Химический состав молока

— при сушке распылительной — форма мицелл сохраняется. при  контактном способе — форма их изменяется, что влияет на плохую растворимость  молока; 

— при сублимационной сушке  — изменение незначительны.

Во всех жидких молочных продуктах  видимая денатурация казеина  крайне нежелательна.

В молочной промышленности явление  коагуляции казеина вместе с сывороточными  белками получают копреципитаты, используют СаСl2, NH2 и гидроокись кальция.

Все процессы денатурации  казеина, кроме высаливания считаются  необратимыми, но это верно только в том случае, если под обратимостью процессов понимается восстановление нативных третичной и вторичной  структур белков молока. Практическое значение имеет обратимое поведение  белков, когда они из осажденной формы могут переходить снова  в коллоидно-дисперсное состояние. Сычужное свертывание в любом  случае представляет собой необратимую  денатурацию, так как при этом расщепляются главные валентные  связи. Сычужные казеины не могут  перейти вновь в первоначальную коллоидную форму. И наоборот, обратимость  может способствовать гелеобразованию  пара — Н-казеина сублимационной сушки при добавлении концентрированного раствора поваренной соли. Обратим  также процесс образования мягкого  геля, обладающего тиксотропными  свойствами, в УВТ-молоке при комнатной  температуре. На начальной стадии легкое встряхивание приводит к пептизации геля. Осаждение кислоты казеина  — обратимый процесс. В результате добавления соответственного количества щелочи казеин в виде казеината снова  переходит в коллоидный раствор. Хлопьеобразование казеина имеет  также большое значение с точки  зрения физиологии питания. Мягкий сгусток  образуется при добавлении слабокислых  компонентов, например, лимонной кислоты, или удалении части ионов кальция  методом ионообмена, а также при  предварительной обработке молока протеолептическими ферментами, т. к. такой  сгусток образует в желудке тонкий мягкий сгусток.

16. Изменение жиров при хранении

Современные представления  о механизме окисления жиров.

При неблагоприятных условиях хранения в жирах протекают различные  процессы, отрицательно влияющие на их пищевые качества.

Большинство изменений жиров  наступает в результате гидролитических  и окислительных процессов.

Гидролитические процессы в  жирах протекают под влиянием Н2О и фермента липазы, которая  содержится в жирах, а также появляется в результате жизнедеятельности  микроорганизмов, развивающихся в  жире. Процесс гидролиза идет ступенчато, т.е. сначала триглицирид переходит  в диглицирид, затем моноглицирид. При распаде моноглицирида образуются глицерин и свободные жирные кислоты.

СН2 ОСОR                 CH2OH         CH2OH                    CH2OH

CHOCOR + H2O       CHOCOR1   CHOCOR1 + H2O     CHOH+ECOOH

CHOCOR2                 CHOCOR2   CH2OCOR2               CH2OCOR2          

                            диглицирид                                  моноглицирид

СН2                            СН2ОН                         или в общем виде

СНОН  + Н2О         СНOН+RСООН                 СН2 ОСОR

CH2OCOR2              CH2OH                              CHO...          

                                                                 CH2OH

Процесс гидролиза значительно  ускоряется в присутствии щелочей, но при этом появляются свободные  жирные кислоты, а их соли, которые  называются мылом.     

 СH2OCOR                                         CH2OH     

CHOCOR1  +  3 NaOH                      CHOH + 3RCOONa      

 CH2OOR2                                           CH2OH              

Свободные жирные кислоты  отрицательно влияют на количество жира, особенно, если образуют низкомолекулярный (уксус, масло, валериана), появляется неприятный вкус и запах. По количеству свободных  жирных кислот судят о свежести жира по такому показателю, как к. г. жира.

Окислительные процессы —  это глубокий распад с образованием перекисей альдегида, кетона, оксикислот и др. Жиры, вследствие особенностей их химической структуры, легко подвергаются автокислению молекулярным О2.  Согласно теории Н. Н. Семенова, этот процесс осуществляется по пути медленно развивающихся разветвленных цепных реакций. Идет по следующей схеме                                                    зараж. RT

1) RH + O2 — R + O’ OН                        

                                                 св.ж.    перек. R

Наиболее трудно протекает  образование первого свободного  радикала, поскольку оно требует значительной энергии для разрыва связей между атомами молекулы. Далее процесс окисления все усиливается и в него постепенно вовлекается огромное количество молекул. Чем больше ненасыщенных связей в жировых кислотах, тем быстрее она подвергается окислению. Например, линолевая кислота подвергается в 10-12 раз быстрее, чем онеиновая. Насыщенные кислоты окисляются намного медленнее, но тоже могут переходить в гидроперекиси. Глубина и скорость окислительных процессов находятся в прямой зависимости от количества входящих в жиры глициридов полипептидных ж.к., а также от интенсивности соприкосновения жира с воздухом от температуры.

2 этап: продолжение цепи: О2 - вступает во взаимодействие  со  св. × R1.

R1 + O2 ® ROO1  -  обр. перекисгесный радикал, который обладает сильными окислительными свойствами, поэтому он может вступать во  взаимодействие с неокисленной молекулой...., отнимая H  там, где связь слабая.

3 этап:  RH + ROO ®   ROOH + R1-  гидроперекиси нестойкие соединения, она разрушается с образованием двух новых радикалов.

ROOH + RO1 + OH1, которые открывают  атом Н от окисляемого органического  вещества RH, создавая радикал R1. Этот  радикал начинает цепную реакцию  по ранее указанной схеме. Процесс  идет непрерывно до момента  разрыва цепи в результате  возникновения менее активного  радикала, который не вступает  в реакцию с молекулой исходного  окисляющегося вещества. Указываемое  явление наблюдается при использовании  различных замедлителей процесса  окисления, которые могут вызвать  обрыв цепи. Этот процесс рекомбинаклей,  т. е. объединение радикалов,  в результате образуются недеятельные  соединения:

1) R1   R1® R - R         R1 + ROO1 ® ROOR    

 ROO1 + ROO ® ROOOOR

О начале и глубине окисления  судят по перекисному числу. Перекисное число принято выражать в %  2. В свежем жире перекиси отсутствуют или их уровень редко достигает 0,03%. Однако, когда перекисное число превышает 0,03 и содержание перекисей доходит до 0,06, — жир, хотя и не имеет органических изменений, уже не подлежит дальнейшему хранению.  Жиры с перекисным числом от 0,06 до 0,1 относят к категории жиров сомнительной свежести, более 1,0 — к категории испорченных.

Гидроперекисные соединения неустойчивые к распадению на кетоны, альдегиды, оксисоединения. Происходит ухудшение органических показателей, порча жиров - прогоркание. Прогоркание  жиров может происходит в результате химических или биохимических процессов.

Химическое прогоркание  развивается в результате длительного  контакта жира с атмосферным воздухом вследствие плохих условий хранения, а биохимическое - в результате загрязнения  жира микрофлорой. Для определения  глубины химического прогоркания  жира в последнее время все  чаще используют методы количественного  определения карбонильных соединений - альдегиды и кетонов.

Карбонильное число обозначает карбонильное соединение _________________ на 1 кг жира. Изменение органических свойств жира более точно определяется карбонильным числом, нежели п.ч. существует и другой вид прогоркания жиров  - осаливание. Для осаливания характерно образование значительного количества оксисоединений, которые возникают в результате распада на свету первичных органических перекисей, а также появление окиси и гидроокиси свободных радикалов. Содержание оксигрупп определяют ацетильным числом. Образовавшиеся оксикислоты обеспечивают жиру салистую мазсобразную консистенцию с неприятным специфическим запахом и вкусом. Этот процесс характерен для сливочного топленого масла и  маргарина. Поверхность белеет и приобретает запах сала. Процесс автоокисления жиров ускоряется в присутствии виола, света, катализаторов - цинка, свинец, олово, а также - белки, ферменты микроорганизмов.

6

Автоокислению подвергаются не только нейтральные жиры, но и  фосфотиды, так как они содержат большое количество ненасыщенных жирных кислот. В результате прогоркания  и осаливания жир теряет не только вкусовые, но биологическую ценность.

Еще до начала начинается разрушение каротиноидов и токофералов, жир  теряет специфическую окраску, а  также лишается ав___ и важных для  организма веществ. В процессе автоокисления  в первую очередь разрушаются  полиненасыщенные жировые кислоты, самая активная часть триглицеридов  и фосфоплиидов. Жир приобретает  вредные свойства и опасны для  здоровья человека.

В результате воздействия  кислорода воздуха, окисление жиров  может происходить на различных  этапах его получения: при хранении сырья, в процессе извлечения жира при  переработке, использовании упаковок, и соблюдении режимов хранения. Поэтому  сырье должно использоваться высокого качества, зрелые семена растительных масел. Идеальный жир не должен иметь  никаких признаков окислительной  порчи, в нем не должно содержаться  веществ, способных инициировать и  катализировать процессы окисления. Более  того, желательно, чтобы жир содержал достаточное количество присущих ему  природных антиокислителей, которые  должны повышать стойкость жира в  хранении.

Это может быть достигнуто проведением определенных процессов  производства жира — извлечение его  из сырья, рафинации жира. Вести процессы так, чтобы как меньше были бы потери этих веществ.

Так как действие кислорода  воздуха происходит при хранении сырья в процессе извлечения жира из сырья при хранении, то должен осуществляться комплекс мероприятий, обеспечивающих защиту жира от окисления. — Соблюдать условия извлечения хранения сырья, вести процессы непрерывным  способом; использовать жиростойкие  упаковочные материалы, влагонепроницаемость, паронепроницаемость  и газонепроницаемость.

И фактор — необходимое  соблюдение режимов и условий  хранений.

Гидролиз и окисление  фосфолипидов

Лецитин, кефалин и другие наиболее неустойчивые липидные компоненты молока и молочных продуктов. Они  изменяются при гидролизе и окислении. Гидролиз их происходит при выработке  и хранении сыра, масла и кисломолочных  продуктов. Они гидролизуются под  действием фосфолипидных микроорганизмов  с образованием _____________; высокомолекулярных насыщенных и ненасыщенных жировых  кислот, фосфотидных кислот, азотистых  оснований и других соединений. Далее  эти вещества могут вовлекаться  в различные вторичные реакции. Так, ненасыщенные жировые кислоты  окисляются О2 воздуха с образованием перекисных и карбонильных соединений, которые ухудшают органические свойства молочных продуктов. Азотистые основания (хомеи, этаноламии) под действием бактериальных ферментов распадаются до триметиламина, ацетальдегида и NH3, влияющих на вкус и запах молочных продуктов. Для сыров, масла, кисломолочных продуктов гидролиз фосфолипидов нежелателен так как он обусловливает появление прогоркания и других посторонних привкусов. При их выработке надо использовать бактериальные закваски с низкой фосфолипазной активностью. В производстве мягких сыров, наоборот выгодно использовать культуры м. о., обладающих высокой фосфолипидной активностью.

Фосфолипиды легко окисляются О2 воздуха, особенности в присутствии  металлов. Сначала окисляют фосфолипиды  плазмы молока, затем оболочек жировых  шариков. Активность обусловлена наличием п. ж. к. — арахидоновой. Окисление  их вызывает дистабилизацию жировой  фауны (в оболочках образуют «дырки», через которые могут выходить жидкие ______________, а также способствует лучшей атакуемости жира липазами и  кислородом воздуха.

15. Брожение молочного сахара

1). Виды брожения лактозы.

2). Химизм отдельных видов  брожения.

3). Механизм образования  диацетила, ацетоина, ацетальдегида.

В основе изготовления целого ряда молочных продуктов лежат процессы глубокого распада молочного  сахара под действием микроорганизмом, называемые брожением. Вместе с тем  процессы брожения сахара могут быть причиной порчи молочных продуктов (излишняя кислотность, вспучивание  творога, сметаны, сыра и  т. д.). Существует несколько типов брожения лактозы, различающихся составом конечных продуктов.

Начальным этапом всех типов  брожения является расщепление молочного  сахара на глюкозу и  галактозу под действием лактозы. Далее брожению подвергается глюкоза. Галактоза не сбраживается, но при участии  некоторых ферментов и после изомеризации в глюкозофосфат включается в схему превращения глюкозы.

Все типы брожения до образования  пировиноградной кислоты идут с  получением одних и  тех же промежуточных продуктов и по одному тому же пути. Далее пировиноградная кислота превращается в конечные продукты брожения - масляную кислоту, пропион, уксусы, масляные, спирт и др. соединения. Это зависит от особенностей микроорганизма и условий среды.

Различают следующие виды брожения:

Молочнокислое брожение - является основным при изготовлении заквасок, сыра и кисломолочных продуктов, а молочнокислые бактерии - важная группа ____________ для молочной промышленности.

Оно выражается следующим  суммарным уравнением:           

             С6H12O6 ® 2Cн3H6O3  + H2O,

кроме молочной кислоты, образующей и побочные продукты брожения. Молочнокислые  бактерии по характеру продуктов  сбраживания глюкозы относят  к гомоферментативным или гетероферментативным. Первые образуют в основном молочную кислоту (более 90%) и незначительное количество  побочных продуктов.  Гетероферментативные бактерии около 50% глюкозы превращают в молочную кислоту, а остальное количество — в этиловый спирт, CH3СООН и СО2. Это деление условное, т.к. обе группы могут вести себя как одни, так и другие.

Гомоферментативные бактерии. Более характерным признаком  при делении молочнокислых бактерий на группы является путь сбраживания  глюкозы. Гомоферментативные бактерии:  Str. lactis, Str. cremorus, Str. diacetilactis и палочки — болгарская и               . Они сбраживают глюкозу по гликолитегаскому пути.