Фосфор присутствует в молоке в минеральной части и в составе органических соединений. Этот макроэлемент участвует в многочисленных физиологических процессах, в том числе в обмене углеводов и необходим для сокращения мышц.
Микроэлементы Cu, Fe, Zn, Co, J, Se являются жизненно важными, поскольку они в качестве кофакторов принимают активное участие в ферментативно-каталитических процессах обмена веществ или являются составными частями витаминов [61, 153, 154].
В молоке выявлена активность всех 6 классов ферментов (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы или синтетазы). Молочные ферменты переходят в молоко из молочных желез, могут высвобождаться из соматических клеток или выделяться микроорганизмами. В молоке обнаружена активность более чем 60 нативных ферментов. Практически значимые ферменты можно разделить на две группы: ферменты, оказывающие влияние на качество молока и молочных продуктов; ферменты, выполняющие функции индикаторов для оценки свойств молока [128, 154, 171].
Физико-химические и технологические свойства молока как единой физико-химической системы формируются свойствами компонентов, содержащихся в нем [36].
Общая титруемая кислотность молока является основным критериям оценки свежести. Кислотность свежевыдоенного молока в среднем составляет 16–18о Т. Она обусловлена наличием анионов фосфорной и лимонной кислот, белков и диоксида углерода.
Кислотность молока у отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от качества рационов, породы, возраста, их индивидуальных особенностей. При хранении сырого молока кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты.
По данным академика В.Н. Сергеева [139], оптимальная кислотность молока для выработки сыра – 17,5–19 °Т. Кислотность ниже этой свидетельствует о недостаточной его зрелости, заболевании коров или малом содержании казеина. Основные причины повышенной кислотности – нарушение правил гигиены получения молока, недостаточное или медленное его охлаждение.
Активная кислотность выражается концентрацией водородных ионов, или водородным показателем (рН). Водородный показатель свежего молока колеблется в пределах 6,55–6,75 ед. рH. При хранении сырого молока титруемая кислотность изменяется значительно быстрее, чем активная. Несовпадение активной и титруемой кислотности объясняется буферностью молока, которая обусловлена содержанием в нем белков и смеси фосфатов и цитратов. Буферные свойства фосфатов проявляются во взаимном переходе гидрофосфатов в дигидрофосфаты и обратно. Это свойство играет большую роль в жизнедеятельности организмов при изготовлении кисломолочных продуктов и сыра [36, 68, 155].
Плотность молока – это масса молока при 20 °С, заключенная в единице объема (кг/м3 ). Плотность молока зависит от температуры и содержания в нем составных частей, которые имеют следующую плотность (кг/м3 ): молочный жир – 922, белки – 1391, молочный сахар – 1610, соли – 2857. Так как химический состав молока непостоянен, то и плотность его колеблется в довольно широких пределах – от 1027 до 1032 кг/м3 [61].
По требованию национального стандарта ГОСТ Р 520542003 плотность заготавливаемого молока должна быть не ниже 1027 кг/м3 , а для высшего сорта – 1028 кг/м3 . .
Свежее сырое молоко характеризуется определенными органолептическими, или сенсорными (от лат. sensus – чувство, ощущение) свойствами – внешним видом, консистенцией, цветом, запахом и вкусом. Заготовляемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, белого или светло-желтого цвета, без посторонних, несвойственных ему запахов и привкусов [ГОСТ Р 52054-2003].
К основным технологическим свойствам молока относят термоустойчивость и сычужную свертываемость [21, 72].
Термоустойчивость молока в последние годы в связи с увеличением производства стерилизованных продуктов становится более актуальной. В России доля молока, пригодного к высокотемпературной обработке, составляет 60–75 %. Термоустойчивость, наряду с другими показателями качества сырьевого молока, влияет на его закупочную цену [162].
Свойство термоустойчивости молока определяет казеин, имеющий специфическую структуру и относящийся к числу не-
многих известных науке термостабильных пищевых белков.
Одним из основных факторов, влияющих на термоустойчивость свежего молока, является состав солей. Термоустойчивость молока зависит от равновесия между катионами (Са+ , Mg+ ) и анионами (цитраты, фосфаты). Избыток тех или иных ведет к коагуляции. Дисбаланс солей молока в сторону увеличения анионов встречается редко, но он также нарушает устойчивость ее коллоидной системы при нагревании. Молоко также может свернуться при незначительном нагревании в случае развития в нем микрофлоры и повышения кислотности [16, 17].
Важным показателем сыропригодности молока является время свертывания его сычужным ферментом [52, 153].
Способность молока к сычужной свертываемости определяется в первую очередь содержанием в нем казеина и солей кальция (ионов кальция) – чем оно больше, тем выше скорость свертывания молока и плотность образующихся белковых сгустков. Данные показатели химического состава молока учитывают при оценке его сыропригодности [198].
Белоусов А.П. [19] экспериментально доказал, что сычужновялое молоко содержит почти в 2 раза меньше коллоидального кальция. Такие же результаты получены И.И. Климовским [71]. По его мнению, на способность молока свертываться под действием сычужного фермента наибольшее влияние оказывает активная форма кальция, т.е. кальций, связанный с казеином.
Другие факторы, влияющие на продолжительность сычужного свертывания – кислотность молока, активность сычужного фермента. Наиболее высокие требования предъявляются к белку – казеину [52].
Наблюдаемые отклонения в сычужной свертываемости молока, т.е. увеличение продолжительности свертывания и образование более слабого сгустка при одинаковых условиях, еще в 30-х годах прошлого столетия привели к предположению, что инертность молока по отношению к сычужному ферменту является свойством, передающимся по наследству [197]. Открытие генетических вариантов κ-казеина и их влияния на сычужную свертываемость подтвердили это предположение.
У κ-казеина существует три генетических варианта – А, В и С. Отмечено влияние генетических вариантов κ-казеина на ход техно-
