Физико-химические свойства молока

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2013 в 16:35, курсовая работа

Описание работы

Целью данной курсовой работы является изучение физико-химических свойств молока, влияние пастеризации на молоко.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить свойства и состав коровьего молока.
Изучить физико-химические свойства молока.
Определить рН, показатель преломления, вязкость и поверхностное натяжение молока.
Изучить влияние пастеризации на биохимические и физико-химические свойства молока.

Содержание работы

Введение………………………………………………………………………………..4
1.Литературный обзор…………………………………………………………………5
1.1. Биохимическая ценность молока……………………………………………...5
1.1.1.Аминокислотный состав………………………………….…..…………...5
1.1.2.Белковый состав ………………………………………………...…………6
1.1.3.Углеводный состав ……………………………………………..……….…7
1.1.4.Липидный состав...................................................................................8
1.1.5.Витаминный состав …………………………………………….…….…...8
1.1.6. Минеральный состав ………………………..………………….…....……9
1.2.Физико-химические свойства молока …………………………..……11
1.2.1. Кислотность……………………………………………………………………13
1.2.2. рН (активная кислотность)……………………………………………………14
1.2.3. Плотность………………………………………………………………………16
1.2.4. Вязкость………………………………………………………………………..17
1.2.5. Поверхностное натяжение…………………………………………………….18
1.2.6. Показатель преломления………………………………………………………18
1.2.7. Осмотическое давление и температура замерзания…………………………19
1.2.8. Окислительно-восстановительный потенциал……………………………….20
1.2.9. Удельная электропроводность………………………………………………..21
2. Влияние пастеризации на молоко………………………………..
3.Экспериментальная часть………………………………………………………….22
3.1. Определение плотности молока…………………………………………………22
3.2. Определение удельной электропроводности…………………………………..23
3.3. Определение вязкости……………………………………………………………24
3.4. Определение поверхностного натяжения………………………………………25
3.5. Определение показателя преломления………………………………………….26
Выводы…………………………………………………………………….……………27
Список используемой литературы…………………………

Файлы: 1 файл

Физ-хим св-ва молока.docx

— 291.73 Кб (Скачать файл)

Плотность молока изменятся  при фальсификации – понижается при добавлении воды ( каждые 10% добавленной воды вызывают уменьшение плотности в среднем на 3 кг/м3) и повышается при подснятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию.

      1. Вязкость

Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой.

Вязкость, или внутреннее трение, нормального молока при 20  ͦ С в среднем составляет 1,8·10-3 Па·с с колебаниями от1,3·10-3 до 2,2·10-3 Па·с. Она зависит главным образом от содержания белков и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их гидратации и агрегирования. Сывороточные белки и лактоза незначительно влияют на вязкость молока.

Вязкость молока увеличивается  при слиянии жировых шариков, а при раздроблении их уменьшается. С повышением температуры молока до 40-45 ͦ С его вязкость снижается. При дальнейшем повышении температуры молока, начиная с 65 ͦ С, вязкость молока увеличивается в результате необратимой денатурации сывороточных белков.

В процессе хранения и обработки  молока (перекачивание, гомогенизация, пастеризация и т.д.) вязкость молока повышается. Это объясняется увеличением  степени диспергирования жира, укрупнением белковых частиц, адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т.д.

      1. Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение молока ниже поверхностного натяжения воды (72,7·10-3 Н/м) при 20°C равно около 44·10-3 Н/м. Более низкое по сравнению с водой значение поверхностного натяжения объясняется наличием в молоке поверхностно-активных веществ (ПАВ) — фосфолипидов, белков, жирных кислот и т. д. Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, химического состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжительности хранения, режимов технологической обработки и т.д. Так, поверхностное натяжение снижается при нагревании молока и особенно сильно при его липолизе, так как в результате гидролиза жира образуется ПАВ – жирные кислоты, ди- и моноацилглицерины, понижающие величину поверхностной энергии.

      1. Показатель преломления

Показатель преломления  молока при при 20°С колеблется от 1,344 до 1,348. Он складывается из показателей преломления воды (1,3329) и составных частей обезжиренного остатка молока — лактозы, казеина, сывороточных белков, солей, небелковых азотистых соединений и прочих компонентов. Поэтому по величине показателя преломления молока и молочной сыворотки с помощью специальных рефрактометров можно контролировать содержание в молоке сухого обезжиренного остатка (СОМО), белков, лактозы. Например, количество белков определяют по разности между показателями преломления исследуемого молока и его сыворотке после осаждения белков раствором хлорида кальция при кипячении, а содержание СОМО — по разности между показателями преломления молока и дистиллированной воды.

С помощью рефрактометрического метода можно осуществлять косвенный  контроль натуральности молока. Показатель преломления (число рефракции) сыворотки, натурального молока является величиной  относительно постоянной, равной 1,342-1,343. При добавлении к молоку воды число  рефракции молочной сыворотки понижается пропорционально количеству добавленной  воды — в среднем на 0,2 единицы на каждый процент воды.

      1. Осмотическое давление и температура замерзания

 Осмотическое давление – это избыточное гидростатическое давление молока, препятствующее диффузии воды через полупроницаемую перегородку (мембрану).

Температура замерзания – это температура, при которой молоко переходит из жидкого состояния в твердое или наоборот.

Осмотическое давление молока близко по величине к осмотическому давлению крови животного и в среднем составляет 0,66 мПа (6,7 атм). Температура замерзания нормального молока в среднем равна -0,54  ͦС.

Обе характеристики взаимосвязаны  и зависят в основном от концентрации лактозы и растворенных солей- преимущественно хлоридами и фосфатами калия и натрия. На осмотическое давление и температуру замерзания оказывают влияние лишь вещества, находящиеся в молоке в виде истинного раствора, другие вещества, например жир, не влияют на эти характеристики.

Осмотическое давление обычно рассчитывают по температуре замерзания молока. Согласно законам Рауля и  Вант-Гоффа

 

Где Δt – понижение температуры  замерзания исследуемого раствора, ͦС

2,269- осмотическое давление 1 моля вещества в 1 л раствора, МПа;

К- криоскопическая постоянная растворителя, для воды равна 1,86.

Следовательно, при температуре  замерзания молока -0,54 ͦС (Δt=0,54) его осмотическое давление составит:

 

 

      1. Окислительно-восстановительный потенциал

Окислительно-восстановительный  потенциал (редокспотенциал) является количественной мерой окисляющей или восстанавливающей способности молока. Редокспотенциал (Е) нормального свежего молока, определяемый потенциометрическим методом, равен 0,25-0,35 В (250-350 мВ).

Молоко содержит ряд химических соединений, способных отдавать или  присоединять электроны (атомы водорода): аскорбиновую кислоту, токоферолы, цистеин, глутатион, рибофлавин, молочную кислоту, коферменты окислительно-восстановительных ферментов (дегидрогеназ, оксидаз), кислород, металлы и пр. В окислительно-восстановительную систему молока входят разнообразные системы, например:

 

Окислительно-восстановительные  условия в молоке зависят от концентрации ионов водорода, поэтому их выражают также условным показателем rH2, который вычисляют по уравнению

 

Если принять, что в  свежем молоке Е=0,3 В, рН=6,6, то rH2=23,2. Следовательно, свежее молоко представляет собой среду со слабыми восстановительными свойствами.

Усиление восстановительных  свойств молока, т.е. падение окислительно-восстановительного потенциала и rH2, вызывают тепловая обработка, развитие микроорганизмов и т.д.

Повышению окислительно-восстановительного потенциала, т.е. усилению окислительных  свойств молока, способствуют металлы  ( Cu,Fe) и аэрация (перемешивание).

От величины окислительно-восстановительного потенциала зависят интенсивность  протекания в молочных продуктах (сыр, кисломолочные продукты) биохимических  процессов(протеолиз, распад аминокислот, лактозы, липидов) и накопление ароматических веществ (в первую очередь диацетила).

Возникновение в молоке и  молочных продуктах таких пороков  вкуса, как окисленный, металлический  и салистый привкусы, обусловлено повышением окислительно-восстановительного потенциала среды.

      1. Удельная электропроводность

Удельная электропроводимость  молока в среднем составляет 46·10-2 до 60·10-2 См/м. Ее обусловливают главным образом ионы – Сl-, Na+, K+ , H+, Ca2+  и др. Электрически заряженный казеин, сывороточные белки и шарики жира в силу больших размеров передвигаются медленно и несколько тормозят подвижность ионов, т.е. практически уменьшают электропроводимость молока.

Величина электропроводности молока зависит от лактационного  периода, породы животных и других факторов. Молоко, полученное от животных больных  маститом и в конце лактации. Имеет  повышенную электропроводность, равную 1,3 и 0,65 См/м. [3]

Электропроводность повышается при нарастании кислотности молока и снижается при разбавлении  его водой. Концентрирование молока вследствие повышения вязкости и  усиления межионных взаимодействий приводит к снижению электропроводности.

  1. Влияние пастеризации на молоко

При хранении (транспортировании) охлажденного и замороженного молока, а также после механической и  тепловой обработки могут произойти  структурные изменения его основных компонентов- белков и жира. Могут  меняться свойства и других компонентов  молока ( солей, лактозы, витаминов и ферментов), а также его физико-химические и технологические показатели.

Тепловой обработкой или  пастеризацией называется процесс  нагревания молока от 63 °С до температуры, близкой к точке кипения. Этот процесс получил свое название по имени известного французского ученого Луи Пастера (1822—1892), впервые применившего такой метод для уничтожения микроорганизмов в вине и пиве. [8]

Тепловую обработку (пастеризацию и стерилизацию) молока считают обязательной технологической операцией, являющейся в настоящее время почти единственным промышленным способом уничтожения  патогенных микроорганизмов в молоке перед его обработкой.

Способность белковой системы  молока выдерживать высокие температуры (60-70 ͦС) является уникальным свойством и позволяет осуществлять такие операции, как пастеризация и стерилизация. Растворы казеина способны выдерживать нагревание без признаков коагуляции в течении 20-60 мин и более при 140 ͦС.[3]

Однако тепловая обработка  при высоких температурах (110 ͦС и выше) изменяет состав и структуру казеинаткальцийфосфатного комплекса. От него отщепляются защитные гликомакропептиды, органический фосфор и кальций; на поверхности мицелл казеина осаждаются денатурированный β-лактоглобулин, коллоидный фосфат кальция. Перечисленные изменения вызывают как дезагрегацию, так и агригацию мицелл казеина. В результате преобладающего процесса агригации увеличиваются размер частиц казеина и вязкость молока.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

 

3. Экспериментальная часть

3.1. Определение плотности молока

Материалы и оборудование: Калининградское молоко питьевое пастеризованное «Гусев Молоко» и «ОАО Молоко» классическое 2,5 % жирности; цилиндр на 100 мл; термометр; ареометр.

Ход работы: Сухой чистый ареометр опускают медленно в исследуемую пробу, погружая его до тех пор, пока до предполагаемой отметки ареометрической шкалы не останется 3-4 мм, затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Прибор не должен касаться стенок цилиндра. Расположение цилиндра с пробой на горизонтальной поверхности должно быть, по отношению к источнику света, удобным для отсчета показаний по шкале плотности и шкале термометра. После установлении ареометра в неподвижном состоянии, проводят отчет показаний плотности. При отчете показаний плотности глаз должен находиться на уровне мениска. Отчет показаний проводят по верхнему краю мениска.

Результаты анализа:

  tмолока= 20 ͦС

V=100мл

Таблица 3.1. Плотность молока, кг/м3

 

ОАОмолоко

Гусев молоко

Теоретические данные

ρ

1026,9

1024,9

1028,5


 

Из данных таблицы 3.1. видно, что плотность в ОАО молоке больше на 0,19 % чем в Гусев молоке.

Полученные данные по плотности молока различных производителей отличаются от данных Горбатовой К.К. на 0,15% и 0,35% соответственно.

3.2. Определение удельной электропроводности

Материалы и оборудование: Калининградское молоко питьевое пастеризованное «Гусев Молоко» и «ОАО Молоко» классическое 2,5 % жирности; прибор для измерения электропроводности водных растворов, химический стакан на 50 мл.

Ход работы: Включить прибор для измерения электропроводности, снабженный механической мешалкой с электроприводом. Опустить в стакан с молоком механическую мешалку, перемешать, после того как показатели прибора стабилизируются. Снять показания прибора.

Результаты анализа:

Таблица 3.2. Удельная электропроводность молока, См/м

 

ОАОмолоко

Гусев молоко

Теоретические данные

ϰ

0,469

0,368

0,460


 

Из данных таблицы 3.2. видно, что удельная электропроводность в ОАО молоке больше на 23,2% чем в Гусев молоке.

Информация о работе Физико-химические свойства молока