Молоко как сырье для производства молочных продуктов

Плотность парного молока несколько  ниже (на 0,001-0,002 г/см³) остывшего, что  связано с переходом жира из жидкого  состояния в твердое и в некоторой степени с уменьшением содержания газов в молоке.

Молоко, плотность которого ниже 1,027 г/см³, считается аномальным, оно  или разбавлено водой, или получено от больных коров. По показателю плотности  устанавливают натуральность молока. При добавлении воды плотность молока уменьшается, а при снятии жира или  добавлении обезжиренного молока –  увеличивается.

При оценке качества молока могут  быть использованы показатели других физических свойств. Так, при добавлении в молоко воды уменьшаются величины осмотического давления, вязкости, температуры кипения. В молоке, полученном от больных животных, повышается электропроводность, изменяются осмотическое давление, вязкость и т.д.

 Кислотность молока

Она обусловлена  наличием в молоке белков, фосфорнокислых солей, молочной и лимонной кислот. Различают активную (истинную) и  общую (титруемую) кислотность.

Активная кислотность выражается величиной рН, которая у свежевыдоенного сборного натурального коровьего молока равна 6,73-6,64. Это относительно стабильная величина, что обусловлено буферностью молока.

Общая кислотность обусловлена наличием в свежем молоке газов, белковых веществ и солей органических и неорганических кислот. Общую кислотность определяют титрованием молока щелочью в присутствии индикатора. Титруемая кислотность свежевыдоенного сборного молока составляет 16-18 ^оТ.

 

Изменения химического состава  и физических свойств молока

Колебания в содержании сухого вещества и его  составных частей обусловлены влиянием нескольких основных факторов: породы коров, возраста и состояния организма  животных, периода лактации, вида кормов, условий содержания и доения, времени  года.

Молоко  коров различных пород различается  по химическому составу: содержанию жира, белка, сахаров, а также макро- и микроэлементов. Наблюдаются различия в активности отдельных ферментов. В зависимости от породы коров  отмечают отличия в составе казеинаткальцийфосфатного комплекса в молоке. Молоко коров различных пород различается также по соотношению фракций, размерам мицелл казеина и содержанию минеральных веществ, что обусловливает неодинаковую продолжительность сычужного свертывания молока и плотность сычужного сгустка. Могут также наблюдаться различия в размерах и составе жировых шариков. Химический состав молока разных сельскохозяйственных животных приведен в таблице № 3 (см. Приложение).

На протяжении всего периода лактации состав молока также изменяется. В период со 2-го по 6-й месяц содержание жира и  бека несколько снижается, затем  вновь наблюдается небольшой  рост. Количество кальция и фосфора  незначительно повышается к концу  лактации, тогда как содержание золы и лактозы практически остается постоянным. Молозиво (первые 7 дней лактации) и стародойное молоко (последние 7 дней лактации) не подлежат приемке на предприятиях, перерабатывающих молоко-сырье.

Полноценность и достаточность кормов непосредственно  влияют на продуктивность коров, состав и пищевую ценность молока. Сезонные колебания в составе молока вплотную связаны с колебаниями в структуре  и рационах кормов, а также с  сочетанием периодов лактации, стойлового и пастбищного содержания и т.д.

Химический  состав молока, степень дисперсности и концентрация его составных  частей определяют основные физические свойства молока. Наиболее важные из них  приведены в таблице 4 (см. Приложение). Первые четыре характеристики молока широко используют при оценке качества молока-сырья, и все перечисленные показатели очень важны при его последующей переработке.

Бактерицидные свойства

Свежевыдоенное (парное) молоко содержит бактерицидные  вещества белковой природы. Живые клетки (микроорганизмы), попадая в такое  молоко, не только не размножаются, но даже постепенно погибают в нем. Период, в течение которого в свежевыдоенном молоке не развиваются микроорганизмы, называется бактерицидным. Продолжительность  этой фазы измеряется в часах и  зависит от санитарно-гигиенических  условий получения молока и температуры  его хранения. При повышении температуры  парного молока продолжительность  бактерицидной фазы резко снижается, а при нагревании до 70 ^оС бактерицидные свойства молока исчезают.

 

Микроорганизмы в  молоке

В молоко микроорганизмы попадают непосредственно  из вымени или внешней среды: из воздуха, воды, с рук обслуживающего персонала, Саня посуды, кожи животного и т.д. На любом этапе производства, преработки, транспортирования и хранения молока возможно попадание в него микроорганизмов.

В молочную железу микробы попадают в основном из внешней среды через каналы сосков, где их скапливается больше всего. Частично они могут проникать  с кровью из других органов животного. Попав в новую среду, основная часть микробов гибнет, но некоторые  виды приспосабливаются и развиваются. Чаще всего в молоке обнаруживают бактерии, дрожжи и плесени. Молоко, содержащее только микрофлору, поступившую  в него из вымени здоровой коровы, условно  называют асептическим. В 1 мл такого молока насчитывается от нескольких сотен  до нескольких тысяч микроорганизмов.

 

 

Бактерии

Различают шарообразные, палочковидные и спиралевидные (извитые) бактерии. Взаиморасположение бактерий также имеет значение для  их характеристики. Так, шарообразные бактерии имеют общее название - кокки. Однако по их взаимному расположению различают стафилококки (напоминают гроздья винограда), диплококки (объединенные попарно), стрептококки (цепочки), тетракокки и т.д. Палочкообразные бактерии также могут образовывать цепочки. Их подразделяют на бациллы - палочковидные бактерии, образующие споры, и бактерии - бесспоровые палочки.

Спора - уплотненная часть, расположенная внутри клетки и покрытая оболочкой. Споры образуются в неблагоприятных для микроорганизма условиях. Они могут сохраняться длительное время. В благоприятных условиях споры прорастают, и бактерии приобретают свою обычную форму и свойства.

Бактерии, имеющие форму запятой, называют вибрионами, форму спирали - спириллами.

Бактерии  различают по размерам. Так, кокки  обычно имеют размер от 0,4 до 1,5 мкм. Длина бацилл колеблется от 1 до 10 мкм, хотя могут быть виды длиннее или  короче. Некоторые кокки и многие бациллы могут передвигаться  в жидком субстрате с помощью  имеющихся у них специальных  органов - жгутиков. Жгутики могут  по-разному располагаться на поверхности  клетки: окружать всю бактерию, быть на одном ее конце или разных.

Для нормального  существования и развития бактерий необходимы определенные условия, основные из которых: наличие необходимых  питательных веществ, соответствующая  температура, наличие влаги, определенное осмотическое давление, наличие (аэробные) или отсутствие (анаэробные) кислорода, определенный рН среды, отсутствие прямого света, особенно ультрафиолетового. При низких температурах замедляется или прекращается рост бактерий, однако они не погибают. Высокие температуры (70°С) вызывают гибель клеток. Однако есть бактерии, так называемые термофильные, которые сохраняют жизнеспособность и после 5-минутной выдержки при 80°С. бактерии нежизнеспособны в концентрированных растворах соли и сахара, т.е. при высоком осмотическом давлении, что приводит к обезвоживанию клетки и прекращению ее развития. Этот факт используется при консервировании пищевых продуктов (соление овощей, рыбы, производство сгущенных молочных консервов, компотов и т.д.).

Бактерии  не могут жить в сильнокислых или  сильнощелочных растворах. Оптимальная  для бактерий среда, рН которой близок к нейтральной среде, т.е. 6,8-7,4.

Не все  виды бактерий хорошо развиваются в  молоке. Для некоторых из них молоко представляет собой неподходящую среду  обитания. В молоке обычно встречаются  молочнокислые, колиформные, маслянокислые, пропионовокислые и гнилостные бактерии.

Группа  молочнокислых бактерий включает бациллы  и кокки, которые могут образовывать цепочки различной длины, но никогда  не образуют спор. Молочнокислые бактерии - факультативные анаэробы. Большинство  из них гибнет при нагревании до 70°С. в качестве источника углерода молочнокислые бактерии используют лактозу, сбраживая ее до молочной кислоты либо других веществ, таких как уксусная кислота, углекислый газ, этанол. Потребность в органическом азоте молочнокислые бактерии удовлетворяют за счет казеина молока, расщепляя его с помощью ферментов.

В таблице 5 (см. Приложение) приведены наиболее важные типы молочнокислых бактерий и использование их в процессах переработки молока.

Колиформные бактерии (группы кишечных палочек) - факультативные анаэробы, оптимальная температура существования и развития 30 - 37 °С. обнаружены в кишечнике, на поверхности рук, в нечистотах, в загрязненной воде и на растительности. Колиформные бактерии сбраживают лактозу до молочной кислоты и других органических кислот, углекислого газа и этанола, разрушают белки молока, в результате чего появляется посторонний запах. Некоторые колиформные бактерии являются причиной маститов у коров.

Колиформные бактерии могут нанести существенный вред при производстве сыров. Помимо возникновения посторонних запахов в результате повышенного газообразования в процессе жизнедеятельности этих бактерий нарушается текстура сыра на ранней стадии его созревания. Метаболизм бактерий прекращается при рН ниже 6, чем объясняется их активность именно на ранних стадиях созревания сыра, когда еще лактоза не полностью разрушена. колиформные бактерии гибнут при пастеризации.

Маслянокислые бактерии - анаэробные спорообразующие микроорганизмы, оптимальная температура 37 °С. Плохо развиваются в молоке, однако прекрасно себя чувствуют в сырах, где соблюдаются анаэробные условия. По сути, являются «разрушителями» сыра. Маслянокислое брожение, сопровождающееся образованием в большом объеме углекислого газа, водорода и масляной кислоты, приводит к образованию «рваной» текстуры сыра, прогорклого, сладковатого вкуса. Споры маслянокислых бактерий не уничтожаются пастеризацией. Используют специальные технологии для предотвращения маслянокислого брожения: посол сыров, добавление селитры (КNO₃), бактофугирование, микрофильтрацию.

Пропионовокислые бактерии не образуют спор, оптимальная температура развития 30 °С. некоторые виды выдерживают пастеризацию. Сбраживают лактат до пропионовой кислоты, углекислого газа и других продуктов. Чистые культуры пропионовокислых бактерий используют (в сочетании с некоторыми лактобациллами и лактококками) при производстве некоторых видов сыров (например, эмментальского) для придания им специфических запаха и рисунка.

Гнилостные  бактерии включают очень большое  число видов, как кокков, так и  бацилл, аэробных и анаэробных. Попадают в молоко Саня рук, кормами и водой. Гнилостные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие белки. Они могут разрушать  белок полностью до аммиака. Этот тип разложения известен как гниение. Многие из гнилостных бактерий продуцируют  также фермент липазу, т.е. разлагают  молочный жир.

 

Дрожжи

Микроорганизмы  круглой, овальной или палочковидной  формы. Размножаются почкованием или  спорами, иногда делением. Размеры дрожжей  приблизительно на порядок больше размеров бактерий.

Как и  все микроорганизмы, дрожжи нуждаются  в питательных веществах и  определенных условиях для развития. Кислотность нормальной среды обитания для дрожжей составляет 3 - 7,5, оптимум  обычно 4,5 - 5. Оптимальные температуры для дрожжей обычно от 20 до 30 °С. дрожжи жизнеспособны как в присутствии, так и в отсутствии кислорода воздуха, т.е. факультативно анаэробны. В присутствии кислорода сбраживают сахар до углекислого газа и воды, в то время как в отсутствии кислорода - до спирта и воды.

Среди дрожжей  различают полезные, используемые при выработке некоторых пищевых продуктов, и вредные, неблагоприятно влияющие на качество молока и молочных продуктов.

 

Плесени

Развиваются плесени только при доступе воздуха. Оптимальная температура развития плесеней 20 - 30 °С, рН среды варьирует от 3 до 8,5. Многие виды плесеней предпочитают кислую среду. Все плесени ухудшают качество молочных продуктов, кроме единичных видов, используемых при производстве сыров типа рокфор и камамбер.

 

1.1.3. Требования, предъявляемые к  молоку

Цельное коровье должно быть свежим, охлажденным и соответствовать  ветеринарно-санитарным правилам для  молочных ферм.

В исключительных случаях по согласованию с предприятиями молочной промышленности и органами ветеринарно-санитарного  надзора допускается сдача молока без охлаждения, но только в течение 2 часов  после дойки. Молоко должно быть однородным, чистым, без посторонних  привкусов и запахов, белого или  слабо-желтого цвета, без осадка и хлопьев и незамороженным.

В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей  его подразделяют на два сорта. К I  сорту относят молоко кислотностью 16-18 ºT, I класса по бактериальной обсемененности и I группы по степени чистоты. Ко II сорту  относят молоко кислотностью 16-20 ºT , II класса по бактериальной обсемененности и II группы по степени чистоты.

Во всех случаях плотность молока должна быть не меньше 1,027 г/см³, кислотность  не ниже 15 ºT, жирность соответствовать  нормам, установленным для данной области или края.