МОЛОКО МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Молоко

Молоко — секрет молочной железы млекопитающих животных и человека. Молоко является сложной биологической жидкостью, содержит пищевые вещества в оптимальном соотношении.

Женское молоко является наилучшим видом пищи для грудных детей (см. Молочнокислые продукты), нормализуют микрофлору кишечника, подавляя в нем гнилостные процессы. Пищевые вещества находятся в молоке в таком состоянии, что для переваривания их выделяется минимальное количество пищеварительных соков. В то же время молоко стимулирует деятельность кишечника и почек. Все это позволяет широко использовать молоко и молочные продукты в питании при различных заболеваниях. Сравнительно низкая калорийность молока (ок. 60 ккал/100 г), хорошая сбалансированность всех пищевых веществ, наличие веществ, стимулирующих обмен холестерина в организме (холин, метионин и др.), обусловливают антисклеротическое влияние молока и позволяют рекомендовать его для питания в пожилом и старческом возрасте. «Между сортами человеческой еды,— писал И. П. Павлов,— в исключительном положении находится молоко, и это согласное признание как обыденного опыта, так и медицины. Всеми и всегда молоко считается самой легкой пищей и дается при слабых и больных желудках и при массе других тяжелых общих заболеваний, например, сердечных, почечных и т. д. ...».

По производству молока СССР занимает первое место в мире.

В питании человека наиболее часто используется молоко коров и в меньшем объеме молоко других животных — коз, овец, лошадей и т. д. Молоко различных видов млекопитающих значительно отличается по составу (табл. 1).

Состав молока животных значительно колеблется и зависит от породы, возраста, условий кормления и содержания животных, стадии лактации, сезона года. Для промышленной переработки преимущественно используется коровье молоко; для выработки нек-рых национальных кисломолочных напитков используют молоко других лактирующих животных. Напр., из овечьего молока производят брынзу, из кобыльего — кумыс, из верблюжьего — чал (шубат) и др.

Особую ценность в молоке представляют белки: казеин, альфа-лактальбумин, бета-лактоглобулин, иммуноглобулины, протеазопептонная фракция, другие белки, а также продукты их распада. Белковый состав молока довольно сложен. Белки молока являются полноценными, содержат в значительном количестве и благоприятном соотношении все незаменимые аминокислоты (см.). Они легко взаимодействуют с ферментами пищеварительного тракта и хорошо усваиваются, содержат чрезвычайно важную для организма серосодержащую аминокислоту метионин — источник образования холина и фосфатидов, лучше, чем другие белки, используются для образования гемоглобина.

В состав белков молока входит 50,6—54,5% углерода, 21,5 — 23,5% кислорода, 6,5—7,3% водорода, 15— 17% азота, 0,3—2,5% серы, 0,8% фосфора.

Белки молока имеют коллоидный характер и обладают гидрофильными свойствами. Устойчивость их обусловлена наличием гидратной оболочки и электрического заряда. Воздействие на белки молока любых гидрофильных веществ или смещение электрического заряда в сторону изоэлектрической точки вызывает их коагуляцию (см.). На коагуляции белков при молочнокислом брожении основано производство кисломолочных продуктов, технического и пищевого казеина. Сычужная коагуляция используется в производстве сыра и творога, кальциевая — при производстве различных молочнобелковых концентратов.

Важной особенностью белков является также их необратимое свертывание, или денатурация (см.),— нарушение структуры белковых молекул. При этом гидрофильные свойства белка изменяются. Денатурации особенно подвержены сывороточные белки. Напр., при t° 72 — 74° в течение 20 сек. 10% сывороточных белков уже денатурируются. Это имеет значение при переработке молока. Так, в производстве сыра и творога приходится устанавливать наиболее щадящие режимы пастеризации молока, в противном случае белковую часть трудно обезводить. И наоборот, в производстве кисломолочных продуктов температуру пастеризации повышают до 85—87° с выдержкой 5 —10 мин., с тем чтобы денатурированные сывороточные белки, комплексируясь с казеином, «держали» воду и предотвращали отделение сыворотки в готовом продукте.

Казеин в молоке находится в виде растворимого казеин-кальций-фосфатного комплекса. Молекулы казеина в молоке присутствуют в основном в виде смешанных мицелл, имеющих размеры 40—400 нм. Содержание казеина в молоке ок. 80% от общих белков (см. Казеины).

Сывороточные белки составляют 17% от всех белков молока, среди к-рых бета-лактоглобулин составляет половину и альфа-лактальбумин — пятую часть. альфа-Лактальбумин является самым термостойким из всех сывороточных белков; бета-лактоглобулин является лабильной фракцией. Аминокислотный состав основных белковых фракций коровьего молока приведен в табл. 2.

Жир находится в молоке в виде эмульсии, содержит лецитин, жирорастворимые витамины, легко усваивается организмом, обладает высокой степенью дисперсности, характеризуется низкой точкой плавления. Жировые шарики в молоке имеют величину от 0,5 до 10 мкм, количество их до 2 млрд. в 1 мл. В хим. отношении молочный жир представляет собой сложную смесь глицеридов. Молочный жир отличается от других жиров сравнительно высоким содержанием насыщенных низкомолекулярных жирных к-т — масляной, капроновой, каприловой, каприновой и лауриновой, составляющих в сумме 8—9,5%. В молоке содержатся кефалин, фосфатидилсерин, гликолипиды и стероиды.

Углеводы молока представлены лактозой (см.) и в небольших количествах моносахаридами и их производными. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает замедленно, что исключает интенсивное брожение.

С гидролизом лактозы в результате молочнокислого, спиртового, маслянокислого, пропионовокислого и уксуснокислого брожения связано производство сыра, творога, сметаны, кисломолочных напитков. Непереносимость лактозы молока, отмечаемая как у детей, так и у взрослых, связана с отсутствием в организме ферментов, расщепляющих лактозу, или с различными заболеваниями жел.-киш. тракта (см. Мальабсорбции синдром).

В молоке в небольших количествах представлены почти все известные ферменты (см.). Сравнительное содержание витаминов в женском и коровьем молоке приведено в табл. 3.

Сравнительно в больших количествах в состав молока и молочных продуктов входят калий, кальций, натрий, магний, хлор, фосфор, а также микроэлементы, имеющие важное физиол, значение (табл. 4). Благоприятное соотношение кальция и фосфора способствует хорошей усвояемости кальция. Добавление молока и других молочных продуктов в рационы, бедные кальцием, имеет важное значение, особенно в питании беременных, кормящих матерей, детей.

В молоке и молочных продуктах могут накапливаться радиоактивные изотопы. Поэтому в СССР и нек-рых других странах молочные продукты контролируются на содержание радиоактивных изотопов.

Переработка молока и основные требования

При промышленной переработке к молоку предъявляются жесткие требования, введена единая система контроля сырья и готовой продукции в строгом соответствии с требованиями стандартов, технических условий, рецептур и технол, инструкций.

Одно из наиболее важных требований — получение молока только от здоровых коров с соблюдением всех сан.-вет. правил. Молоко от коров, больных или подозреваемых на заболевание (туберкулез, бруцеллез, ящур, мастит, кокковые инфекции), не может быть использовано непосредственно в пищу; утилизация его производится по соответствующим инструкциям. Молоко животных, больных сибирской язвой, бешенством, инфекционной желтухой, чумой, уничтожается на месте под наблюдением представителей ветеринарного надзора.

Через молоко могут передаваться возбудители болезней человека (брюшной тиф и паратифы, дизентерия, холера и др.); оно может стать причиной возникновения пищевых токсикоинфекций и интоксикаций (сальмонеллезы, стафилококковые интоксикации). Работники молочной промышленности и молочных ферм регулярно обследуются.

Технол, процессы получения и переработки молока включают обязательную фильтрацию и охлаждение его на ферме с последующей механической очисткой и пастеризацией на предприятии. При температуре ниже 10—12° жизнедеятельность большинства бактерий подавляется, поэтому для молочных ферм установлен режим охлаждения молока сразу после выдаивания — до температуры не выше 10°. Охлаждение молока на молочной ферме имеет большое значение, т. к. при этом увеличивается продолжительность бактерицидной фазы, выражающейся в способности свежевыдоенного молока подавлять развитие микрофлоры за счет наличия в нем антибактериальных веществ (лизоцимов, лактенинов, агглютининов, опсонинов и др.). Действие их в неохлажденном молоке продолжается 2—3 часа, в охлажденном до 10° — ок. 24 час. После того как бактерицидная фаза прекращается, начинается развитие всех микроорганизмов, попавших в молоко, и бактерицидная фаза сменяется фазой развития смешанной микрофлоры. Практически на молочные заводы молоко доставляется в фазе развития смешанной микрофлоры.

Большое влияние на микрофлору молока оказывает степень чистоты посуды и аппаратуры, используемых при его хранении, транспортировке и переработке.

С целью определения натуральности и качества молоко подвергается органолептическому, физ.-хим. и микробиол, исследованию. Определяют плотность молока, группу чистоты, кислотность, содержание жира, общее количество бактерий, термостойкость (при производстве стерилизованного молока), производят пробы на брожение, присутствие молочнокислых бактерий и сычужнобродильную пробу (при переработке на сыр), пробу на эффективность пастеризации при доставке молока из неблагополучных хозяйств, проверку натуральности при подозрении на фальсификацию.

Плотность — один из показателей, характеризующих натуральность молока. Плотность натурального молока находится в пределах 1,027— 1,034 г/см³ или, как принято ее выражать, в пределах 27—34 градусов лактоденсиметра. Группа чистоты определяется по соответствующему эталону путем сравнения с ним фильтрующей поверхности диам. 27—30 мм после пропускания через нее 250 мл молока (по ГОСТ 8218—56, I группа — на фильтре не остается механических примесей, II группа — отдельные частицы, III группа — заметный осадок частиц — волоски, частицы сена, песка). Кислотность выражается градусами Тернера (Т) — количество 0,1 н. раствора щелочи, необходимое для нейтрализации 100 мл свежего молока; индикатор — фенолфталеин. Определение содержания жира (бутирометрия) осуществляется в жиромерах стандартным кислотным методом, сущность к-рого заключается в растворении белков молока серной к-той, снижении поверхностного натяжения жировых шариков изоамиловым спиртом, отделении молочного жира центрифугированием в пробирке со шкалой (жиромере) с последующим отсчетом толщины слоя жира. Общая бактериальная обсемененность определяется по редуктазной или резазуриновой пробе с метиленовым синим или резазурином соответственно. По времени обесцвечивания метиленового синего и изменению окраски молока в пробах с резазурином его относят к одному из 4 классов: I класс — хорошее (менее 500 тыс. бактерий в 1 мл); II класс — удовлетворительное (500 тыс. — 4 млн.); III класс — плохое (4—20 млн.); IV класс — очень плохое (свыше 20 млн.).

Эффективность пастеризации определяется по наличию Оксидиметрия).

Доброкачественно заготовляемое молоко должно иметь следующие показатели: плотность не ниже 1,027 г/см3, чистота не ниже II группы, редуктазная проба не ниже II класса, кислотность не выше 20 °Т, температура не выше 10° (ГОСТ 13264—70 «Молоко коровье. Требования при заготовках»).

Широкое применение антибиотиков в ветеринарии создает возможность попадания их в молоко и вследствие этого нежелательного влияния их на людей. Кроме того, наличие в молоке антибиотиков и других ингибирующих веществ нарушает технол, процессы производства сыра, творога, кисломолочных напитков, замедляя молочнокислое брожение или прекращая его. Поэтому с 1979 г. в системе молочной промышленности начат контроль заготовляемого молока на присутствие в нем ингибирующих веществ: антибиотиков, формалина, перекиси водорода, дезинфицирующих, моющих и консервирующих веществ (ГОСТ 23454—79). Метод определения ингибирующих веществ основан на восстановлении резазурина при развитии в молоке чувствительного к ингибиторам микроорганизма Streptococcus thermophilus и позволяет обнаружить содержание пенициллина более 0,01 ME /мл, формалина — ок. 0,005%, перекиси водорода — более 0,01%.

Большую опасность для здоровья людей, молодняка животных представляют хлорорганические пестициды (см.), к-рые могут быть в молоке. Такие пестициды не расщепляются ферментами пищеварительного тракта, накапливаются в жировой ткани организма, приводя к его постепенному отравлению. С 1979 г. введен в действие ГОСТ 23452—79 «Метод определения хлорорганических пестицидов», основанный на тонкослойной и газожидкостной хроматографии и позволяющий обнаруживать в молоке 0,005 мг/кг пестицидов (4,4'-ДДТ, 4,4'-ДДЭ, 4,4'-ДДД, альфа- и гамма-изомеры ГХЦГ и гептахлор). В соответствии с ГОСТ 13264—70 молоко, содержащее остаточные количества вышеназванных хим. средств защиты растений, нейтрализующих и консервирующих веществ и антибиотиков, приему не подлежит.

Все принятое на предприятие молоко подлежит механической очистке и пастеризации. Механическую очистку проводят на центробежных сепараторах — молокоочистителях, к-рые осаждают механические включения и загрязнения биол, происхождения.

В молочной промышленности для более полной механической очистки молока начали применять бактофуги, позволяющие удалить до 95% микроорганизмов. Очищенное молоко подвергают пастеризации с целью уничтожения патогенной микрофлоры, снижения общей бактериальной обсемененности и повышения стойкости молока при хранении. В СССР применяются три режима пастеризации (см.): длительная, кратковременная и моментальная. Все эти режимы обеспечивают уничтожение в молоке патогенной микрофлоры, кишечной палочки, а также разрушение фосфатазы, к-рое происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Контроль за режимами пастеризации осуществляется терморегистрирующими приборами.

Молоко, предназначенное для продажи и выработки кисломолочных продуктов, подвергается гомогенизации. Цель ее — дробление жировых шариков молока путем воздействия на них резкого перепада давлений, ультразвуковой, центробежной или высокочастотной обработки. Гомогенизированное молоко представляет собой однородную высокодисперсную эмульсию, не расслаивающуюся при хранении.

Питьевое молоко выпускается в продажу пастеризованным и стерилизованным. Пастеризованное молоко изготовляется в различных видах: цельное, повышенной жирности, топленое, белковое, витаминизированное и нежирное. Содержание жира в цельном молоке 3,2%, нежирном — 1 и 2,5%. Молоко повышенной жирности и топленое, содержащее 6% жира, выпускается для продажи только гомогенизированным. Кислотность питьевого молока не должна превышать 20 °Т, степень чистоты — не ниже I группы. Цельное пастеризованное молоко может быть натуральным или восстановленным. Восстановленное вырабатывается полностью или частично из сухого цельного или обезжиренного молока путем восстановления его (разведения) в питьевой воде с последующим набуханием, нормализацией, тепловой обработкой. Упаковка питьевого молока производится в стеклянные бутылки, бумажные пакеты, полимерную пленку (финн-пак), металлические фляги, молочные цистерны. Разливное молоко, предназначенное для продажи, перед употреблением должно подвергаться кипячению. В торговой сети пастеризованное молоко может храниться при t° 0—8°не более 36 час. с момента изготовления.

Стерилизованное молоко вырабатывают из сырого, имеющего кислотность не выше 18°Т, редуктазную пробу не ниже I класса. Существует две схемы стерилизации молока. По одной из них молоко нагревают до 145°, охлаждают до 70—80°, разливают в бутылки и производят повторную стерилизацию в башенном стерилизаторе непрерывного действия. По второй схеме молоко стерилизуют при 135—140°, охлаждают и разливают в бутылки или бумажные пакеты в асептических условиях. После 3-дневного производственного контроля расфасованного молока при температуре 37° оно направляется в реализацию. Стерилизация молока может быть произведена и путем непосредственного введения в него очищенного перегретого пара. Температура молока в зоне соприкосновения с паром 130— 150°. Такой способ называется уперизацией. Несмотря на то что уперизация отличается наименьшим воздействием на органолептические и физ.-хим. показатели молока, широкого распространения в отечественной промышленности она пока не получила из-за жестких требований к греющему пару.

Стерилизованное М. следует хранить в помещении, защищенном от солнечного света, при t° до 20°. При упаковке в бутылки допускается хранение его в течение 2 мес., n пакетах — до 10 дней. По микробиол, показателям питьевое молоко разделяют на 3 группы: расфасованное (группы А и Б) и разливное. В молоке группы А общее число микроорганизмов не должно превышать 75 тыс/мл, титр кишечной палочки (коли-титр) должен быть не менее 3 мл. В молоке группы Б эти показатели соответственно должны быть не более 150 тыс./мл и не менее 0,3 мл, в разливном — 300 тыс. /мл и 0,3 мл.

Продукты, получаемые из молока

В процессе переработки молока из него получают многие молочные продукты, широко используемые в питании.

Выпускаемые в продажу сливки содержат 10, 20 и 35% жира, вырабатываются только пастеризованными, расфасовываются в стеклянные бутылки, бумажные пакеты, фляги.

Сливочное масло (см. Масло сливочное), в состав к-рого входят молочный жир, белки, лактоза и другие компоненты молока, обладает высокой пищевой ценностью, хорошо усваивается, содержит витамины ретинол и токоферолы.

Высокоценными молочными продуктами являются творог и сыр (см. Молочнокислые продукты). В СССР производится ок. 160 наименований сыров, многие из них являются сугубо национальными и производятся в малом объеме. В значительном количестве изготовляют ок. 30—40 наименований сыров.

Молочные консервы — это продукты, предназначенные для длительного хранения, к-рое обеспечивается изменением осмотического давления за счет введения в молоко сахаристых веществ, а также путем стерилизации или высушивания его. Ассортимент молочных консервов разнообразен: молоко сгущенное с сахаром, сгущенное стерилизованное, стерилизованное концентрированное, сухое; кофе со сгущенным молоком; сухие смеси для мороженого, сухие смеси для детского питания и т. д.

Широкое распространение получило мороженое, к-рое представляет собой пастеризованную, а затем взбитую и замороженную смесь молока или сливок с сахаром, стабилизаторами, вкусовыми и ароматическими веществами. Отечественная промышленность выпускает молочное мороженое, сливочное, пломбир, плодово-ягодное и ароматическое. Пломбир содержит не менее 15% жира, не менее 15% сахара, 8—10% сухих веществ (белки, лактоза, минеральные вещества, витамины). В сливочном мороженом жира 10%, сахара 14%; в молочном — жира не менее 3,5%, сахара не менее 15%.

В процессе производства сыров, творога, сливочного масла, питьевых молочных продуктов появляется вторичное молочное сырье: сыворотка, обезжиренное молоко, пахта. По хим. составу вторичное молочное сырье отличается от исходного в основном только содержанием жира, белка и сухих веществ (табл.5).

Из всех видов вторичного молочного сырья наиболее полно используются обезжиренное молоко и пахта. Обезжиренное молоко после высушивания отправляют в р-ны, доставка в к-рые требует длительной транспортировки (Крайний Север), где его восстанавливают и используют для выработки различных молочных продуктов (кефир «Таллинский», напиток «Любительский», творог нежирный и др.). В молочной промышленности страны интенсивно развивается новое направление: использование обезжиренного молока для изготовления молочно-белковых концентратов с последующим применением их как источников полноценного белка в производстве колбас, пищевых концентратов, продуктов детского питания и цельномолочных продуктов. Освоено производство казеината натрия, казецита, копреципитатов с различным содержанием кальция; увеличивается производство пищевого казеина (см.).

Пахта используется в виде пастеризованной, сквашенной п для изготовления творога «Столовый».

Из сыворотки вырабатывают разнообразные напитки (квас молочный, квас «Новый», сывороточный напиток с томатным соком), альбуминный творог, белковую массу, альбуминнотворожные сырки, молочный сахар (сырец, рафинированный, фармакопейный). Натуральную и сгущенную сыворотку используют в хлебопечении.

Таблицы

Таблица 1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ЖЕНСКОГО МОЛОКА И МОЛОКА НЕКОТОРЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ [в % по Дженнессу (R. Jenness), 1974]

Таблица 2. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ОСНОВНЫХ БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ КОРОВЬЕГО МОЛОКА (сводные данные, г/100 г белка)

Таблица 3. СРАВНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНОВ В ЖЕНСКОМ И КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ (мг/л)

Таблица 4. СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В МОЛОКЕ

Таблица 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЦЕЛЬНОГО МОЛОКА И ВТОРИЧНОГО МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ (в %)

Библиография: Грачев И. И. и Галанцeв В. П. Физиология лактации, JT., 1973, библиогр.; Дьяченко П. Ф. и д р. Технология молока и молочных продуктов, М., 1974; Инихов Г. С. Биохимия молока и молочных продуктов, М., 1970; Молоко, под ред. Р. Б. Давидова, М., 1969; Овчинников А. И. и Горбатова К. К. Биохимия молока и молочных продуктов, Л., 1974; Петров- с к и й К. С. Гигиена питания, с. 128, М., 1975; Семенов Н. В. Биохимические компоненты и константы жидких сред и тканей человека, с. 87, М., 1971; III e в-ч e н к о М. Г. О заседании объединенного Комитета ФАО/ВОЗ по гигиене молока, Вопр, питания, № 3, с. 89, 1970; Blood and other body fluids, ed. by D. S. Dittmer, Washington, 1961.

P. H. Хандак, М. Черников; Т. К. Городецкая (биохим.).