Товароведение и экспертиза молока

Ферменты являются биокатализаторами для биохимических  реакций. Так, производство кисломолочных  продуктов и сыров основано на действии ферментов классов гидролаз, оксидоредуктаз, трансфераз и других. Многие липолитические, протеолитические и другие ферменты вызывают глубокие изменения состава молока во время выработки и хранения молочных продуктов, что может привести к снижению их качества. По активности некоторых ферментов можно судить о санитарно-гигиеническом состоянии сырого молока или эффективности его пастеризации. Так, в зависимости от показателя пероксидазной активности молока делают вывод об эффективности его высокотемпературной пастеризации. По каталазной пробе судят о степени загрязненности посторонней микрофлорой пастеризованных молочных продуктов.

Высокая чувствительность щелочной фосфатазы к нагреванию положена в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и сливок (фосфатазная проба). Фермент липаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира. В молоке в результате охлаждения может происходить перераспределение липазы с белков на оболочку шарика жира. При этом наступает гидролиз жира, выделяются низкомолекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая и др.) и молоко прогоркает. Спонтанное прогоркание молока вследствие гидролиза жира под действием липазы (липолиз) характерно для стародойного и маститного молока. Липолиз в обычном молоке возможен после перекачивания молока, перемешивания, гомогенизации и т.п. В сырах типа рокфор, камамбер липазы микроскопических грибов создают специфический вкус и аромат в результате выделения летучих жирных кислот при разложении жира.

Витамины присутствуют в молоке жирорастворимые (A, D, Е, К) и  водорастворимые (группы В и аскорбиновая кислота).

Витамин А (ретинол) образуется в слизистой кишечника животных из каротинов корма. У коров часть каротинов всасывается в кишечнике без трансформирования в витамин А и затем обнаруживается в молоке. Суточная потребность человека в витамине А составляет 1 мг. В молоке в среднем его содержится 0,24 мг/кг, в кефире 0,41 мг/кг; так как ретинол является жирорастворимым витамином, его больше всего в сметане (5,55 мг/кг), сыре (2,5 мг/кг), масле (4,9 мг/кг); летнее молоко богаче этим витамином, чем зимнее. Витамин А хорошо выдерживает нагревание (до 120 °С) без доступа воздуха. Хранение молока ведет к снижению содержания витамина А, он разрушается под действием кислорода и света.

Витамин D (кальциферол) образуется из стеаринов под действием  ультрафиолетовых лучей, поэтому в  летнем молоке его накапливается  значительно больше, чем в зимнем. Суточная потребность составляет 25 мг. В молоке в среднем содержится до 1,5 мкг/кг витамина D. При переработке молока он не разрушается и вместе с жиром переходит в молочные продукты. 

Витамин Е (токоферолы) содержится в молоке в небольшом  количестве (0,7-0,9 мг/кг). Молоко коров, получающих зеленый корм, богаче токоферолами, чем коров, содержащихся на сухом корме. Токоферолы устойчивы к длительному нагреванию. Они являются естественными антиоксидантами, предохраняют жиры от окислительной порчи. При хранении молочных продуктов под действием кислорода токоферолы разрушаются и их антиоксидантные свойства нарушаются.

Витамин B1 (тиамин) содержится в молоке в количестве около 0,5 мг/кг при суточной потребности 2 мг. В кисломолочных продуктах  содержание тиамина увеличивается  за счет синтеза некоторых рас  молочнокислых бактерий. При тепловой

обработке молока (пастеризация и сушка) витамин В  разрушается незначительно. Разрушается  в щелочной среде.

Витамин В₂ (рибофлавин) содержится в молоке в количестве 1,5—2 мг/кг при суточной потребности 2 мг. Пастеризация молока почти не снижает содержание витамина В₂. В кисломолочных продуктах содержание витамина В₂ возрастает. В сыре его содержится от 2,3 до 6,8 мг/кг.

Витамин В12 содержится в молоке в количестве около 7,5 мг/кг при суточной потребности около 1 мг, так что молоко считается богатым источником этого витамина. Данный витамин устойчив при нагревании молока до 120 °С.

Витамин В₆ (пиридоксин) находится в молоке в свободном виде и связанном с белками; стимулирует развитие молочнокислого стрептококка, отличается устойчивостью к нагреванию. Содержание в молоке 0,2—1,7 мг/кг.

Витамин РР (никотиновая  кислота) содержится в молоке в количестве 1,5 мг/кг при суточной норме 150 мг. В  молоке устойчив, не разрушается при  окислении, под действием света  и щелочей. В кисломолочных продуктах его несколько меньше, чем в исходном молоке, так как молочнокислые бактерии потребляют никотиновую кислоту.

Витамин С —  аскорбиновая кислота, суточная потребность  которой 75—100 мг. Молоко и молочные продукты бедны витамином С. В  свежевыдоенном молоке содержание витамина С достигает 10—25 мг/кг, но при хранении его количество быстро снижается. Витамин С чувствителен к окислению, действию металлов (меди, железа), свету и нагреванию. Пастеризация молока, особенно длительная и открытая, разрушает витамин С до 30 %. Сквашивание молока молочнокислыми бактериями повышает содержание витамина С, что скорее всего связано с большей способностью молочнокислых бактерий синтезировать этот витамин.

Гормоны присутствуют в молоке в незначительных количествах; это тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин. Эндогенные гормоны, выделяемые эндокринными железами животного, попадают в молоко из крови. Экзогенные гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т.п.

Газы, растворенные в молоке, имеют в свежем молоке уровень 60—80 мл/1 л. В этом объеме углекислого  газа 50—70 %, кислорода 5—10 %, а азота 20—30 %, имеется также некоторое  количество аммиака. В процессе хранения вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается. Повышение содержания кислорода при перекачивании, транспортировании молока придает ему окисленный привкус. При пастеризации содержание кислорода и углекислого газа снижается.

Посторонние химические вещества могут попасть в молоко в результате кормления, повышенной радиации в зоне содержания животных и т.п. К вредным для человека веществам относятся примеси антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, остатки дезинфицирующих средств, бактериальные и растительные яды, радиоактивные изотопы. Их содержание не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078.

Факторы, формирующие качество, связаны с обработкой молока, которую проводят сразу же после выдаивания. Его фильтруют и охлаждают до возможно низких положительных температур. Своевременное охлаждение молока помогает продлить срок его хранения.

Поступившее на молочный завод молоко проверяют  по органолептическим показателям, кислотности и содержанию жира. Принятое молоко очищают от механических примесей, затем нормализуют по жиру, т.е. снижают или повышают содержание жира, используя для этого нежирное молоко (обрат) или сливки.

При сепарировании  и перекачке молока происходит частичная  дестабилизация жировой эмульсии — выделение на поверхности жировых шариков свободного жира, их слипание и образование комочков жира. Для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышения ее стабильности, улучшения консистенции и вкуса молока проводят его гомогенизацию. Для этого нагретое молоко направляют в гомогенизаторы, где под высоким давлением его пропускают через узкую щель, в результате чего жировые шарики дробятся — их диаметр уменьшается в 10 раз.

Тепловая обработка молока (пастеризация и стерилизация) необходима для уничтожения микроорганизмов и разрушения ферментов с целью получения продуктов, безопасных в гигиеническом отношении и с более продолжительным сроком хранения. В то же время должна максимально сохраняться пищевая и биологическая ценность молока, отсутствовать нежелательные изменения его физико-химических свойств.

Пастеризация  может быть длительная (при температуре 63 °С молоко выдерживают в течение 30 мин), кратковременная (при температуре 72 °С в течение 15—30) и моментальная (высокотемпературная при 85 °С и выше без выдержки). В процессе нагревания происходит денатурация сывороточных белков (структурные изменения молекул) и молоко приобретает вкус кипяченого продукта или привкус пастеризации. В результате пастеризации и стерилизации в молоке уменьшается количество кальция из-за образования плохо растворимого фосфата кальция (выпадает в осадок в виде молочного камня или пригара вместе с денатурированными белками). Это ухудшает способность молока к сычужному свертыванию; при выработке творога и сыра в пастеризованное молокодобавляют хлорид кальция.

Стерилизация  молока вызывает разложение лактозы  с образованием углекислого газа и кислот — муравьиной, молочной, уксусной и др. Из-за денатурации  белка оболочек шариков жира при  стерилизации молока наблюдается вытапливание жира. Стерилизация молока в бутылках заключается в обработке его в автоклавах при следующих режимах: при 104 °С в течение 45 мин; при 109 °С в течение 30 мин; при 120 °С в течение 20 мин. Стерилизация молока в потоке производится при ультразвуковых температурах (УЗТ) 140—142 °С с выдержкой в течение 2 с и последующим охлаждением и розливом в асептических условиях. При УЗТ-стерилизации витаминов в молоке сохраняется больше, чем при стерилизации в бутылках. Более всего теряется витамина С (10—30 %).

Недостаточная тепловая обработка ведет к неполному инактивированию ферментов молока, которые вызывают в молоке и молочных продуктах нежелательные биохимические процессы. Результатом может стать снижение качества, вкусовых свойств и пищевой ценности продуктов. Так, липазы способствуют прогорканию молочных продуктов, а протеиназы бактериального происхождения вызывают свертывание УЗТ-молока.

В результате пастеризации и стерилизации изменяются такие физико-химические и технологические свойства молока, как вязкость, поверхностное натяжение, кислотность, способность к отстою сливок, способность казеина к сычужному свертыванию. Молоко приобретает специфические вкус, запах и цвет, изменяются его составные части.

Оценка  качества. Органолептическими методами оценивают внешний вид, вкус, запах и цвет молока. По внешнему виду и консистенции молоко должно представлять собой однородную жидкость без осадка, молоко топленое и повышенной жирности — без отстоя сливок. Вкус и запах должны быть чистые, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов; для топленого молока — хорошо выраженный привкус высокой пастеризации; цвет — белый, со слегка желтоватым оттенком, для топленого — с кремоватым, для нежирного — со слегка синеватым оттенками.

Физико-химические показатели должны соответствовать  приведенным в табл. при степени  чистоты по эталону механической загрязненности не ниже 1-й группы.

Таблица. Физико-химические показатели молока

По бактериологическим показателям молоко пастеризованное  в бутылках и пакетах должно соответствовать  требованиям группы А с общим  количеством бактерий в 1 мл молока не более 75 ООО и титром кишечной палочки 3 мл и группы Б соответственно 150 ООО и 0,3 мл, а пастеризованное во флягах и цистернах - 300 ООО и 0,3 мл (см. ГОСТ Р 520 90-2003).

К заготовляемому молоку предъявляются  несколько иные требования. Во вкусе  и запахе допускается выраженный кормовой привкус; чистота должна быть не ниже 2-й группы по эталону механической загрязненности.

Пороки молока обусловливаются недоброкачественностью кормов, попаданием в молоко микрофлоры, неправильной технологией обработки, нарушением условий и сроков хранения и другими причинами.

Пороки консистенции вызываются жизнедеятельностью некоторых микроорганизмов. Молоко приобретает густую консистенцию при участии молочнокислых бактерий, слизистую или тягучую — под действием слизеобразующих бактерий. В результате развития бактерий кишечной палочки молоко подвергается брожению и образуется пена. При попадании бактерий, выделяющих сычужный фермент, молоко свертывается во время нагревания даже при низкой кислотности.

Пороки вкуса — наиболее распространенный вид пороков:

кислый вкус молоко приобретает  в результате жизнедеятельности  молочнокислых бактерий или кишечных палочек;

прогорклый вкус образуется в молоке при его длительном хранении в условиях низких температур под действием ферментов липаз, атакже появляется в молоке последних дней лактации;

горький вкус обусловлен деятельностью  в молоке гнилостных пептонизирующих  бактерий, может быть вызван присутствием полыни в кормах;

неприятные специфические  привкусы могут появляться от наличия  в рационе животных крапивы, чеснока, лука, репы, редьки, полевой горчицы  и др.;

соленый вкус появляется при  некоторых заболеваниях вымени;

металлический привкус молоко приобретает в результате взаимодействия молочной кислоты с металлом тары;

салистый привкус возникает  при хранении молока на свету в  результате окисления молочного  жира кислородом воздуха;

дымный привкус и запах  возможны в стерилизованном молоке и пакетах, если допущен пережог  бумаги при склейке поперечных швов пакета.

Пороки запаха чаще всего  обусловлены специфическими запахами кормов или антисанитарными условиями  помещений, в которых содержат животных. К порокам запаха относятся хлевный, тухлый, сырный, чесночный и др.

Пороки цвета (покраснение, посинение и пожелтение) появляются под влиянием пигментирующих бактерий. Иногда пожелтение молока связано с попаданием крови в молоко при выдаивании вследствие болезненного состояния животного.