Процессы, происходящие в молоке при обработке холодом (С. 30-33)

Сразу после выдаивания молоко охлаждают, чтобы затормозить жизнедеятель­ность микроорганизмов. Охлаждение осуществляют до температуры 6 - 10°С или до 2 - 6°С при глубоком охлаждении, в отдельных случаях проводят замораживание от -12 до -25°С.

При охлаждении затрагиваются составные части с гидрофобными связями, которые неустойчивы к действию низких температур (в основном жира и белка), происходит изменение в строении их молекул. По мере понижения температуры сила гидрофобных связей ослабевает, а ассоциаты распадаются на более мелкие образования. Понижение температуры молока до 3...5°С в течение 2...5 суток при­водит в той или иной степени к изменению почти всех составных частей молока и его свойств: кислотность молока увеличивается на 0,5 Т, молоко остается тер­моустойчивым, подавляется жизнедеятельность термостойких микроорганизмов и энтерококков.

Белки. При длительном хранении (двое суток) охлажденного молока может произойти протеолиз β-казеина с образованием γ-казеина и протеозо-пептонной фракции, что отрицательно сказывается на способности молока свертываться под действием сычужного фермента, синергетических свойствах белковых сгустков и термоустойчивости молока (технологические свойства молока). При хранении за­мороженного молока происходит сначала частичная дезагрегация мицелл казеина, а затем мицеллы соединяются в плотные частицы, которые осаждаются при оттаи­вании молока. За счет этого также ухудшаются технологические свойства молока.

Липиды. Охлаждение молока сопровождается отвердеванием глицеридов мо­лочного жира, и оболочка жировых шариков становится более чувствительной при механических воздействиях. Следствием таких изменений может явиться гидролиз жира под действием нативных липаз или липаз психротрофных микро­организмов. Нативные липазы могут вызывать два вида липолиза: спонтанный и индуцированный.

Спонтанный липолиз характерен для молока с повышенным содержанием ли­паз (у стародойного молока и от больных животных). В результате плазменная ли­паза связывается с оболочками жировых шариков, что вызывает гидролиз жира.

Индуцированный липолиз возникает при нарушении оболочек жировых ша­риков вследствие механических воздействий (перемешивания, перекачивания, транспортирования), которые приводят к активированию липазы. Следствием липолиза является накопление свободных жирных кислот (СЖК), которые обу­словливают появление порока вкуса — прогорклый. При механических воздей­ствиях на охлажденное молоко, в том числе связанных с транспортированием, создается опасность повреждения оболочек жировых шариков и появление деэмульгированного жира. Кроме этого, возможен переход фосфолипидов с оболо­чек жировых шариков в плазму, что также отражается на стабильности эмульсии жира. Деэмульгированный жир в большей степени подвержен липолизу.

При замораживании молока и последующем его оттаивании также происходит деэмульгирование жира. Это обусловлено тем, что коэффициент теплового рас­ширения жира более чем в 2 раза превышает коэффициент теплового расширения льда. Увеличение объема жира при повышении температуры больше, чем льда, поэтому на поверхности раздела фаз лед—жир возникают напряжения, вызывающие повреждение оболочек жировых шариков; следствием появления деэмульгированного жира является накопление продуктов его гидролиза и появление про­горклого вкуса.

Соли кальция и фосфора. При хранении охлажденного молока возможно пере­распределение форм солей. При хранении молока происходит накопление мо­лочной кислоты (некоторое повышение титруемой кислотности), что приводит к снижению отрицательного заряда белковых частиц и нарушению баланса между солями кальция. Часть солей кальция из коллоидной формы переходит в ионно-молекулярное состояние. Увеличение содержания ионизированного кальция обу­словливает возможность агрегации частиц казеинаткальцийфосфатного комплекса.

Ферменты. При охлаждении молока происходит десорбция ферментов с обо­лочек жировых шариков и из мицелл казеина в плазму в результате ослабления гидрофобных связей (липаза, протеиназа, фосфатаза, ксантиноксидаза и др.). В результате механических действий, связанных с транспортированием молока, повышается активность ферментов, следствием чего являются изменения жиро­вой и белковой фаз молока (их гидролиз) и отклонения в технологических пара­метрах при переработке молока: снижение степени обезжиривания молока при сепарировании; потери жира при производстве масла, сыра; снижение продолжи­тельности сычужного свертывания молока; снижение продолжительности сква­шивания молока и сливок.

При замораживании молока и последующем оттаивании происходит актива­ция плазменной липазы, что связано также со степенью деформации оболочек жировых шариков. При этих условиях усиливаются и процессы липолиза.

При замораживании молока повышается активность некоторых оксидаз, след­ствием чего является появление пороков вкуса.

Витамины. При хранении охлажденного молока и его транспортировании происходят значительные потери витамина С (от 18 до 70%) в зависимости от температуры охлаждения и продолжительности хранения. Содержание других ви­таминов при хранении охлажденного молока в течение суток изменяется незна­чительно. При увеличении продолжительности хранения охлажденного молока происходит некоторое снижение содержания витаминов А, Е и группы В.

После хранения молока при температуре 4°С образуются свободные жирные кислоты, частично гидролизуется белок, изменяется содержание аминного азота, увеличивается вязкость в результате образования межмолекулярных мостиков, снижается термоустойчивость, появляется салистый привкус (из-за липолиза мо­лока); способность его к свертыванию сычужным ферментом заметно ухудшается и продолжительность свертывания увеличивается на 20...30%.

Резервирование молока при 10°С в течение 1...3 суток сопровождается увеличе­нием свободных жирных кислот, появляется окисленный и прогорклый привкус, происходит развитие холодоустойчивых бактерий, способных вызывать разложе­ние белков и жиров. Эта температура является критической для хранения, и хра­нить молоко в этих условиях можно до 24 ч.

Медленное замораживание. Молоко замерзает при температуре ниже —0,55°С, в результате чего вода превра­щается в лед, повышается концентрация сухих веществ в остальной жидкой фазе молока и меняются коллоидные свойства белков.

Медленное замораживание молока приводит к разделению его на слои, име­ющие неодинаковый состав: периферийный слой состоит преимущественно из кристаллов льда, поскольку вымерзание воды начинается около стенок сосуда, постепенно распространяясь к центру; центральный — более насыщенный (бе­лое ядро), где сконцентрированы белки, соли и сахар. Неодинаков состав и по вертикали: верхний слой менее плотный и богатый жиром, нижний — содержит преимущественно белки. По мере превращения воды в лед концентрация солей (электролитов) в центральном слое молока повышается и может достигнуть вели­чины, при которой произойдет разряд коллоидных частиц казеина (коагуляция) и он выпадает в осадок. В период оттаивания скоагулировавшие белки могут об­разовать в молоке хлопья.

При быстром замораживании молока тонкими слоями при температуре ниже -22°С происходит образование мелких кристаллов льда, молоко не расслаивается и может храниться без изменения качества до 6 мес. (при поддержании темпера­туры ниже —20°С). Такое молоко при оттаивании легко восстанавливает коллоид­ные свойства и не дает осадка.

На свойства молока при оттаивании влияют скорость замораживания, повторность замораживания, а также продолжительность хранения в замороженном виде.

Следует отметить, что молоко, подвергшееся замораживанию, быстрее сбива­ется, но хуже свертывается сычужным ферментом, особенно в том случае, если после оттаивания образуются хлопья. При кипячении такого молока капельки жира отделяются, так как нарушается целостность белково-лецитиновых оболо­чек жировых шариков.

При отвердевании молочного жира происходит частичное расслоение триглицеридов в жировых шариках, причем глицериды с более высокой температурой плавления в виде слоя откладываются под мембраной и тем самым стабилизируют оболочку.

Контрольные вопросы:

1. Что происходит с витаминами при хранении охлажденного молока?

2. Параметры хранения при резервировании молока в 10°С.

3. Какие процессы происходят в молоке при медленном замораживании?

4. Какие процессы происходят в молоке при быстром замораживании?