4. Химический состав молока, характеристика отдельных компонентов. Первичная и вторичная обработка молока

Молоко — это продукт нормальной секреции молочной железы коровы.

Химический состав (%): воды 87,4, казеина 0,91, альбумина и глобулина 1,23,жира 3,76, молочного сахара 6,29, золы 0,31; содержит также некоторое количество минеральных солей и витаминов А, В, С и D.

Белки молока делят на две основные группы — казеины и сывороточные белки.

Белки являются наиболее ценной составной частью молока. Они составляют около 3,3 %, в том числе казеина 2,7 %, альбумина 0,4 %, глобулина 0,12 %. Казеин относится к сложным белкам(фосфопротеинам) и находится в молоке в виде гранул, придает молоку белый цвет. В молоке казеин связан с кальцием и находится в виде растворимой кальциевой соли.

После удаления казеина в молочной сыворотке остаются растворимые сывороточные белки (0,6 %), основными из которых являются альбумин и глобулин, которые относятся к белкам плазмы крови.

Альбумин относится к простым белкам, хорошо растворим в воде. Под действием сычужного фермента и кислот альбумин не свертывается, а при нагревании до 70 °С выпадает в осадок.

Глобулин — простой белок — присутствует в молоке в растворенном состоянии, свертывается при нагревании в слабокислой среде до температуры 72 °С. Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты (8)и являются полноценными (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треони́н, триптофан и фенилалани́н);

Молочный жир в чистом виде — сложный эфир трехатомного спирта глицерина и предельных (и/или непредельных) жирных кислот. Молочный жир состоит из триглицеридов, свободных жирных кислот и неомылясмых веществ (витаминов, фосфагидов) и находится в молоке в виде жирных шариков диаметром 0,5-10 мкм(микрометр)

Жир в молоке содержится в количестве от 2,8 до 5 %. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель — шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. При разрушении оболочки свободный жир образует комки жира, что ухудшает качество молока.

Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60-75 %), среди ненасыщенных — олеиновая (около 30 %). 

Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты — масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4-10 %), которые обусловливают специфический вкус молочного жира. 

К недостаткам молочного жира относится его низкая устойчивость к воздействию высоких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, растворов щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие гидролиза, окисления, осаливания.

Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды — в виде следов. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов — на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и проч.

Минеральных веществ в молоке содержится до 1 %, в их состав входит более 50 элементов. Основными из них являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. 

Ферменты являются биокатализаторами для биохимических реакций. Так, производство кисломолочных продуктов и сыров основано на действии ферментов классов гидролаз, оксидоредуктаз, грансфераз и других.

Гормоны присутствуют в молоке в незначительных количествах; это тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин.

Где бы ни происходила переработка молока (цех, мини-завод, крупное предприятие), везде она делится на два основных этапа. Это – первичная и вторичная обработка молока. 

Главная цель первичной обработки молока – сделать сырой продукт безопасным для употребления его человеком и подготовить к последующему использованию в качестве сырья. Достигается это путем осуществления ряда мероприятий по очистке продукта и уничтожению содержащейся в нем побочной микрофлоры.

Однако, прежде всего, требуется произвести очистку сырого молока от механических примесей. Это могут быть частицы подстилки для животных, шерстинки, кусочки корма и пр. Для того чтобы удалить их используется система фильтров, проходя через которые при сливе молоко освобождается от видимых загрязнений. В качестве материалов для изготовления фильтров используются вата, марля, фланель, а также сетки из современных синтетических материалов, таких как лавсан и капрон. 

После этого, переработка молока (мини завод или цех) подразумевает его достаточно быстрое охлаждение с целью замедления процесса развития микроорганизмов. Для этого используется ледяная вода и специальные емкости, а также танки. В крайних случаях молоко замораживается. Причем делается это таким образом, чтобы сохранить его структуру. Добиваются этого путем использования технологии послойного замораживания. В его процессе молоко заливается в специально предназначенные для этого противни. Толщина каждого нового слоя не должна превышать 2-3 см. Хранение заполненных продуктом противней происходит при низких температурах, гарантирующих сохранность замороженного молока на протяжении достаточно долгого периода времени. 

Сепарация – еще одна процедура первичной обработки молока. Она актуальна при производстве сливок. При этом сырое молоко нагревают до температуры 30-35 градусов по Цельсию. Делается это для того, чтобы повысить степень отделения жира. Также для успешного проведения сепарации исключительно важна качественная очистка молока от механических примесей. 

Гомогенизация молока – процедура, при которой жир не удаляется из молока, а равномерно распределяется. Это происходит в результате прогонки молока под высоким давлением через узкие щели сепаратора. Для успешности процесса молоко предварительно нагревают до 40-45 градусов по Цельсию. В результате массовая доля жира уравновешивается оболочкой жировых шариков, что препятствует выпадению сливок. 

После этого осуществляется пастеризация или стерилизация молока. Применение того или иного метода термической обработки сырого продукта зависит от конкретных производственных целей. И все же наиболее популярна именно пастеризация, так как она позволяет сохранить максимум питательных свойств, гарантируя при этом уничтожение нежелательной микрофлоры. 

Вторичная обработка молока или собственно молочное производство – это комплекс мероприятий, в результате которых изготавливаются те или иные продукты питания.