Сүттің химиялық және физикалық қасиеттері

Титрленетін қышқылдық рН-ны бейтараптыққа (фенолфталеин) келтіру үшін қажет сілтінің мөлшерін көрсетеді. Бұл қасиет бірнеше өрістерде қолданылады. Олар ашыту кезінде бактериялардың көбеюін анықтауға арналған, мысалы, ірімшік өндіру кезінде, сонымен қатар тазалық стандарттарына сәйкес келеді.

Жаңа сиыр сүтінде сүт қышқылы жоқ. Негізінен титрленетін қышқылдық казеин мен фосфаттарға байланысты. Сүт қышқылы сирек жағдайларда бактериялық ластану арқылы шығарылуы мүмкін (Невилл және Дженсен 1995).

Қышқылдық, маңызды параметрлердің бірі, сүттің сапасы мен өңделуін бақылайды. Сүт буфер ретінде әрекет етеді. Бұл буфер химиялық жүйе. Ол ішкі және сыртқы әсерлердегі сутегі иондарының концентрациясының өзгеруіне қарсы тұрады (Rosenthal 1991).

Көбінесе жаңа піскен сүт пен ашытылған өнімдер рН-ны 8,4-ке дейін жеткізу үшін қажет сілтінің мөлшерін өлшеу арқылы аналитикалық түрде тексеріледі (индикатор ретінде қолданылатын фенолфталеиннің соңғы нүктесі). Нәтиже сүт қышқылының баламалы мөлшерімен көрсетіледі. Сүтте майсыз қатты заттар құрамында фосфаттар, ақуыздар және басқа да әлсіз қышқылдар көп. РН мәні оларды айтарлықтай көрсетеді. РН 6,6-дан 8,4-ке дейінгі сүттің буферлік қабілетін жеңу үшін көбірек сілтілік қажет. Жаңа қалыпты сүттің титрленген қышқылдығы шамамен 0,14% сүт қышқылы болуы керек. Егер микроорганизмнің белсенділігіне байланысты сүт қышқылданып, қышқылдығы жоғарыласа, қосымша сілтілік қажет. Егер титрленетін қышқылдықтың жоғарылауы қалыпты мәннен шамамен 0,07% жоғары болса, онда сүт қышқыл болып көрінеді. Керісінше, бастапқы рН 7-ден жоғары болуы мүмкін маститке арналған сүт титрленетін қышқылдықты 0,1% сүт қышқылынан немесе одан аз көрсетеді (Rosenthal 1991).

6,4-7,0 °С температурада сауылатын сау сиыр сүтінің титрленетін қышқылдығы немесе сүт қышқылына шаққанда 0,14-0,16% (Метин 2001 және Розенталь 1991) [19].

Олардың кез-келгенін немесе олардың комбинациясын таңдау өлшенетін сутегі иондарының концентрациясына байланысты. Электрометриялық әдіс колориметриялық әдіске қарағанда жақсы нәтиже береді. рН, шын мәнінде, сутегі иондарының концентрациясының кері байланысының логарифмі болып табылады. Бұл шкала бойынша бейтараптық рН 7 арқылы көрінеді. Егер Сан 7-ден төмен болса, ол қышқылдықты, ал егер 7-ден жоғары болса, сілтілікті көрсетеді. Титрленетін қышқылдықты тікелей рН-ға айналдыру мүмкін емес. Осы екі өлшемнің арасында ортақ байланыс бар, бірақ олардың әрқайсысы өздігінен қолданылуы және түсіндірілуі керек (Eckles, et al., 1951).

Сиыр сүтінің рН-ы 6,22-6,77 (Дженсен 1995). 25 °c кезінде рН-ның тән мәні 6,6 құрайды, 6,5-6,7 диапазонында хабарланады (Вебб және басқалар, 1974).

Жақында сау сиыр сүтінің рН-ы 6,6-6,8 құрайды. 0,2-бұл шамалы айырмашылық, бірақ сутегі иондарының белсенділігі тұрғысынан өте маңызды. Егер жақында сауылған сиыр сүтінің рН мәні 6,8-ден жоғары болса, маститке немесе сүтке бейтараптандырылған заттың қосылуына күмәндану керек. Егер рН мәні 6,5-тен аз болса, уыз болуы мүмкін немесе қышқылдық айтарлықтай артуы мүмкін және бұл зауыт үшін проблема болып табылады (кесте 4.3), (Метин 2001). Электр Өткізгіштігін өлшеу көптеген жылдар бойы тамақ өнеркәсібінде судың ластануын анықтау, микробтардың өсуін бақылау, метаболикалық белсенділік және ингибиторлық заттардың әсерін анықтау үшін қолданылады (Carcia-Golding and Giallorenzo 1995, Moreno and Chang 1995, Curda and Plockova 1995, Mitchell and Alwis 1989). Сонымен қатар, электр Өткізгіштігін өлшеу сүт өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Мысалы, сүт сапасын бақылау үшін маститті анықтау, ірімшік ашытқысын өндіру кезінде ашыту процестерін талдау (Paquet және т.б. 2000), Сүтті пастерлеу процесінің бастапқы және алдын-ала сатыларын бақылау (Henningsson, et al., 2005)

Электр өткізгіштік дегеніміз-белгілі бір материалдың электр тогына кедергісінің өлшемі. Өткізгіштік-қарсылықтың кері мәні. Кедергі оммен өлшенеді және кернеуді амперге бөлу арқылы есептеледі. Өткізгіштік Siemens-те өлшенеді және амперді кернеуге бөлу арқылы есептеледі (Nielen, et al. 1992).

Сүт зарядталған қосылыстардың, әсіресе минералды тұздардың болуына байланысты өткізгіш қасиеттерге ие. Еритін және коллоидты фазалар арасындағы тұз фракцияларының таралуы сүт өткізгіштігінің мөлшеріне маңызды әсер етеді. Сүттің электр өткізгіштігі негізінен натрий мен хлорид иондарымен ғана емес, сонымен қатар басқа иондармен де анықталады (Mucchetti, et al. 1994, Mabrook, et al. 2006). Лактозамен, сондай-ақ толық майлы сүттің өткізгіштік мәндерімен өте аз байланысты. Сүттегі тұздарда негізінен хлоридтер, фосфаттар, цитраттар, карбонаттар және калий, натрий, кальций және магний бикарбонаттары бар, дегенмен сүттегі тұз мөлшері шамамен 0,7% вт/с деңгейінде қалады.бұл құрамға жануарлардың тұқымы, жыл мезгілі, жем және лактация кезеңі сияқты факторлар әсер етеді (Fox and McSweeney 1998). Бұл факторлар еритін және коллоидты фазалар арасында кальций, магний және фосфаттың таралуына, демек, сүттегі бос өткізгіш иондардың санына да әсер етеді. Казеинге қарамастан, негізгі сүт ақуызы сүт тұздарымен салыстырғанда өте төмен өткізгіштігін көрсетеді. Сүттегі ерімейтін тұздар, әсіресе кальций фосфаты, негізінен коллоидтық фазадағы казеин мицеллаларымен байланысады.

Натрий мен калий иондарының төмен концентрациясы казеинмен теріс зарядталған органикалық фосфат ақуыз топтарының антииондары ретінде байланысты (Fox and McSweeney 1998). Бұл тұздар казеин мицеллаларының қосалқы бөліктері арасында көпір қызметін атқарады.

Белгілі бір жағдайларда бұл тұздар ерітіндіге шығарылуы мүмкін, сондықтан өткізгіштік жоғарылайды (Mabrook and Petty 2003).

Сонымен қатар, қышқылдықтың жоғарылауымен сүттің өткізгіштігі артады. Тәжірибеде жаңа сығылған лимон шырыны баяу майлы сүтке қосылып, біраз уақыт өткізгіштік пен рН бақыланды. Өткізгіштігі артып, РН 4,9-5,0 кезінде 5,8 мС қанықтыру мәніне жетті. Өткізгіштіктің бұл мәні сүт жоғалып кеткендей. Бұл жағдайда казеин мицеллаларымен байланысты барлық коллоидты тұздар еритін фазада болады және өлшенетін өткізгіштікке ықпал ете алады. Қышқыл қосу сүттің рН-ын төмендетеді. Бұл казеин мицеллаларымен байланысты коллоидты тұздардың біртіндеп тұздануына әкеледі. Сүттің рН мәні шамамен 5,0-ге жеткенде, барлық коллоидты кальций мен фосфор еритін фазада болады және өткізгіштік қаныққан (Mabrook and Petty 2003).

Майдың болуы сүттің электр өткізгіштігіне әсер ететін тағы бір фактор болып табылады (Lawton and Pethig 1993, Prentice 1962). Майдың мөлшері артқан сайын сүттің өткізгіштігі төмендейді. Толық майлы сүттің өткізгіштігі [3,6 мас.), жартылай майсыздандырылған сүт [1,6 мас.% ], майсыз сүт [0,1 мас.% ] құрайды 5.05 +/- 0.03 мС, 5.23 +/- 0.03 мС, 5.4 +/- 0.03 mS, тиісінше (Mabrook and Petty 2003).

25 °C температурада қалыпты сүттің электр өткізгіштігі әдетте 4,0-ден 5,0 мС/см-ге дейін (Wong 1988). Өлшеу кезінде EC сүт температурасының жоғарылауына байланысты (38°C) біршама жоғары деңгейге ие болады. Көптеген зерттеулер көрсеткендей, маститпен ауыратын сиырлардан алынған сүт (клиникалық және субклиникалық). Бұл eK сүті сау сиырлардың (маститпен ауырмаған) eK сүтінен жоғары (Nielen, et al. 1992, Hamann and Zecconi 1998, Norberg, et al. 2004a, Biggadike, et al. 2000). Дені сау, субклиникалық жұқтырған және клиникалық жұқтырған сиырларға арналған мС-дағы EC орташа мәні (стандартты жақшадағы қателіктермен) 5.3 (+/-0.03), 5.75 (+/-0.04) және тиісінше 6,73 (+/- 0,06). Бұл сандар әр түрлі болды (p<0.001) (Norberg, et al., 2004a). Шикі сүт пен майсыз сүттің электр өткізгіштігі сәйкесінше 4680 және 4920 мкм / см құрайды (Мукчетти және басқалар, 1994). Қалыпты сүттің әдеттегі ЭК 25 ° C температурада 4,0-ден 5,5 мС/см-ге дейін, ал өлшеу үлестірімі логарифмдік қалыпты болып табылады.

EK сүті бірдей өткізгіштікке байланысты NaCl концентрациясы түрінде де айтылды. Сүт миллиметрмен зерттелді. Ол бір литрге миллививаленттегі сүттің жалпы иондық концентрациясын көрсетеді (Nielen, et al., 1992). 4.4-кестеде сүттің, сүт компоненттері мен фракцияларының әрқайсысының электр өткізгіштік мәні көрсетілген.

Көптеген жылдар бойы термиялық талдау синтетикалық полимерлерді сипаттау үшін қолайлы болды. Алайда, тамақ жүйелерін сипаттау үшін термиялық талдау әдістерін қолдануға қызығушылық артып келеді. Азық-түлік ғылымында термиялық талдау судың жоғалуын, сіңуін немесе қоныс аударуын, ақуыздардың денатурациясын және крахмалдың кристалдануын анықтау үшін, сублимациялық кептіру, бүріккіш кептіру, экструзия және гидротермиялық өңдеу сияқты жаңа процестерді дамыту үшін, сонымен қатар тамақ өнімдерінің сапасын, қауіпсіздігі мен тұрақтылығын анықтау және жақсарту үшін қолданылған. Дифференциалды сканерлеу калориметриясы (DSK) термиялық талдаудың ең танымал әдістерінің бірі болып табылады, онда температура мен эталонды көтеру үшін қажет жылу мөлшерінің айырмашылығы температураға байланысты өлшенеді. Эксперимент барысында үлгі де, стандарт та бірдей температурада сақталады. Алайда, DSC қисықтарын түсіндіруге байланысты кейбір мәселелер бар. Көптеген тағамдардағы бұл проблемалар төмен тазалық, жоғары гетерогенділік, полидисперстік, су мазмұны және әлсіз, кең ауысулар болып табылады (De Meuter, et al. 1999). Жылу қасиеттеріне әсер ететін маңызды факторлар, әдетте, тағамның құрамы мен температурасы болып табылады (Tansakul and Chaisawang 2006). Меншікті жылу сыйымдылық өнімдерін тәуелді ұстау су. Су барлық тағамдық компоненттердің ең жоғары жылу сыйымдылығына ие. Әдетте, нақты жылуды өлшеу калориметр көмегімен жасалады. Бұл қарапайым әдіс, бірақ дұрыс калибрлеуді қажет етеді. Ең жақсы балама әдіс-дифференциалды сканерлеу калориметрі. ДСК тамақ өнімдерінің нақты жылу сыйымдылығын эксперименталды түрде анықтайды. DSc-тің кемшілігі-бұл қымбатшылық (Telis-Romero және т.б., 1998). Сүт майы-сүттің ең құнды компоненті. Сүт және сүт өнімдері сүт майына байланысты бай дәмге ие. Сүт майы сүтте "Судағы май"түріндегі шынайы эмульсиядағы ең кішкентай шарлар түрінде байқалады. Май шарлары дисперсті фазада болады. Егер сүт қуатты микроскоппен зерттелсе, онда әртүрлі мөлшердегі май шарларының мөлшері көрінеді. Тұқым глобулалардың мөлшеріне әсер ететін маңызды фактор болып табылады.

Лактация кезеңінің бірінші кезеңінде май шарлары үлкен. Май глобуласының мөлшері сүтті бөлу, кремді шайқау, сүт немесе кілегей жеткізу және ірімшік өндіру үшін маңызды (Эклс және басқалар, 1951).

Сүт майының күрделі химиялық құрамы бар. Бұл бірнеше түрлі глицеридтердің ауыспалы қоспасы. Глицеридтер құрамында глицерин және бір немесе бірнеше органикалық қышқылдар бар. Сүт майында май қышқылдары көп. Бұл май, капрон, каприл, каприн, Лаурин, миристикалық, пальмитикалық, стеарин және олеин қышқылдары. Олеин қышқылы-сүттегі жалпы май қышқылдарының ең көп мөлшері (Eckles, et al., 1951). Сүт майының бұл құрамына жануардың тұқымы, лактация кезеңі, жем және тамақтану деңгейі жауап береді [20].

Сүт майы-бұл 98,3% (Hui 1993) құрайтын триглицерид, оның құрамында 3 май қышқылының молекуласымен біріктірілген 1 глицерин молекуласы бар. Сүттің май қышқылдары екі негізгі топқа бөлінеді. Бұл ұшпа және ұшпа емес. Ұшпа қышқылдарға май, капрон, каприл, каприн, Лаурин және басқалардың аз мөлшері кіреді. Ұшпайтын заттарға миристин, пальмитин, олеин, стеарин және басқалардың аз мөлшері жатады (Eckles, et al., 1951).

Сүт майындағы барлық май қышқылдарының балқу нүктелері, қайнау нүктелері және ерекше ауырлығы әртүрлі. Басқаша айтқанда, балқу температурасы, қайнау температурасы және сүт майының үлесі оның құрамына байланысты (Эклс және т.б., 1951).

Сүт майының физикалық қасиеттері анықталды, мысалы: 20 °C тығыздығы 915 кгм-3; сыну көрсеткіші (589 нм) 1,462 құрайды және температураның жоғарылауымен төмендейді; майдағы судың ерігіштігі 20 °C кезінде 0,14% (вт/вт) құрайды және температураның жоғарылауымен жоғарылайды; жылу өткізгіштік шамамен 20 °C кезінде 0,17 Дж М-1с-1К-1 құрайды; 40 °C кезінде меншікті жылу сыйымдылығы шамамен 2,1 кДж кг-1к-1 құрайды; электр өткізгіштігі <10-12 ОМ-1 см-1; диэлектрлік тұрақты шамамен 3,1 (hui 1993).