Молочный портал

В процессе охлаждения (и длительного хранения) молока на фермах и заводах при температуре 3…5Х происходит в той или иной степени изменение почти всех основных составных частей молока и его свойств, Более значительному изменению подверга­ются белки и жир, менее значительному — витамины, соли. Нару­шение структуры белковых и липидных компонентов часто сопро­вождается ухудшением органолептических, физико-химических и технологических свойств молока. Вследствие перехода жира из жидкого состояния в твердое несколько повышается вязкость и плотность молока, титруемая кислотность увеличивается на 0,5…2Т и т. д.

Белки. Во время охлаждения (и хранения) молока при низких по­ложительных температурах белковая система молока (в основном казеин) может претерпевать серьезные изменения. Ослабляются гид­рофобные взаимодействия, что приводит к выходу из состава казеи­новых мицелл 3-казеика и фосфата кальция, меняется структура ми­целл. Растворимый р-казеин подвергается действию пативных и бак­териальных протеаз, В результате повышается дисперсность казеина и меняются технологические свойства молока.

Известно, что длительное хранение молока при 4′С сопровожда­ется возрастанием количества растворимого казеина, достигающего через 48 ч хранения 22,..42% всего казеина (рис. 5.1).

Растворимый казеин охлажденного молока представлен главным образом р-казеином, который легко диссоции­рует с поверхности и из внутренней ча­сти мицелл при понижении температу­ры молока. Максимальное количество растворимого р-казеина через 48 ч хра­нения молока при 4°С может составлять 30… 60% всего Р-казеина.

Рис. 5.1. Изменение количества растворимо­го казеина в процессе хранения сырого мо­лока при температуре (по Али и др.): 1 — 4′С;2— Ю’С;3— 15′С

Таким образом, в процессе охлаждения к длительного хранения молока при низких температурах происходит изменение структуры казеиновых мицелл с выходом из их состава части казеина, в первую очередь (i-казеина. fi-Казеин переходит в плазму молока в виде мо­номеров, которые чувствительны к действию нативных и бактери­альных протеаз. В результате протсолиза |3-казеин распадается на у-казенны и фосфопептиды.

ГГротеолиз фракций казеина в молоке могут катализировать ще­лочные и кислые нативпые и бактериальные п роте азы. Протеолиз 3-ка – зеина, вероятно, вызывает в основном нативная щелочная протеаза.

В молоке содержится нативная протеаза, идентичная ферменту плазмы крови животных плазмину и относящаяся к классу щелоч­ных (сериновых) протеаз. Щелочные протеазы имеют максимум ак­тивности при слабощелочном рН 7,5…8 и температуре 37"С, но про­являют достаточно высокую активность при рН 6,5.. 9 и низких тем­пературах. Они и н гиб иру юте я типичными ингибиторами трипсина и гидролизуют пептидные связи, образованные Apr и Лиз. По-види­мому плазмин (или era неакгивная форма плазмшюген) переходит в молоко из плазмы крови. Особенно много плазмина содержит моло­зиво и маститное молоко. Вместе с плазмином в молоко переходят активаторы и ингибиторы фермента.

Плазмин обладает специфичностью по отношению к фракциям казеина — предпочтительно атакует р – и а^-казеин (и возможно — к-казеин) и неактивен по отношению к а8|-казеину.

Действие фермента на (3-казеин проявляется в расщеплении пеп­тидных связей Лиз(28)—Лиз(29), Лиз(105)-Гис(106) и Лиз(107) – Глу(108) в его полипептидной цепи (см. рис. 2.3 нас. 66). В результа­те протеолиза образуются 7,-, уу – и у.-казенны и фосфопептиды (фрак­ции 5 и 8 протеозо – пептонов).

Образование у-казеинов в моло­ке при охлаждении и хранении при различных температурах, представ­лено на рис. 5.2. Более высокая ско­рость протеолиза р-казеина при низ-

Продолжительность жрменм, ч

Рис. 5.2. Изменение количества-у-казеина в процессе хранения молока при равных темперачурах (по Раймердесу): 1—А’С\2— 1 ГС; J-26′С

Ких температурах по сравнению с Еротеолизом при высоких темпе­ратурах обусловлена разной чувствительностью к действию фермен – та мономерной и мицеллярной форм (3-казеина.

Изменение структуры казеиновых мицелл в процессе охлаждения и хранения молока при низких температурах сопровождается изме­нением технологических свойств. В первую очередь увеличивается продолжительность сычужного свертывания молока и снижается ка­чество образовавшихся сгустков — плотность, эластичность, интен­сивность еинерезиса и т. д. Также снижается термоустойчивость мо­лока, особенно резко после хранения в течение 72 ч.

Распад белков в сыром охлажденном молоке при длительном хра – нении могуг вызывать также протеолитические ферменты психро – трофных бактерий родов Pseudomonas, Achromobacter, AJcaligensn др. Известно, что бактериальные протеазы в большей степени атакуют к-казеин, чем Я – и а5-казеин, однако они могут способствовать обра­зованию горьких пептидов и других нежелательных продуктов, при­дающих молоку посторонние привкусы.

Таким образом, охлаждение и длительное хранение сырого моло­ка при низких температурах способствует образованию у-казеина и других продуктов распада казеина, которые могут отрицательно али – ять на технологические свойства (способность свертываться под дей­ствием сычужного фермента, структурно-механические и синерети – ческие свойства белковых сгустков, термоустойчивость и др.), на вы­ход сыра и других белковых продуктов (у-казеин не свертывается сы­чужным ферментом и -«теряется» с сывороткой), а также на органо – лептические свойсгва молока и готовых продуктов.

В связи с этим следует избегать длительного хранения сырого мо­лока перед переработкой в белковые продукты и молочные консер­вы, а если длительное хранение неизбежно, необходимо применять пастеризацию или термпзацию (более мягкую тепловую обработку при температуре 60.,.65"С с выдержкой от 2 до 20 с и выше) молока перед хранением.

Лкгшды. В процессе охлаждения и хранения охлажденного мо­лока меняется агрегатное состояние триацилглицеринов молочно­го жира, в результате которого нарушается структура оболочек жи­ровых шариков. Оболочка приобретает хрупкость и проницаемость для жидкого жира, то есть наступает дестабилизация жира с обра­зованием свободного жира. Перемешивание молока увеличивает степень дестабилизации. Затем наступает гидролиз свободного жира под действием липолитических ферментов — липолиз. Рас­пад молочного жира с освобождением жирных кислот сопровож­дается появлением пороков вкуса молока — прогорклого, салис­того и других привкусов. Гидролиз жира может быть вызван в ос­новном нативными липазами и в какой-то степени — липазами пеихротрофных микроорганизмов. При хранении молока в усло­виях низких температур бактериальные липазы играют по-види – мому, незначительную роль в липолизе. Гидролитическое прогор – кание может быть обусловлено деятельностью пеихротрофных бак­терий лишь при содержании их в количестве свыше 106,.,107 кле­ток в 1 см1. Вместе с тем нативные липазы, вступая в контакт с жи­ром при определенных условиях, вызывают его гидролиз, При этом различают два вида липолиза: спонтанный (самопроизвольный) и индуцированный (наведенный).

Спонтанный липолиз происходит при охлаждении молока, склон­ного к прогорканию. В процессе охлаждения плазменная липаза, свя­зываясь с оболочками шариков жира становится мембранной и вы­зывает гидролиз жира. Чувствительность молока к липолизу обуслов­ливается зоотехническими факторами — индивидуальными особен­ностями животных, их физиологическим состоянием, стадией лак­тации, режимами кормления и др. Спонтанный липолиз особенно характерен для стародойного молока и молока, полученного от боль­ных маститом животных,

Индуцированный липолиз возникает при разрушении оболочек ша­риков жира в процессе получения и обработки молока с одновремен­ным активированием липазы. Прогорканию молока способствуют многочисленные факторы, К ним следует отнести нарушение техни­ки машинного доения — неправильную установку молокопроводов, завышение их диаметра, особенно на стыках, подсос воздуха в систе­ме и пр. Установлено, что частота возникновения липолиза молока при доении коров вручную в 1,5,,,2 раза ниже, чем при машинном доении. Сильное разрушение оболочек шариков жира и повышение активности липазы обусловлено интенсивным механическим воздей­ствием на молоко при транспортировании, а также многократным перемешиванием и перекачиванием в процессе длительного хране­ния при низких температурах. Так, содержание свободных жирных кислот (СЖК) в молоке к концу первых суток хранения при 3…5*С увеличивается (поданным ВНИМИ) в среднем на 30%, к концу вто­рых суток — на 50%,

Прогоркание молока наступает при определенном содержании СЖК. Так, прогорклый вкус и посторонние запахи {кормовой, мыль­ный, рыбный) молоко приобретает при концентрации СЖК более 20мг% (данные В, Г. Атраментовой), Поданным М. С – Уманского, концентрация СЖК должна превышать 42 мг%, а по данным В. П. Шидловской — быть равной 25,6…34 ш%.

Степень влияния отдельных жирных кислот на вкус молока не вы­яснена. Одни исследователи считают, что прогорклый вкус молока обусловливает преимущественно масляная кислота, другие полага­ют, что каприновая и лауриновая. Возможно, все жирные кислоты от С4 до С]2 в равной степени влияют на вкус молока, так как имеют почти одинаковые пороги чувствительности в молоке.

Молочные продукты, и особенно масло, выработанное из моло­ка, в котором протекают липолитические процессы, имеют пороки вкуса и запаха. Для их предупреждения необходимо соблюдать пра­вила получения, транспортирования и хранения молока, а также кон­тролировать степень липолиза перед его переработкой. Количество СЖК можно определить путем титрования молочного жира, выде­ленного из молока, раствором гидроксида калия. На практике при­годность молока для переработки на масло и другие молочные про­дукты контролируют в основном органолептическим путем.

В промессе охлаждения и хранения молока происходит частич­ный переход фосфолипидов из оболочек жировых шариков в плаз­му. Скорость перехода зависит от температуры охлаждения, продол­жительности хранения и степени механического воздействия на мо­локо.

Соли, витамины и ферменты. При охлаждении, хранении и транс­портировании молока наблюдается перераспределение форм мине­ральных веществ, некоторое снижение количества водорастворимых витаминов и повышение активности некоторых ферментов. Так, часть мицеллярного фосфата кальция приобретает растворимость и пере­ходит в плазму (сыворотку). Снижения содержания витаминов при охлаждении и хранении молока почти не наблюдается. Исключение составляет аскорбиновая кислота и в меньшей степени — тиамин и рибофлавин. При хранении охлажденного молока в течение 2 сут ас­корбиновая кислота разрушается на 18%, а в течение 3 сут — на 30..,70% (в зависимости от температуры хранения). Охлаждение и хранение молока может вызвать повышение активности плазмина, липазы и ксантиноксидазы.