Глава 1. Литературный обзор

1.1. Особенности химического состава и пищевой ценности молочных товаров

 Молоко и молочные продукты необходимы для питания человека во все периоды его жизни, особенно для питания детей, пожилых людей и больных. Молоко сельскохозяйственных животных - ценный пищевой продукт. Особенно широко используется в питании людей молоко коров, более ограниченно - молоко коз, овец, кобылиц, верблюдиц, ослиц, буйволиц, самок зебу, яка, северного оленя.

Молоко содержит более 200 компонентов, важнейшими из которых являются: вода, легкоусвояемые белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и др. вещества. необходимые для обеспечения нормального роста и жизнедеятельности организма человека любого возраста. Особую ценность представляют белки молока, которые содержат все незаменимые аминокислоты и усваиваются почти полностью (96%), молочный жир, наиболее полноценный из пищевых жиров (усваивается на 95%), молочный сахар, благоприятно влияющий на пищеварение (усваивается на 98%).

В молоке содержатся макро и микроэлементы, участвующие в формировании костной ткани, в восстановлении крови и т. д. Особенно много в молоке солей кальция и фосфора, находящихся в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях. Наличие ферментов и гормонов увеличивает ценность молока как продукта питания. Оно используется для детского питания и как диетический и лечебный продукт при малокровии, туберкулезе, гастрите, отравлениях, заболеваниях печени, почек, желудочно-кишечного тракта, а также как защитный фактор для работающих на предприятиях с вредными для здоровья условиями труда. Химический состав и питательность молока различны и зависят от вида и породы животных, условий их содержания и рациона кормления, периода лактации и др. факторов[9].

Молоко — пища, приготовленная организмом матери. В течение некоторого времени оно служит единственной пищей для новорожденного. Поэтому физиологически оно предназначено удовлетворить все нужды живого организма. Не случайно в связи с этим природа особо позаботилась о молоке. Она щедро наделила его биологически активными веществами, притом в наиболее полезных сочетаниях. В молоке содержатся все вещества, необходимые организму для поддержания жизни и развития. В нем сосредоточено более 120 ценнейших компонентов: до 20 благоприятно сбалансированных аминокислот, около 60 жирных кислот, целый набор сахаров, очень богатый ассортимент минеральных веществ, все виды витаминов, известные в настоящее время, пигменты, фосфатиды, стерины, ферменты, гормоны, микроэлементы и другие вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.

В наибольшем количестве в молоке содержатся углеводы, жиры, белки и минеральные соли. Витамины, ферменты, микроэлементы, гормоны, имунные тела и другие содержатся в ничтожно малых количествах, но роль их в питании человека огромна.

Далее приведены основные компоненты молока.

Белки молока состоят из трех основных видов: казеина, альбумина и глобулина. Все они в сыром молоке находятся в растворенном состоянии. На долю казеина приходится 80% всего молочного белка. Казеин является основным компонентом белковых молочных продуктов — творога, изделий из него и сыров. Альбумина в молоке в пять раз меньше, чем казеина. Глобулин содержится в количестве 0,1%. Он обладает антибиотическими и иммунными свойствами и служит источником антител, которые защищают организм от инфекций.

Все белки молока относятся к группе полноценных, т. е. таких, которые содержат в своем составе все жизненно необходимые аминокислоты (особый вид органических кислот, представляющих огромную физиологическую ценность для организма), в том числе и незаменимые. Последние не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. Отсутствие хотя бы одной из них влечет за собой нарушение обмена веществ. Среди незаменимых аминокислот особо важное значение имеют три: метионин, триптофан и лизин. Метионин регулирует жировой обмен, предотвращает ожирение печени. Потребность человека в метионине составляет 3 г в сутки. Такое его количество содержится в 100 г основного белка молока — казеина.

Лизин тесно связан с кроветворением. Недостаток его в пище приводит к нарушению кровообразования, снижению количества красных кровяных элементов — эритроцитов и к уменьшению содержания в них гемоглобина. При недостатке в пище лизина нарушается азотистое равновесие, отмечается истощение мышц, нарушается кальцификация костей и возникает ряд изменений в печени и легких. Потребность человека в лизине — 3—5 г в сутки. Основным его источником является творог, в 100 г которого содержится 1,3 мг лизина.

Потребность нашего организма в триптофане составляет 3 г в сутки. В молочных белках наибольшее его количество сосредоточено не в казеине, а в альбумине, т. е. в том молочном белке, который менее устойчив. Альбумин при нагревании выше 70°С денатурируется и выгадает в осадок. При кипячении молоко, лишаясь альбумина, теряет вместе с ним и часть триптофана. Содержание триптофана в альбумине в 4 раза больше, чем в других белках молока.

Основным источником триптофана среди молочных продуктов является творог. В 100 г его содержится 0,2 г триптофана.

Соотношение аминокислот в молочном белке является наиболее желательным для человеческого организма.

Молочный жир, как и другие пищевые жиры, — это, прежде всего богатый источник энергии для человеческого организма. Велико также значение его в пластических, восстановительных и других процессах жизнедеятельности. Молочный жир характеризуется рядом замечательных особенностей, выгодно отличающих его от других жиров растительного и животного происхождения. Он имеет низкую температуру плавления — 28—30°С. Это ниже температуры тела человека. Благодаря этому молочный жир в кишечник переходит в жидком состоянии и легче усваивается. Лучшему усвоению его способствует и то, что он находится в молоке в виде мельчайших жировых шариков 0,1—20 микрон. Они имеют огромнейшую поверхность соприкосновения с пищеварительными соками, что также способствует быстрому перевариванию молочного жира. В нем мало содержится стеариновой кислоты. Все это обеспечивает усвояемость молочного жира организмом на 98%, т. е. почти полностью. Молочный жир самый биологически полноценный. Он содержит в своем составе все жизненно важные жирные кислоты (около 60). В их числе и те кислоты, которые не синтезируются организмом и должны поступать с пищей человека. В других жирах содержится всего лишь по 5—7 жирных кислот.

Очень важно наличие в молочном жире полиненасыщенных жирных кислот, предупреждающих развитие атеросклероза. Среди них особенно важна арахидоновая кислота. Она совершенно отсутствует в растительных жирах, ее очень мало во всех животных жирах за исключением молочного.

В большом количестве в молочном жире содержатся и другие противоcклеротические вещества — фосфатиды. Они оказывают решающее влияние на интенсивность всасывания жиров. Содержащийся в фосфатидах фосфор необходим для питания нервной системы.

В молочном жире содержатся также стерины. Среди них особенно важен эргостерин, который под влиянием солнечного света или ультрафиолетового облучения переходит в витамин Д2. В жире молока растворены витамины А, Д, Е и К, которые почти отсутствуют в других жирах.

Углеводы представлены в молоке в основном лактозой, или молочным сахаром. Он, как и другие углеводы, необходим организму в качестве источника энергии для мышечной работы и как составная структурная часть клеток и тканей. Кроме того, углеводы обязательны организму для обеспечения нормальной работы мышц сердца и печени. За счет углеводов обеспечивается поддержание необходимой концентрации сахара в крови. Лактоза — углевод, содержащийся только в молоке. Она имеет ряд особенностей. В частности, лактоза замедленно расщепляется в кишечнике, что имеет громадное значение. Для процесса пищеварения. Под влиянием лактозы ограничиваются процессы брожения в кишечнике и нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры. Поступление в кишечник лактозы способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют развитие в нем гнилостных микроорганизмов. В медицинской практике лактоза используется как послабляющее средство, улучшающее работу кишечника. Она отличается небольшой сладостью: в 6—7 раз менее сладкая по сравнению с сахарозой (сахаром-рафинадом).

Физиологическое значение лактозы состоит также в том, что она является стимулятором нервной системы и служит профилактическим и лечебным средством при сердечно-сосудистых заболеваниях. Усвояемость лактозы 98%[9].

Минеральные соли являются обязательным компонентом пищи. Их отсутствие приводит к гибели организма. Они активно участвуют в процессах жизнедеятельности человека. Например, кальций, фосфор и магний участвуют в формировании костной ткани и зубов, фосфор является составной частью нервной ткани и клеток мозга. Железо необходимо для переноса красными кровяными шариками кислорода из легких в ткани. Натрий и калий необходимы для поддержания нужного давления в жидкостях организма. Известна роль железа, меди, кобальта, марганца, никеля в кроветворении. Хлор необходим для образования соляной кислоты в желудке. В наибольшем количестве в молоке содержатся соли кальция, фосфора, калия, натрия и др.

Важной особенностью солевого состава молока является то, что отдельные его элементы находятся в таком соотношении, которое наиболее желательно для человеческого организма.

Кроме того, молоко не только само является отличным источником усвояемого кальция, но оно способно повышать усвояемость кальция, содержащегося в других продуктах, — злаках, овощах, фруктах.

Потребность взрослого человека в кальции составляет 0,7 г в сутки, а для детей — около 1 г. В 1 литре молока содержится 1,2 г кальция и около 1 г фосфора. Поэтому, чтобы удовлетворить потребность в кальции, взрослому человеку нужно ежедневно употреблять не менее 0,3 литра молока, а ребенку — не менее 0,5—0,7 литра. Молоко можно употреблять с творогом, который также богат этими солями: в 100 г жирного творога содержится 0,16 г кальция и примерно такое же количество фосфора. Недостаток в пище этих солей ведет к плохому физическому и умственному развитию детей. В молоке сравнительно мало солей железа: в 1 литре содержится его около 2 мг. Ребенок рождается с достаточным количеством железа в организме. Поэтому первые 5—6 месяцев ему этого запаса хватает. Однако в дальнейшем железо нужно вводить с другой пищей — вначале в виде овощных, фруктовых, ягодных соков или пюре, а затем его необходимо переводить на смешанное разнообразное питание. Помимо солей кальция, фосфора, натрия и железа, в молоке имеется много других солей, правда, в незначительных количествах. Это так называемые микроэлементы: кобальт, медь, цинк, марганец, фтор, бром, йод, мышьяк, кремний, бор, титан, ванадий и др. Несмотря на их чрезвычайно малое количество, микроэлементы необходимы для восстановления различных соков и жидкостей человеческого тела, расходуемых в процессе обмена веществ. Так, например, микроэлементы служат для восстановления крови, лимфы, желудочного и кишечного сока, пота, слюны, слез и т. д. Без их участия невозможна была бы деятельность таких важных желез внутренней секреции, как щитовидная, половые и др. В заключение данного раздела приведем материал о составе минеральных веществ молока.

Витамины - это вещества высокого биологического действия. Они принимают участие во всех жизненно важных биохимических процессах, происходящих в организме. Поэтому витамины в пище обязательны. Молоко содержит в своем составе витамины А, D, Е, К, Р, В1, В2, В6, В12, С, РР, Н, фолиевую и пантотеновую кислоты и холин.

Ферменты — это вещества, ускоряющие протекание в организме различных процессов. Роль их многообразна. Они участвуют в физиологических функциях человеческого организма, в частности, в пищеварении (протеаза, липаза, амилаза), обмене веществ (каталаза и др.).

В молоке содержится много других полезных веществ, участвующих в процессах обмена, повышающих сопротивляемость организма человека к инфекциям, вступающих в борьбу с вредными микроорганизмами кишечника. К ним относятся антибиотические вещества, иммунные тела и др. Из приведенного краткого и далеко не полного перечисления составных частей молока и их свойств видна справедливость той оценки, которую дал ему И. П. Павлов, говоря о молоке, как о незаменимом пищевом продукте, не имеющем себе равного. Молоко и молочные продукты к тому же резко повышают биологическую ценность любого пищевого рациона и не только потому, что увеличивают общее количество поступающих в организм пищевых веществ. Существенно изменяется при их включении в рацион качество питания, лучшим становится соотношение аминокислот, белков, повышается их усвояемость и, что особенно важно, синтез.

Химический состав и энергетическая ценность основных молочнокислых продуктов (в 100 г. продукта) приведены в табл.1 (Приложение 1).

1.2. Характеристика традиционного ассортимента молочных товаров и пути его совершенствования (использование наполнителей, обогатителей, стабилизаторов, антиокислителей и т.д.)

Обычное пастеризованное молоко, несмотря на все его достоинства, имеет один существенный недостаток - непродолжительный срок хранения. Как альтернатива, уже многие годы в развитых странах, организован в широких масштабах выпуск УВТ молока. В нашей стране производство УВТ продуктов довольно интенсивно растет, но этот процесс идет с более чем десятилетним опозданием по сравнению со странами Европы. Однако и у УВТ продуктов, несмотря на их достоинство (длительный срок хранения) есть существенный недостаток - привкус стерилизации. Следует ожидать, что на смену УВТ молока придет следующее поколение этого продукта свободное от этого недостатка и со сроком хранения более двух недель без охлаждения и холодильного хранения.

К сожалению этот процесс, а так же другие альтернативные варианты решения проблемы в указанной области в нашей стране по известным причинам практически не изучаются, поэтому следует ожидать , что указанная технология и оборудование для ее реализации будут в ближайшее годы поступать к нам из-за рубежа.

В последние годы наблюдается все возрастающий интерес к кисломолочным продуктам, содержащим микроорганизмы-пробиотики (бифидобактерии, ацидофильные молочнокислые палочки и др.), которые являются представителями нормальной кишечной микрофлоры человека. Эксперты Международной молочной федерации называют их "продуктами здоровья" и считают, что в ХХI веке эти продукты будут занимать наибольший объем в производстве кисломолочных продуктов. Необходимость увеличения этой группы продуктов диктуется ухудшением экологической обстановки, качества питьевой воды и др. Количество людей, особенно детей, у которых обнаружен дисбактериоз неуклонно растет. Поэтому увеличение производства таких продуктов является весьма актуальным для нашей страны. Ассортимент кисломолочных продуктов с ацидофильными молочнокислыми палочками довольно широк, выпускается на многих молочных заводах и несомненно будет расти.

Разработаны технологические процессы производства гаммы кисломолочных продуктов с бифидобактериами. Эти продукты уже выпускаются промышленностью в нарастающих объемах. Достаточно упомянуть такие разработки института :"Биойогурт", "Биокефир", "Бифидин", "Бифитон",, "Тонус" которые выпускаются большим количеством заводов.

Весьма актуальным является направление по повышению сроков хранения кисломолочных продуктов засчет повышения качества молока-сырья, подбора более активных заквасок, асептического розлива продукции и т.п. Можно предположить что за рубежом и в нашей стране появятся кисломолочные продукты (нетермизированные) со сроком хранения более месяца. Но пока не будет решена проблема качества молочного сырья для нашей страны говорить о каких-либо быстрых сдвигах вряд ли стоит.

На формирование оптимального ассортимента молочных продуктов всегда оказывали влияние региональные особенности той или иной страны ее отдельных зон; национальные традиции; требования адекватного питания различных категорий населения; экономические предпосылки производства различных молочных продуктов.

В настоящее время на появление и формирование ассортимента значительное влияние оказывают новые условия работы отечественных предприятий конкуренция с молочными продуктами импортного производства, малые объемы поступающего на предприятия молока для переработки; низкая покупательская способность населения. Следует также принимать во внимание, что связи с ростом заболеваемости атеросклерозом, сахарным диабетом, аллергией, гипертонией необходимо также решать вопросы по изменению структуры питания населения.

Поэтому весьма перспективным является разработка новых конкурентоспособных технологий производства комбинированных продуктов нового поколения, стойких в хранении.

Для решения поставленных задач в институте и др. организациях проводятся научные изыскания, направленные на изучение функциональных, реологических и др. свойств различных пищевых добавок, обеспечивающих в готовом продукте необходимые показатели консистенции, вкуса, стабилизации белка и др., а также продуктов с их использованием.

Пищевые и биологические добавки для функционального и лечебно-профилактического питания. Проблема функционального питания является чрезвычайно острой для нашей страны. Общеизвестно, что целый ряд заболеваний и механизм возрастного развития человеческого организма так или иначе связаны с нарушением баланса нормальной кишечной микрофлоры.

При этом надежным защитным барьером от болезнетворных организмов является микрофлора бифидо - и лактобактерий. В свою очередь наряду с ее количественным и качественным составом, значительное влияние на стабилизацию и устойчивость организма оказывает так называемые " бифидогенные факторы". В данном случае имеется в виде в первую очередь использование композиций повышающих устойчивость и развитие естественной бифидофлоры человеческого организма. Наиболее известным и проверенным средством для решения этой проблемы является использование лактулозы, как в составе пробиотических молочных продуктов, так и в виде пищевой добавки. При этом лактулоза может использоваться, как в виде самостоятельной пищевой добавки, так и в сочетании с бактериальными бифидосодержащими концентратами или в составе других более сложных по составу многокомпонентных соединений. Реализация указанной проблемы решается в стране целым рядом организаций, в том числе и ВНИМИ, на протяжении ряда последних лет. В частности во ВНИМИ проработаны вопросы получения сухой лактулозы в различных композиционных сочетаниях с другими пищевыми ингредиентами, процессы производства многокомпонентных лактулозосодержащих пищевых добавок и смесей, а также целого ряда молочных продуктов обогащенных лактулозой.

Естественно, что использование лактулозы один из многих примеров , использования различного рода пищевых и биологически -активных добавок для создания молочных продуктов, предназначенных для функционального питания.

В ближайшие десятилетия можно предположить увеличение производства молочных консервов, поскольку они пользуются большим спросом, особенно в тех районах , где из-за географических и климатических условий развитие молочного животноводства крайне затруднено или экономически нецелесообразно.

В перспективе можно рассматривать два возможных пути развития науки и практики в молочноконсервной области. Первый путь - совершенствование техники, технологии и повышение качества традиционных основных трех групп молочных консервов: (стерилизованные), (сгущенные с сахаром), (сухие) и расширение ассортимента всех трех групп за счет использования новых сочетаний составных частей молока, а также добавления в продукты вкусовых или ароматических компонентов и витаминов. Что кстати уже делается на ряде предприятий.

Второй путь - создание новых видов молочных консервов целевого назначения. Здесь вырисовывается четыре группы продуктов: обогащенных биологически активными пищевыми добавками, придающими продуктам новые функциональные свойства; комбинированных, добавлением к молочному сырью растительного белкового или жирового сырья; модифицированных с полной или частичной заменой основных ингредиентов молока; продуктов полученных на основе биотехнологии путем направленного использования специальных микроорганизмов или различных ферментных препаратов.

Используя эти пути создаются и будут создаваться новые виды консервов и сухих продуктов лечебного, профилактического, диетического назначения для всех возрастных групп (детей, лиц пожилого возраста ) и категорий населения ( спортсменов, космонавтов, военных ), а также для питания людей при различных заболеваниях.

Следует также отметить, что независимо от сегодняшней конъюнктуры ,учитывая падение объемов производства молока, белковый и витаминный дефицит. все большее значение будет приобретать использование нетрадиционных источников сырья ( растительных жиров, белков и т.п., для производства комбинированных продуктов. Эти продукты будут использоваться не только для указанных целей, но и для питания специальных групп населения (стариков, больных, спецконтингентов и т.п.).

Таким образом, рынок молочных продуктов в России можно разделить на следующие сегменты: молоко (пастеризованное, стерилизованное, ароматизированное), кефир, сметана, сливки, кисломолочные продукты (ряженка, простокваша, варенец), йогурты, обогащенная биопродукция (биомолоко, биокефир), творог, молочные и творожные десерты, сливочное масло[5].

1.3. Факторы, формирующие качество молочных товаров

Молоко должно представлять однородную жидкость без осадка. Молоко повышенной жирности не должно иметь отстоя сливок.

Вкус и запах должны быть чистыми, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. Цвет белый, со слегка желтоватым оттенком, у топленого - с кремовым оттенком, у нежирного - со слегка синеватым оттенком.

Встречающиеся в молоке пороки обусловливаются различными причинами кормами, неправильной технологией обработки молока, нарушением режимов и сроков его хранения.

Пороки вкуса легко возникают под влиянием бактериальных процессов. Так: кислый вкус появляется в результате деятельности молочнокислых бактерий; горький - при длительном хранении молока при температуре ниже 10 градусов вследствие развития гнилостных микроорганизмов; мыльный привкус молоко приобретает при длительном хранении, когда в результате развития гнилостной микрофлоры образуются щелочные вещества, которые омывают жир; неприятные привкусы в молоке могут появляться от скармливания животным свежей крапивы, осоки, капусты, чеснока, репы и др. соленый вкус образуется при некоторых заболеваниях вымени животных.

Пороки запаха чаще всего обусловлены специфичными запахами кормов или возникают при хранении молока в открытой таре в помещениях, где хранятся остро пахнущие продукты. Из порочащих запахов наиболее известны хлебный, чесночный, сырный и др.

Пороки консистенции образуются в результате деятельности некоторых микроорганизмов. Густую консистенцию молоко приобретает вследствие деятельности молочнокислых бактерий, слизистую или тягучую - при действии слизеобразующих микроорганизмов. В результате развития дрожжей, кишечной палочки и масляно-кислых бактерий в молоке образуется пена. При замерзании нарушается коллоидное состояние молока, в результате чего оно расслаивается - на стенках тары образуется опресненный лед, жир всплывает на поверхность, а белок концентрируется в центральной и нижней частях. При оттаивании в молоке образуются хлопья и комочки.

Пороки цвета появляются под влиянием пигментирующих бактерий, вызывающих покраснения, посинение и пожелтение молока. Причиной изменения цвета может быть также присутствие некоторого количества крови, попавшей в молоко при выдаивании вследствие болезненного состояния животного[8].

1.4. Упаковка и хранение молочных товаров

Упаковывают молоко в бумажные пакеты с полимерными покрытиями, полиэтиленовые мешочки, стеклянные бутылки или др. тару емкостью 0.25, 0.5 и 1 литр. Допускается разлив цельного и нежирного молока во фляги и цистерны.

Бутылки с молоком должны быть укупорены алюминиевыми цветными капсулами в соответствии с утвержденными эталонами. Пакеты из бумаги или полимерных материалов должны укупориваться способом, также обеспечивающим сохранность продукта. Укупоренные бутылки и пакеты с молоком укладывают в металлические или полимерные корзины, а также в ящики с гнездами. Фляги с молоком плотно закрывают крышками с резиновой прокладкой и пломбируют. Краны и люки цистерны пломбируют. На алюминиевой посуде, картонном кружочке или пакете тиснением или несмывающейся краской должны быть напечатаны следующие обозначения: 1. наименование предприятия-изготовителя; 2. полное наименование продукта; 3. объем в литрах; 4. число или день реализации; 5. розничная цена; 6. номер действующего стандарта;

Транспортируют молоко с молочных предприятий в авторефрижераторах или машинах с изотермическим или закрытым кузовом в соответствии с действующими правилами по перевозке скоропортящихся продуктов. Допускается перевозка молока в открытых автомашинах при условии обязательного укрытия корзин и фляг брезентом или заменяющим его материалом.

Хранят молоко в охлаждаемых помещениях при температуре не более 8 градусов не позднее числа или дня реализации, указанных в маркировке. Стерилизованное молоко хранят при температуре не более 20 градусов в течении 10 суток с момента изготовления. Относительная влажность воздуха должна быть не выше 80% при более высокой влажности в помещении может появиться плесень. Запрещается хранить молоко вместе с мясными продуктами, овощами, фруктами и специями. В холодильных камерах молоко хранят на подтоварниках и стеллажах, фасованную - в таре, в которой ее доставляют в магазин. На рабочем месте продавца молоко хранится в холодильных камерах.