Технологические основы машинного доения и контроля качества молока

Молоко – сложная биологическая жидкость, секретируемая молочной железой самок млекопитающих животных. В дикой природе оно продуцируется сразу после рождения детеныша, а у одомашненных сельскохозяйственных животных, например, у коров, выделяется молочной железой после отела и до запуска. Этот период называют лактационным или лактацией.

По химической и биологической ценности молоко превосходит все продукты, встречающиеся в природе. В молоке содержится более 100 различных веществ, в том числе более 30 жирных кислот, 20 аминокислот, около 40 различных минеральных веществ, 17 витаминов, ферменты, углеводы и др. Большинство компонентов молока образуется из веществ крови вследствие сложных превращений. Средний химический состав молока некоторых сельскохозяйственных животных приведен в табл. 3.

Таблица 3

Практически вся вырабатываемая в Республике Беларусь молочная продукция производится из коровьего молока, в связи с чем в табл. 4 более подробно приведен средний химический состав молока коровы и отклонения от него.

Вода является плазмой молока, в которой распределено сухое вещество, образующее коллоидную систему. Вода обусловливает и физическое состояние молока, без нее не могут протекать физикохимические процессы.

Таблица 4

Сухое вещество характеризует питательную ценность молока. Оно включает жир, белки, сахар, минеральные вещества, витамины, ферменты. При вычитании из общего количества сухого вещества

содержания жиpa получается сухой обезжиренный остаток молока (СОМО), который в среднем составляет 8,7 %. Компоненты, входящие в состав молока, находятся в разном состоянии и степени дисперсности.

Молочный жир является более грубодисперсной фазой из всех составных частей молока. В парном или нагретом молоке он находится в состоянии эмульсии, в охлажденном – в виде суспензии. В 1 мл цельного коровьего молока количество жировых шариков колеблется от 1 до 9 млрд. В состав триглицеридов молочного жира входит свыше 60 различных жирных кислот, а в других жирах животного происхождения их насчитывается не более 5–7. Триглицериды образуются из жирных кислот и глицерина. Предшественники жирных кислот молочного жира – кислоты липидов крови. Часть предшественников синтезируется в молочной железе, а часть триглицеридов поглощается из крови.

В числе жирных кислот молочного жира имеются и незаменимые. В молочном жире содержатся полиненасыщенные жирные кислоты, предупреждающие развитие атеросклероза. Среди них особенно важна арахидоновая кислота. В молочном жире содержатся также витамины A, D, Е, К и эргостерин – провитамин витамина D. Усвояемость молочного жира составляет 98 %.

Белки представлены тремя основными видами: казеин (в других природных продуктах не обнаружен), альбумин и глобулин. Физиологическое значение белков состоит в том, что они служат материалом для построения новых клеток у молодых растущих организмов и для восстановления старых, отживших – у зрелых. Все белки молока полноценные. В них содержится 20 идеально подобранных по соотношению аминокислот, из них 11 – незаменимые. Они не могут синтезироваться самим организмом и должны поступать лишь с пищей. Отсутствие в пище хотя бы одной из незаменимых аминокислот, приводит к нарушению обмена веществ и может привести организм к гибели. Молочный белок хорошо усваивается сам и может способствовать лучшему усвоению белков других видов пищи, употребляемой одновременно с молоком (например, белков растительного происхождения). Казеин составляет 76–86 % общего белка, а белки сыворотки молока – альбумины и глобулины – 14–24 %.

Молочный сахар (лактоза) содержится только в молоке и в других природных продуктах он не встречается. Медленно расщепляется в желудочно-кишечном тракте человека и достигает нижних отделов кишечника. Здесь он сбраживается в молочную кислоту, которая подавляет развитие гнилостных бактерий. Лактоза обладает послабляющим действием. Она улучшает также работу мышц сердца, печени и стимулирует нервную систему. Усвояемость лактозы составляет примерно 98 %.

Минеральные соли. В настоящее время установлено, что в состав молока входят все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. В наибольшем количестве в нем содержатся кальций и фосфор, участвующие в костеобразовании и росте зубов. Железо, калий, натрий и медь участвуют в процессах кроветворения. Калий и натрий необходимы для поддержания нужного давления в жидкостях организма. Хлор участвует в образовании соляной кислоты в желудке. Важной особенностью солевого состава молока является то, что отдельные его элементы находятся в соотношении, наиболее желательном для человеческого организма. В молоке много микроэлементов, которые необходимы для восстановления различных соков и жидкостей организма. Среди них особенно важны марганец, никель, кобальт, фтор, бром, йод.

Витамины. Молоко содержит в своем составе все витамины, известные в настоящее время, и 20 веществ витаминного характера, химическая формула которых пока еще не установлена. Содержание витаминов в молоке можно повысить, если скармливать коровам витаминизированные корма, а также предоставлять им прогулки, особенно при ультрафиолетовом облучении (утро, вечер). Сохранить витамины в молоке можно путем его охлаждения после выдаивания и хранения в темном месте.

Ферменты – это биологические катализаторы. Они ускоряют жизненные процессы, протекающие в организме. В молоко ферменты попадают во время дойки из клеток молочной железы или образуются микрофлорой, развивающейся в молоке. Свойства некоторых из ферментов используются для санитарно-гигиенической оценки молока .

Для синтеза молока клетки молочной железы используют составные части крови. Одни из них (витамины, гормоны, пигменты, некоторые белки, ферменты и др.) переходят в молоко без измене-

ний, а другие (казеин, лактоза, жир) образуются в молочной железе путем сложной перестройки химических веществ, поступающих с кровью. Молочный жир синтезируется из жирных кислот, белки – из аминокислот. Для синтеза лактозы используется глюкоза крови.

В течение лактации, особенно в первые дни, состав молока постоянно изменяется (табл. 5).

Таблица 5

Влияние лактационного периода на изменение состава и свойств молока настолько существенно, что даже название секрета молочной железы изменяется в течение лактации. В первые 6–7 дней после отела он представляет собой густую тягучую, иногда зернистую жидкость интенсивно желтого или желтовато-бурого цвета, сладковато-солоноватую на вкус, обладающую сильными бактерицидными свойствами, содержащую много белков, жиров, сахара, разнообразных минеральных веществ, витаминов и других элементов. В этот период секрет называется молозивом. Для молозива характерно высокое содержание белков, особенно альбумина и глобулина. В первых удоях их в 15–20 раз больше, чем в нормальном молоке. Минеральных солей в молозиве больше в 1,5 раза.

Молозиво полноценно по всем питательным веществам, богато витаминами, ферментами. Одно из важных качеств молозива – наличие в нем антител. Обороняясь от вредных микробов, организм животного вырабатывает антитела – защитные вещества. Новорожденный был бы обречен на гибель в первые же дни своей жизни, если бы у матери отсутствовал механизм защиты потомства. Ко времени отела в плазме крови матери резко уменьшается количество гаммаглобулина, той фракции крови, в которой содержатся антитела. Зато много его оказывается в вымени и с молозивом передается новорожденному. Большую часть защитных тел новорожденные получают с молозивом в первые часы кормления. Молозиво, кроме того, обладает послабляющим свойством, способствующим освобождению кишечника молодняка после рождения. Вследствие высокого содержания белков и минеральных веществ молозиво имеет повышенную плотность, а кислотность достигает 50 °Т. Однако, несмотря на высокие полезные свойства молозиво не подлежит приемке и пераработке молокоперерабатывающими предприятиями.

В последние 7–10 дней лактации, перед запуском коровы, молоко снова изменяется (табл. 6).

Таблица 6