Химический состав молочного сырья

Основные компоненты молочного сырья

Качество молочного сырья и возможность его использования предприятиями молочной промышленности в многом обуславливается его химическим составом. Речь идет про перечень и соотношение химических элементов и веществ, из которых состоит это молочное сырье.

Основными компонентами молочного сырья являются вода, белки, жиры, углеводы и минеральные вещества. В соответствии с имеющимися усредненными данными следующие виды молочного сырья имеют следующий химический состав:

• цельное молоко - содержит 87,7 % воды, 3,2 % белков, 3,6 % жиров, 4,8 % углеводов, 0, % минеральных веществ;
• сливки - содержит 59,7 % воды, 2,4 % белков, 35,0 % жиров, 2,7 % углеводов, 0,2 % минеральных веществ;
• обезжиренное молоко - содержит 91,3 % воды, 3,2 % белков, 0,05 % жиров, 4,7 % углеводов, 0,75 % минеральных веществ;
• пахта - содержит 90,9 % воды, 3,2 % белков, 0,5 % жиров, 4,7 % углеводов, 0,7 % минеральных веществ;
• молочная сыворотка - содержит 93,7 % воды, 0,8 % белков, 0,2 % жиров, 4,8 % углеводов, 0,5 % минеральных веществ.

Содержание воды в молочном сырье

По большей части молоко представлено водой. Ее содержание в среднем составляет 87-93 %. Наименьшее количество воды имеется в сливках, которые характеризуются высоким содержанием жира - 35 %.

Вода играет важную роль в биохимических процессах, которые протекают во время протекания молочных продуктов. Вода преимущественно (83,5-84 %) находится в молоке свободном состоянии, что обуславливает возможность их участия в химических реакциях. Свободная вода представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ (углеводов, солей и т. д.), который может быть удален из молока в процессе сушки и сгущения.

3-3,5 % воды находится в связанном состоянии и называется адсорбционно-связанной водой. Количество связанной влаги позволяет сделать вывод о гидрофильности белков, поскольку молекулярные силы удерживают адсорбционно-связанную воду около поверхности коллоидных частиц (таких как белки и полисахариды).

Специфические свойства связанной воды заключаются в следующем:

• связанная вода не замерзает при низких температурах (ниже -40 градусов);
• связанная вода не растворяет лактозу, соли и т. д.;
• связанную воду нельзя удалить при сушке и сгущении.

Особой формой связанной воды является химическая связанная вода, которая считается кристаллизационной. Это означает, что она в молоке связана с кристаллами молочного сахара.

Белки и молочный жир

Примерно четверть всех сухих веществ коровьего молока представлена белками. Общее содержание белков в молоке колеблется от 0,8 % до 3,2 %.

Белки представляют собой высокомолекулярные соединения, которые состоят из аминокислот, соединенных друг с другом при помощи пептидных связей. Белки рассматриваются в качестве основы всех живых организмов, поскольку они принимают непосредственное участие в процессах обмена и построения веществ, а также выполняют структурную, транспортную, защитную, каталитическую, гормональную функции.

В состав молока входят три группы белков:

• казеины (26,0 г/кг, или 79,5 %);
• сывороточные белки (6,3 г/кг, или 19,3 %);
• белки оболочек жировых шариков (0,4 г/кг, или 1,2 %).

Белки молока являются белками высокой биологической ценности. Связь белковых молекул с липидами, витаминами, минеральными веществами обуславливает высокую пищевую ценность молочных белков. Стоит отметить, что гидролиз белков молока в желудочно-кишечном тракте приводит к образованию экзоморфинов, которые при поступлении в кровь участвуют в изменении общего гормонального фона организма. Более того, благодаря белкам повышается устойчивость организма к некоторым инфекциям.

Молоко содержит в среднем от 2,8 до 5 % молочного жира. Молочный жир представлен комплексом, во-первых, простых липидов (таких как триглицериды, диглицериды, моноглицериды), во-вторых, сложных липидов (таких как фосфолипиды, лецитин, кефалин, сфингомиелин), в-третьих, производных липидов (таких как свободные жирные кислоты), в-четвертых, веществ, которые сопутствуют жиру (таких как стерины, холестерин, жирорастворимые витамины А, Е, D, К, каротиноиды).

По химическому составу молочный жир, в основном, представлен смесью многочисленных триглицеридов. Стоит отметить, что жиры выступают в качестве энергетического материала и структурных элементов мембран клеток, а также выполняют функции запасных и защитных веществ.

Важно еще отметить, что молоко представляет собой стойкую эмульсию, ее стабильность обусловлена особым свойством поверхности жировых шариков, в именно - наличием оболочки, являющейся комплексным соединением фосфолипидов (лецитин, кефалин и др.) с белками (гликопротеиды и др.).

Углеводы и минеральные вещества молочного сырья

Важную физиологическую роль выполняет такой компонент коровьего молока, как углеводы. Они преимущественно выполняют энергетическую функцию, а также участвуют в построении сложных органических соединений.

Основным углеводом молока является лактоза. Этот дисахарид содержится в молоке в размере 4,5-5,0%. Лактоза может выкристаллизовываться, что особо значимо для производства сгущенных молочных продуктов.

Лактоза служит исходным веществом для процесса брожения, что обуславливает низкую стойкость коровьего молока при хранении. Причем этот процесс играет важную роль для получения кисломолочных продуктов и сыров.

Помимо лактозы, в молоке имеется небольшое количество других углеводов - глюкоза (0,15 %), галактоза (0,15 %), моносахариды (0,30 %).

В молоке преобладают такие минеральные вещества, как фосфаты, цитраты и хлориды кальция, калия, натрия и магния. С их помощью укрепляется гидратная оболочка и повышается устойчивость казеина.