3.3 Методика расчета механизации переработки молока

3.3.1 Химический состав и физические свойства молока

Молоко - это биологическая жидкость сложного химического состава, выделяемая молочной железой млекопитающих животных. Оно незаменимо в первые дни жизни молодняка сельскохозяйственных животных и является необходимым продуктом питания человека во многих районах земного шара. Кроме того, молоко широко используют в кондитерской и хлебопекарной, фармацевтической и других отраслях промышленности. В табл. 3.10. приводится химический состав молока.

В молоке в среднем содержится 87,5 % воды и 12,5 % сухого вещества. Вода является как бы плазмой молока, в которой растворено сухое вещество. В первые дни жизни новорожденный организм обеспечивается водой в основном за счет молока. Коровье молоко в среднем содержит 3,8 % жира. Процент содержания жира в молоке зависит от многих факторов: породы, кормления, содержания. Молоко различных сельскохозяйственных животных резко отличается химическим составом, свойствами отдельных компонентов. Жирности молока отдельных видов млекопитающих даны в табл. 3.11 Белки составляют примерно четвертую часть сухого вещества. В молоке они представлены в основном казеином, альбумином, глобулином. Молочный сахар относится к дисахаридам, состоит в основном из глюкозы и галактозы. Молочный сахар необходим для нормальной работы сердца, печени, почек и внутриклеточного обмена, способствует лучшему усвоению кальция, а также участвует в синтезе белков, жиров.

Минеральные вещества остаются в золе после сжигания сухого остатка молока. Они подразделяются на макроэлементы - кальций, фосфор, сера, находящиеся в молоке в достаточно заметных количествах, и микроэлементы - алюминий, хром, йод и другие, содержащиеся в молоке в очень малых количествах.

Таблица 3.10

Химический состав молока коровы

№ п.п.	Составные части	Среднее содержание, %	Колебания, %
1.	Вода	87,50	82,7…90,7
2.	Сухое вещество	12,50	9,3…17,3
3.	В том числе: жир казеин альбумин	3,80 2,70 0,40	2,7…7,0 2,2…4,5 0,2…0,6
4.	Молочный сахар (лактоза)	4,70	4,0…5,3
5.	Кальций	0,18	0,15…0,21
6.	Фосфор	0,20	0,18…0,26

К физическим свойствам свежевыдоенного молока относится плотность, вязкость, поверхностное натяжение, точка замерзания и кипения, электропроводность, удельная теплоемкость.

Плотность при температуре 0 ⁰С цельного коровьего молока составляет 1030 кг/м³, а у отдельных коров колеблется в пределах 1026…1034 кг/м³. Плотность молока зависит от его химического состава, т.к. плотность составных частей различна, что видно из табл. 3.12.

Таблица 3.11

Жирность молока млекопитающих

№ п.п.	Вид животного	Жирность,%	№ п/п	Вид животного	Жирность,%
1.	Корова	3,8	9.	Собака	8,5
2.	Овца	6,7	Самки:
3.	Коза	4,4	10.	слона	19,0
4.	Кобыла	1,0	11.	осла	1,1
5.	Верблюдица	4,5	12.	оленя	22,5
6.	Свиноматка	4,5	13.	лося	11,0
7.	Крольчиха	10,4	14.	дельфина	46,0
8.	Кошка	3,5	15	кита	42,0

Плотность обезжиренного молока вследствие удаления из него жира выше, чем цельного, и достигает до 1038 кг/м³. При добавлении воды к молоку она уменьшается. Плотность сливок при жирности 30…40 % колеблется от 1002 до 1013 кг/м³, а цельного молока с повышением жирности не понижается, даже несколько повышается. Вязкость - сопротивление, которое испытывают и оказывают частицы молока при перемещении их относительно друг друга. Вязкость характеризует консистенцию молока и особенно важно это значение при сепарировании. Вязкость молока уменьшается при повышении температуры.

Точка замерзания это температура, при которой замерзает молоко. Для коровьего молока она в среднем равна - 0,54 ⁰С. По точке замерзания можно установить фальсификацию молока водой и рассчитать количество добавленной воды. Точка кипения молока при давлении 760 мм рт. ст. равна 100,2…100,5 ⁰С.

Таблица 3.12

Плотность составных частей коровьего молока

№ п.п.	Составные части	Плотность, кг/м3	Колебания, кг/м3
1.	Жир	923	918…927
2.	Молочный сахар	1610	1593…1763
3.	Белки	1391	1334…1448
4.	Соли	2858	2617…3098
5.	Сухой остаток	1373	1296…1450