Физико-химические изменения компонентов молока при тепловой обработке.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Тепловую обработку (пастеризацию и стерилизацию) молока приме-няют для предохранения молочных продуктов от порчи и повышения стой-кости при хранении.

Сывороточные белки. Сывороточные белки в процессе пастеризации и стерилизации подвергаются сравнительно глубоким изменениям. Сначала происходит их денатурация, т. е. конформационные изменения молекул с на-рушением четвертичной, третичной и вторичной структур. Денатурация большинства сывороточных белков начинается при сравнительно низких температурах нагревания. Степень денатурации белков зависит от темпера-туры и продолжительности ее воздействия на молоко.

Из сывороточных белков наиболее термолабильны иммуноглобулины и сывороточный альбумин. β -Лактоглобулин и α -лактальбумин относятся к более термостабильным белкам.

При высоких температурах тепловой обработки денатурированный β -лактоглобулин помимо агрегации комплексуется с α -лактальбумином и с γ -казеином мицелл казеина. Образование комплекса β -лактоглобулин - γ -казеин снижает термоустойчивость казеина.

Казеин. Казеин является очень термоустойчивым белком - для его коагуляции необходима выдержка молока при температуре 130 °С в течение от 2 до 88 мин. Однако тепловая обработка при высоких температурах изменяет состав и структуру казеинат-кальцийфосфатного комплекса.

Изменение структуры и размера мицелл казеина влияет на технологи-ческие свойства молока, например на скорость получения сычужного сгуст-ка. После тепловой обработки продолжительность сычужного свертывания молока увеличивается в несколько раз по сравнению с продолжительностью сычужного свертывания сырого молока (стерилизованное молоко практиче-ски теряет способность к сычужному свертыванию).

Основным фактором термоустойчивости казеина является солевой со-став молока, т. е. соотношение солей кальция и магния, с одной стороны, и фосфатов и цитратов - с другой. В настоящее время считают, что термоус-тойчивость казеина в основном зависит от содержания в молоке ионов каль-ция.

Таким образом, основными причинами низкой термоустойчивости ка-зеина (молока) являются нарушенный солевой и белковый состав, а также повышенная кислотность. Колебания состава и кислотности молока зависят от времени года, стадии лактации, болезней, породы животных и рационов кормления. Все перечисленные факторы в совокупности определяют способ-ность казеина сохранять стабильность при тепловой обработке. Кроме того, состав и свойства молока могут меняться в процессе хранения и механиче-ской обработки.

Соли. В процессе тепловой обработки молока изменяется в первую очередь состав солей кальция. Эти изменения могут иметь необратимый ха-рактер. В плазме молока нарушается соотношение форм фосфатов кальция.

В результате пастеризации и стерилизации в молоке снижается количество ионно-молекулярного кальция (на 11-50 %), что ухуд-шает способность молока к сычужному свертыванию. Поэтому при выработ-ке творога и сыра в пастеризованное молоко вносят для восстановления со-левого баланса растворимые соли кальция в виде СаС1₂.

Лактоза. В процессе высокотемпературной пастеризации молока и особенно при стерилизации происходит изомеризация лактозы (образование лактулозы) и ее взаимодействие с аминокислотами (реакция меланоидинооб-раэования). Стерилизация молока также вызывает разложение лактозы с об-разованием углекислого газа и кислот - муравьиной, молочной, уксусной и др. При этом кислотность молока увеличивается на 2-3 °Т.

Витамины и ферменты. Тепловая обработка в той или иной степени приводит к потерям витаминов. Они зависят от температуры нагревания и продолжительности выдержки. Наибольшие потери витаминов происходят при стерилизации молока в бутылках. УВТ-стерилизация способствует боль-шему сохранению витаминов.

Незначительным разрушениям при тепловой обработке подвергается витамин А и его провитамин - каротин (пастеризация и стерилизация разру-шают его на 10-13 %). Практически не снижается при пастеризации количе-ство витамина В₂. Более значительны при всех видах тепловой обработки по-тери витамина С - они составляют от 10 до 30 %.

При тепловой обработке инактивируется большая часть нативных и бактериальных ферментов молока. Наиболее чувствительны к нагреванию амилаза, щелочная фосфатаза, каталаза и натина липаза. Они инактивиру-ются при нагревании от 75 до 80 °С.

Сгущение и сушка молока

Физико-химические изменения липидов, белков, лактозы, солеи и дру-гих компонентов молока, начавшиеся при пастеризации, продолжаются в процессе сгущения и сушки. Длительное воздействие высоких температур может привести к нарушению структуры белков, оболочек шариков жира и другим необратимым измене-ниям, в результате которых снижается пищевая и биологическая ценность, а также стойкость молочных консервов при хранении.

Липиды. Во время сгущения происходит диспергирование жировой фазы с увеличением количества мелких шариков жира (диаметром менее 2 мкм). В результате повышения дисперсности жира в сгущенном цельном мо-локе снижается количество дестабилизованного жира. Однако при увеличе-нии продолжительности сгущения наблюдаются укрупнение шариков жира и частичная дестабилизация жировой эмульсии.

При сгущении и сушке происходит частичный гидролиз триглицеридов молочного жира и уменьшение в их составе количества ненасыщенных жир-ных кислот.

Белки и лактоза. В процессах сгущения и сушки изменяются структу-ра и свойства белков молока. В процессе сушки наблюдается частичное перераспределение фракций ка-зеина, а также денатурация сывороточных белков, снижающая растворимость продукта. Во время сгущения и сушки часть белков и свободных аминокис-лот вступает во взаимодействие с лактозой. Это приводит к ухудшению органолептических свойств готовых продук-тов. Свободные аминокислоты молока - цистеин, метионин и другие - могут подвергаться термическому расщеплению.

При сгущении молока увеличивается концентрация лактозы, ее раствор переходит в состояние, близкое к насыщенному. Последующее охлаждение сгущенного молока приводит к выпадению части лактозы в виде кристаллов. В процессе сушки небольшая часть лактозы кристаллизуется, но основная масса переходит в аморфное состояние. Кристаллизация лактозы во время хранения сухого молока ухудшает его свойства.

Соли и витамины. В процессе сгущения концентрируются минераль-ные вещества молока, изменяется соотношение между катионами и аниона-ми, часть фосфорнокислых солей кальция переходит в нерастворимое со-стояние. При сушке наблюдается дальнейшее выпадение фосфата кальция. Это приводит к понижению в готовых продуктах содержания растворимого кальция и фосфора. При сгущении и сушке снижается количество витаминов.

5. Изменение молочных продуктов при их длительном хранении

Вырабатываемые молочные продукты имеют определенные органолеп-тические свойства, в том числе выраженные, характерные для данного про-дукта вкус и, запах. Все отклонения от нормальных органолептических показателей продукта при снижении их качества или порче носят название поро-ков (дефектов).

Ухудшение вкуса и запаха молочных продуктов происходит в резуль-тате биохимических и химических изменений основных компонентов молока под действием нативных и бактериальных ферментов, кислорода воздуха, света, тепла, металлов и других факторов.

Пороки, вызванные липолитической порчей. В результате липоли-тической порчи молоко или молочные продукты приобретают неприятные прогорклые вкус и запах. Веществами, ответственными за их появление, являются ннзкомолекулярные свободные жирные кислоты (СЖК) - масляная, капроновая, каприловая, каприновая и лауриновая. Они могут накапливаться в исходном сырье при его липолизе, а также образовываться в процессе вы-работки и хранения продуктов в результате гидролиза жира.

Прогоркание сливочного масла. Гидролитическое прогоркание масла характеризуется накоплением низкомолекулярных СЖК. Вместе с тем про-горклый вкус масла могут вызвать также альдегиды и метилкетоны - продук-ты биохимического и химического окисления жира.

При прогоркании в масле возрастает в первую очередь концентрация масляной кислоты.

Повышенному содержанию в масле масляной кислоты и других низко-молекулярных СЖК способствует переработка молока и сливок после их длительной выдержки при низких температурах, а также гидролиз жира при длительном физическом созревании сливок.

Прогоркание сыра и других молочных продуктов. Прогорклый вкус твердых сыров (российского, чеддера и др.) вызывают СЖК, главным обра-зом масляная кислота при накоплении ее в количестве выше оптимального. Повышение концентрации масляной кислоты и других СЖК наблюдается при избыточном гидролизе молочного жира термостойкими липазами, выде-ленными психротрофными бактериями в процессе длительного хранения сы-рого молока.

Главной причиной прогоркания сметаны и творога при краткосрочном и длительном хранении является кроме действия термостойких липаз молока развитие липолитически активной технически вредной микрофлоры - дрож-жей, микроскопических грибов и бактерий (палочковидных споровых и бес-споровых и др.). Для повышения стойкости сметаны и творога при хранении рекомендуется усилить контроль за санитарно-гигиеническим состоянием производства этих продуктов и понизить температуру хранения.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒