close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

226

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах
V •/##;.•'
руко)щси
А. А. ИОНКИНА
СВОЙСТВА БЕЛКОВ МОЛОКА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕЗОНА ГОДА
И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Научные руководители— j
лауреат Государственной премии,
'
доктор технических наук профессор
Р. Б. Д А В И Д О В ,
доктор сельскохозяйственных наук
профессор П. В. КУГЕНЕВ
МОСКВА—1965
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ч Экспериментальная работа проводилась на кафедре 'мо-'
л очного дела ТСХА и экспериментальном заводе Всесоюзного
научно-исследовательского института молочной промышлен­
ности.
;..-.,•
- . ' - / .
Физико-химические исследования выполнены на кафедре
молочного дела и молочно-хозяйственной лаборатории ТСХА.
Диссертация изложена' на 131 странице машинописного
текста* иллюстрирована 50 таблицами, 10 графиками и 6 фо­
тографиями. .. ' * ,
• ,
; В диссертации имеется. 10 приложений и список использо­
ванной литературы в количестве 88 русских и 96 иностранной
р а б о т .
; • • " • . . .
.
'
••
Защита состоится,'.. . . .
• • • • • . . . 1965 г.. на
заседании Ученого совета ' зоотехнического факультета Мо­
сковской ордена Ленина сельскохозяйственной академии име­
ни К. А. Тимирязева.
Ваши отзывы и замечания просьба направлять по адресу:
Москва, А—8, Тимирязевская ул., 49, корпус 10. Сектор за­
щиты диссертаций.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В целях бактериального обезвреживания молоко подвер­
гается' тепловой обработке: пастеризации, кипячению, стери­
лизации.
.'"'""•.
'"
Согласно существующим санитарно-ветеринарным прави­
лам, утвержденным в 1962 г. министерствами здравоохране­
ния и сельского хозяйства СССР молоко, поступающее и" го­
сударственные молочные предприятия для потребления в на­
туральном виде или для переработки на молочные'продукты,
должно быть пастеризовано но одному из следующих ре­
жимов:
•
'
- '
••
1. Длительная пастеризация молока при температуре 63°С
в течение 30 минут.
'
•
-/
2. Кратковременная пастеризация при 72° с выдержкой 15—
30 сек.
'
.
- • • ' ' . ' '
3. Мгновенная пастеризации при нагревании до 85° без
выдержки. ..
'
•
' '
В зоотехнической практике рекомендуется пастеризовать
-молоко для телят при температуре 85°, а в хозяйствах, неблагополучных по туберкулезу,— при температуре 90—95е без
выдержки.
„.
.
•
'
• ""• . •
В связи с тем, что некоторые вндымикрооргаинзмоп сохра­
няют свою жизнедеятельность даже при температуре, близ­
кой к точке кипения встал вопрос о применении пастеризации
при температуре свыше 100°. В зарубежной литературе та­
кой режим принято называть ультрапастеризацией.
'• Все режимы тепловой обработки рассматриваются толькосо стороны их воздействия на остаточную микрофлору^ не при-давая значения изменениям,-происходящим с основными ком­
понентами молока.
Между тем исследования питательной ценности пастери­
зованного молока при кормлении.им подопытных животных
показали отрицательные результаты. Животные, получающие
пастеризованное молоко, хуже развиваются, имеют низкие
привесы и более подвержены инфекционным заболеваниям
(Wagner, 1953, Ogasa l961,SchmamnAp:,
I960, Ю62у 19БЗ).
Снижение питательной ценности молока исследователи свя­
зывают с денатурацией сывороточных белков; которые особен­
но необходимы в первые дни жизни молодняка:
Метод электрофореза позволил выделить из сывороточных
белков до 5 фракций. Среди них'такие, как иммунные глобуПгягмяьвч» Научяа» Б]?Мя»тев&
•Utn^^ji •* »n. Atv.rui Смыва.
^
^
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лины и сывороточный альбумин крови.по существу представ­
ляют собой белки плазмы крови, а иммунные глобулины яв­
ляются еще и носителями иммунных свойств (Солнцев, Му­
хина, 1058):
Однако в отечественной литературе не было найдено ра­
бот по глубоким исследованиям физико-химических измене­
ний белковых веществ молока при термической его обработке.
Заслуживает внимания и тот факт, что сывороточные бел­
ки после нагревания их выше точки коагуляции, т. е. после
денатурации, "оказываются одним из факторов загустевания
молочных консервов, (Ханзикер, 1933). Однако, какие струк­
турные изменения происходят при этом с белками, почти ни­
чего, не известно.
. '
\
'
Таким образом, изучение влияния тепловой обработки на
белки молока имеет важное практическое значение как в зоо­
технической практике при выпойке телят пастеризованным
молоком, так и в технологии при выработке сгущенного моло­
ка с сахаром.
•
В связи с вышеизложенным на'кафедре молочного дела"
ТСХЛ совместно с молочно-консервной лабораторией Всесо­
юзного научно-исследовательского института молочной про­
мышленности била проведена работа.по изучению структур­
ных изменений белковых веществ молока при различных ре" жимах термической обработки.
. •
Учитывая многолетние данные сотрудников кафедры мо-~У •
лочного дела ТСХЛ, что по белковому составу молоко весен- '.
не-летнего периода беднее осенне-зимнего, большое п р а к т и ­
ческое значение имеет изучение физико-химических изменений )
белковых веществ при тепловой обработке по периодам года. •' •
Автором изучены следующие вопросы:
'. "
- I) Структурные изменения белковых веществ молока при
тепловой обработке.
2) Влияние сезонности на структурные изменения
белков
v
при тепловой обработке.
'
•
,
3) Влияние'структурных изменений белковых веществ мо­
лока при тепловой обработке на. качество сгущенного молока
с сахаром.
'•*.-.-,
•.•'..
.
•
-
-
•
>
-
1
МЕТОДИКА РАБОТЫ
.
'
.
;
,
Изучение влияния термической, обработки и.сезонных
. .свойств молока на структурные изменения белковых веществ
проводилось по следующей методике.
1. Лабораторный опыт, проводился,на кафедре молочного.
.дела ТСХЛ. Для этой цели отбирались средние суточные про­
бы молока на учебно-опытной ферме ТСХЛ в трехкратной пов-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
торности с интервалом двое суток .Испытывались режимы па-.
стернзации при температуре 72 и 85°С без выдержки. •
Пастеризацию проводили на лабораторном трубчатом па­
стеризаторе производительностью 10 литров в час.
2. Полупроизводственные опыты проводились на экспери­
ментальном заводе ВНИМИ.
Отбирались пробы товарного молока, поступавшего из Сту­
пинского "района Московской области с февраля по октябрь
1961 г. Пастеризацию этих проб проводили на ультрапасте­
ризаторе марки ЛПУ мощностью 5 т/час.
Испытывались следующие режимы пастеризации.
. Предварительное нагревание до 85° с выдержкой 5 минут
с последующим нагреванием одной части молока из этой пар­
тии до 110—115°, а другой — до 130—140° с выдержкой и в том .
и другом случае 2—3 сек. • *
. . . "
Согласно литературным данным зарубежных авторов,
ультрапастеризованное молоко по питательной ценности не
уступает пастеризованному молоку. Применение их в молоч-^
но-консервной промышленности имеет цель снижения загустевания. *
- . , . - .
Физико-химические исследования сырого н пастеризован­
ного молока проводилось в девятикратной повторности.
В связи с.сезонными изменениями состава молока иссле- •
дование проводилось и по периодам года. С этой целью отби­
рались пробы товарного молока в феврале,-июне и октябре .
месяцах в трехкратной повторности.
Как известно, основное количество товарного молока при­
ходится на летний,период. В то же время практика молочноконсервных заводов свидетельствует, что сгущенное молоко
с сахаром летней выработки склонно к загустеванию. В-Этойсвязи и была сделана попытка изучить структурные изменения
белковых веществ сгущенного молока с сахаром, выработан- '
ного в этот период. Исследование степени изменения физикохимических свойств белков проводилось как в свежем иродук- .
те, так и после 3-месячного хр'анения в условиях высокой тем­
пературы (+28—30°).
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Сырое, пастеризованное и сгущенное молоко с' сахаром ,
анализировалось по следующим показателям.
а) Состав молочного белка; общий белок, казеин, соотно­
шение его .фракций и размер частиц. Сывороточные белки;.
соотношение фракций сывороточных белков.
• . ...."•, '.
б) А.минокислотный состав сывороточных белков: цистин,_
лизин, аргинин, аспарагиновая,кислота, треонин,.аланнн, ти-'
розин, фенилаланин и лейцины.,
• • • ' • - •
:
'
'
'
*'-•
з
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в) Минеральный состав: кальций общий, растворимый и
казеиновый, фосфор общий, неорганический и органический.'
Все исследования проводились по методикам, описанным
в руководстве Г. С. Инихова и И.. П. Брио. «Анализы молока
и молочных продуктов» ч. I, 1949 и в* сборнике «Методика по­
становки зоотехнических и технологических опытов по молоч­
ному делу» под ред. Р. Б. Давидова, ,1963, аминокислотный
состав белков определялся методом хроматографии на бума­
ге, модифицированный П. В. Кугеневым 1958.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
"
\. Влияние тепловой: обработки на физико-химические
-- *
свойства белков молока
Результаты по количественному соотношению общего бел­
ка и отдельных его компонентов в молоке,.подвергнутом теп­
ловой обработке при разных температурных режимах, приве­
дены в табл. 1.
*
- •
"-. :
. "
' Белки молока. {%)
•
Таблица
1
.
Молоко
-
п астерчзо-ванное в % к с ы р о м у п р и
температуре
"
Показатели
,*
72
; ^
. 0 " !
Обшин белок • .
. . .
98
100
Адьбумнн+глобулин...»•'. * 92
1 .. 85
1 \85
1 ' НО I
Время выдержки -
iao
.
N
0 ' 1 5 мин. 1 • 2—3> сек.
98 •
100
• 88
\Э8
103
6iV
•
99
5*
9S'
НО
41
Тепловая обработка 72-7-130° ие приводит к существен­
ным изменениям в содержании общего количества белков. Не
было изменений-в содержании казеина при пастеризации 72" и
85° без выдержки.,Однако при температуре 85° с выдержкой
5 минут, произошли существенные изменения по отдельным
белковым^ компонентам. В: связи с денатурацией сывороточ­
ных белков часть их осаждается с казеином при выделении
последнего уксусной кислотой. В результате отмечено увели­
чение казеина: на 5%, тогда как количество неосажденных
• сывороточных белков, снизилось и составляло 65% от сырой
исходной величины. Поэтому следует отметить, что в пастери­
зованном молоке при определении; казеина полученные дан­
ные несколько завышаются за; счет денатурированных сыво*
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
роточныл белков.- С повышением температуры, пастеризации
процесс агрегации денатурированных сывороточных, белковое
казеином.усиливается. В результате при температуре 130° ка­
зеиновый комплекс составлял 110% от исходной • величины
сырого молока, а 'количество неосаждённых сывороточных
белков составляло'при этом 4 1 % .
Детальные исследования отдельных.фракций казеина при- '
водятся в табл. 2. •,—.
...
. •
. **•
. '
Изменение фракций казеина (%)
\
' ' ' •' .Молоко
Показагели
'
72
0
(i-казеин
р-казенн
у-казеин
.
Таблица
1
" '. • • •
пастеризованное в % к сырому
при температуре °С .
1. "- 8Г> . .1
85: -. 1 Л10
- время выдержки .
I "'0'
.97-
102
I 5 мин. I
-
|
130
•
2^-3 сек. *•
04
of
107
172
110
170
Количественное содержание фракций казеина было опре­
делено с. помощью пересчета процентного соотношения их,
найденное методом электрофореза, на общее содержание сы­
вороточных белков по полумикрометоду Кьёльдалн.
Анализируя данные^ таблицы, можно видеть, что количе­
ство .«-фракции несколько -снижается за исключением образ­
цов с температурным режимом 72° без выдержки. В проти­
воположность это1Гфракции, при аналогичной тепловой обра­
ботке наблюдается значительноечувеличение §- и указеннов.
Причем на степень изменения казеиновых фракций'влияет не
только температура пастеризации, но и выдержка.-Так, уве­
личение р-казеина при температуре 85° с выдержкой 5 минут
было выше, чем без выдержки.
Полученные нами результаты но.изменению фракций.ка­
зеина в процессе пастеризации несколько отличаются от не­
которых зарубежных литературных-данных, которые указы­
вают на. снижение р-казеина и увеличение «-казеина. Это объ­
ясняется тем, что при разделении казеина в настоящей ра­
боте использовался вероналово-мединаловый .буфер с.добав­
лением 40% мочевины.что, по данным Ждановой и Влодавца
(1959), полнее разделяет эти фракции.
.
Снижение «-казеина и увеличение р- и у-казеинов в про­
цессе тепловой обработки очевидно связано с изменением
электрофоретической подвижносга этих ; фракций:. Как из­
вестно,, явление это зависит от содержания в отдельных фрак-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
циях фосфора.-Чем больше содержится фосфора, тем подвиж- •
нее фракция {Дьяченко (1953)]. Одной из наиболее подвиж- ,
ной фракции является а:казеин.- Однако в исследованиях (Belec и др. 1962) отмечено, что в ц-казеине фосфор более.дабильный, чем в В-казеине, что Перельман (1955) объясняет.
различием связей. Наличие в о-казеине диэф'ирных и моно- ,
эфирных связей является одной из причин'легкого отщепле­
ния фосфора от этой фракции. В В-казеине большая часть •фосфора находится в более прочной диэфирной . связи типа"
0-Р-О; В связи с этим потеря фосфора,.а следовательно, и ;
снижение электрофоретической подвижности будет больше в '
u-казеине," чем в В-казеине. В. результате часть ; этой фракции s •
по подвижности совпадает с В- и \-казеинами,.за*счет чего от- * .
мечено увеличение этих фракций.
'.
•
Вторым существенным,фактором увеличения В- и у-казеинов яв'ляется денатурация сывороточных белков, которые, оче­
видно, образуют комплексы .С'наименее" подвижными фрак-'
циими казеина.
.
•
' •
, .В. табд.'З приводится соотношение фракцТш сывороточных
белков.
'
. ' ^ .„"'.'".
'...".
• "• •"
•
*.'
' ; - - » - ' • . . - '"- •
Таблица 3
: . Изменение фракций сывороточных белков (%)* '.-.
'
.
.
_
•
-
Молоко
•
•
• . \
\
• Показатели '
•
пастеризованное в % к- сырому
при температуре °С
• * 72
0 ••
г
:
•.
'85
1 '.85' 1 ПО
время выдержки
0
-1
130 "
2—3 сек.
1 5 мин.
-
Иммунные глобулины
(}-лактоглобулинл*, . .
ia-лактоальбумин/ . . "".
Сывороточный альбумин
• ад"
96
. 100
78
7Я ',
103
100 "
78
. 42
, 107
59
62
'
37;
11» '
. 37
48
33
119
17
-
При температуре 72 и 85° без выдержки менее стойкими по
отношению нагревания оказались иммунные глобулины и сы­
вороточный альбумин, что указывает на существенные измене­
ния иммунологических свойств пастеризованного-молока уже
при этих, температурах. Повышение температуры пастериза­
ции и время выдержки вызвало дальнейшее снижение иммун­
ных глобулинов'и,сывороточных альбуминов. Снижалось и ко­
личественное содержание основной фракции сывороточных
белков — В-лактоглобулина,.тогда как концентрация а-лактоальбумнна в пастеризованном молоке увеличивалась.
Как известно u-лактоальбумин имеет самый низкий моле­
кулярный вес по сравнению с другими сывороточными? белка6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1
-•
; .
ми, что, очевидно, является одной из причин устойчивости ее
по отношению нагревания. "
.
>
.
- Таким образом, при нагревании, в результате различной
степени денатурации^ сывороточных белков изменяется про-.
центное соотношение отдельных фракций &' неосажденной ча; сти сывороточных белков, что в свою,'очередь сказалось на аминокислотном составе этих белков.
-.
,
Пастеризация при температурах 85, 110 и 130° вызвала.
снижение аланина, лейцина и увеличение аспарагиновой кис­
лоты, фенилаланина и лиз'ина, т.е. по аминокислотному соста­
ву нативная часть сывороточных белков пастеризованного мо-; лока была близка,к процентному содержанию их в*«-лакто-*
, альбумине-(по данным Jenness, Potton,' 1959). По-видимому, /
тепловая обработка при 85, 110 и 130° не ведет к потере ами­
нокислот сывороточных белков, а вызывает их некоторую пе- „\ 4 '
регруппировку, что не может не сказаться на биологические ; " ,
свойства пастеризованного молока.
-,•
".
Термическая обработка при 85, 110 и 130° практически не' сказалась на-общем содержании кальция и фосфора. Однако
до 40%-растворимого кальция перешло в труднорастворимые
формы — трифосфа'т кальция, а при температуре 130° отмече­
на потеря органического фосфора до 10% и казеинового кальцнядо 15%, что еще раз подтверждает б тех глубоких изме­
нениях казеинового комплекса, которые происходят при. на- ..
• гревании.
•.
i
2. Влияние сезонных факторов на физико-химические сь'ойства
белков молока при его тепловой обработке
В
различные
периоды года при одних и тех же температур- •
к
ных режимах пастеризации наблюдаются неодинаков!ле прццессы комплексообразования кезина и сывороточных белков;
что видно из табл. 4. .
.
Т а б л и ц а 4'
Изменение казеина в процессе пастеризации по периодам года (%)
"Молоко ' "
Сезоны
сырое
в г %
' 2,41
2,46
" 2,60
"
пастеризован, в % к сырому
при - температуре °С
•85'. 1 • ПО
109
10*
103
111
108
ПО
1
130
112
106
114
По количественному содержанию казеина сырое исходное
молоко в летний и зтний периоды были близкими. В процессе
.
.
,,
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нагревания увеличение казеина летом происходит в меньшей
степени, чем зимой. Так, при температуре 130° процент увели­
чения его'н летнем молоке был в 2 раза меньше, чем зимой.
В осеннем молоке,.несмотря на более высокое содержание ка­
зеина по'сравнению с летним и:зимним, увеличение казеина
при 130° было близким к зимнему (14%), чем к летнему мо­
локу (6%). Это явление указывает, что независимо от коли­
чественного содержания казеина процесс агрегации его с сы­
вороточными белками в летний период происходил менее ин­
тенсивно, чем в зимний и осенний.'Об этом свидетельствуют
данные по частичному весу казеина. В зимний и летний пе­
риоды в'сыром исходном молоке вес.частиц казеина.был оди­
наков (137—139 м/млд). При температуре пастеризации 130°
увеличение его в летнем молоке составляло 22%. Характер­
но, что это увеличение в казеине зимнего молока произошло
при 85°, т. е. агрегация молекул казеина в летнем молоке про­
исходит лишь с повышением температуры пастеризации.
Результаты изменения сывороточных белков приведены в
табл. о..
•
'""'..,
• -Таблица 5
Изменение сывороточных белков р процессе пастеризации по периодам года
•
Сезоны
т
-
сырое
мг %
J
'" Молоко:'
пастеризован, в % к сырому
при температуре "С"
85
527'
440
• 63Д
47
6»
75
1
ПО
50
57
54
1
130
3S
49
38
По содержанию общего количества альбуминов и глобули­
нов сырое исходное молоко несколько отличалось по периодам
года, т.е. в летнем молоке их,было меньше наЛ7% по сравне­
нию с зимним и на 30% по сравнению с осенним.
В результате нагревания денатурация их в летнем молоке
с повышением температуры снижалась по сравнению с зим­
ним и осенним молоком. Количество, оставшихся' неденатурированных белков при 130° составляло 49%, тогда как в зим­
нем и осеннем 38%.
'•-,'•
.Следовательно,-денатурация сывороточных белков.зави­
сит не только от температуры пастеризации, но и от сезонных
свойств.
• - -: - - - -*
Очевидно, сывороточные белки молока обладают неодина­
ковыми свойствамн~в различные сезоны года; Наши исследо­
вания показали, что при одних и тех же режимах тепловой об8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
работки молока в образцах с более высоким содержанием
сывороточных белков процент денатурации их повышается.
Это явление неслучайное. Harland, 1952, Freimuth, 1962 также
указывают, что коагуляция белков зависит не только от тем-пературы пастеризации, но и от концентрации" исходного .
белка.
' '
• '•
Жданова, Влодавец (1958) указывают на две стадии дена- '
турации сывороточных белков. В первой стадии происходиг
накопление денатурированного белка без-значительного из­
менения молекулярного веса, т. е. денатурированный белок
находится в молекулярно-дисперсном состоянии. Во нторой ч
стадии "при достижении-критической концентрации мицеллообразования возникает другая стадия — агрегация. Итак, при
более высокой исходной концентрации нативного белка кон­
центрация денатурированного белка значительно быстрее
превышает величину критической концентрации мицеллообразования и процесс агрегации делается возможным через "бо­
лее короткий промежуток времени.
Отсюда можно сделать вывод: наличие критической кон­
центрации млцеллообразования не дает возможности осадитьси.тем большему количеству денатурированного белка, чем
меньше его общее.содержаниев растворе.
Следует отметить, что сезонность оказала влияние на сте­
пень изменения солей кальция и фосфора, обусловливающие
стабильность белковых веществ в молоке.
"
_
Т а б л и ц а 6>
Изменение минеральных веществ в процессе пастеризации по периодам года
-
-
Л
;.
-
/
• .
.-
(%)
_
г
).
Лето
.
Осень
молоко
пастеризозанное в % к сырому
при температуре С •
Показатели
. '
-
•
.' .
" ' *_•
83
110
• -
• -
32
9Э
•5.7
86
4 9 ' " 72,
72 . 96
Калышн
' ..
Фосфор:
растворимый . . . . .
казеиновый , , . . .
130 • 85
ПО
130
84
103
8Я •
93
•
неорганический , . •. . 90
органический , , . -. . 100
94
105
90
93
98
94
96
90
81
56
Молоко летнего периода отличается повышенным содер­
жанием растворимых солей (93 мг°/о против 59.мг% осенне­
го молока)-и пониженным содержанием казеинового кальция,
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(29 мг% против.62:'мг% осеннего молока), В процессе пасте­
ризации осаждение растворимого кальция в летнем молоке со­
ставляло от 48 до 51%, тогда как в осеннем от 28 до 12%.
В большей степени произошло и отщепление кальция:от,ка•зеина в летнем молоке (28% при 130° против 7%). Фракции
•фосфора в противоположность кальцию в большей степени
-подвержены изменению в осеннем молоке. Количество органи­
ческого фосфора в летнем молоке снизилось лишь на 7% при.
130°, тогда как в оееннем уже при 85° снижение составляло
6%, а при 130—14%, т. е. в два раза выше.
Таким образом, результаты наших исследований указы­
вают, что биологические Свойства молока с точки зрения бел.ковой ценности при термической обработке изменяются. На
•степень этих изменений.влияет.не только температурный ре- ~
жим, но и периоды года, что следует учитывать в ветер'инарно'зоотехнической практике при. установлении режимов пастери-^
• зации в отдельные сезоны.
•
3. Физико-химические изменения белков в процессе выработки
сгущенного молока с сахаром
Результаты физико-химических изменений казеина и его
фракций в сгущенном молоке с сахаром, выработанного в лет-ний период представлены в табл. 7.
'
- ,• '
'
.
• ' ' • ' • .
Таблица?
; - Изменение казеина в процессе сгущения с предварительной тепловой
обработкой: 85, ПО и 130" (%)
/'
хМолоко сгущенное с сахаром
•
в % к
сырому
-
•
• пастеризованному
Показатели '
температура предварительной
• •
обработки
85 1 ПО 1 130
112.
113
105
104'
• о»-
100
114
100
105
85 1 ПО 1 130
109
113 '
101
105
100
ПО
103
105
' , Как видно из таблицы в процессе сгущения количество об­
щего казеина (казеин + денатурированные сывороточные бел­
ки) увеличилось по сравнению с содержанием его в сыром ис­
ходном молоке. Степень увеличения казеинового комплекса.
при всех трех температурных режимах пастеризации одина­
кова, хотя и заметна некоторая тенденция к увеличению'в слу­
чае повышения температуры пастеризации. Так, при темпера-"
10
'
'
ч
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
туре 85° увеличение составляло 12%, при ПО—13%, а 'при
. 130—14%.
...
'•-;.'
Сравнивая содержание- казеина в сгущенном и пастеризо­
ванном молоке следует отметить.что сгущение вызвало про, цесс комплёксообр'азованпя .в большей степени, чем пастери­
зация. Как уже указывалось, в летнем молоке в связи с низ­
кой концентрацией сывороточных белков осаждение их при
пастеризации было меньше, чем в.зимнем и осеннем молоке.
*• • В результате при сгущении концентрация сывороточных
белков увеличилась, что в свою очередь вызвало сильную ад­
сорбцию их.на мицелле казеината. Это явление отразилось на
• вязкости продукта. Если в сгущенном молоке зимней выработ­
ки вязкость составляла 28i 26 и 25 пуаз соответственно в об­
разцах с предварительной тепловой обработкой 85, 110 и 130°,
то в продукте летней* выработки вязкостьв пуазах составля­
ла: 63, 51 и 52. При этом произошли структурные изменения
в молекуле казеина.. Количественное содержание, н-казеино-вого комплекса в сгущенном молоке 'увеличилось по сравне- '
нию с пастеризованным при температуре предварительной об­
работке 85 и 110° на 13—15%, а при 130°—- всего лишь на 3%.'
•* Эти данные указывают, что процесс агрегации
в образцах с
предварительной тепловой обработкой 130? происходил ме­
нее интенсивно, чем при 85 и 110°. Кроме того, при темпера­
туре 85° в сгущенном молоке не было отмечено осаждения
растворимого кальция,'тогда как при ПО и 130° от 11 до 16%
В меньшей степени отмечается и потеря казеинового кальция
при 85° (38% против 49% при'ПО и 130°). В результате всех
•этих изменений вязкость при температуре' 130° была ниже .
(52 пуазы), чем при 85° (63).
•;..*•
Количественное изменение фракции *р-казеина при сгуще­
нии было незначительным лишь в образцах с предваритель­
ной обработкой 130°. Это указывает, что процесс комнлексообразования в основном происходил за счет денатурирован­
ных сывороточных белков с а-казеином. Следовательно, на
качество сгущенного молока .с сахаром влияет как" темпера­
тура пастеризации, так и сезонные свойства белков молока.
О денатурации сывороточных белков- сгущенного молока
можно судить по данным табл. 8.-'
'•
• . . .
Снижение нативных сывороточных белков при сгущении
зависело от температуры предварительной тепловой обработ­
ки.: При темпер'атуре пастеризации 85° их осталось до 58%, а'.
при ПО и.130° соответственно 47 и 44% от исходной величины
,сырого молока. Следует;отметить, что процесс агрегации их с
казеином при сгущении зависел от концентрации оставшейся
неосажденной части сывороточных белков. С повышением тем­
пературы пастеризации концентрация сывороточных белков
снижалась. В результате осаждение сывороточных белков при
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
'Таблица
J
8
Изменение сывороточных белков в процессе сгущения с предварительной
'
_ .
тепловой обработкой: 85, 110 и 130°.(%)
Молоко сгущенное с сахаром ,
• -в % к
сырому
Показатели
пастеризованному
температура предварительной
обработки
85
Сывороточные белки
Иммунные глобулины
«-лактоальбумин ,. .
Р-лактоглобулнн . ,.
ПО
47
58
58' 38
70 "70
33
36
130"
44
50
64
29
85
ПО
87- ''83.
112
76
51
4а-
• 65
Пб
130
89
105
43
159
130° было меньше (11%), чем при 85"и 110° (13—17%). Это
комплексование в основном происходила за счет термоустой­
чивой фракции — u-лактоальбумина, концентрация-которой в
процессе пастеризации сильно возросла. Процесс сгущения
вызвал разложение этой фракции. Количество ее снизилось
до 30% в образцах с предварительной обработкой 85 и 110° к
•до 36% при 130°.
.
У
Увеличение других фракций сывороточных белков очевид­
но произошло за счет внутреннего комплексования оставшей­
ся нативной части сывороточных белков. В результате струк­
турных изменений сывороточных белков они сильно отлича­
лись по аминокислотному составу от нативных белков исход"ного сырого молока, что видно из табл. 9.
При всех режимах пастеризации произошло снижение цнстина, аргинина, серина, аланина и лейцинов, в то' время как...
лизин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота, трео­
нин и фенилаланин увеличились.
Эти изменения оказали влияние на физические свойства
белков и прежде всего на их электрофоретическую подвиж­
ность, обуславливающую "ионогенными функциональными
группами. В результате'на электрофореграмме не было по­
лучено четких границ передвижения-отдельных фракций сы- '
вороточных белков. Изменение-функциональных групп вызы­
вает агрегацию, диспергирование, перезарядку и др. коллоид­
но-химические изменения белковых веществ в сгущенном мо­
локе в процессе его хранения.
•' .
" .
12
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблнца О
- *
СП
_
О •
С
Лейцины
£
Фен илаланнн
Алании .
1
и
Треонин
<
В.
Глютаминовая
кислота
и
О.
X
Глицин
яя
я
Аспараги- 1
новая
кислота
]
1
Лизин
\
Цистин
Температура пастери­
зации
Изменение аминокислотного состава сывороточных белков в процессе
сгущения с предварительной тепловой обработкой: 85, 110 и 130'
•
i
f
Исходное сырое молока в vr %
• • 2,31
8,49'
3,36
8,34- 4.78
1,13 11,26
6,04
4,83
3,51'
2,79
16,35
'+68
+96
+73
—5
-14
-13
•
*
/
Сгущенное молоко £ % от сыро-
85
ПО
130
-13
-33
-32
+35
+30
+23
—4
-8
-S
+ 18. —4
+ 16,
+ 14 —5
+3
+
2
+ 32 + S
+ 10 + G
+29 . + 5
—5
-21 -11
-37 ,+ I
•.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Физико-химические изменения -белков молока в процессе
хранения сгущенного молока с сахаром в условиях высокий
.
-температуры +28—30°С
Изменения казеина и его фракций при хранении сгущен­
ного молока с сахаром видны из таблицы 10.
Увеличение казеинового комплекса в процессе хранения:*
сгущенного молока с сахаром в образцах с предварительной
-,.""'•
- Та б л и ц а 10
Изменение казеина в процессе хранения сгущенного молока (%)•„
Сгушенное молоко после хранения
в % к свежему - -
' '
температура предварительной обработки
Показатели .
85
•
100
96
- 112
Г10 - - |
^
103
•87
ИЗ
130
- 100
» «0
116
обработкой 85 и 110° было незначительным: Как известно,
комплексообразование происходит за счет осаждения денату­
рированных "сывороточных белков с казеином. Поэтому, мож­
но сказать, что при хранений прекратилось" осаждение сыво­
роточных белков. Однако наблюдается усиленное комплексо- .
образование между фракциями казеина. Как видно из табли­
цы, длительное хранение при высокой температуре вызвало
разложение «-казеинового, комплекса. Причем с повышением
температуры предварительной обработки ...количественноеснижение «-казеинового комплекса увеличилось. Если при
температуре 85° снижение составляло 4%, при 110—13%, то
при. 130°—20%. («ответственно происходит увеличение р-казеинового комплекса с 12% при 85° до 16%, при 130°. В том/
что изменения в казеине-происходили за счет перегруппиров--•
ки внутри его указывает и тот факт, что—не было отмечена
снижения оставшихся 'в неосажденной. части' сывороточных1
белков. Количество их как в свежем сгущенном молоке, так
• и после хранения в образцах с одними и теми' же .темпера­
турными режимами предварительной обработки было равным.
Однако электрофорстические свойства этих белков резкоотличались. Если в свежем сгущенном молоке,.хотя и нечетко, но были получены три пятна, соответствующие иммунным гло­
булинам, «-лактоальбумину и р-лактогло'булину, то в процес­
се хранения "разделение сывороточных белков на фракции во­
обще не было.
. .-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выделенная оставшаяся термоустойчивая фракция в су­
хом виде представляла собой кремовый порошек с низким со­
держанием азота к'влаги. Отмечено еще большее снижение
• по таким аминокислотам, как иистин, аланин, тирозин, лей­
цин. За счет снижения в процентном отношении этих амино­
кислот
произошло увеличение лизнна,'аспарагиновой кисло:
ты, треонина ичсерина. Эти изменения, надо полагать, ока* • зывают влияние-не только-на-"физические свойства белков
молока, в частности на процесс комплексообразования, но и
на органолептические качества продукта.
Следует отметить,, что если в процессе хранения количе­
ство общего кальция и фосфора не изменяется по сравнению
"N с их содержанием в свежем сгущенном молоке, то происходит
дальнейшее осаждение растворимого кальция и увеличение
неорганического фосфора. Очевидно, в процессе хранения про, исходит частичное дефосфорилирование казеина и переход от-щепйвшегося от казеина фосфора в неорганический, на что
указывает и Мостаков (1964).
Все' эти явления подтверждают, что хранение сгущенного
молока с сахаром в условиях высокой температуры вызывает
глубокие структурные изменения и независимо-от температу­
ры предварительной обработки приводит к загустева'нию про­
дукта. .- ' " • . ' . •
...
выводы
1. Всё изученные режимы тепловой обработки существен­
но влияют на денатурацию сывороточных белков. Наиболее
изменчивыми являются .иммунные глобулины и сывороточ­
ный альбумин, Нто следует учесть в ветеринарно-зоотехнической практике при кормлении телят пастеризованным мо­
локом.
.
'
" 2. При термической обработке происходит существенная
перегруппировка в аминокислотном составе в оставшейся не-„1
осажденной части сывороточных белков: снижается количе- I
ство-аланина, лейцина и увеличивается количество аспарагп- *
новой кислоты, фенилаланина и лизина.'
' . .
3. Изуч'еннные режимы-пастеризации оказывают влияние
и на минеральный состав молока. До 40% растворимого'каль­
ция перешло в труднорастворимые формы, а при температу­
ре 130° отмечено снижение до 15% казеинового кальция и 10%
органического фосфора, что бесспорно нежелательно при
кормлении таким молоком телят. •
"
4: На структурные изменения белковых веществ молока
влияет не только температура пастеризации, но и свойства этих
белков, которые изменяются в различные периоды года.
а) При одних и тех же температурных режимах в летний (
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
период денатурация "сывороточных белков происходила в мень- :
шеГс степени, чем в зимний и осенний. При температуре. 130° л е- ;
том снижение сывороточных белков составляло 51%, а зимой (
и осенью—62%.
б) В летний период в большей степени происходит осажде­
ние растворимого кальция (48% при температуре 85° против
28%—в осеннем молоке), и отщепление кальция от казеина
(от 7% при 85° до 28% при 130° против 7% при 130° в осен­
нем).
, •- .
.
'
5. В связи с различными структурными изменениями бел­
ков по сезонам при одних и тех же режимах предварительной
обработки изменяются и технологические свойства молока при выработке молочных консервов; в -пастеризованном молоке
белки сыворотки в летний период ^находятся в молекулярнодисиерсном состоянии, что является одной из причин дальней­
шей-их агрегации при сгущении. В связи с ^этим вязкость
сгущенного молока в летний период была в два раза пыше,чем в зимний.
.
,
6. На структуру белковых веществ особенно сильное влия­
ние оказывают условия хранения. В результате 12-недельного
хранения продукта при +28—30° усиливается процесс комилексообразования между фракциями отдельных белковых ком­
понентов. При этом оставшиеся неосажденные с казеином
сывороточные белки образуют единый комплекс отличающей­
ся по аминокислотному составу от нативных сывороточных
белков сырого исходного молока. С повышением температуры •
предварительной обработки снижаются такие аминокислоты,
как цистин^ аланин, тирозин и лешшн; соответственно увели­
чиваются лизин, аспарапшовая кислота, глицин, глютаминопая кислота, треонин и фенилаланин.
'
7.. Следует проводить дальнейшее изучение по выяснению
•биологической ценности пастеризованного при высоких тем­
пературных режимах молока как продукта питания населе­
ния, так и при использовании его на корм^молодняку сельско­
хозяйственных животных.
По содержанию диссертационной'работы опубликованы '
следующие .статьи
,"
'1. Влияние термической обработки молока на его сыворо­
точные белки. Доклады ТСХА. Выпуск 90. Москва, 1963 г.
2; Изменение фракций-белков-и минеральных веществ' мо­
лока в зависимости от'пастеризации.-Доклады
ТСХА, Зоотех­
ния, выпуск 95. Москва, 1964 г. v
Работы, зарегистрированные в комитете по делам изобретений
и открытий при Совете Министров СССР
Влияние термической обработки на-его сывороточные бел­
ки. Удостоверение № 38392 от б ИЮЛИ 1963 Г.
"- 16
" ,
- ••
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л109285 3/V—65 г.
Объем Г п. л.,
Заказ 736.
. < Тираж 175
Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева
Москва, A—S,'Тимирязевская ул., 44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
927 Кб
Теги
226
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа