др.), творога, сметаны, сыров, масла и пр.
Физиологические нормы потребления молока и молочных продуктов (в пересчете на молоко), рекомендуемые Институтом питания РАМН, составляют 1090 г в сутки и 392 кг в год.
По данным Департамента пищевой и перерабатывающей промышленности Минседьхоза РФ, фактическое потребление молока и молочных продуктов за последние годы резко снизилось. Так, если в 1990 г. оно составляло 386 кг в год, то в 1999 г. — 206 кг или около 53% к рекомендуемой норме. В 2000…2002 гг. производство молока надушу населения несколько выросло и составило 222…228 кг. По прогнозам Министерства сельского хозяйства России в 2005 г. оно должно составить 270.,.310 кг, в 2010 г. — 343…386 кг.
molokoportal.ru
Тем, кто помнит советские магазины, несложно перечислить весь ассортимент молока. Сейчас в супермаркетах целый калейдоскоп молочной продукции. Почему молока внезапно стало так много, хотя хозяйств - бывших колхозов, совхозов - в Подмосковье почти не осталось? Как могут быть у свежего биологического продукта такие гигантские сроки хранения? И что кроме молока скрывается за непрозрачными стенками пакетов?
Есть в Москве организация, которая знает о молоке все. Это Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности с почти говорящим сокращением ВНИМИ. Заведующая лабораторией Елена Юрова сегодня расскажет, что ей приходилось находить в молоке кроме молока.
- Никакое животное не пьет молоко во взрослом возрасте. Выиграл ли человек, когда оставил первое питание младенцев в своем рационе навсегда?
- Разумеется. Только в молоке белок так связан с кальцием, что отлично усваивается. Все остальные его компоненты, а их около 200, отлично сбалансированы и тоже хорошо принимаются организмом. Только выпивая стакан молока, мы можем получать столько питательных веществ, которых в другой пище просто нет.
- Известна статистика производства молока. Московская область в среднем дает 616 тонн молока. Если разделить это количество на официальных жителей столицы (это 12 миллионов) и население Подмосковья (7 миллионов), то получается ничтожная цифра - всего 88 граммов. Из этого количества делаются и творог, и сыр, и другая молочка. Откуда же берется молочное изобилие в магазинах?
- Действительно, сырого молока недостаточный объем. Поэтому перерабатывающим заводам приходится закупать сухой порошок.
- В чем его опасность? Чем оно отличается от натурального из-под коровки?
- Надо понимать, что зимой коровы дают молока меньше. Но мы, покупатели, вряд ли откажемся от творога, сметаны. Поэтому предприятия используют порошок. Но в таком молоке сохраняется только название. По количеству витаминов, качеству белка и жира оно соответствовать натуральному не будет. Представьте себе технологию его производства. Молоко высушивают при температуре около 170 градусов. Что там может остаться? Белок с измененной структурой, углеводы и некоторые термостойкие минералы, в числе которых, к счастью, и кальций.
- Как покупателям распознать порошковое молоко?
- А никак. Здесь стоит рассчитывать только на честность производителя. По закону он обязан на молоке, изготовленном из порошка, писать, что оно «восстановленное». Но такие пакеты мы видим редко. Это конечно же нарушение закона, фальсификат.
- Но мы видим другие надписи. Например, «витаминизированное». Зачем в молоко добавлять искусственную пользу?
- Это маркетинговый ход. Если молоко делают из порошка, то натуральных витаминов в нем нет. Производитель добавляет туда синтезированные и сообщает об этом, рассчитывая привлечь клиента.
- Что еще могут добавить в молоко? И все ли оно стерпит?
- Ничего молоко не терпит, поэтому все добавки нужно маскировать. Например, есть такие производители, которые хотят увеличить объем молока. Они разводят порошок и добавляют растительный жир - всем уже известное пальмовое масло. Что в итоге? Появляются посторонние привкусы, очень сильно меняется консистенция продукта. Как правило, так поступают небольшие производители, которым все равно каким путем, но лишь бы не потерять тот кусок торговой полки, которую им удалось занять в супермаркете.
| ЗА МОЛОКОМ - С ПИПЕТКОЙ! Проверить качество молока можно дома. Если налить его в блюдце и добавить туда спирт, то в качественном молоке должны образоваться хлопья - это кислая среда створожила белок. Если хлопьев нет, то молоко восстановлено из порошка. Отправляясь за фермерским молоком, можно прихватить с собой пипетку. Попросите у продавца на пробу немного молока и капните на палец. Если капля хорошо держит форму, то это «честное» молоко. Если капля растеклась, то продукт разбавлен. |
- В странах так называемого молочного пояса - Дании, Норвегии, Нидерландах - в магазинах не найти пакетов со сроком хранения больше 7 дней. Почему же наше может храниться по нескольку месяцев?
- Сети диктуют: увеличивайте сроки! Конечно, им не хочется возиться с молоком, у которого срок годности только 7 дней, потому что у них очень плохо выстроена логистика. В любую сеть мы с вами придем - молоко стоит в теплом помещении, а не на охлаждаемых прилавках. Или прилавок не держит температуру нужную - 12 градусов для молока. Оно несколько часов простоит и начинает прокисать. Вот чтобы этого не было, молочники пытаются активно заигрывать с этой торговой полкой. Им нужно ее занять. А как? Добавляют соль и стабилизаторы, различные раскислители. Очень часто бывает так, что пишут нам с вами «Пастеризованное молоко», а на самом деле оно «Ультрапастеризованное». А это другая обработка, другой витаминный состав. Могут придумать различные варианты при расфасовке продукта. Например, использовать инертный газ.
- Может ли обычный покупатель определить на вкус, что в этом молочном пакете не одно только молоко?
- На вкус это сделать сложно. Молоко все-таки биологический объект, и вкус натурального молока может меняться в зависимости от сезона, корма, даже настроения коровы. Что я могу посоветовать покупателям? Если мы видим молоко, например, питьевое, пастеризованное и у него 21 день хранения, то мы должны понимать, что у молока, просто подвергнутого нагреву, не может быть таких длительных сроков. Значит, не обошлось без дополнительной обработки.
- Сейчас зима, сезон молока, казалось бы, прошел. Мы уже поняли, что большой его процент делается на заводах из сухого порошка. Получается, молочные хозяйства сидят без прибыли?
- Есть система сбалансированного корма, которая позволяет фермерам получать молоко круглый год. Но недобросовестные производители используют другие приемы для увеличения объемов, например гормональные препараты. Тогда молоко давать может даже неотелившаяся корова.
Большая проблема зимнего молока еще в том, что в нем мало белка. Но от этого больше страдаем даже не мы, потребители, а фермеры, поставщики сырого молока. Ведь всем движет рынок. А закупочная цена как раз и определяется количеством белка. Некоторые дельцы придумали, как сфальсифицировать этот белок, - добавляют карбамид в виде мочевины или просто аммиак. Такая вот житейская химия.
- Но на каждом заводе есть лаборатория.
- К сожалению, производители либо не могут себе позволить, либо не хотят вкладывать деньги в тотальный контроль: раз в 10 дней - определение антибиотиков, а раз в две недели - определение каких-то показателей безопасности. Но это, понимаете, слишком частое сито.
- Какое самое неприятное вещество вам приходилось находить в молоке?
- На мой взгляд, это антибиотики. Коровы болеют, их лечат, такое молоко положено сливать. Но тем не менее лекарства каким-то образом все равно попадаются в молоке. Не скажу, что регулярно, но бывает. Например, левомицетин. Этот препарат запрещен для лечения животных. Но его нелегально все-таки используют. К сожалению, это соединение практически полностью поступает в молоко, если животное было им пролечено или была такая добавка в корм.
В зимнем молоке антибиотики могут появиться, потому что коровы едят консервированный корм. В течение какого-то времени он должен храниться, поэтому в него вносят стабилизационные системы, содержащие антибиотики. В результате все это поступает в молоко. Поэтому и должен быть барьер в виде порядочных переработчиков, которые на входном контроле ставят фильтр.
Ольга Терешкова
Фото ТАСС/INTERPRESS/П. Ковалев, REX/FOTODOM
КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ МОЛОКО?Около полок с молоком будьте внимательнее. Не берите первое попавшееся, а обращайте внимание на этикетку.
Если указано, что молоко пастеризованное, это значит, что на заводе его нагрели до 70 градусов и моментально охладили.
Ультрапастеризованное молоко означает, что оно нагревалось до 120 градусов. Полезных веществ там осталось меньше, но зато оно стало еще безопаснее.
Стерилизованное молоко нагревали до 130 градусов, оно полностью стерильно.
При любых степенях прогрева в молоке все равно остается то, за что мы его и ценим, - белок и кальций.
Если производитель указал на пакете, что молоко восстановленное, то продукт произведен из сухого порошка.
Надпись «молочный продукт» указывает, что в этом пакете не животный, а растительный жир.
Если молоко нормализованное, то на заводе его сделали одной жирности. Слово «цельное» имеет другое значение - молоко может иметь жирность в диапазоне от одной величины до другой, например от 2 до 5 процентов.
Чем меньше срок годности указан на пакете, тем молоко натуральнее.
Надпись «сырое молоко» в магазинах вы не увидите. Такой продукт запрещен к продаже в супермаркетах. Но если вам вдруг захотелось попить необработанного молочка, то поезжайте к проверенному фермеру точно ко времени дойки. Первые два часа молоко проходит самую полезную фазу - бактерицидную. В нем пока что не размножаются бактерии. Дальше молоко становится небезопасным. Чтобы сдержать рост бактерий, сырое молоко после дойки советуют держать при температуре не выше +2-4°С.
Оставайтесь с нами. Подпишитесь на канал в Яндекс.Новости и получайте актуальные и проверенные новости.
mirnov.ru
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Т.А.ОСТРОУМОВА
Рекомендовано Учебно-методическим объединением
по образованию в области технологии сырья и продуктов
животного происхождения в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению 655900 – Технология сырья и продуктов
животного происхождения по специальности
271100 – Технология молока и молочных продуктов
Кемерово 2004 УДК: 637.1.[54+53] Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кемеровского технологического института пищевой промышленности Рецензенты: Заведующий кафедрой технологии продуктов питания Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, д-р.техн.наук, профессор М. П. Щетинин
Директор ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия СО РАСХН,
д-р.техн.наук. А. А. Майоров
Остроумова Т. А.
Химия и физика молока: Учебное пособие. -
Кемеровский технологический институт пищевой
промышленности. - Кемерово, 2004.- 196 с.
ISBN 5-89289-250-6 Представлена характеристика компонентов молока, их структура, состав, особенности биосинтеза, физико-химические, химические, органолептические и технологические свойства. Изложены вопросы равновесных отношений между различными фазами молока как единой полидисперсной системы. Проведен анализ изменений составных компонентов в процессах получения, хранения, транспортирования, обработки молока и выработки молочных продуктов.
Предназначено для студентов специальности 271100 – Технология молока и молочных продуктов.
Ил.- 12, табл.- 3, библ.назв.- 12
О 
институт пищевой промышленности
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение…………………………………………………. 6
Тема 1. Роль отечественных ученых в развитии науки
«Химия и физика молока»…………………….. 7
Тема 2. Современное состояние молочной промышлен-
ности, основные направления развития техно-
логии молочных продуктов и задачи исследова-
ний в области химии и физики молока………… 10
Тема 3. Роль молока и молочных продуктов в питании
человека. Экономические аспекты рациональ-
ного использования молока в производстве
молочных продуктов……………………………. 12
Тема 4. Общая характеристика химического состава
молока……………………………………………. 15
4.1. Общая характеристика составных компо-
нентов молока………………………………. 15
4.2. Сравнительная оценка состава молока ко-
ров с молоком других сельскохозяйствен-
ных животных и с женским молоком……… 21
4.3. Влияние зоотехнических факторов на сос-
тав и свойства молока………………………. 26
Тема 5. Белки молока…………………………………….. 34
5.1. Современная номенклатура белков молока.
Характеристика фракций казеина и сыво-
роточных белков……………………………. 35
5.2. Структура белков…………………………… 45
5.3. Состав белков: элементарный и аминокис-
лотный……………………………………….. 53
5.4. Физико-химические свойства белков……… 55
5.5. Химические свойства белков………………. 62
5.6. Биосинтез белков в молочной железе……… 64
Тема 6. Липиды молока ………………………………….. 66
6.1. Значение липидов. Классификация………… 67
6.2. Глицеридный состав молочного жира……… 69
6.3. Жирнокислотный состав молочного жира…. 72
6.4. Физико-химические свойства молочного
жира…………………………………………… 76
6.5. Химические свойства молочного жира……… 79
6.6. Фосфолипиды, стерины и другие липиды…… 82
6.7. Биосинтез липидов…………………………….. 84
Тема 7. Углеводы молока……………………………………. 90
7.1. Общая характеристика углеводов молока. Зна-
чение лактозы…………………………………… 90
7.2. Структура лактозы, ее изомерные формы и
физические свойства……………………………. 91
7.3. Химические свойства лактозы…………………. 95
7.4. Биосинтез лактозы………………………………. 97
Тема 8. Минеральные вещества молока……………………… 98
8.1. Общая характеристика минеральных веществ.
Солевой состав молока………………………….. 98
8.2. Солевое равновесие молока. Факторы, влияю-
щие на солевое равновесие……………………… 100
8.3. Роль макро- и микроэлементов в молоке и мо-
лочных продуктах………………………………… 103
Тема 9. Биологически активные и другие вещества молока… 106
9.1. Витамины молока и их биологическая роль……. 107
9.2. Характеристика ферментов молока. Использо-
вание свойств ферментов в оценке качества
молока……………………………………………… 111
9.3. Гормоны и газы…………………………………… 118
Тема 10. Молоко как полидисперсная система………………. 120
10.1. Общая характеристика дисперсных систем…… 120
10.2. Молоко как коллоидная система………………. 122
10.2.1. Структура мицелл казеина, обусловливаю-
щая коллоидное состояние золя…………….. 122
10.2.2. Условия дестабилизации коллоидного сос-
тояния золя и формирование геля при раз-
личных способах коагуляции…………… … 126
10.2.3. Совместное осаждение казеина и сывороточ-
ных белков при термокальциевом и термо-
кислотном способах коагуляции…………….. 130
10.3. Молоко как эмульсия жира в плазме…………… 131
10.3.1. Факторы агрегативной устойчивости жиро-
вой эмульсии…………………………………… 131
10.3.2. Факторы нарушения устойчивости жировой
эмульсии……………………………………….. 136
10.4. Молоко как истинный раствор…………………. 140
Тема 11. Физико-химические, органолептические и техноло-
гические свойства молока…………………………… 143
11.1. Плотность ………………………………………. 145
11.2. Титруемая кислотность………………………… 146
11.3. Активная кислотность и буферные свойства… 147
11.4. Окислительно-восстановительный потенциал.. 151
11.5. Вязкость и поверхностное натяжение………… 152
11.6. Осмотическое давление и температура замер-
зания…………………………………………….. 154
11.7. Электропроводность и теплофизические
свойства…………………………………………. 155
11.8. Органолептические свойства………………….. 156
11.9. Технологические свойства…………………….. 158
Тема 12. Физико-химические изменения молока при его
хранении и обработке………………………………. 162
12.1. Изменения при хранении в условиях низких
температур и транспортировке………………. 164
12.2. Изменения при механических воздействиях… 166
12.3. Изменения при тепловой обработке………….. 168
Тема 13. Физико-химические и биохимические изменения
составных частей молока в процессе его перера-
ботки и при хранении молочных продуктов………. 174
13.1. Изменения составных компонентов молока
при сгущении и сушке………………………… 175
13.2. Биохимические изменения составных ком-
понентов молока при его переработке………. 178
13.2.1. Брожение молочного сахара. Виды броже-
ния……………………………………………… 178
13.2.2. Роль продуктов брожения в формировании
вкуса, аромата и консистенции молочных
продуктов………………………………………. 186
13.2.3. Протеолиз и формирование органолепти-
ческих показателей…………………………… 189
13.2.4. Изменения липидных компонентов………… 191
Библиографический список……………………………………. 195
В В Е Д Е Н И Е «Химия и физика молока» является дисциплиной специального цикла, формирующего профессиональные знания инженера-технолога молочной промышленности. Наряду с другими эта дисциплина обеспечивает теоретическую базу для изучения технологии молока и молочных продуктов.
Цель настоящего курса – освоение основ химии и физики молока в объеме, необходимом для решения производственных задач отрасли и в исследовательской деятельности.
Основными задачами курса являются приобретение теоретических знаний, практических умений и навыков для дальнейшего использования их в профессиональной деятельности: в проведении анализа состава и свойств молока, выборе направлений их улучшения и корректировки, выборе и обосновании технологических параметров обработки и переработки молока, обосновании экономической целесообразности использования молока на производство тех или иных молочных продуктов.
В результате изучения дисциплины Вы должны знать и уметь:
Тема 1. РОЛЬ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УЧЕНЫХ В РАЗВИТИИ НАУКИ «ХИМИЯ И ФИЗИКА МОЛОКА»
Становление науки «Химия и физика молока» непосредственно связано с организацией сначала кустарного, а затем промышленного производства молочных продуктов.Организация промышленного производства молочных продуктов диктовала необходимость развития теоретических знаний в области состава и свойств молока, научных объяснений и обоснований технологических процессов, а также подготовки профессиональных кадров.
Выдающаяся роль в создании и развитии отечественной промышленной переработки молока принадлежит Николаю Васильевичу Верещагину (1839-1907 гг). Бывший военно-морской офицер решил заняться в своем имении молочным делом. Он отправляется в Европу Швейцария, Голландия) для изучения организации переработки молока. Воплощение своих планов, идей Н.В.Верещагин начал с организации в с.Отроковичи первой крестьянской сыроварни в 1866 году. Этот год считается годом рождения отечественной сыродельной отрасли. Создавая целую сеть сыроварен в Тверской и Ярославской губерниях, а затем на Кавказе и в Сибири, Н.В.Верещагин добивался в течение нескольких лет создания в России школы по подготовке мастеров и специалистов-организаторов молочного хозяйства. Наконец, в 1871 году с разрешения Министерства Земледелия была открыта первая в России школа молочного хозяйства в с.Едимоново Тверской губернии, ее возглавил Н.В.Верещагин. Он был убежден, что без подготовки отечественных кадров средней и высшей квалификации невозможно развитие молочного производства, поэтому еще в 90-е годы он неоднократно выдвигает идею создания специальных высших учебных заведений. В том, что в 1911 году в Вологде открылся первый в России в области молочного хозяйства институт – немалая заслуга Н.В.Верещагина.
Идеи Верещагина Н.В. по организации молочного хозяйства в России горячо поддержал профессор химии Д.М.Менделеев, при этом он оказал большую практическую помощь в организации школы молочного хозяйства.
Соратникам и ученикам Н.В.Верещагина был Аветис Айрапетович Калантир, который 55 лет своей жизни посвятил молочному делу и его по праву считают основоположником отечественного молочного дела, положившим начало систематическому изучению свойств молока и молочных продуктов. В 1883 году он организовал при Едимоновской молочной школе первую в России молочную лабораторию по исследованию состава и свойств молока. В начале XX столетия по его инициативе были основаны 20 школ и шесть испытательных лабораторий. А.А.Калантар внес большой вклад в развитие науки о молоке: еще в свои студенческие годы он изучает химический состав некоторых русских сыров. Это по существу первое исследование по молочному делу в России. В 1879 году он поступает практикантом в Едимоновскую школу, а затем по окончании в 1882 году академии его приглашают работать в этой школе. Организовав научную лабораторию, Калантар развернул целый ряд актуальных направлений исследований: сравнительная продуктивность различных пород молочного скота, химический состав и свойства молока коров различных пород, влияние кормления на состав, свойства молока и качество сыра, масла. В этот же период он провел первую в России работу по установлению величины жировых шариков молока коров распространенных в России пород. Эта работа была представлена в с/х Академию для получения ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук.
В 1886 году Калантар реорганизует свою лабораторию в молочно-хозяйственную опытную станцию. Он сам сконструировал небольшие лаборатории с необходимыми приборами и реактивами, которые использовали при исследовании состава и свойств молока. Результаты этой работы были представлены в докладе на съезде естествоиспытателей. Тема доклада – «Состав молока как принцип улучшения пород молочного скота». Этот принцип явился новостью во всем мире, так как до тех пор нигде не применялся. Огромная заслуга принадлежит Калантару в развитии науки о молоке как сырье для производства сыра, а также в области технологии сыров, масла.
Развитие науки о молоке, особенно в области физических и биологических свойств молока, связано с именами Георгия Сергеевича Инихова и Яна Станиславовича Зайковского.
Г.С.Инихов, проводя исследования состава и свойств молока, много внимания уделял разработке методов контроля качества и молока и молочных продуктов. Его книги и учебники по химии молока были первыми на русском языке - «Химия молока и молочных продуктов» и «Анализ молока» (1922-1926 гг).
Я.С.Зайковский внес большой вклад в развитие химии и физики молока. Его работы по изучению состава, физико-химических свойств молока, механизма сычужного свертывания, разработке теории маслообразования представляют до сих пор определенный научный интерес. Я.С.Зайковскому принадлежит капитальный труд «Химия и физика молока и молочных продуктов» (издан в 1930 году, переиздан в 1938 и 1950 гг).
Основополагающие исследования в области химии молока и молочных продуктов выполнены И.И.Климовским, А.П.Белоусовым, Н.П.Брио, П.Ф.Дьяченко, Р.Б.Давидовым и другими. Для проведения научных исследований в 1929 году был создан научно-исследовательский институт молочной промышленности (в настоящее время Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности в г.Москве – ВНИМИ), который стал первым в стране научным подразделением, призванным осуществлять научное обеспечение молочной промышленности по всем направлениям переработки молока. На базе подразделений этого института и в связи с необходимостью научного обеспечения быстро развивающихся сыродельной и маслодельной отраслей в 1936 году была создана Научно-исследовательская лаборатория сыроделия в г.Угличе Ярославской области, которая в 1954 году получила статус Центрального, а в 1958 году – Всесоюзного научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности – ВНИИМС (теперь Всероссийский). С 1992 года ВНИИМС входит в состав Отделения хранения и переработки сельхозпродукции Российской сельскохозяйственной академии. В настоящее время вопросами изучения состава и свойств молока занимаются и другие институты Российской сельскохозяйственной академии, Всероссийский НИИ детских продуктов (г.Истра), кафедры технологии молока и молочных продуктов высших учебных заведений страны.
Поделитесь с Вашими друзьями:
zodorov.ru
02.02.2016 г. в 10:18
Есть в Москве организация, которая знает о молоке все. Это Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности с почти говорящим сокращением ВНИМИ. Заведующая лабораторией Елена Юрова сегодня расскажет, что ей приходилось находить в молоке кроме молока.
- Никакое животное не пьет молоко во взрослом возрасте. Выиграл ли человек, когда оставил первое питание младенцев в своем рационе навсегда?
- Разумеется. Только в молоке белок так связан с кальцием, что отлично усваивается. Все остальные его компоненты, а их около 200, отлично сбалансированы и тоже хорошо принимаются организмом. Только выпивая стакан молока, мы можем получать столько питательных веществ, которых в другой пище просто нет.
- Известна статистика производства молока. Московская область в среднем дает 616 тонн молока. Если разделить это количество на официальных жителей столицы (это 12 миллионов) и население Подмосковья (7 миллионов), то получается ничтожная цифра - всего 88 граммов. Из этого количества делаются и творог, и сыр, и другая молочка. Откуда же берется молочное изобилие в магазинах?
- Действительно, сырого молока недостаточный объем. Поэтому перерабатывающим заводам приходится закупать сухой порошок.
- В чем его опасность? Чем оно отличается от натурального из-под коровки?
- Надо понимать, что зимой коровы дают молока меньше. Но мы, покупатели, вряд ли откажемся от творога, сметаны. Поэтому предприятия используют порошок. Но в таком молоке сохраняется только название. По количеству витаминов, качеству белка и жира оно соответствовать натуральному не будет. Представьте себе технологию его производства. Молоко высушивают при температуре около 170 градусов. Что там может остаться? Белок с измененной структурой, углеводы и некоторые термостойкие минералы, в числе которых, к счастью, и кальций.
- Как покупателям распознать порошковое молоко?
- А никак. Здесь стоит рассчитывать только на честность производителя. По закону он обязан на молоке, изготовленном из порошка, писать, что оно «восстановленное». Но такие пакеты мы видим редко. Это конечно же нарушение закона, фальсификат.
- Но мы видим другие надписи. Например, «витаминизированное». Зачем в молоко добавлять искусственную пользу?
- Это маркетинговый ход. Если молоко делают из порошка, то натуральных витаминов в нем нет. Производитель добавляет туда синтезированные и сообщает об этом, рассчитывая привлечь клиента.
- Что еще могут добавить в молоко? И все ли оно стерпит?
- Ничего молоко не терпит, поэтому все добавки нужно маскировать. Например, есть такие производители, которые хотят увеличить объем молока. Они разводят порошок и добавляют растительный жир - всем уже известное пальмовое масло. Что в итоге? Появляются посторонние привкусы, очень сильно меняется консистенция продукта. Как правило, так поступают небольшие производители, которым все равно каким путем, но лишь бы не потерять тот кусок торговой полки, которую им удалось занять в супермаркете.
ЗА МОЛОКОМ - С ПИПЕТКОЙ!Проверить качество молока можно дома. Если налить его в блюдце и добавить туда спирт, то в качественном молоке должны образоваться хлопья - это кислая среда створожила белок. Если хлопьев нет, то молоко восстановлено из порошка. Отправляясь за фермерским молоком, можно прихватить с собой пипетку. Попросите у продавца на пробу немного молока и капните на палец. Если капля хорошо держит форму, то это «честное» молоко. Если капля растеклась, то продукт разбавлен. |
- В странах так называемого молочного пояса - Дании, Норвегии, Нидерландах - в магазинах не найти пакетов со сроком хранения больше 7 дней. Почему же наше может храниться по нескольку месяцев?
- Сети диктуют: увеличивайте сроки! Конечно, им не хочется возиться с молоком, у которого срок годности только 7 дней, потому что у них очень плохо выстроена логистика. В любую сеть мы с вами придем - молоко стоит в теплом помещении, а не на охлаждаемых прилавках. Или прилавок не держит температуру нужную - 12 градусов для молока. Оно несколько часов простоит и начинает прокисать. Вот чтобы этого не было, молочники пытаются активно заигрывать с этой торговой полкой. Им нужно ее занять. А как? Добавляют соль и стабилизаторы, различные раскислители. Очень часто бывает так, что пишут нам с вами «Пастеризованное молоко», а на самом деле оно «Ультрапастеризованное». А это другая обработка, другой витаминный состав. Могут придумать различные варианты при расфасовке продукта. Например, использовать инертный газ.
- Может ли обычный покупатель определить на вкус, что в этом молочном пакете не одно только молоко?
- На вкус это сделать сложно. Молоко все-таки биологический объект, и вкус натурального молока может меняться в зависимости от сезона, корма, даже настроения коровы. Что я могу посоветовать покупателям? Если мы видим молоко, например, питьевое, пастеризованное и у него 21 день хранения, то мы должны понимать, что у молока, просто подвергнутого нагреву, не может быть таких длительных сроков. Значит, не обошлось без дополнительной обработки.
- Сейчас зима, сезон молока, казалось бы, прошел. Мы уже поняли, что большой его процент делается на заводах из сухого порошка. Получается, молочные хозяйства сидят без прибыли?
- Есть система сбалансированного корма, которая позволяет фермерам получать молоко круглый год. Но недобросовестные производители используют другие приемы для увеличения объемов, например гормональные препараты. Тогда молоко давать может даже неотелившаяся корова.
Большая проблема зимнего молока еще в том, что в нем мало белка. Но от этого больше страдаем даже не мы, потребители, а фермеры, поставщики сырого молока. Ведь всем движет рынок. А закупочная цена как раз и определяется количеством белка. Некоторые дельцы придумали, как сфальсифицировать этот белок, - добавляют карбамид в виде мочевины или просто аммиак. Такая вот житейская химия.
- Но на каждом заводе есть лаборатория.
- К сожалению, производители либо не могут себе позволить, либо не хотят вкладывать деньги в тотальный контроль: раз в 10 дней - определение антибиотиков, а раз в две недели - определение каких-то показателей безопасности. Но это, понимаете, слишком частое сито.
- Какое самое неприятное вещество вам приходилось находить в молоке?
- На мой взгляд, это антибиотики. Коровы болеют, их лечат, такое молоко положено сливать. Но тем не менее лекарства каким-то образом все равно попадаются в молоке. Не скажу, что регулярно, но бывает. Например, левомицетин. Этот препарат запрещен для лечения животных. Но его нелегально все-таки используют. К сожалению, это соединение практически полностью поступает в молоко, если животное было им пролечено или была такая добавка в корм.
В зимнем молоке антибиотики могут появиться, потому что коровы едят консервированный корм. В течение какого-то времени он должен храниться, поэтому в него вносят стабилизационные системы, содержащие антибиотики. В результате все это поступает в молоко. Поэтому и должен быть барьер в виде порядочных переработчиков, которые на входном контроле ставят фильтр.
Ольга Терешкова
Фото ТАСС/INTERPRESS/П. Ковалев, REX/FOTODOM
Около полок с молоком будьте внимательнее. Не берите первое попавшееся, а обращайте внимание на этикетку.
Если указано, что молоко пастеризованное, это значит, что на заводе его нагрели до 70 градусов и моментально охладили.
Ультрапастеризованное молоко означает, что оно нагревалось до 120 градусов. Полезных веществ там осталось меньше, но зато оно стало еще безопаснее.
Стерилизованное молоко нагревали до 130 градусов, оно полностью стерильно.
При любых степенях прогрева в молоке все равно остается то, за что мы его и ценим, - белок и кальций.
Если производитель указал на пакете, что молоко восстановленное, то продукт произведен из сухого порошка.
Надпись «молочный продукт» указывает, что в этом пакете не животный, а растительный жир.
Если молоко нормализованное, то на заводе его сделали одной жирности. Слово «цельное»имеет другое значение - молоко может иметь жирность в диапазоне от одной величины до другой, например от 2 до 5 процентов.
Чем меньше срок годности указан на пакете, тем молоко натуральнее.
Надпись «сырое молоко» в магазинах вы не увидите. Такой продукт запрещен к продаже в супермаркетах. Но если вам вдруг захотелось попить необработанного молочка, то поезжайте к проверенному фермеру точно ко времени дойки. Первые два часа молоко проходит самую полезную фазу - бактерицидную. В нем пока что не размножаются бактерии. Дальше молоко становится небезопасным. Чтобы сдержать рост бактерий, сырое молоко после дойки советуют держать при температуре не выше +2-4°С.
www.opengaz.ru
 |
| диметилсульфид |
 |
| 2-гептанон |
Всё, пора остановиться. Переход в любой другой продукт – будь то топлёное молоко, или молочнокислые продукты привнесёт много своей химии.
chemistryfood.blogspot.ru
