Характеристика основної сировини

 

Основою для виробництва сиру є молоко від якості якого і залежать показники того чи іншого виду сиру. Тому на етапі прийомки молока слід приділити увагу на його сиро придатність. У молоці розрізняють істинні компоненти (ті що виділяються під час секреції молока), та не істинні (що потрапили у молоко із їжею або через повітря) які представлені антибіотиками, антисептиками, важкими металами, ізотопами радіонуклідів, пестицидами та іншими отруйними і небажаними домішками[3]. До складу молока входять ферменти: амілаза, пероксидаза, ліпаза, фосфатаза, ксантиноксидаза, та гормони: пролактин, окситоцин, андрогени, естрогени та ін.

У молоці 87-90% всієї маси займає вода, а на інші компоненти приходиться лише 10-13% (сухий залишок). Хімічний склад молока не є постійним, і залежить від сезону, харчування, місцевості, породи тварини, віку й місця утримування.

Вода молока. Молоко є диспергуючим середовищем і розчинником органічних та неорганічних речовин. Більшість води знаходиться у вільному стані (83-87%), менша частина у зв’язаному(3-3,5%).

Сухі речовини молока представлені білками, ліпідами, вуглеводами, мінеральними речовинами, ферментами, вітамінами та ін. Білки молока складають приблизно 2,6-3,6%. Їхня кількість та склад і фізико - хімічні властивості різноманітні (табл. 2.1).

 

Таблиця 2.1 - Характеристика молочного білку

Білок	Вміст у знежиреному молоці г/100мл	Молекулярна маса	Ізоєлектрична точка pHi
Казеїни
αs1-казеїн	1,2…1,5	≈23000	4,46…4,74
αs2-казеїн	0,3…0,4	≈25000	-
χ-казеїн	0,2…0,4	≈19000	5,45-5,77
β-казеїн	0,9…1,1	≈24000	4,83…5,07
Сироваткові білки
β-лактоглобулін	0,2…0,4	≈18000	5,1
α-лактоглобуліни	0,06…0,17	≈14000	4,2…4,5
альбуміни сироватки крові	0,04	≈66000	4,7…4,9
імуноглобуліни	0,04…0,09	150000…1000000	5,5…8,3
лактоферин	(2…35)*10-3	76500	-

Примітка: До білків слід також віднести ферменти та деякі гормони, а також білкові оболонки жирових кульок

 

Біологічні функції майже всіх білків молока добре вивчені, вони добре розщеплюються протеїназами організму людини навіть у нативному стані, тоді як зазвичай глобулярні білки набувають такої властивості тільки після денатурації. Казеїни є гарним джерелом магнію фосфору та кальцію, які знаходяться у співвідношеннях близьких для повного засвоєння організмом. Білки сироватки мають не менше значення. Імуноглобуліни є пасивними носіями імунітету, лактоферин та лізоцим є ферментами, та носять захисну функцію.

Ліпіди. Ліпіди молока в основному складаються з тригліцеридів (молочного жиру) і жироподібних речовин (фосфоліпідів, стреридів і ін.), що входять до складу оболонок. Молочний жир є енергетично цінним компонентом молока, крім того, він обумовлює певний смак і консистенцію молочних продуктів (сиру).

Молочний жир. Вміст жиру в молоці (молочного жиру) коливається від 2,7 до 4,5% (для молока корів). Основні компоненти жиру молока - ацилгліцериди (гліцериди), складають до маси жиру близько 98,5%. Вміст супроводжуючих жирам речовин (омилюваних і неомилюваних ліпідів або природних домішок) в ньому не великий і звичайно дорівнює менше 2%. Вони входять до складу ліпопротеїдних оболонок кульок жиру і частково пов'язані з білками молочної плазми.

Вуглеводи. Основним вуглеводом молока є лактоза. Моносахариди (глюкоза і галактоза) присутні в ньому в меншій кількості, олігосахариди - у вигляді слідів. Після видалення з молока жиру і білка залишається молочна сироватка, яка представляє собою істинний розчин лактози, а також водорозчинних вітамінів і мінеральних солей (в молоці частина лактози зв’язана з іншими вуглеводами і білками). Вміст лактози в молоці досить постійно і складає 4,5...5,2%. Він залежить від індивідуальних особливостей та фізіологічного стану тварин. Так, при зараженні корів маститом різко знижується концентрація лактози в молоці. Лактоза знаходиться головним чином у вигляді двох гідратних α і β-форм. Форми лактози розрізняються просторовим розташуванням ОН-груп по відношенню до першого атома вуглецю глюкози. β-Лактоза солодше α-лактози, володіє більшою розчинністю, кристалізується з розчинів при 
 температурі вище 93,5 °С. Із фізичних властивостей лактози найбільш важливими є розчинність і здатність до кристалізації. У пересичених розчинах молока лактоза легко кристалізується, утворюючи характерні кристали завдовжки 10...20 мкм, і більш великі (100... 150 нм) у сироватці. При температурі нижче 93,5 ° С вона виділяється з однією молекулою кристалізаційної     води в α-гідратній формі; при температурі вище 93,5 'С в безводній 
β-формі. Ферментативний гідроліз і глибокий розпад (бродіння) лактози проходять в молоці і сирній масі під впливом ферментів молочнокислих бактерій. Основним продуктом зброджування лактози є молочна кислота. Молочнокисле бродіння лактози - основний процес при виробництві сирів.

Макроелементи. Основними макроелементами є кальцій, фосфор, магній, калій, натрій і хлор. Вони знаходяться в молоці в більшості у вигляді солей фосфорної і лимонної кислот. Кальцій, магній і фосфор - це найбільш важливі макроелементи молока, які знаходяться в ньому в легкозасвоюваній формі і в добре збалансованих співвідношеннях. Вони мають виключно важливе фізіологічне і біохімічне значення для тварин і людини, особливо для новонароджених. Їх сполуки також грають велику роль в процесах переробки молока. Вміст кальцію коливається від 100 до 140 мг на 100 см3 молока. Воно залежить від раціонів годівлі, породи тварин, стадії лактації та пори року. Близько 22% всього кальцію міцно пов'язане з казеїном, остання кількість (78%) складають солі: фосфати - у вигляді Са3(Р04)2, СаНР04, Са(Н2Р04)2 і інших більш складних солей; цитрати - у вигляді 
 Саз(С6Н507)2, Са(С6Н607). Кальцій присутній в молоці в основному в колоїдній формі (30% - у вигляді колоїдного фосфату кальцію і близько 40% - у вигляді казеїнат-кальцій фосфатного комплексу). На частку істинного розчину приходиться близько 30% всього кальцію, з якого тільки 7... 10% іонізовано, що становить 7... 11,5 мг/см3. Співвідношення цих форм кальцію відіграє важливу роль у підтриманні певної міри дисперсності, гідратації білкових частинок, проходженні сичужного згортання, а також їх стабілізації при тепловій обробці. Нормальною концентрацією кальцію вважається величина рівна 120 мг/см3, якщо вона зменшується до 80 мг/см3, молоко стає «сичужнов’ялим» (при його концентрації понад 160 мг/см3 молоко легко згортається при підвищенні температури). Оптимальним вмістом кальцію в молоці для сироваріння вважається 125... 130 мг/см3. Кількість магнію в молоці становить 12... 14 мг%. Склад солей магнію аналогічний складу солей кальцію, але на частку солей, що знаходяться у вигляді істинного розчину, припадає 65... 70% магнію. Решта магнію входить до складу колоїдного фосфату магнію, а також пов'язана з казеїном. Солі калію і натрію містяться у вигляді істинного розчину - у вигляді добре дисоціюючих хлоридів, фосфатів і цитратів. Вони мають більше фізіологічне значення - створюють нормальний осмотичний тиск крові та молока, а також входять до складу буферних систем.

Мікроелементи. До мікроелементів, складовим в сумі 0,1% всіх 
 мінеральних речовин, належать: залізо (Ре), мідь (Сі), цинк (2п), марганець (Мп), кобальт (Со), йод (I), молібден (Мо), фтор (Р), алюміній(А1), кремній (Si), селен (Se), олово (Sn), хром (Сг), свинець (РЬ) тощо. Мікроелементи молока умовно можна поділити на «природні», тобто надійшли в молоко з клітин молочної залози корови, і «внесені», тобто потрапили в молоко з поверхні тари і обладнання.[3] Більшість мікроелементів мають величезне фізіологічне значення для новонародженого теляти і обумовлюють в значній мірі харчову і біологічну цінність молока для людини. Вони забезпечують побудову та активність життєво важливих ферментів, вітамінів і гормонів. Молочнокислі бактерії, що входять до складу бактеріальних заквасок, чутливі до вмісту деяких мікроелементів в молоці (Fe, Мn, Co та ін). Однак забруднення молока міддю, залізом, оловом, цинком і особливо свинцем, ртуттю, кадмієм та миш'яком становить загрозу для здоров’я людини. Тому їх вміст у молоці обмежений гранично допустимими рівнями.

Ферменти. В молоці є нативні (істинні) ферменти, потрапляють в нього з секреторних клітин молочної залози або безпосередньо переходять з крові. Із молока, отриманого від здорових тварин при нормальних умовах їх утримання, виділено понад 20 нативних ферментів різних класів (оксидоредуктаз, трансфераз, гідролаз, ліаз і ін.). Крім нативних ферментів в молоці містяться численні мікробні ферменти, синтезовані мікрофлорою, що потрапляє в молоко з повітря і інших джерел у процесі отримання, зберігання і транспортування, а також у складі бактеріальних заквасок[3]. Ферменти, що зустрічаються в молоці і молочних продуктах, мають велике практичне значення. Так, деякі ферменти можуть викликати глибокі зміни складових частин молока під час зберігання з появою різних вад смаку і запаху. Розпад ліпідів, білків, зброджування вуглеводів при виробництві сирів відбувається під дією цілого ряду ліполітичних, протеолітичних, окисно-відновних та інших ферментів.

Вітаміни. У молоці містяться практично всі вітаміни, необхідні для нормального розвитку новонародженого в перші тижні і подальшої його життєдіяльності. Більшість вітамінів надходить в організм тварини з кормом і синтезується мікрофлорою. Вміст вітамінів у сирому молоці залежить від кормових раціонів, пори року, фізіологічного стану, породи та індивідуальних особливостей тварини. При цьому залежність вмісту вітамінів від складу кормів більшою мірою характерна для жиророзчинних вітамінів, ніж для водорозчинних. Останні можуть синтезуватися мікрофлорою рубця корови. Вміст деяких вітамінів в молоці змінюється при його транспортуванні, зберіганні і тепловій обробці.

В сирах виявляється велика частина присутніх у молоці жиророзчинних вітамінів і значна кількість водорозчинних вітамінів (останні у великій кількості залишаються в сироватці).

На (рис.2.2) зображена технологічна схема підготовки молока до виробництва сиру.

 

Рисунок 2.2