2. От каких факторов зависит устойчивость белков при сгущении молока?
3. Как влияют режимы пастеризации на вязкость сгущенного молока с сахаром?
4. Как изменяется жировая фаза при сгущении молока с сахаром?
5. Для чего необходимо быстро охлаждать сгущенное молоко с сахаром?
6. Какие процессы происходят при выработке сгущенного стерилизованного молока?
7. Каковы причины загустевания сгущенного молока с сахаром и меры его предупреждения?
Лекция 25
БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА
ДЕТСКИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
25.1 Состав и свойства женского молока
При разработке ассортимента и рецептур молочных продуктов для детского питания за эталон принимают женское молоко. По составу оно отличается от молока сельскохозяйственных животных (ближе всего к нему кобылье молоко). Основное сырье при производстве детских молочных продуктов - коровье молоко, поэтому необходимо знать отличие его состава от состава женского молока (табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная характеристика женского и коровьего молока
| Показатель | Молоко | |
| женское | коровье | |
| Массовая доля, %: сухих веществ жира белка в том числе: казеина сывороточных белков углеводов минеральных веществ | 11,8 – 12,9 3,3 – 5,3 0,9 – 1,1 0,3 – 0,4 0,5 – 0,7 6,6 – 7,0 0,2 – 0,3 | 12,0 3,6 3,2 2,6 0,6 4,6 0,7 |
| Кислотность, °Т | 6,0 – 13,0 | 17,0 |
| Плотность, кг/м3 | 1032 | 1029 |
Белков в женском молоке в 3 - 3,5 раза меньше, чем в коровьем, углеводов почти в 1,6 раза больше, содержание жира примерно одинаково, минеральных веществ в 3 раза меньше (пониженное содержание солей и белков обусловливает низкую кислотность и буферную емкость женского молока). Имеются и качественные различия отдельных составных частей молока.
Женское молоко содержит около 1,0% белков. В коровьем молоке преобладает казеин (около 80%), в женском молоке, относящемся к альбуминовому типу, - сывороточные белки (около 65%). От соотношения белковых фракций зависит характер белкового сгустка, образующегося в желудке ребенка под действием сычужного фермента. При свертывании женского молока белки выпадают в виде мелких хлопьев. Поэтому они легче перевариваются и усваиваются, чем белки коровьего молока, которые образуют плотный, труднодоступный для воздействия желудочного сока сгусток. Образованию плотного сгустка из коровьего молока способствуют также более крупный размер казеиновых частиц (80 нм по сравнению с 42 нм в женском молоке) и повышенное содержание в нем солей кальция.
При этом имеются отличия фракционного состава казеина - в коровьем молоке преобладают as- и β-казеины, в женском - β-казеин. Основным сывороточным белком коровьего молока является β-лактоглобулин, женского молока - α-лактальбумин и иммуноглобулины .
Белки женского молока содержат, по сравнению с белками коровьего молока, больше незаменимых аминокислот, которые находятся в наиболее благоприятных для грудного ребенка соотношениях.
Жир женского молока более тонко диспергирован, чем жир коровьего. Размер жировых шариков женского молока колеблется от 0,5 до 5 мкм. В жире женского молока содержится меньше высокоплавких триглицеридов и больше легкоплавких, чем в жире коровьего. Все это способствует лучшему всасыванию, расщеплению и усвоению жира организмом ребенка. Различен жирнокислотный состав молочного жира. Жир женского молока содержит в 1,5 - 2 раза больше ненасыщенных кислот, чем жир коровьего. В жире женского молока гораздо больше незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Так, линолевой кислоты в нем в 5—10 раз больше, чем в жире коровьего молока. Он содержит очень важную для детского организма арахидоновую кислоту, которой почти нет в жире коровьего молока.
Женское молоко, в отличие от коровьего, содержит больше молочного сахара (около 6%). Но, наряду с молочным сахаром, в нем представлены более сложные олигосахариды (0,3 - 1%), стимулирующие рост бифидобактерий. Бифидобактерии играют важную роль в развитии детского организма, предотвращая размножение гнилостных и патогенных бактерий в кишечнике.
Минеральных веществ в женском молоке почти в 3 раза меньше, чем в коровьем, в том числе в нем в 3 - 4 раза меньше кальция, магния, натрия, в 6 раз меньше фосфора и т. д. Женское молоко значительно богаче коровьего микроэлементами - железом, медью, йодом и др.
Женское молоко значительно богаче коровьего витаминами А, Е, С, РР, но беднее витаминами В,, В2, В6, В12 и биотином.
Для женского молока характерна высокая активность гидролитических ферментов - липазы, амилазы, протеазы (грудной ребенок имеет слабую ферментную систему, ферменты молока матери помогают ему в переваривании пищи). Оно содержит также во много раз больше лизоцима и лактоферрина (содержание которых составляет 39 и 150 мг на 100 мл), которые вместе с иммуноглобулином и другими бактерицидными веществами обусловливают высокие антибактериальные свойства женского молока.
25.2 Методы приближения молочных смесей
к женскому молоку
В целях приближения, или адаптации (от лат. adaptare - приспособлять), коровьего молока к составу женского молока в смесях необходимо снизить количество белков, изменить соотношение белковых фракций, минеральных веществ, повысить содержание полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и других компонентов.
При использовании коровьего молока для выработки продуктов детского питания необходимо, в первую очередь, изменить характер свертывания казеина, который зависит от концентрации белка, его дисперсности и содержания солей кальция. Для смягчения сычужного сгустка при выработке сухих молочных продуктов из смеси частично удаляют ионы кальция путем внесения цитратов натрия и калия, разбавляют их мукой и т. д.
Для модификации белкового и минерального состава смесей в настоящее время широко применяют молочную сыворотку. Так, при выработке продукта «Виталакт» и др. применяют сухие гуманизированные добавки (СГД-2), которые снижают в смеси общее количество белков и обеспечивают соотношение казеина и сывороточных белков, равное 65:35 или 50:50. Перспективно также использовать для производства молочных продуктов концентраты сывороточных белков, выделенных из молочной сыворотки с помощью ультрафильтрации (КГД-УФ, СГД-УФ и др.).
Для повышения биологической ценности жира к молочным смесям добавляют растительные масла, богатые полиненасыщенными жирными кислотами. В нашей стране для этой цели используют растительные масла (25% общего количества жира) - кукурузное, подсолнечное, соевое, оливковое, кокосовое и др. Введение растительных масел способствует сбалансированности смесей по линолевой кислоте (составляющей 15% суммы жирных кислот) и позволяет увеличить содержание токоферолов (витамин Е) и фосфолипидов. Для эмульгирования молочно-жировых смесей следует проводить двухступенчатую гомогенизацию (размер жировых шариков должен быть 1 - 2 мкм).
Содержание углеводов в молочной смеси до его уровня в женском молоке доводят, внося лактозу, сахарозу, глюкозу и др. Вместе с тем, углеводы молочных смесей должны обладать оптимальными свойствами для активного развития бифидофлоры в кишечнике детей. В качестве стимуляторов развития бифидобактерии в нашей стране широко используют углеводные препараты - солодовые экстракты, лакто-лактулозу (содержащую 50% лактозы и 50% лактулозы), β-лактозу.
Витаминный состав молочных смесей приближают к необходимому, вводя в них масляные эмульсии витаминов A, D и Е, а также препараты витаминов группы В (В,, РР, В3, В6 и др.) и аскорбиновую кислоту, вносимых перед сушкой молочной основы. При тепловой обработке молочной основы (пастеризация, сгущение, сушка) количество некоторых витаминов в ней значительно снижается, что необходимо учитывать при производстве молочных продуктов детского питания.
Известно, что коровье молоко имеет, по сравнению с женским молоком, значительно меньше защитных факторов. Поэтому в последние годы при производстве некоторых кисломолочных продуктов («Биолакт» и др.) стали вносить в молочную смесь фермент лизоцим, выделенный из куриных яиц и обладающий антимикробным действием, а также бифидобактерии. Для этой цели выпускают специальные биологически активные добавки (БАД) разных видов.
Контрольные вопросы:
1. В чем состоят основные различия состава и свойств белков женского и коровьего молока?
2. Чем отличаются жир и углеводы женского молока от таковых коровьего?
3. Назовите защитные вещества женского молока.
4. Каким образом приближают белковый состав коровьего молока к составу женского?
5. Какие стимуляторы развития бифидобактерий вносят при создании заменителей женского молока?
Лекция 26
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ