Контрольная работа по "Биохимия молока и мяса"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РФ

 

ФГБОУ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМЕНИ ПЕТРА 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине

Биохимия молока и мяса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         Выполнила студентка 3 курса

Технологического факультета ТППР

Шарова О.Н.

Шифр 11019

Проверил 

 

 

 

 

 

Воронеж 2013

ВОПРОС 1 ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ХРАНЕНИИ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

 

 

В молочной промышленности применяют несколько методов консервирования, в зависимости от которых консервы разделяют на следующие группы: сгущенное молоко с сахаром, сгущенное стерилизованное молоко и сухое молоко.

 

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ  ВЫРАБОТКЕ СГУЩЕННОГО МОЛОКА С САХАРОМ

Сгущенное молоко получают путем выпаривания  из пастеризованного молока части влаги и консервирования сахарозой (свекловичным, тростниковым сахаром).

Метод 'консервирования выпариванием части  влаги и внесением сахарозы основан на повышении осмотического давления в продукте.

Питательные вещества поступают в клетку бактерий, а продукты обмена выводятся из клетки в окружающую среду через ее оболочку. Если концентрация растворимых веществ, а следовательно и осмотическое давление, в окружающей среде выше, чем в клетке, то поток влаги направляется из клетки, а если ниже, то, наоборот, — в клетку.

В молоке осмотическое давление около 6,7 ат, в клетке бактерий около 6 ат. В этих условиях бактерии могут нормально развиваться. После сгущения и внесения сахара суммарное содержание сахарозы и молочного сахара достигает 60%. Осмотическое давление в сгущенном молоке повышается до 179—185 ат. При столь большой разнице в осмотическом давлении влага из клеток бактерий в значительной мере поступает в сгущенное молоко, наступает физиологическая сухость и плазмолиз клетки (сжатие протоплазмы и отделение ее от оболочки). Размножение бактерий прекращается, они становятся нежизнедеятельными, и

потому  сгущенное молоко с сахаром может сохраняться длитель 
ный срок. 

Технологические операции производства сгущенного молока с сахаром сопровождаются физико-химическими изменениями молока и готового продукта, особенно часто появляется порок загустевание (потеря текучести). Вязкость сгущенного молока при; хранении может повыситься вследствие развития микроорганизмов или физико-химических изменений белков. Качество исходного молока также оказывает влияние на консистенцию сгущенного молока. Имеются данные, указывающие на то, что сгущенное молоко, выработанное летом, загустевает сильнее. Высокую вязкость? молока вызывают также состав исходного молока (повышенное; содержание сомо, солевой состав) и повышение температуры ; выпаривании влаги.

Молоко, предназначенное для переработки, пастеризуют. При этом происходит изменение молока, степень выраженности которого зависит от температуры и продолжительности нагревания. При низкой (65—74° С) и при высокой (106—112° С) температура] пастеризации изменения, происходящие в молоке, не вызывают; повышения вязкости сгущенного молока при хранении сравнительно с первоначальной и загустевания его.

Пастеризация  молока при низкой температуре не гарантирует, однако, инактивации фермента липазы и не предотвращает образования при хранении прогорклого вкуса. Неполное свертывание альбумина при этой температуре может вызвать осаждение его на нагретой поверхности вакуум-аппарата при последующем сгущении.

Высокотемпературная пастеризация при 106—-112° С эффективна и обеспечивает сохранение качества сгущенного молока при длительном хранении. Пастеризация молока при 74—400° С способствует появлению загустевания при хранении сгущенного молока. Пастеризация молока при 85—90° С удобна и эффективна. Однако во избежание загустевания продукта применение ее требует проведения некоторых технологических мероприятий. Таким образом, лучшей по эффективности и по влиянию, оказываемому на продукт, является высокотемпературная (106—112° С) пастеризация.

Причиной  повышения вязкости и загустевания сгущенного молока во время хранения при температуре выше 10° С является, по-видимому, увеличение степени гидратации казеина. Для

предотвращения этого продукт следует хранить при температуре не выше 40° С.

Цельное молоко сгущают в вакуум-аппаратах  при 50—60° С. В герметически закрытых аппаратах процессы окисления сводятся к минимуму. Сахар вносят в виде сиропа концентрацией 70—75%^! и сгущают молоко с сахаром до содержания 73,8—74% сухих веществ. Необходимо избегать задержки приготовленного сахарного сиропа в горячем состоянии в сироповарочных котлах, так как это может вызвать усиленную инверсию сахарозы: расщепление ее на глюкозу и фруктозу с присоединением одной части воды.

с_ин_мо_п + н₂о = с₆н₎₂о₆ + с₆н₁₂о₆

Сахароза Глюкоза     Фруктоза

Смесь Сахаров, полученных после инверсии, называют инверт-ным сахаром. Он способствует повышению вязкости и последующему загустеванию сгущенного молока.

Растворимость молочного сахара при 20° С—19,2 г в 100 г воды. В сгущенном молоке содержится 11,5—12% молочного сахара и 26% воды. При таком соотношении около 65% молочного сахара при охлаждении после сгущения выкристаллизовывается. Для получения продукта с хорошей глянцевитой, бархатистой консистенцией сгущенное молоко необходимо охлаждать в условиях, обеспечивающих образование очень мелких кристаллов молочного сахара — размером не более 10 мкм. При образовании кристаллов размером 15 мкм консистенция сгущенного молока слабо мучнистая, при 20 мкм — мучнистая и при ^:2б мкм — песчанистая.

Молочный  сахар, как было сказано выше, находится  в молоке в двух формах — аир. Соотношение между ними всегда одинаковое. Молочный сахар а-формы менее растворим (табл. 37) и потому при охлаждении кристаллизуется в первую очередь. Соотношение между а- и (3-формами в растворе при этом нарушается и для восстановления его часть (5-формы переходит в а-форму. Такой процесс перехода из одной формы в другую продолжается до окончания кристаллизации и установления равновесия между ними.

Таблица 37

 

	Растворимость в 100 г воды молочного сахара
Температура, °С	а-формы	(3-фор мы	всего молочного
				сахара
о	4,5	7,4	11,9
10	5,8	9,3	15,1
20	7,4	11,8	1У ,2
40	9,7	15,1	24,8
ои 40	12,8	19,8	32,6
ЧС\	17,4	26,3	43.7
ои 60	|       23,7	35,0	58,7

Медленное охлаждение сгущенного молока до температуры 
массовой кристаллизации ведет к образованию крупных кристал- 
лов лактозы ,в продукте. При быстром охлаждении скорость кри- 
сталлизации увеличивается, образуются мелкие кристаллы. При охлаждении увеличивается вязкость сгущенного молока, в результате чего, кристаллизация затрудняется.

Оптимальную температуру массовой кристаллизации, при которой максимальное перенасыщение молочного сахара происходит при минимальном увеличении вязкости, устанавливают по специальному технологическому графику. Оптимальная температура зависит от концентрации .молочного сахара. При оптимальной температуре создается много центров 'кристаллизации и массовая кристаллизация происходит с образованием мелких кристаллов.

Обычно сгущенное молоко охлаждают  в три стадии:

I — быстрое охлаждение от температуры 55—60° С до температуры массовой кристаллизации 31—33° С;

II — выдержка при этой температуре 40—60 мин и более;

III — доохлаждение до конечной температуры 15—18° С.

Для массового  образования центров кристаллизации молочного сахара в сгущенное .молоко вносят пудру молочного сахара с размером кристаллов 3—4 мкм в количестве не менее 0,2%. Чем больше центров кристаллизации, тем мельче образующиеся кристаллы. Перемешивание на всех стадиях охлаждения также способствует образованию мелких кристаллов молочного сахара. В 1 мл правильно приготовленного сгущенного молока содержится около 300 тыс. мелких кристаллов молочного сахара.

В сгущенном  молоке с сахаром сахароза вследствие ее высокой растворимости не кристаллизуется. Кристаллы ее могут образоваться лишь при низкой температуре в сгущенном молоке, при повышенном количестве сахарозы и пониженной влажности продукта.

Для предупреждения отстаивания жира в производстве сгущенного молока применяют гомогенизацию смеси. Внесение аскорбиновой кислоты, как антиокислителя, препятствует окислению жира.

Состав  и свойства цельного сгущенного молока с сахаром следующие:

Влага, %, не более 26,5

Свекловичный сахар (сахароза), %, не менее 43,5

Общее количество сухих веществ  молока, %, не менее .    .    .    28,5

в том числе жира, %, не менее 8,5

. Кислотность,  °Т, не более 48

 

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ  ВЫРАБОТКЕ СГУЩЕННОГО СТЕРИЛИЗОВАННОГО МОЛОКА

При стерилизации полностью уничтожаются микроорганизмы и их споры. Стерилизованные  продукты обладают повышенной стойкостью при хранении. В стерилизованном  молоке физико-химические и химические процессы полностью не исключаются.

Сгущенное стерилизованное молоко вырабатывают из свежего) цельного пастеризованного молока путем выпаривания из него части воды и консервирования стерилизацией. После сгущения молоко гомогенизируют для предупреждения отстаивания жира. Молоко сгущают до содержания сухих веществ не менее 25,5%, в том числе жира не менее 7,8%.

Перерабатываемое молоко должно быть доброкачественным, свежим, кислотностью не выше 20° Т и теплоустойчивым (тер:-«ь стабильным), т. е. способным  выдержать при стерилизации нагревание до 145—118° С в течение 15—'20 мин без коагуляции казеина.

Теплоустойчивость молока зависит  от кислотности, солевого состава, концентрации сухих веществ, температуры и  продолжительности стерилизации. Казеин находится в устойчивом коллоидном состоянии, если он связан с определенным количеством кальция. Отклонение от такой оптимальной нормы нарушает устойчивость системы. Устойчивость системы обычно уменьшается при повышении активной кислотности (снижение рН). При избытке лимоннокислых и фосфорнокислых солей наряду с недостатком кальция и ^магния некоторое повышение кислотности не вызывает, однако, коагуляции белков.

Наиболее важное значение имеет  соответствующее соотноше'--ние между  солями кальция и магния лимонной и фосфорной кислот. Нарушение равновесия между ними вызывает коагуляцию казеина при нагревании молока.

Перед стерилизацией рекомендуется  определять теплоустойчивость молока по фосфатной и кальциевой пробам. В две пробирки наливают по 10 мл молока. В одну прибавляют 1 мл 1,5 н. раствора одноосновного фосфорнокислого калия К2НРО4 (фосфатная проба), в другую 0,5 мл 1%-ного раствора хлористого кальция СаС1₂ (кальциевая проба). Погружают пробирки в кипящую водяную баню на 5 мин. После охлаждения проверяют состояние молока. Коагуляция белка в виде едва заметных или явно заметных хлопьев указывает на нарушенный солевой баланс и пониженную теплоустойчивость молока.

В молоко с нарушенным солевым составом вносят стабилизатор — двухосновной фосфорнокислый натрий Na₂HP0₄ • 12 • Н₂0 или лимоннокислый натрий ЫазСбНбО? • 5Н₂0. При этом часть кальция, содержащегося в молоке, связывается перечисленными солями и переходит в труднорастворимое состояние.

Пастеризуют молоко при температуре 95° С с  выдержкой 10 мин. При этом повышается теплоустойчивость молока вследствие выпадения части солей кальция в осадок и увеличения гидрофильное™ казеина после коагуляции альбумина и глобулина.

Предварительное нагревание молока до ПО—149° С с выдержкой 0,5—5 мин повышает стойкость молока при стерилизации.

При стерилизации молока в результате соединения молочного сахара с казеином образуются темноокрашенные соединения (ме-ланоидины), я продукт приобретает  кремовый оттенок.

 

ПРОЦЕССЫ,  ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ   ВЫРАБОТКЕ   СУХОГО    МОЛОКА

В высушенных продуктах при содержании влаги менее 10%' микроорганизмы не размножаются, физико-химические процессы значительно  замедляются. Высушиванием молока до содержания влаги 4—7% получают стойкий при хранении продукт.

Сухое молоко вырабатывают путем высушивания  свежего пастеризованного молока. Сухое  молоко подразделяют на молоко влагу  из воздуха. В увлажненном сухом  молоке протекает реакция между а ми иным и группами белка и .молочным сахаром, образуются темноокрашенные меланоидины, изменяющие цвет продукта^ появляется неприятный запах испорченного казеина. В свободной влаге растворяется молочная кислота и некоторые минеральные соли, действующие на белок и снижающие растворимость сухого молока.

Цельное сухое молоко должно соответствовать  требованиям, указанным в табл. 38.

Таблица 38

 

Показатели	Молоко
		распылительной   сушки  в  герметической упаковке	пленочной   сушки  в негерметической  упаковке
Содержание влаги, %, не более .	4	7
Содержание жира, %, не менее .	25	25
Растворимость, мл сырого осадка, не
более
для высшего  сорта   ....	0,2	1,5
	0,4	2,0
Кислотность восстановленного  моло-
ка, °Т, не более	100	100

Наряду с растворимостью сухого молока, выраженной в процентах, важным свойством является также скорость растворения его в'воде. В настоящее время разработаны способы производства быстрорастворимого сухого молока.