Устойчивость природной эмульсии при кипячении молока

При технологической обработке молока в первую очередь изменяется внешний слой оболочки, имея неровную, шероховатую, рыхлую поверхность и довольно большую толщину после перемешивания, встряхивания и хранения. Оболочки шариков жира становятся более гладкими и тонкими. Это объясняется десорбцией липопротеидных мицелл из оболочек в плазму. Одновременно с десорбцией мицелл происходит сорбция белков и др. компонентов плазмы молока на поверхности мембраны шариков жира. Вот эти два явления десорбции — сорбции вызывают изменение состава и поверхностных свойств оболочек, что приводит к снижению прочности и частичному разрыву.

В процессе тепловой обработки молока уже происходит частичная денатурация мембранных белков, что способствует дальнейшему снижению стабильности оболочек шариков жира. Они могут быть разрушены довольно быстро и в результате специального механического воздействия: например, при производстве масла, при действии концентрированных кислот и щелочей, амилового спирта.

Стабильность жировой эмульсии в первую очередь объясняется возникновением на поверхности капелек жира электрического заряда за счет содержания на поверхности оболочки жирового шарика полярных групп — фосфолипидов, СООН, NH₂, СООН — группы маловой кислоты белковых и углеводных компонентов. Значит на поверхности создается суммарный отрицательный заряд (изоэлектрического тока — рН 4,5). К отрицательно заряженным группам присоединяется катион кальция, магния и др. В результате образуется второй электрический слой, силы отталкивания которого превышают силы притяжения. И поэтому не происходит расслоения эмульсии, кроме того дополнительно стабилизирует жировую эмульсию гидратная оболочка, которая образуется вокруг полярных групп мембранных компонентов.

Вторым фактором устойчивости жировой эмульсии является создание на границе раздела фаз структурно-механического барьера за счет того, что оболочки жировых шариков обладают повышенной вязкостью, механической прочностью и упругостью, которые препятствуют слиянию шариков. Этот фактор наиболее сильный фактор стабилизации концентрированных эмульсий, например, высокожирные сливки. Следовательно, для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока и сливок в процессе выработки молочных продуктов необходимо стремиться сохранить неповрежденными оболочки шариков жира и не снижать степень их гидратации. Для этой цели надо сократить до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортивке, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку, т. к. длительная выдержка при высоких температурах может вызвать значительную денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности. А также для стабилизации жировой эмульсии необходимо широко применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.

При выработке одних молочных продуктов перед инженером-технологом стоит задача предотвратить агрегирование и коалесценцию шариков жира, то при получении масла наоборот стоит задача разрушить (деэмульгировать) стабильную жировую эмульсию и выделить из нее дисперсную фазу.

Коалесценция — это когда слои дисперсионной среды или адсорбционные слои и частицы сливаются в новые более крупные образования, причем это приводит к заметному разделению фаз.

Агрегация диспергированных частиц с образованием более крупных частиц, которые под действием силы тяжести выпадают в осадок, приводит к флокуляции или коагуляции.

Таким образом, основными факторами устойчивости природной эмульсии при кипячении молока являются коалесценция и агрегация.

Практическая часть

Метод формольного титрования

Метод основан на нейтрализации карбоксильных групп моноаминодикарбоновых кислот белков раствором гидроксида натрия, количество которого, затраченное на нейтрализацию, пропорционально массовой доли белка в молоке.
Цель: определить количество белка в молоке методом формольного титрования

Ход работы:

1. В колбу отмерить пипеткой 10 мл молока, прибавить 10 кап. раствора фенолфталеина и оттитровать из бюретки 0,1н раствором гидроксида натрия до неисчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.

2. В колбу прибавить: 2 мл раствора формалина, свежее нейтрализованного раствором гидроксида натрия до слабо-розового окрашивания по фенолфталеину.

3. Содержимое колбы взболтать до обесцвечивания молока, записать показания бюретки (V₁).

4. Продолжить титрование жидкости, соответствующей окраске молока до прибавления формалина, записать показания бюретки (V₂).

5. Содержание белков рассчитывается:

                  X_б=(V₂-V₁)*1,94

X_б-содержание белков в молоке,%

(V₂-V₁)-количество раствора гидроксида натрия, пошедшего на второе титрование, мл

1,94-коэффициент пересчёта

6. Содержание казеина:

                  X_k=(V₂-V₁)*1,51

X_k-содержание казеина в молоке,%

(V₂-V₁)-количество раствора гидроксида натрия, пошедшего на второе титрование, мл

1,51-коэффициент пересчёта

 

 

Молоко покупное:

V₁=1,3      V₂=3,2

X_б=(3,2-1,3)*1,94=3,68%

X_k=(3,2-1,3)*1,51=2,86%

 

Молоко домашнее:

V₁=1,9      V₂=4,1

X_б=(4,1-1,9)*1,94=4,26%

X_k=(4,1-1,9)*1,51=3,32%

 

Кефир

V₁= 9,4                         V₂=11,4

X_б=(11,4-9,4)*1,94=3,8%

X_k=(11,4-9,4)*1,51=3,02%

 

Вывод: с помощью формольного титрования определили количества белка в молоке и убедились,что в домашнем молоке белка больше, чем в покупном и в кефире.

 

Заключение

Молоко содержит все питательные вещества, необходимые для поддержания жизни и развития молодого организма.

Высокая питательная ценность молока обусловлена не только содержанием в нём белковых веществ, жира, углеводов, минеральных солей и благоприятным их соотношением, но и специфическим составом указанных компонентов. Фактически нет другого пищевого продукта, который по питательной ценности равен молоку. В 1 л молока содержится: 32 г белка, 32 г молочного жира, 48 г молочного сахара, а также минеральные соли и почти все известные витамины, необходимые организму человека любого возраста.

Молоко является исключительно важным источником минеральных веществ, в особенности кальция и фософра; роль молока и молочных продуктов в обеспечении организма другими минеральными веществами, в частности микроэлементами, менее значительна.

Общая калорийность молока составляет 2720 · 10³ Дж/кг (650 ккал/кг).

Таким образом в молоке содержится казеин, сывороточный белок, лактоальбумин, лактоза, глюкоза, галактоза, кальций, железо, медь, калий, натрий, хлор, витамины: А, Д, Е, С, В₆, В₁₂, В₃, ниацин, рибофлавин, тиамин, фолацин, биотин. А также мы определили практически содержание белка в молоке и кефире.

 

 

Список используемой литературы

 

1. Рогожин В.В. Биохимия молока и молочных продуктов: Учебное пособие.-СПб: ГИОРД, 2006г.-320 с.

2. Черников М.П. Протеолиз и биологическая ценность белков. М.: Медицина, 1975г.- 231 с.

3. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов./ Г.В Твердохлеб, Э.Х. Диланян, Л.В. Чекулаева, Г.Г. Шиллер.- М.: Агропромиздат, 1991г.- 463 с.

4. Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов. М.: Колосс, 2004г.- 456 с.

5. И.А Рогов, Л.В.Антипова, Н.И.Дунченко. Химия пищи. М.: Колосс, 2007г.-853 с.

6. http://sportbok.narod.ru/Dobav/dob18.html

7. http://refak.ru/referat/8600/

 

1. [1] Рогожин В.В. Биохимия молока и молочных продуктов: Учебное пособие.-СПб: ГИОРД, 2006г.-320 с.

 

2. [2] Черников М.П. Протеолиз и биологическая ценность белков. М.: Медицина, 1975г.- 231 с.

 

[3] http://sportbok.narod.ru/Dobav/dob18.html

3. [4] Рогожин В.В. Биохимия молока и молочных продуктов: Учебное пособие.-СПб: ГИОРД, 2006г.-320 с.