Процеси при виробленні молочного цукру

Якість молочного цукру усіх видів (рафінованого, харчового і цукру-сирцю), вироблюваного з молочної сироватки, визначається чистотою виділення лактози, тобто змістом у ній домішок (білків, мінеральних речовин і ін.), і розмірами кристалів. Тому головними фізико-хімічними процесами при виробленні молочного цукру є очищення молочної сироватки від домішок і кристалізація лактози з перенасичених сироваткових сиропів.

Очищення сироватки від домішок. До домішок молочної сироватки, що особливо важко видаляти, відносяться білки, мінеральні і забарвлюючі речовини. Вони знижують якість готового молочного цукру. Наприклад, при наявності білків внаслідок утворення коричневих меланоїдінів можуть з'явитися вади кольору продукту. Крім того, домішки гальмують процес кристалізації лактози і збільшують її відхід у меласу.

Для очищення сироватки від білків найчастіше застосовують кислотно-лужний спосіб коагуляції (підкислення сироватки кислотою або кислою сироваткою і наступне її розкислення розчином NаОН або вапняним молоком) у сполученні з тепловою денатурацією білків. Однак найбільш сучасним і ефективним методом виділення білків із сироватки варто вважати метод ультрафільтрації.

Досить повне видалення мінеральних речовин, або демінералізацію сироватки, можна здійснити за допомогою синтетичних смол (у формі катіонітів і аніонітів) різних марок. Особливо гарні результати дає метод електродіалізу— очищення сироватки в електродіалізаторах за допомогою катіонітових і аніонітових мембран і електричного поля, створюваного електродами.

Для ефективного видалення забарвлюючих речовин із сироватки або розчинів цукру-сирцю варто використовувати різні адсорбенти: активовані висвітлюючі вугілля, вибілюючі глини, діатоміт, синтетичні смоли й ін.

Кристалізація лактози. Виділення молочного цукру зі згущеного перенасиченого сироваткового сиропу проходить аналогічно кристалізації лактози при виробництві згущеного молока з цукром. При цьому лактоза випадає у виді кристалів правильної і неправильної форми. Нам необхідно домогтися одержання однорідних великих (середнього розміру 100—150 мкм) кристалів правильної форми (мал.).

Кристали молочного цукру

Величина, форма кристалів і повнота випадання молочного цукру залежать від ступеня чистоти і згущення ирова точного сиропу і швидкості його охолодження.

В міру підвищення чистоти і концентрації сухих речовин у сиропі збільшується вихід молочного цукру. Однак внаслідок утворення більшого числа центрів кристалізації зменшується середній розмір кристалів лактози і вони можуть мати неправильну форму. При швидкому охолодженні сиропу виходять, як правило, дрібні кристали молочного цукру, при повільному — великі. Тому необхідно згущати сироватку до оптимальної концентрації молочного цукру (55%) і проводити повільне охолодження сиропу (до 10—15°С).

На якість молочного цукру також впливає температура наступного сушіння виділених кристалів лактози. Високі температури сушіння (вище 70°С) можуть привести до потемніння продукту внаслідок утворення меланоїдінів.

Контрольні запитання.

1. Чому так важливо використовувати знежирене молоко, сколотини і сироватку на харчові цілі?

2. Як впливає спосіб коагуляції на вміст мінеральних речовин в технічному казеїні?

3. Чим пояснюється широке використання казеїн ату натрію в молочній і харчовій промисловості?

4. Розкажіть про механізм термокальцієвої коагуляції білків знежиреного молока.

5. Які переваги має ультра фільтрація в порівнянні з іншими способами відокремлення білків?

6. Яким вимогам повинен відповідати жировий компонент ЗЦМ?

7. Перерахуйте методи очистки сироватки від білків і мінеральних речовин.

8. Яким чином досягають випадання однорідних великих кристалів молочного цукру із сироваткового сиропу?

Питання в обсязі домашньої контрольної роботи з навчальної дисципліни „Біохімія молока і молочних продуктів”

1. Задачі предмету „ Біохімія молока і молочних продуктів”.

2. Будова молочної залози. Процес утворення та виділення молока.

3. Хімічний склад коров’ячого молока.

4. Вміст та властивості вільної та зв’язаної води в молоці та молочних продуктах.

5. Сухий та сухий знежирений залишок молока.

6. Білки молока, їх склад та номенклатура, класифікація, біологічна роль та стан в молоці.

7. Казеїн – як основний білок молока.

8. Сирова точні білки молока.

9. Молочний жир, його склад і властивості.

10. Лактоза, її будова та властивості.

11. Мікроелементи молока. Соляна рівновага в молоці.

12. Основні ферменти молока, їх властивості та вплив на якість молока і молокопродуктів.

13. Вітаміни молока, їх загальна характеристика, властивості.

14. Побічні хімічні речовини молока, шляхи їх потрапляння в молоко, вплив на мікробіологічні процеси.

15. Фізичні властивості молока. Густина молока.

16. Хімічні властивості молока. Титрована та активна кислотність молока.

17. Зміна складу молока, фізико-хімічних та технологічних властивостей молока під впливом різних факторів (протягом лактаційного періоду, вплив породи, їх хвороб, кормовий раціон, пори року.).

18. Біохімічні та фізико-хімічні зміни молока при охолодженні і тривалому зберіганні.

19. Зміна компонентів та властивостей молока при механічній обробці молока (відцентрове очищення, бактофугування, перекачування, сепарування, гомогенізація).

20. Зміна складових частин та властивостей молока при пастеризації.

21. Бродіння молочного цукру – як основний процес при виробництві кисломолочних продуктів.

22. Роль продуктів молочнокислого та спиртового бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху кефіру.

23. Роль продуктів молочнокислого бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху сметани.

24. Роль продуктів молочнокислого бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху сиру кисломолочного.

25. Фізико-хімічні процеси, що проходять при виробництві морозива.

26. Фактори, що сприяють дестабілізації жирової дисперсії при виробництві масла методом сколочування.

27. Фізико-хімічні процеси при виробництві масла методом сколочування.

28. Фізико-хімічні процеси при виробництві масла методом перетворення високо жирних вершків.

29. Сиро придатність молока. Дозрівання молока.

30. Біохімічні та фізико-хімічні зміни складових частин сиру при дозріванні молока. Зміна білків.

31. Біохімічні та фізико-хімічні зміни молочного жиру, вологи та мінеральних речовин при дозріванні.

32. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються при виробництві плавлених сирів.

33. Фізико-хімічні та біохімічні процеси, що відбуваються при виробництві згущеного молока з цукром.

34. Фізико-хімічні та біохімічні процеси, що відбуваються при виробництві сухого молока.

35. Фізико-хімічні процеси при виробництві молочного цукру.

Питання до заліку по домашній контрольній роботі з навчальної дисципліни

„ Біохімія молока і молочних продуктів”

1. Що вивчає наука біохімія?

2. Яке завдання науки біохімії молока?

3. Що ви знаєте про історію розвитку біохімії молока?

4. Яку будову має молочна залоза?

5. Описати процес біосинтезу білків.

6. Описати процес біосинтезу молочного жиру.

7. Описати процес біосинтезу молочного цукру.

8. Як впливає на склад молока порода корів?

9. Що входить до хімічного складу молока?

10. В якій кількості вода міститься в молоці?

11. В яких станах міститься вода в молоці?

12. З чого складається сухий залишок молока?

13. Який величина є показником натуральності молока?

14. Які властивості має лактоза?

15. Які речовини утворюються в результаті реакції Майара?

16. Яке значення має бродіння молочного цукру в харчовій промисловості?

17. Білки молока, їх номенклатура.

18. Класифікація білків, їх біологічна роль.

19. Які види ліпідів містяться в молоці?

20. Які сполуки входять до складу молочного жиру?

21. Біохімічні та фізико-хімічні основи виробництва кисломолочних продуктів. Дати коротку характеристику.

22. Бродіння молочного цукру. Види та характеристика.

23. Коагуляція казеїну і гелеутворення. Описати процес.

24. Вплив різних факторів на структуру згустку.(склад, температура).

25. Біохімічні процеси, які відбуваються при виробництві просто кваші та ацидофільного молока.

26. Біохімічні процеси, які відбуваються при виробництві кефіру та кумису.

27. Біохімічні процеси, які відбуваються при виробництві сиру кисломолочного.

28. Біохімічні процеси, які відбуваються при виробництві сметани.

29. Вади кисломолочних продуктів.

30. Біохімічні та фізико-хімічні основи виробництва морозива. Дати коротку характеристику.

31. Вплив складу суміші на структуру морозива та його властивості.

32. Вплив механічної та теплової обробки на структуру морозива та його властивості.

33. Біохімічні та фізико-хімічні основи виробництва масла методом сколочування. Дати коротку характеристику.

34. Біохімічні та фізико-хімічні основи виробництва масла методом перетворення високо жирних вершків. Дати коротку характеристику.

35. Відмінності структури масла в залежності від способу виробництва.

36. Вплив структури на консистенцію масла.

37. Вплив структури на стійкість масла при зберіганні.

38. Вади масла.

39. Які процеси лежать в основі виробництва згущених молочних консервів?

40. Які процеси лежать в основі виробництва сухих молочних консервів?

Перелік питань до екзамену з навчальної дисципліни „ Біохімія молока і молочних продуктів ”

1. Задачі предмету „ Біохімія молока і молочних продуктів”.

2. Будова молочної залози. Процес утворення та виділення молока.

3. Хімічний склад коров’ячого молока.

4. Вміст та властивості вільної та зв’язаної води в молоці та молочних продуктах.

5. Сухий та сухий знежирений залишок молока.

6. Білки молока, їх склад та номенклатура, класифікація, біологічна роль та стан в молоці.

7. Казеїн – як основний білок молока.

8. Фізико-хімічні властивості казеїну.

9. Коагуляція казеїну.

10. Сирова точні білки молока.

11. Молочний жир, його склад і властивості.

12. Структура і склад оболонок жирових кульок.

13. Лактоза, її будова та властивості.

14. Реакція мелаїдіноутворення. Її вплив на якість молочних продуктів.

15. Бродіння лактози.

16. Мікроелементи молока. Соляна рівновага в молоці.

17. Мікроелементи молока. Їх фізіологічне та технологічне значення.

18. Основні ферменти молока, їх властивості та вплив на якість молока і молокопродуктів.

19. Вітаміни молока, їх загальна характеристика, властивості.

20. Побічні хімічні речовини молока, шляхи їх потрапляння в молоко, вплив на мікробіологічні процеси.

21. Фізичні властивості молока. Густина молока.

22. Хімічні властивості молока. Титрована та активна кислотність молока.

23. Зміна складу молока, фізико-хімічних та технологічних властивостей молока під впливом різних факторів (протягом лактаційного періоду, вплив породи, їх хвороб, кормовий раціон, пори року.).

24. Біохімічні та фізико-хімічні зміни молока при охолодженні і тривалому зберіганні.

25. Зміна компонентів та властивостей молока при механічній обробці молока (відцентрове очищення, бактофугування, перекачування, сепарування, гомогенізація).

26. Зміна складових частин та властивостей молока при пастеризації.

27. Бродіння молочного цукру – як основний процес при виробництві кисломолочних продуктів.

28. Роль продуктів молочнокислого та спиртового бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху кефіру.

29. Роль продуктів молочнокислого бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху сметани.

30. Роль продуктів молочнокислого бродіння в формуванні консистенції, смаку та запаху сиру кисломолочного.

31. Вади кисломолочних продуктів біохімічного характеру.

32. Фізико-хімічні процеси, що проходять при виробництві морозива.

33. Вади морозива.

34. Склад та властивості вершків, які використовуються для виробництва масла.

35. Фактори, що сприяють дестабілізації жирової дисперсії при виробництві масла методом сколочування.

36. Фізико-хімічні процеси при виробництві масла методом сколочування.

37. Фізико-хімічні процеси при виробництві масла методом перетворення високо жирних вершків.

38. Структура та консистенція масла залежно від способу виробництва.

39. Вади масла біохімічного характеру.

40. Сиро придатність молока. Дозрівання молока.

41. Біохімічні та фізико-хімічні зміни складових частин сиру при дозріванні молока. Зміна білків.

42. Біохімічні та фізико-хімічні зміни молочного жиру, вологи та мінеральних речовин при дозріванні.

43. Фактори, що впливають на тривалість сичужного звертання молока і щільність згустку та сирної маси, пресування та посолу сиру.

44. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються при виробництві плавлених сирів.

45. Вади сирів біохімічного характеру.

46. Фізико-хімічні та біохімічні процеси, що відбуваються при виробництві згущеного молока з цукром.

47. Фізико-хімічні та біохімічні процеси, що відбуваються при виробництві сухого молока.

48. Вади молочних консервів біохімічного характеру.

49. Склад знежиреного молока, маслянки, сироватки.

50. Фізико-хімічні процеси при виробництві молочного цукру.

51. Методика відбору проб молока для проведення досліджень.

52. Методика визначення масової частки жиру в молоці.

53. Методика визначення масової частки жиру в рідких кисломолочних продуктах.

54. Методика визначення масової частки жиру в сметані.

55. Методика визначення масової частки жиру в сирі кисломолочному.

56. Методика визначення масової частки жиру в знежиреному молоці.

57. Методика визначення масової частки жиру в сирі сичужному.

58. Методика визначення масової частки жиру в згущеному молоці.

59. Методика визначення масової частки жиру в сухому молоці.

60. Методика визначення кислотності в молоці.

61. Методика визначення кислотності в рідких кисломолочних продуктах.

62. Методика визначення кислотності в сметані.

63. Методика визначення кислотності в сирі кисломолочному.

64. Методика визначення кислотності в знежиреному молоці.

65. Методика визначення кислотності в сирі сичужному.

66. Методика визначення кислотності в згущеному молоці.

67. Методика визначення кислотності в сухому молоці.

68. Методика визначення масової частки вологи в маслі.

69. Методика визначення фальсифікації молока содою.

70. Методика визначення фальсифікації молока перекиснем водню.

71. Методика визначення фальсифікації молока водою.

72. Методика визначення фальсифікації молока крохмалем.

73. Методика визначення густини молока.

74. Методика визначення чистоти молока фільтруванням.

75. Методика визначення ефективності пастеризації молока.

76. Методика визначення сиропридатності молока (бродильна проба).

77. Методика визначення сиропридатності молока (сичужно-бродильна проба).

78. Методика визначення сухого знежиреного залишку в молоці.

79. Методика визначення степеню зрілості сиру сичужного.

80. Методика визначення сухого знежиреного залишку в маслі.