Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, ха­рактеризуется определенными физико-химическими (кислотность, плот­ность, вязкость, поверхностное натяжение, осмотическое давление, элек­тропроводность и др.) и органолептическими (цвет, консистенция, запах, вкус) свойствами (показателями).

Однако все эти свойства могут резко отличаться в начале и в конце лактационного периода, под влиянием болезней животных и некоторых видов кормов, при хранении молока в неохлажденном виде, а также при его фальсификации. Поэтому контроль необходим для оценки натураль­ности и качества заготовляемого сырья, то есть его пригодности для про­мышленной переработки в сыры.

Сыродел должен иметь четкое представление о физико-химических и органолептических свойствах заготовляемого молока, причинах и послед­ствиях их изменения, путях использования, а иногда и исправления моло­ка с некоторыми нестандартными физико-химическими и органолепти­ческими показателями, например, натурального свежего молока с повы­шенной или пониженной кислотностью, сычужновялого молока, молока со слабо выраженными пороками запаха, вкуса и т.п.

Кроме того, органолептические и физико-химические свойства изме­няются в процессе обработки молока (гомогенизация, пастеризация и др.) и особенно сильно — при переработке в молочные продукты. Следовательно, по некоторым органолептическим и физико-химическим свойствам (титру­емая кислотность, рН, плотность, вязкость и др.) можно контролировать пра­вильность прохождения физико-химических и биохимических процессов при обработке молока, выработке сыра, а также определить качество готового продукта и его соответствие стандартам.

Сенсорные (органолептические) свойства молока. Свежее молоко ха­рактеризуется следующими органолептическими свойствами (показателя­ми): внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом, запахом.

В соответствии с действующей нормативной документацией заготов­ляемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, от белого до слабо-желтого цвета, без посторонних, несвойственных ему привкусов и запахов. В табл. 1.12 перечислены факторы, обусловливаю­щие органолептические свойства свежего молока.

Все отклонения от нормального вкуса и запаха молока, ведущие к сни­жению его качества, называют пороками. Причины и сроки возник­новения основных пороков органолептических показателей — пороков вкуса и запаха молока — даны в табл. 1.13.

Таблица 1.12

Характеристика органолептических свойств свежего молока

Таблица 1.13

Основные пороки вкуса и запаха молока

Таким образом, на вкус и запах сырого молока влияют многочислен­ные факторы, знание причин которых важно для специалистов, так как позволяет разработать меры по их предупреждению или ослаблению. Бо­лее подробно пороки вкуса и запаха молока, а также пороки консистенции и цвета даны в гл. 3.

Физико-химические свойства молока. Физико-химические свойства молока — как единой полидисперсной системы обусловливаются свойства­ми его компонентов и взаимодействием между ними. Следовательно, любые изменения в содержании и состоянии дисперсных фаз системы, то есть составных частей молока, должны сопровождаться изменениями его физико-химических свойств. Основные физико-химические свойства (по­казатели) молока представлены в табл. 1.14.

Таблица 1.14

Физико-химические свойства молока

Плотность, вязкость и поверхностное натяжение. Плотность (объемная масса) молока в первую очередь зависит от температуры и оп­ределяется его составом. Она колеблется в довольно широком интервале от 1027 до 1032 кг/м3 или 27...32 градуса ареометра. При повышении тем­пературы или увеличении содержания жира плотность понижается, а при увеличении количества бел ков, лактозы и солей — повышается. Кроме того, плотность зависит от давления, действующего на молоко.

Плотность молока, определенная сразу же после доения, ниже плот­ности, измеряемой через несколько часов, на 0,8...1,5 кг/м3. Это происхо­дит за счет улетучивания части газов и повышения плотности жира (вслед­ствие изменения коэффициентов температурного расширения) при посте­пенном понижении температуры молока. Поэтому плотность заготовляе­мого молока следует определять не ранее, чем через 2 ч после дойки.

Величина плотности молока меняется в течение лактационного перио­да, вследствие болезней, а также под влиянием кормовых рационов, породы и других факторов. Значительно отличаются плотность молозива и молока, полученного от больных маститом животных, за счет резкого изменения состава — содержания жира, белков, лактозы и других составных частей. Плотность молока меняется при фальсификации — понижается при добав­лении воды (каждые 10% добавленной воды вызывает уменьшение плотно­сти в среднем на 3 кг/м3) и повышается при подснятии сливок или разбавле­нии обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности судят (лишь косвенно) о натуральности молока при подозрении на фальсификацию.

Вязкость или внутреннее трение нормального молока при 20°С в среднем составляет 1,8 • 10-3 Па•с. Она зависит главным образом от содер­жания в молоке белков, жира, дисперсности мицелл казеина и жировых шариков, степени их гидратации и агрегирования.

В процессе хранения и обработки молока (перекачивание, гомогени­зация, пастеризация и т. п.) вязкость молока повышается за счет увеличе­ния степени диспергирования жира, укрупнения белковых частиц, адсорб­ции белков на поверхности жировых шариков и других причин.

Поверхностное натяжение молока — (сила, действующая на единицу длины границы раздела фаз молоко-воздух) ниже поверхност­ного натяжения воды за счет наличия в нем понижающих поверхностную энергию поверхностно-активных веществ (ПАВ) — жирных кислот, ди- и моноглицеридов, белков и фосфолипидов. При 20°С оно равно 4,4 • 10-3 Н/м.

Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, хими­ческого состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжи­тельности хранения, режимов технологической обработки и т.д. Так, вслед­ствие образующихся в результате гидролиза жира жирных кислот, ди- и моноглицеридов, поверхностное натяжение молока снижается.

Температура замерзания и осмотическое давление. Температура за­мерзания нормального молока довольно постоянная величина, колеб­лется в узких пределах и в среднем равна -0,540°С (или -0,533°С). Она зависит от химического состава молока, поэтому изменяется в течение лак­тационного периода, при заболевании животных, при разбавлении моло­ка водой, при добавлении в молоко соды, при повышении кислотности.

При разбавлении молока водой температура замерзания повышается (внесение в молоко 1% воды повышает среднюю температуру замерзания натурального молока немногим более чем на 0,006°С). Это дает возмож­ность судить по величине температуры замерзания о натуральности моло­ка. Зависимость температуры замерзания молока (в °С) от количества до­бавленной воды (в %) приводится ниже:

Осмотическое давление молока близко по величине к осмоти­ческому давлению крови животного и в среднем составляет 0,66 МПа. Обус­ловлено оно главным образом высокодисперсными веществами: лактозой (на молочный сахар приходится около 60% всей величины давления) и ионами солей — преимущественно хлоридами. Осмотическое давление молока под­держивается на постоянном уровне. Поэтому при снижении в молоке коли­чества лактозы вследствие нарушения процесса ее синтеза в результате изме­нения физиологического состояния животного, особенно при заболевании или перед концом лактации, происходит одновременное повышение содер­жания хлоридов. Осмотическое давление обычно рассчитывают по темпера­туре замерзания молока: Росм = ?t • 2,269 • К (где ?t— температура замерзания раствора, °С; 2,269 — осмотическое давление 1моля вещества в 1 л раствора, МПа; К — криоскопическая постоянная растворителя, для воды К= 1,86).

Удельная электропроводность и теплофизические свойства. Удельная электропроводность молока в среднем составляет 46 • 10-2 См/м. Ее обусловливают главным образом ионы: Сl-, Na+. К+, Н+, Са2+ и др.

Электропроводность молока зависит от лактационного периода, со­стояния здоровья животного и других факторов; она повышается при на­растании кислотности и снижается при разбавлении молока водой.

К теплофизическим свойствам молока относятся: удель­ная теплоемкость; теплопроводность; коэффициент температуропровод­ности. Они зависят от температуры, содержания сухих веществ, влаги, жира (главным образом от его дисперсности), кислотности и т. д.

Показатель преломления. Показатель преломления молока при 20°С ко­леблется от 1,3440 до 1,3485. 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, измеренной с помощью специальных рефракто­метров (АМ-2, ИРФ-464 и др.), можно контролировать содержание в моло­ке сухого обезжиренного остатка (СОМО), а также белков и лактозы. Так, количество белков определяют по разности между показателями преломле­ния исследуемого молока и его сыворотки после осаждения белков раство­ром хлорида кальция при кипячении, а содержание СОМО — по разности между показателями преломления молока и дистиллированной воды.

Рефрактометрическим методом можно провести косвенный контроль натуральности молока. При добавлении к молоку волы число рефракции молочной сыворотки понижается пропорционально количеству добавлен­ной воды — в среднем на 0,2 ед. на каждый процент воды.

Кислотность и окислительно-восстановительный потенциал. Кислотность молока выражают в показателях титруемой и активной кислотности.

Титруемая кислотность в соответствии с действующей норма­тивной документацией является одним из критериев оценки качества заго­товляемого молока. Титруемая кислотность измеряется при 20°С. Под граду­сами Тернера понимают количество миллилитров 0.1 н раствора NaОН (КОН), необходимого для нейтрализации 100 мл (100 г) молока или продукта.

Титруемая кислотность свежевыдоенного молока составляет 16...18°Т. В других странах для характеристики титруемой кислотности использу­ются также °D— градус Дорника (2.5°Т = 2,25°D), % молочной кислоты (1°Т = 0,009% молочной кислоты), °SН — градусы Сокслета-Хенкела (1°T = 0,04°SН), датские градусы (1°Т = 1 датский градус).

Кислотность молока обусловлена кислыми солями — дигидрофосфатами и дигидроцитратами (около 9...13°Т), белками — казеином и сыворо­точными белками (4...6°Т), диоксидом углерода, кислотами (молочной, ли­монной, аскорбиновой, свободными жирными и др.) и другими компо­нентами молока (в сумме они дают около 1...3°Т),

При хранении сырого молока титруемая кислотность нарастает по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с обра­зованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежела­тельные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21°Т принимается как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22°Т молочными предпри­ятиями не закупается.

Кислотность молока отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от состояния обмена веществ в организме животных, определяемого кормовыми рационами, породой, возрастом, фи­зиологическим состоянием, индивидуальными особенностями животного и т. д. Особенно сильно изменяется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболеваниях животного.

Титруемая кислотность в большой степени зависит от рационов корм­ления животных. Иногда наблюдаемое повышение (до 23...26°Т) кислот­ности молока, полученного от отдельных животных или даже целого ста­ла, является следствием серьезного нарушения минерального обмена в организме животных. Оно обусловлено, как правило, недостаточным ко­личеством солей кальция в кормах. Такие случаи возникают при скармли­вании животным больших количеств кислых кормов (кукурузного силоса, свекловичного жома, барды), бедных солями кальция. Свежее молоко с повышенной естественной кислотностью пригодно для производства сыра (оно подлежит приемке на основании стойловой пробы).

Пониженное значение кислотности молока (ниже 16°Т) в основном обусловлено повышенным содержанием мочевины, что может быть выз­вано избыточным потреблением белков с зеленым кормом, использованием значительных количеств азотных добавок в рационе животных или азотных удобрений на пастбищах. Молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры — оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.

Активная кислотность — водородный показатель (рН) свежего молока, отражающий концентрацию ионов водорода, колеблется (в зависи­мости от состава молока) в довольно узких пределах — от 6,5 до 6,8. Активная кислотность не совпадает с титруемой, которая изменяется значительно быс­трее. Медленное изменение рН объясняется наличием в молоке ряда буфер­ных систем: белковой, фосфатной, нитратной, бикарбонатной и т. д.

Буферные системы (буферы) обладают способностью поддерживать по­стоянный уровень рН среды при добавлении кислот или щелочей. Нали­чие буферных систем в биологических жидкостях имеет большое значение — это своего рода защита живого организма от возможного резкого изме­нения рН, которое может неблагоприятно или губительно повлиять на него. Буферная способность составных частей молока играет значительную роль в жизнедеятельности молочнокислых бактерий при производстве сыров.

Окислительно-восстановительный потенциал (редокспотенциал) является количественной мерой окисляющей или восста­навливающей способности молока. Редокспотенциал 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, рибофлавин, молочную кислоту, коферменты оксидоредуктаз, металлы и др. От величины окислительно-восстановитель­ного потенциала зависит развитие молочнокислых бактерий (в молоке, зак­васках, сырной массе) и интенсивность протекания биохимических процес­сов в сыре (протеолиз, распад аминокислот, липидов и др.).