Биотехнология», 270500 «Технология бродильных производств и виноделие» Бийск 2006
|
|
Скачать 0.58 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова» Бийский технологический институт (филиал) Е.В. Аверьянова, Е.П. Каменская СОСТАВ И ПРИМЕНЕНИЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсам «Пищевая химия», «Основы химии и технологии пищевых производств», научно-исследовательских и курсовых работ для студентов всех форм обучения специальностей 070100 «Биотехнология», 270500 «Технология бродильных производств и виноделие» Бийск 2006 УДК 637.344 Аверьянова, Е.В. Состав и применение молочной сыворотки: методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по курсам «Пищевая химия», «Основы химии и технологии пищевых производств», научно-исследовательских и курсовых работ для студентов всех форм обучения специальностей 070100 «Биотехнология», 270500 «Технология бродильных производств и виноделие» / Е.В. Аверьянова, Е.П. Каменская. Алт. гос. тех. ун-т, БТИ. Бийск. Изд-во Алт. гос. тех. ун-та, 2006. 42 с. В настоящих методических рекомендациях рассмотрены вопросы, касающиеся химического состава и свойств молочной сыворотки, способы выделения и анализ компонентов молочной сыворотки – казеина и молочного сахара. Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Биотехнология». Протокол № 70 от 17.11.05 Рецензент: к.т.н. Широкова Е.Н. (ПЛ-22, г. Бийск) Аверьянова Е.В., Каменская Е.П., 2006 БТИ АлтГТУ, 2006 ВВЕДЕНИЕ Направленное биоэнергетическое воздействие на молоко как сложную полидисперсную систему приводит к ее разделению на белково-жировой концентрат (сыр, творог, казеин) и фильтрат (молочную сыворотку). Таким образом, молочная сыворотка является естественным побочным продуктом при производстве сыров, творога, молочно-белковых концентратов и по современной классификации может быть отнесена к вторичным сырьевым ресурсам молочной промышленности. Объемы получаемой молочной сыворотки достигают 90 % и более от объема перерабатываемого на белково-жировые концентраты молока. Молочная сыворотка обладает пищевой и биологической ценностью, имеет специфический химический состав, физико-химические свойства, структурно-механические, оптические, теплофизические и электрические характеристики [1]. Переработка и использование молочной сыворотки является одним из самых актуальных вопросов молочной промышленности. Рациональное использование молочной сыворотки заслуживает внимания как с точки зрения полной утилизации всех составных частей молока, так и с точки зрения проблемы охраны окружающей среды [2]. 1 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫВОРОТКИ ^ Вторичное сырье содержит почти все питательные вещества молока, т. е. обладает высокой пищевой ценностью при сравнительно низкой энергетической ценности. В сыворотке остаются большая часть биологически важных сывороточных белков, минеральных веществ, водорастворимых витаминов молока и почти весь молочный сахар. В таблице 1 представлен состав сыворотки по основным компонентам. ^ Химический состав, энергетическая или пищевая ценность и физические свойства молочной сыворотки зависят от способов ее получения. Молочная сыворотка побочный продукт при производстве сыров, творога. Наибольший интерес и практическую ценность представляют подсырная и творожная сыворотки. Подсырная сыворотка бывает жирной и обезжиренной, несоленой или соленой с различным количеством соли. Получают ее при сычужном свертывании молока с введением культур бактерий в виде закваски и CaCl2 [1]. Состав творожной сыворотки также бывает разным. Он зависит от способа производства творога: сычужного или кислотного, с отвариванием или без него. Молочную сыворотку, полученную от кислотного свертывания молока в результате накопления молочной кислоты (результат сбраживания лактозы), называют кислой или творожной. Состав различных видов сыворотки приведен в таблице 2. В сыворотку независимо от ее вида переходит до 50 % сухих веществ (СВ) молока, в том числе углеводы, белковые вещества, минеральные соли, молочный жир. Всего в сыворотке обнаружено более 200 соединений. Распределение сухого остатка молочной сыворотки по основным компонентам показано в таблице 3. Таблица 1 – Компонентный состав сыворотки
Таблица 2 – Химический состав различных видов сыворотки
Таблица 3 – Состав сухого остатка молочной сыворотки
Основной объем в СВ сыворотки занимает углевод лактоза (около 70 %). На долю других компонентов (несахаров) приходится 30 %, из которых основное место занимают белковые вещества. 1.2.1 Углеводы В молочной сыворотке углеводы представлены дисахаридом лактозой, моносахарами глюкозой и галактозой. В творожной сыворотке содержится от 0,7 до 1,6 % глюкозы, в подсырной лишь её следы. Наличие сахаров этой группы обусловлено гидролизом лактозы в процессе производства творога. Из других углеводов в сыворотке обнаружены арабиноза, лактулоза и аминосахарид амилоид. Имеются в сыворотке и серологически активные олигосахариды, близкие к групповым веществам (L) крови [3]. 1.2.2 Азотистые вещества В молочной сыворотке азотистые вещества представлены белковыми и небелковыми органическими соединениями. Из 0,134 мг азота, содержащегося в 100 мл сыворотки, около 65 % приходится на долю белковых веществ и 35 % на небелковые соединения. Количество белковых азотистых соединений в молочной сыворотке составляет от 0,5 до 0,8 %. При этом следует учитывать, что данный показатель зависит от вида сыворотки (таблица 4). Таблица 4 – Состав белкового азота
Наименьшее количество белков переходит в молочную сыворотку при хлоркальциевом способе осаждения белков молока. Белковые азотистые соединения молочной сыворотки неоднородны. На долю лактоальбуминовой фракции приходится от 0,4 до 0,5 %, лактоглобулиновой – от 0,06 до 0,08 %, протеазопептонной – от 0,06 до 0,18 % [4]. Состав небелковых азотистых соединений молочной сыворотки и её количественная характеристика приведены в таблице 5. Таблица 5 – Состав небелковых азотистых соединений сыворотки
Около 50 % небелковых азотистых соединений относится к моче-вине, более 20 % является свободными аминокислотами. В молочной сыворотке содержатся все незаменимые аминокислоты. Общее содержание аминокислот в сыворотке разных видов показано в таблице 6. Состав подсырной от состава творожной сывороток по общему содержанию аминокислот отличается незначительно, однако свободных аминокислот в творожной сыворотке содержится в 3,5 раза, а незаменимых свободных в семь раз больше, чем в подсырной, в основном из-за относительно большого содержания валина, фенилаланина, лейцина, изолейцина. Таблица 6 Общее содержание аминокислот в сыворотке
1.2.3 Минеральные вещества В молочной сыворотке минеральные вещества весьма разнообразны. В сыворотку переходят практически все соли и микроэлементы молока, соли, вводимые в процессе производства. Степень перехода некоторых элементов колеблется от 80 до 100 %. Абсолютное содержание основных зольных элементов в сыворотке (в миллиграмм процентах) составляет: калия – от 90 до 190; магния – от 9 до 20; кальция – от 40 до 110; натрия – от 3 до 5; фосфора – от 4 от 10; хлора – от 8 до 11. Минеральные вещества в сыворотке находятся в форме истинного и молекулярного растворов, в коллоидном и нерастворенном состояниях, в виде солей органических и неорганических кислот. Так, из неорганических солей в сыворотке содержится 67 % солей фосфора, 78 % солей кальция, 80 % солей магния. Состав основных элементов золы творожной сыворотки несколько отличается от состава основных элементов золы подсырной сыворотки (таблица 7) [2]. Таблица 7 – Состав основных элементов золы в различных видах сыворотки
1.2.4 Витамины В молочной сыворотке витамины представлены водораствори-мыми и жирорастворимыми. В сыворотку переходит значительная часть водорастворимых и небольшое количество жирорастворимых витаминов молока. Степень перехода некоторых витаминов в сыворотку показана в таблице 8. Таблица 8 – Степень перехода витаминов в сыворотку
Как в подсырную, так и в творожную сыворотку переходит лишь некоторая часть жирорастворимых витаминов, что связано со степенью использования жира. Их содержание несколько больше в творожной сыворотке. Водорастворимые витамины переходят в сыворотку почти полностью, причем в подсырной сыворотке их содержится значительно больше, чем в творожной. Количество рибофлавина в сыворотке даже несколько больше, чем в молоке, что обусловлено жизнедеятельностью молочнокислых бактерий закваски в процессе производства основного продукта [1]. Абсолютное содержание витаминов в подсырной и творожной сыворотках показано в таблице 9. Таблица 9 – Абсолютное содержание витаминов в сыворотке
Специфическая окраска молочной сыворотки (желтовато-зеленый цвет) также объясняется наличием рибофлавина, особенно это заметно после очистки от белка. 1.2.5 Органические кислоты В молочной сыворотке органические кислоты представлены молочной, лимонной, уксусной, муравьиной, пропионовой, масляной и некоторыми другими, основная доля из которых приходится на молочную. Молочная кислота является продуктом жизнедеятельности молочнокислых бактерий и образуется из лактозы. Частично в сыворотке она находится в виде лактатов [4]. Содержание молочной кислоты в различных видах сыворотки показано в таблице 10. Таблица 10 – Содержание молочной кислоты в различных видах сыворотки
Количество остальных кислот, которые, за исключением лимонной, также являются продуктами жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, колеблется в значительных пределах и зависит от способа производства основного продукта. В процессе производства казеина в сыворотку переходит некоторое количество минеральных кислот соляной или серной, что следует учитывать при организации переработки и использовании казеиновой сыворотки. 1.2.6 Ферменты В сыворотке обнаружены ферменты типы гидролаз, фосфорилаз, ферменты расщепления, окислительно-восстановительные, ферменты переноса и изомеризации. Следует учитывать, что практически в молочной сыворотке отмечают наличие протеолитических ферментов (протеиназ), которые способствуют расщеплению белковых веществ. Для их инактивации необходима тепловая обработка сыворотки при температуре выше 60С. Ферменты типа гидролаз (липазы, фосфорилазы) могут вызывать прогоркание сыворотки, а лактаза, образуемая многочисленными бактериями, участвует в расщеплении лактозы. Потери лактозы при самосквашивании сыворотки показаны в таблице 11. Таблица 11 – Потери лактозы при самосквашивании сыворотки
В творожной сыворотке ферментные системы более выражены, чем в подсырной. Исключение составляет сычужный фермент, который переходит в подсырную сыворотку в количестве от 23 до 75 % от введенного в молоко. В молочной сыворотке, особенно в творожной, отмечено наличие антибиотических веществ [2]. 1.2.7 Газы В молочной сыворотке газы представлены кислородом, азотом и углекислым газом. Содержатся они в несколько меньшем количестве, чем в исходном молоке (из-за тепловой и механической обработки). В процессе хранения количество газа, особенно при загрязнении сыворотки посторонней микрофлорой, может резко нарастать, что приводит к ее вспениванию. Физические свойства молочной сыворотки приведены в таблице 12. Таблица 12 – Физические свойства молочной сыворотки
В процессе производства некоторых видов сыра часть сыворотки получается соленой. По данным ряда сыродельных заводов содержание поваренной соли в подсырной сыворотке составляет от 0,1 до 4,0 %. Изменение основных показателей состава и свойств подсырной сыворотки в зависимости от дозировки поваренной соли показано в таблице 13. Таблица 13 – Изменение основных показателей подсырной сыворотки
Достаточно широкие пределы колебаний состава и свойств молочной сыворотки следует учитывать при организации ее переработки и использовании. Особенно это касается соленой и разбавленной водой подсырной сыворотки. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям