Молоко

"твердый-жидкий" — в молочном жире.

Коэффициент расширения молочного жира значительно выше, чем воды. По этой

причине плотность сырого молока при колебаниях температуры изменяется

сильнее, чем плотность обезжиренного молока. Эти изменения тем больше, чем

выше содержание жира.

Между плотностью, содержанием жира и сухого обезжиренного остатка

существует прямая связь. Так как содержание жира определяют традиционным

методом, а плотность измеряют быстро ареометром, то можно быстро и просто

рассчитать содержание сухих веществ в молоке без трудоемкого и длительного

определения сухих веществ путем сушки при 105^оС. Для чего используют

формулы пересчета:

С=^4,9 DOT Ж+А + 0,5; СОМО=^Ж+^А+ 0,76,

где С — массовая доля сухих веществ, %

СОМО — массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, %; Ж —

массовая доля жира, %; А — плотность в градусах ареометра, (^оА); 4.9, 4,

5; 0.5; 0.76 — постоянные коэффициенты.

Плотность отдельных молочных продуктов как и плотность молока зависит от

состава. Плотность обезжиренного молока выше, чем сырого и постоянные

коэффициенты.

Плотность отдельных молочных продуктов как и плотность молока зависит от

состава. Плотность обезжиренного молока выше, чем сырого. С увеличением

жира плотность сливок снижается. Устанавливать плотность твердых и

пастообразных молочных продуктов труднее, чем жидких. У сухого молока

различают фактическую плотность и насыпной вес. Для контроля фактической

плотности используют специальные ---нометры. Плотность сливочного масла,

как и сухого молока, зависит не только от количества влаги и сухого

обезжиренного остатка, но и от содержания воздуха. Последний определяют

флотационным методом. Это позволяет определить содержание воздуха в масле

по его плотности. Метод этот приближенный, но на практике этого

достаточно.

Плотность молока изменяется при фальсификации — при добавлении Н[2]О

понижается, и повышается при снятии сливок или разбавлении обезжиренным

молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности

молока при подозрении на фальсификацию. Однако молоко не удовлетворяющее

требованиям ГОСТ 13264-88 по плотности, т. е. ниже 1,027 г/см^3, но

цельность которой подтверждена стойловой пробой, принимается как сортовое.

Вязкость. Вязкость - это свойство среды оказывать сопротивление

относительному перемещению ее слоев. Выражают вязкость в паскаль -

секундах (Па•с). Вязкость молока при 20 град.С в среднем равна 0,0018

Па•с.

Вязкость молока обусловливается присутствием в нем сухих веществ и зависит

от физико-химических свойств молока, лактационного периода и состояния

животного, продолжительности хранения молока, кислотности, степени

механического воздействия на него и других факторов. Изменение коллоидного

состояния белков молока в первую очередь изменяет величину вязкости.

Вязкость молока увеличивается при слиянии жировых шариков, а при

раздроблении их уменьшается. С повышением температуры молока до 40 - 45 °С

его вязкость снижается. При дальнейшем повышении температуры молока,

начиная с 65 °С, а вязкость молока увеличивается в результате необратимой

денатурации сывороточных белков.

Вязкость или внутреннее трение, нормального молока при 20^оС в среднем

составляет 1,8 DOT 10^-3Па.с. Она зависит главным образом от содержания

казеина и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их

гидратации и агрегирования сывороточные белки и лактоза незначительно

влияют на вязкость.

В процессе хранения и обработки молока (перекачивание, гомогенизация,

пастеризация и т. д.) вязкость молока повышается. Это объясняется

увеличением степени диспергирования жира, укрупнением белковых частиц,

адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т. д.

Практический интерес представляет вязкость сильно структурированных

молочных продуктов — сметаны, простокваши, кисломолочных напитков и пр.

Поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение возникает в жидкостях на

поверхности раздела фаз, например на границе жидкость - воздух.

Поверхностное натяжение молока значительно меньше, чем воды. Это

объясняется наличием в молоке таких поверхностно-активных веществ, как

белки и фосфолипиды.

Поверхностное натяжение непостоянно и зависит от таких факторов, как

химический состав молока, продолжительность хранения перед измерением и

температура. Образование пены на поверхности молока связано с

поверхностными явлениями.

Поверхностное натяжение — молока ниже поверхностного натяжения Н[2]О

(равно 5 DOT 10^-3 н/м при t -20^оС). Более низкое по сравнению с Н[2]О

значение поверхностного натяжения объясняется наличием в молоке ПАВ —

фосфолипидов, белков, жирных кислот и т. д.

Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, химического

состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжительности

хранения, режимов технической обработки и т. д.

Так, поверхностное натяжение снижается при нагревании молока и особенно

сильно при его гидролизе. Так как в результате гидролиза жира образуют ПАВ

— жирные кислоты, ди- и моноглицериды, понижающие величину поверхностной

энергии.

Температура кипения молока несколько выше Н[2]О вследствие наличия в

молоке солей и отчасти сахара. Она равно 100,2^оС.

Теплофизические и оптические свойства молока.

Они характеризуются теплопроводностью, теплоемкостью и

температуропроводностью.

Для расчетов затрат теплоты или холода на нагревание или охлаждение молока

и молочных продуктов необходимо знать их теплофизические свойства.

Наиболее важными из них являются удельная теплоемкость, коэффициенты

теплопроводности и температуропроводности, которые связаны между собой

соотношением а=l(Ср),

где а — коэффициент температуропроводности м^2/[с], l — коэффициент

теплопроводности, ВТ/(м DOT к), С — удельная теплоемкость, ДЖ/(кг DOT к) ;

р — плотность продукта; кг/м^3

Теплофизические свойства молока и молочных продуктов зависят от

температуры, содержания сухих веществ (главным образом от количества и

дисперсности), воды и т. д.

Удельная теплоемкость цельного молока в интервале температур 273—333 К

(0—60^оС) изменяется незначительно, она является постоянной и равна 3900

ДЖ(кг DOT к) или 3,9 КДЖ/(кг DOT к). Удельная теплоемкость сливок

уменьшается с увеличением жирности.

Удельная теплопроводность молочных продуктов

+------------------------------------------------------------------+

| Наименование | С, ДЖ(кг DOT | l.ВТ(м.к) | а DOT 10^8 |

| | к) | | DOT м^2С |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Молоко | | | |

| | 2093 | 0,16 | 13,1 |

| сухое цельное пленочной | | | |

| сушки | | | |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| распылительной сушки | 1926 | 0,19 | 15 |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| сухое обезжиренное | 1717 | 0,12 | 12,5 |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Масло, | | | |

| | 5129 | 0,2 | 4,7 |

| полученное методом | | | |

| сбивания | | | |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| полученное методом | | | |

| преобразования | 5200 | 0,2 | 4,3 |

| высокожирных сливок | | | |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Творог жирный | 3266 | 0,43 | 12,4 |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Сыр | 2428 | 0,35 | 13,3 |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Пахта | 3936 | 0,45 | 11,4 |

|--------------------------+--------------+-----------+------------|

| Сыворотка молочная | 4082 | 0,54 | 12,8 |

| (0,25% жира) | | | |

+------------------------------------------------------------------+

Коэффициент теплопроводности молока l при 20^оС равен ~=0,5 Вт (м.к). Она

увеличивается с повышением температуры и ее можно рассчитать по формуле

l = 0,22+0,0011Т

Оптические свойства молока (показатель преломления). Они проявляются в

способности молока к лучепреломлению благодаря тому, что составные части

молока способны к рассеиванию света. Молоко имеет желтовато-белый цвет,

интенсивность желтоватой окраски обусловлена наличием в нем жира.

На оптических свойствах основан метод определения концентрации молочного

сахара в молоке, содержания сухих веществ по сахарозе и пр.

Показатель преломления — представляет собой постоянную вещества при

определенной температуре и определенной длине волны и служит для

идентификации чистых жидкостей. Молоко непрозрачно из-за присутствия в ней

жира и белка. Жировые шарики отражают большую часть падающего света,

поэтому перед проведением рефрактометрических исследований следует удалить

жир из молока. Но и казеин делает нечеткой разделительную линию в

рефрактометре, и тоже влияет на результаты измерения.

Показатель преломления обезжиренного молока при 20^оС колеблется от 1,344

до 1,348. Он складывается из показателей преломления воды (1,3329) и

составных частей обезжиренного остатка молока — лактозы, казеина,

сывороточных белков, солей, небелковых азотистых соединений и прочих

компонентов. Поэтому по величине показателя преломления молока и молочной

сыворотки с помощью специальных рефрактометров можно контролировать

содержание в молоке СОМО, белков, лактозы. Например, количество белков

определяют по разности между показателями преломления исследуемого молока

и его сыворотке после осаждения белков раствором СаСl[2] при кипячении, а

содержание СОМО — по разности между показателями преломления молока и

дистиллированной воды.

С помощью рефрактометрического метода можно осуществлять косвенный

контроль натуральности молока. Показатель преломления (число рефракции)

сыворотки, натурального молока является величиной относительно постоянной,

равной 1,342-1,343. При добавлении к молоку воды число рефракции молочной

сыворотки понижается пропорционально количеству добавленной воды — в

среднем на 0,2 единицы на каждый процент воды.

Большее значение имеют рефрактометрические исследования для определения

числа преломления молочного жира, и, следовательно, для быстрого

нахождения йодного числа.

Осмотическое давление. Осмотическое давление — это избыточное

гидростатическое давление молока, препятствующее диффузии воды через

полупроницаемую перегородку (мембрану). На осмотическое давление оказывают

влияние лишь вещества, находящиеся в молоке в виде истинного раствора;

другие вещества, например жир и белок, не влияют на эту характеристику.

Осмотическое давление меняется при фальсификации молока, повышении его

кислотности, изменении химического состава в зависимости от времени

лактации и других причин.

Осмотическое давление тесно связано с температурой замерзания молока.

Осмотическое давление.

Осмотическое давление молока близко по величине к осмотическому давлению

крови животного и в среднем составляет 0,66 МПа. Температура замерзания

нормального молока в среднем равна -0,54°С.

Осмотическое давление молока (и понижение температуры замерзания по

сравнению с водой) обусловливается главным образом высокодисперсными

веществами: лактозой (на молочный сахар приходится около 50...60% всей

величины давления) и ионами солей — преимущественно хлоридами и фосфатами

калия и натрия. Белковые вещества и коллоидные соли незначительно влияют

на осмотическое давление молока, жир практически не влияет.

Осмотическое давление обычно рассчитывают по температуре замерзания

молока. Согласно законам Рауля и Вант-Гоффа

0x01 graphic

где Deltat — понижение температуры замерзания исследуемого раствора, °С;

2,269 — осмотическое давление 1 моля вещества в 1 л раствора, МПа; К—

криоскопическая постоянная растворителя, для воды равна 1,86.

Следовательно, при температуре замерзания молока -0,54°С (Deltat = 0,54)

его осмотическое давление составит

P[осм] = 0,54 • 2,269/1,86 = 0,66 МПа.

Осмотическое давление молока, как и других физиологических жидкостей

организма животного, поддерживается на постоянном уровне (его колебания

незначительны и составляют 0,64...0,70 МПа). Поэтому повышение в молоке

содержания хлоридов, влияющих на осмотическое давление молока, происходит

после снижения в результате изменения физиологического состояния животного

(особенно перед концом лактации или при его заболевании) количества

другого важного компонента — лактозы.

Температура замерзания и кипения. Температура кипения молока немного выше

100 град.С и равна 100,2 град.С. Температура замерзания молока ниже

температуры замерзания воды и в среднем составляет -0,54 град.С. Обычно

она колеблется в небольших пределах и меняется лишь при значительном

изменении химического состава молока в начале и конце лактационного

периода и при заболевании животных.

Значительно меняется температура замерзания молока и при его разбавлении

водой - повышается пропорционально количеству добавленной воды. На

измерении температуры замерзания молока основан криоскопический метод

контроля натуральности или установления фальсификации молока.

Температура замерзания молока также довольно постоянная величина и

колеблется в узких пределах — от —0,505 до -0,575°С. Она зависит от

химического состава молока, поэтому может меняться в течение лактационного

периода, при заболевании животных, а также при разбавлении молока водой,

добавлении к нему соды и при повышении кислотности. По данным Г. С.

Инихова, температура замерзания молока понижается в начале лактации

(—0,564°С), повышается в ее середине (—0,55°С) и снова заметно снижается к

концу (—0,58^0С).

Внесение в молоко 1% воды повышает среднюю температуру замерзания молока

(—0,54°С) немногим более чем на 0,006°С (табл. 1).

Принцип измерения температуры замерзания молока лежит в основе

криоскопического метода контроля натурального молока.

Влияние степени разбавления молока водой на температуру замерзания

+-----------------------------------------------------+

| Степень разбавления |

| |

| Температура |

| |

| Степень разбавления |

| |

| Температура |

| |

| молока водой, % |

| |

| замерзания молока, *С |

| |

| молока водой, % |

| |

| замерзания молока, "С |

| |

| 0 |

| |

| -0,540 |

| |

| 7 |

| |

| -0,502 |

| |

| 1 |

| |

| -0,534 |

| |

| 8 |

| |

| -0,497 |

| |

| 2 |

| |

| -0,529 |

| |

| 9 |

| |

| -0,491 |

| |

| 3 |

| |

| -0,524 |

| |

| 10 |

| |

| -0,486 |

| |

| 4 |

| |

| -0,518 |

| |

| 15 |

| |

| -0,459 |

| |

| 5 |

| |

| -0,513 |

| |

| 20 |

| |

| -0,432 |

| |

| 6 |

| |

| -0,508 |

| |

| 25 |

| |

| -0,405 |

+-----------------------------------------------------+

ОПЫТ

Электропроводность. Она зависит от целевого состава и для нормального

молока - величина постоянная. При заболеваниях животного и, особенно при

мастите и туберкулезе вымени электропроводность молока резко

увеличивается. Молоко в начале лактации имеет минимальную

электропроводность, в конце - максимальную.

Удельная электропроводность молока в среднем составляет 46 • 10^-2 См/м с

колебаниями от 40 • 10^-2 до 60 • 10^-2 См/м. Ее обусловливают главным

образом ионы — Cl^-, Na^+, K^+, Н^+, Са^2+ и др. Электрически заряженный

казеин, сывороточные белки и шарики жира в силу больших размеров

передвигаются медленно и несколько тормозят подвижность ионов, то есть

практически уменьшают электропроводность молока.

Величина электропроводности молока зависит от лактационного периода,

породы животных и других факторов. Молоко, полученное от животных больных

маститом и в конце лактации, имеет повышенную электропроводность, равную

1,3 и 0,65 См/м, соответственно. Следовательно, по изменению удельной

электропроводности молока можно выявить животных с воспалением молочной

железы.

Электропроводность повышается при нарастании кислотности молока и

снижается при разбавлении его водой. Концентрирование молока вследствие

повышения вязкости и усиления межионных взаимодействий приводит к снижению

электропроводности.

6.Химический состав молока

Составные части

Истинные Не истинные

Главные Второстепенные Посторонние

вода соли (в форме катионов и антибиотики анионов) гербициды

белок лимонная кислота инсектициды

лактоза фосфатиды радионуклиды

стерины

ферменты

витамины

газы

Молочный жир, лактоза, казеины, лактоглобулин и - лактоальбумин являются

специфическими компонентами молока. Они синтезируются в молочной железе и

встречаются только в молоке. Остальные компоненты можно найти и в других

биологических соединениях.

С технической и экономической точек зрения молоко можно разделить на воду,

сухое вещество и сухой обезжиренный остаток.

Молоко----- 0x01 graphic

вода сухое вещество сух. обезж. остаток

0x01 graphic

жир лактоза казеин сыворотка соли

Наибольший удельный вес в молоке занимает вода (более 85%, на остальные

компоненты, входящие в состав сухих веществ или сухих остатков, приходится

11-14%). Содержание так называемого сухого обезжиренного остатка молока

(СОМО) составляет 8-9%. Его определяют по ГОСТ 3626-73 методом высушивания

навески молока при 102 + 2°С до постоянной массы. Его можно найти

расчетным путем — сложением содержания СОМО и количества жира в молоке.

Для этого содержание СОМО определяют по формуле, используя показатели

жирности и плотности молока.

Сухой остаток включает все питательные вещества молока. Он определяет

выход готовой продукции при производстве молочных продуктов.

Страницы: 1, 2, 3