- •Российской федерации
- •Тема 1. Роль отечественных ученых в развитии науки
- •Тема 11. Физико-химические, органолептические и техноло-
- •Тема 12. Физико-химические изменения молока при его
- •Тема 13. Физико-химические и биохимические изменения
- •Тема 1. Роль отечественных ученых в развитии науки «химия и физика молока»
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. Современное состояние молочной промышленности, основные направления развития технологии молочных продуктов и задачи исследований в области химии и физики молока
- •Тема 3. Роль молока и молочных продуктов в питании человека. Экономические аспекты рационального использования молока в производстве молочных продуктов
- •Тема 4. Общая характеристика химического состава молока
- •Компоненты молока
- •10.Как изменяются состав и свойства молока при заболеваниях коров маститом?
- •Тема 5. Белки молока
- •ИrG1 (1,2-3,3%) b-лактоглобулин Электрофо- мочевина
- •5.2. Структура белков
- •5.3. Состав белков: элементарный и аминокислотный
- •5.4. Физико-химические свойства белков
- •5.5. Химические свойства белков
- •5.6. Биосинтез белков в молочной железе
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6. Липиды молока
- •6.1. Значение липидов. Классификация
- •6.2. Глицеридный состав молочного жира
- •6.3. Жирнокислотный состав молочного жира
- •6.4. Физико-химические свойства молочного жира
- •6.5. Химические свойства молочного жира
- •6.6. Фосфолипиды, стерины и другие липиды
- •6.7. Биосинтез липидов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7. Углеводы молока
- •7.1. Общая характеристика углеводов молока. Значение лактозы
- •7.2. Структура лактозы, ее изомерные формы и физические свойства
- •7.3. Химические свойства лактозы
- •7.4. Биосинтез лактозы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8. Минеральные вещества молока
- •8.1. Общая характеристика минеральных веществ. Солевой состав молока
- •Ионы Макроэлементы Микроэлементы
- •8.2. Солевое равновесие молока. Факторы, влияющие на солевое равновесие
- •8.3. Роль макро- и микроэлементов в молоке и молочных продуктах
- •Контрольные вопросы
- •Тема 9. Биологически активные и другие вещества молока
- •Витамины молока и их биологическая роль
- •Гормоны и газы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 10. Молоко как полидисперсная система
- •10.1. Общая характеристика дисперсных систем
- •10.2. Молоко как коллоидная система
- •10.2.1. Структура мицелл казеина, обусловливающая коллоидное состояние золя
- •10.2.2. Условия дестабилизации коллоидного состояния золя и формирование геля при различных способах коагуляции
- •10.3. Молоко как эмульсия жира в плазме
- •10.3.1. Факторы агрегативной устойчивости жировой эмульсии
- •10.3.2. Факторы нарушения устойчивости жировой эмульсии
- •10.4. Молоко как истинный раствор
- •Контрольные вопросы
- •Тема 11. Физико-химические, органолептические и технологические свойства молока
- •Плотность
- •Титруемая кислотность
- •11.3. Активная кислотность и буферные свойства
- •Окислительно-восстановительный потенциал
- •Вязкость и поверхностное натяжение
- •Осмотическое давление и температура замерзания молока
- •Электропроводность и теплофизические свойства
- •Органолептические свойства
- •Технологические свойства
- •Контрольные вопросы
- •Тема 12. Физико-химические изменения молока при его хранении и обработке
- •10.Какие изменения происходят в солевой системе при тепловой обработке молока?
- •11.Какие изменения происходят в жировой фазе при тепловой обработке молока?
- •12.Как изменяется активность ферментов при тепловой обработке молока?
- •Тема 13. Физико-химические и биохимические изменения составных частей молока
- •3 Надф`
- •2Адф Ацетат Ацетальдегид
- •2Атф надф·н2
- •2 Пентозо-5-фосфат атф
- •13.2.4. Изменения липидных компонентов
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
6.4. Физико-химические свойства молочного жира
Из физико-химических свойств практический интерес представляют способность молочного жира к плавлению и кристаллизации.
На плавление молочного жира оказывают влияние три фактора:
вид кислотных компонентов в триацилглицеринах;
распределение жирных кислот в триацилглицеринах;
полиморфные формы кристаллов жира.
Триацилглицерины с ненасыщенными и низкомолекулярными жирными кислотами характеризуются более низкой температурой плавления, чем триацилглицерины с насыщенными высокомолекулярными кислотами.
Диапазон температур плавления триацилглицеринов очень широк: от 65оС для трипальмитина до 5оС для триолеина.
Говорить о температуре плавления молочного жира в строгом смысле этого слова нельзя, так как в отличие от чистых химических соединений он не имеет четко выраженной температуры плавления (часть триацилглицеринов в молочном жире присутствует в жидком виде).
При плавлении молочного жира протекают два процесса: плавление твердых триацилглицеринов и растворение твердых триацилглицеринов в жидкой жировой фазе. В свежевыдоенном молоке молочный жир представляет собой относительно гомогенную систему и образует с плазмой молока эмульсию. При охлаждении молока молочный жир становится перенасыщенным по отношению к некоторым триацилглицеринам, имеющим высокую температуру плавления, которые образуют твердую фазу – кристаллы. Первые отвердевшие триацилглицерины появляются при температуре от 19 до 25оС, а полное отвердевание произойдет при минус 40оС. При любой температуре в интервале между 25оС и минус 40оС молочный жир представляет собой систему из жидкой и твердой фаз.
Триацилглицерины в твердом состоянии образуют кристаллы, которые могут иметь различную форму и перходить из одной формы в другую. Это явление называется полиморфией и обусловлено исключительно полиморфизмом жирных кислот, входящих в состав ацилглицеринов.
Полиформизм – способность вещества образовывать несколько кристалических модификаций, отличающихся параметрами кристаллической структуры и, соответственно этому, физическими свойствами, например температурой плавления и плотностью. Образование той или иной полимерной модификации зависит от внешних факторов, в первую очередь от температуры и давления. Триацилглицерины молочного жира в зависимости от условий отвердевания способны образовывать четыре полиморфные модификации (формы): нестабильную γ-форму, неустойчивую α-форму, сравнительно устойчивую β’-форму и наиболее стабильную β-форму. Они различаются характером построения кристаллической решетки, удельным объемом, конфигурацией и величиной кристаллов, температурами плавления. Метастабильные формы γ, α и β’ обладают способностью превращаться из одной формы в другую только в направлении от менее стабильной к более стабильной, то есть γ→α→β’→β.
При кристаллизации группы триацилглицеринов образуют смешанные кристаллы, состоящие из родственных по химической природе и физическим свойствам ацилглицеринов, например SSPиPPP;SOOиSOS;SSSиSOS(S-стеариновая, Р-пальмитиновая , О-олеиновая кислоты, входящие в состав троиацилглицеринов). Кристаллизация – это экзотермический процесс, при котором освобождается теплота кристаллизации. В молочном жире процесс начинается с образования зародышей кристаллов, а затем происходит рост кристаллов. В процессе технологической обработки молоко или сливки подвергаются различным температурным воздействиям, что ведет к повторяющимся частичным процессам кристаллизации и плавлению молочного жира. Направленное регулирование технологических режимов обработки сливок позволяет обеспечить определенное соотношение полиморфных форм кристаллов в жировой фазе, образование смешанных кристаллов, снижение связи белковых оболочек жировых шариков с прилегающим к ним жиром и тем самым снижение устойчивости жировой эмульсии. Именно эти факторы играют определяющую роль при выделении из сливок жировой фазы и получении масляного зерна в производстве сливочного масла требуемой структуры и консистенции методом сбивания.
Как уже отмечалось, физико-химические свойства молочного жира определяются свойствами, количественным соотношением и распределением жирных кислот в составе триацилглицеринов. Для их характеристики служат так называемые константы или числа.
Йодное число – характеризует содержание ненасыщенных триацилглицеринов в молочном жире. Определение его основано на реакции присоединения галогена по месту расщепления двойных связей в молекулах жирных кислот и выражается в граммах йода, присоединившегося к 100 г жира (йодное число молочного жира – от 25 до 46). Используют как показатель консистенции молочного жира и для выбора температурных режимов обработки сливок.
Число рефракции – показатель, соответствующий величине преломления лучей света в молочном жире. Зависит от содержания ненасыщенных триацилглицеринов и определяется с помощью рефрактометра (от 39 до 46).
Число омылениявыражается количеством миллиграммов гидроксида калия, необходимым для омыления триацилглицеринов и нейтрализации СЖК, входящих в состав 1 г жира (для молочного жира составляет от 220 до 234, что значительно выше по сравнению с другими животными и растительными жирами). Высокое число омыления молочного жира является следствием повышенного содержания в нем низкомолекулярных кислот.
Число Рейхерта-Мейссля – характеизует наличие в жире летучих жирных кислот, растворимых в воде (масляной и капроновой). Определяется путем оттитровывания гидроксидом натрия отогнанных из 5 г жира летучих жирных кислот; для молочного жира составляет от 20 до 35, что значительно выше этого показателя для других жиров животного и растительного происхождения. По величине этого числа можно судить о соотношении жировых компонентов в молочных продуктах с комбинированной жировой фазой.
Число Поленске - характеризует наличие в жире летучих жирных кислот, нерастворимых в воде ( каприловой и каприновой, частично лауриновой). Определяется по количеству гидроксида натрия, израсходованного на нейтрализацию этих кислот, отогнанных из 5 г жира. Для молочного жира составляет от 1,9 до 5,0, что несколько выше по сравнению с другими животными жирами и растительными маслами, за исключением кокосового и пальмоядрового.