Вода в молоке
В молоке и молочных продуктах содержится свободная и связанная с белками и другими веществами вода. Проф. Г.С. Инихов определяет следующие формы и прочность этих связей.
Свободная вода. В молоке и молочных продуктах эта вода не связана с другими веществами. В ней растворены органические и неорганические соединения. Она легко испаряется.
Гигроскопическая вода. Она находится в порах некоторых веществ. Гигроскопичностью — свойством поглощать (сорбировать) влагу из воздуха — обладают сухие продукты с высоким содержанием белка (казеин, сухое молоко). При хранении их в условиях повышенного содержания влаги они поглощают ее из воздуха. Эта влага при высушивании удаляется.
Связанная вода. Белки молока гидрофильны, т. е. имеют сильную связь с водной средой, в которой они распределены. Эта связь выражается в том, что частицы белков окружены прочными оболочками из молекул воды, препятствующими частицам соединяться вместе.
Свойства связанной воды существенно отличаются от свойств обычной воды. Замерзает она при температуре ниже 0°С, не растворяет сахар и соли, с трудом испаряется при высушивании продукта. Связанной воды в молоке немного — около 3%. Относительно много ее в сыре — до 25% к общему содержанию воды.
Вода набухания. Белки, являющиеся высокомолекулярными соединениями, обладают свойством набухать, поглощая большие количества воды и значительно увеличиваясь в объеме. Прочность, связи воды набухания с разными коллоидами неодинакова. При высушивании эта вода испаряется. В технологических процессах вода набухания имеет большое значение.
Казеин находится в молоке в виде коллоидного раствора — золя (частицы высокораздробленного вещества равномерно распределены в жидкой среде). Казеин в спокойном состоянии при повышении кислотности или внесении сычужного фермента коагулирует, образуя сгусток (гель — твердую студнеобразную систему). При старении сгусток (гель) сжимается и из него выделяется вода набухания вместе с растворенными в ней веществами. Этот процесс сжимания сгустка и выделения жидкости называется синерезисом.
Синерезис усиливается при повышении температуры, кислотности и усилении механических воздействий. Обрабатывая сгусток молока при выработке сыра и творога разными технологическими приемами ускоряют синерезис.
Кристаллизационная вода. Эта вода принимает участие в образовании кристаллов, связана с ними более прочно, чем вода гигроскопическая, и выделяется при температуре, часто превышающей 100° С. Из растворов при температуре ниже 93° С молочный сахар кристаллизуется с одной частицей воды — С12Н22О11*Н2О (гидратная форма). Безводную форму получают при осторожном нагревании гидратной формы до 125—130° С.

Молочный жир

Состав и свойства молочного жира. Жир — это сложный эфир трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Это соединение называется глицеридом.
Глицерин — бесцветная сиропообразная сладковатая жидкость


Формула жирной кислоты в общем виде — RCOOH, где R — углеводородный радикал.
К одной молекуле глицерина может присоединиться 3 молекулы одной или разных жирных кислот. Образовавшееся при этом соединение называется триглицеридом. При соединении молекулы глицерина с тремя молекулами какой-либо одной жирной кислоты образуется простой триглицерид, при соединении с разными — смешанный.


Молочный жир — это сложная смесь глицеридов, в которых все три кислоты различны, с неодинаковой степенью твердости. Моно-и диглицериды, а также свободные жирные кислоты находятся в молочном жире в небольшом количестве. В состав молочного жира входит около 20 жирных кислот. От их свойств зависят свойства молочного жира. Характеристика основных жирных кислот молочного жира приведена 
В составе жира молока коров, которые получают грубые корма, горох, сою увеличивается количество глицеридов твердых жирных кислот. При большом их содержании возможно возникновение грубой крошливой консистенции масла.
Летом в молочном жире около 63% жидких глицеридов, зимой — около 48% к общему количеству жира (по данным Сеитова).
Насыщенные жирные кислоты относительно устойчивы, имеют двойную связь, как это видно на примере формулы олеиновой кислоты СН3—(СН2)7—СН=СН—(GH2)7—СООН. Они обладают химической активностью, могут присоединять по месту двойной связи другие элементы (иод, хлор, бром, водород, кислород). Ненасыщенные жирные кислоты, особенно имеющие несколько двойных связей (линолевая, линоленовая, арахидоновая), менее устойчивы и окисляются кислородом воздуха, превращаясь в насыщенные. Свойства их при этом изменяются. Ненасыщенные жирные кислоты физиологически активны и ценны в питательном отношении.

Линолевая и линоленовая (а также сильно ненасыщенная арахидоновая) кислоты представляют собой вещества, которые необходимы для нормальной деятельности животного и человеческого организма и должны доставляться с пищей. Поэтому их называют жизненно необходимыми, или незаменимыми, жирными кислотами.
Жирные кислоты и их глицериды растворимы в спирте, эфире, бензине. Жиры, и в том числе молочный, под действием некоторых факторов (крепкие щелочи, ферменты и др.) расщепляются на глицерин и свободные жирные кислоты. Расщепление жиров с присоединением частиц воды на глицерин и жирные кислоты называется гидролизом жира.


Кислотность жира, в котором присутствуют свободные жирные кислоты, повышается.
При расщеплении жира едким натром образуется глицерин и натриевая соль жирной кислоты. Этот процесс называется омылением.


Состояние жира в молоке. Жир находится в молоке в виде жировых шариков диаметром 1—5 мкм, (в среднем около 3 мкм). Жир в молоке может находиться ,в жидком и твердом состоянии. В первом случае система называется эмульсией, она состоит из двух несмешивающихся жидкостей, из которых одна (жировые шарики) в виде мельчайших капелек во взвешенном состоянии распределена (эмульгирована) в другой жидкости. Во втором случае система называется суспензией, она состоит из двух фаз—твердой и жидкой, где мелкие твердые частицы (жировые шарики) находятся во взвешенном состоянии.
Жировые шарики в жидком состоянии имеют шаровидную форму, в твердом — сферическую (рис. 1). Жировые шарики молока покрыты белково-лецитиновой оболочкой, поэтому они не сливаются в слой жира. Оболочки образуются на жировых шариках в молочной железе, они стабилизируют жировую эмульсию молока. После разрушения оболочек щелочью, кислотами, ферментами или механическим воздействием жир из молока можно извлечь растворителями (эфиром, бензином). В процессе маслообразования также необходимо разрушить оболочки.


Количество жировых шариков в 1 мл молока составляет от 3 до 5 млрд. (в среднем около 2 млрд.). Чем больше жировых шариков, тем меньше их диаметр. Количество жировых шариков в молоке разных пород коров неодинаковое.
К концу лактации в молоке возрастает количество мелких жировых шариков. При переработке молока, содержащего много очен мелких жировых шариков, содержание жира в обезжиренном молоке, пахте и сыворотке увеличивается.
Промышленное значение молочного жира. Молочный жир характеризуется высокими вкусовыми достоинствами и высокой усвояемостью организмом (95%). Физические свойства жирных кислот, входящих в состав молочного жира, обусловливают своеобразную консистенцию сливочного масла, выгодно отличающую его от других пищевых жиров. В настоящее время 60% заготавливаемого молока перерабатывается на масло. Из этого следует что из всех составных частей молока жир имеет наибольшее промышленное значение.

Информация