Такой простой на первый взгляд продукт – молоко, практически ежедневно присутствующее на наших столах, обладает сложным составом. В продукте содержатся белки, жиры, углеводы, витамины и минералы, которые определяют его физико-химические свойства. Их важно знать производителям для соблюдения требований к качеству молочных продуктов, так как они напрямую влияют на «поведение» молока при различных условиях обработки и хранения.
Пищевая ценность
Молоко – очень питательный напиток, содержащий в себе большое количество полезных веществ. Это первая еда, которую получают новорожденные, и она способствует росту и развитию всех млекопитающих. В основном спросом пользуется коровье молоко. Оно содержит около 2,5%-3.5% жиров, а его калорийность составляет примерно 60-70 ккал на 100 мл.
Около 85-87% от общего объема продукта составляет вода. Она служит средой, в которой растворены остальные компоненты:
- Жиры, присутствующие в виде мелких глобул, окруженных мембраной. Содержат жирорастворимые витамины A, D, E, K.
- Белки в виде казеина, лактоальбумина и лактоглобулина. Казеин составляет около 80% от общего содержания белков и образует мицеллы, которые стабилизируют структуру молока. Сывороточные белки, к которым относятся лактоальбумин и лактоглобулин, обладают высокой биологической ценностью.
- Углеводы в виде лактозы, обеспечивающей сладковатый вкус продукта и играющей важную роль в усвоении кальция и других минералов.
- Витамины и минералы. Молоко богато кальцием, фосфором, магнием и калием, содержит витамины группы B, A и D.
В молоке также содержатся ферменты липаза и лактаза, которые участвуют в метаболических процессах.
Физико-химические свойства
Физико-химические свойства молока напрямую зависят от его состава. Состав, в свою очередь, может быть непостоянным, так как зависит от периода лактации животного, его породы, возраста, условий содержания и питания, способа доения и многого другого.
Плотность
Стандартная плотность молока колеблется в пределах от 1.028 до 1.038 г/см³. Этот параметр зависит от содержания в молоке жиров, белков, углеводов и минералов. Жир, будучи легче воды, снижает общую плотность продукта. Поэтому обезжиренное молоко более плотное по сравнению с цельным.
Белки и минеральные вещества, напротив, тяжелее воды, поэтому увеличивают плотность продукта. Изменения в составе молока, возникшие из-за рациона питания животного или его здоровья, могут делать его более или менее плотным.
Для измерения плотности молока на производстве используют специальные приборы – лактоденсиметры. Они позволяют обнаружить разбавленное недобросовестными фермерами сырье низкой плотности, а также прокисшее молоко: оно будет более плотным из-за образования молочной кислоты и изменения структуры белков.
Кислотность
Кислотность может быть измерена двумя способами: титруемой кислотностью и активной кислотностью (pH). Титруемая кислотность выражается в градусах Тернера или процентах молочной кислоты и показывает общее количество кислот, включая связанные формы. Активная, измеряемая с помощью pH-метра, отражает концентрацию свободных водородных ионов.
Свежесдоенное молоко имеет pH в диапазоне от 6.6 до 6.8. Основной фактор, влияющий на этот показатель, – содержание молочной кислоты. В процессе хранения и под воздействием молочнокислых бактерий лактоза в молоке ферментируется с образованием молочной кислоты. Это приводит к снижению pH и увеличению общей кислотности.
Изменение этого показателя может служить индикатором свежести продукта. Его повышение свидетельствует о начале процесса скисания.
Окислительно-восстановительный потенциал
Этот показатель отражает способность молока участвовать в окислительно-восстановительных реакциях и измеряется в милливольтах (мВ). Свежее молоко имеет положительный ОВП.
С течением времени и под воздействием молочнокислых бактерий ОВП молока снижается. Это связано с потреблением кислорода и образованием восстановительных веществ – молочной кислоты. Изменение ОВП служит индикатором микробиологической активности и начала процессов скисания.
Температура замерзания и кипения
Температура замерзания молока составляет около -0.5°C. Это немногим ниже, чем у чистой воды, из-за присутствия растворенных веществ – солей и лактозы. Чем их больше, тем ниже точка замерзания.
Температура кипения молока выше, чем у воды, и составляет около 100.5°C. Это также связано с наличием в составе растворенных веществ.
Электропроводность
Эта характеристика отражает способность молока проводить электрический ток. Электропроводность зависит от концентрации основных носителей электрического заряда – ионов натрия, калия, кальция и хлоридов в продукте. Чем выше концентрация ионов, тем выше электропроводность.
Показатель зависит от внешних факторов. Например, при мастите у коров содержание солей в молоке увеличивается, что приводит к повышению электропроводности. Она также может изменяться с повышением температуры, когда усиливается подвижность ионов.
Вязкость молочных продуктов
Вязкость молочных продуктов влияет на их текстуру и вкус. Она определяется как сопротивление жидкости смещению при ее деформации. Показатель зависит от состава продукта, температуры и обработки.
Молоко имеет относительно низкую вязкость, что позволяет ему легко перетекать из одной емкости в другую. Но при его обработке производителями молочных продуктов вязкость может изменяться. Так, например, молоко при нагревании загущается, что можно заметить при производстве сгущенного молока. Сливки имеют высокую вязкость из-за повышенного содержания жира, который загущает консистенцию молока.
Йогурт и кефир обладают еще большей вязкостью благодаря процессу ферментации. В ходе этого процесса молочнокислые бактерии преобразуют лактозу в молочную кислоту, вызывая коагуляцию белков. Сыр и творог имеют высокую вязкость из-за содержания коагулированных белков и жиров. В процессе производства сыра в него добавляются закваски и ферменты, которые способствуют образованию плотной массы.