Сүт — сапалы, қоректік қасиеті жоғары, бірақ тез бұзылатын өнім. Оның түсі — ақ немесе аздап сарғылт, дәмі — тәтті, құрамында су, май, белок, сүт қанты, минералдық заттар, витаминдер, ферменттер, гормондар бар.
Адам ағзасы оның құрамындағы қоректік заттарының 98-99%-ін пайдаланады. Сүттің органолептикалық қасиеттеріне — сыртқы көрінісі, дәмі, иісі, түрі; биохимиялық қасиеттеріне — бактерцидтік активтігі (белсенділігі) және қышқылдылығы; физико-механикалық — температурасы, жылу өткізгіштігі, осматкалық қысымы, электр өткізгіштігі және тағы басқалары жатады.
Уландырғыш қоспаларға — сүт құрамында мүмкін болатын ауыр металдар, антибиотиктер, гормоналдық препараттар, пестицидтер, микротоксиндер (В1 және М1 афтолотоксиндері), ал нейтрализациялаушы заттарға — тұз, аммиак жатады.
Сүттің құрамы. Сүт судан және оның құрамында қоректік заттар — майлар, белоктар, көмірсулар, ферменттер, витаминдер, минерал заттар, газдар бар. Осы заттар су мен газды шығарған соң, сүттің құрғақ қалдығы (СҚҚ) деп аталады.
Сүт құрамын және сапасын бағалағанда ондағы май мен сүт плазмасы мөлшерін айтады. Сүт құрамы тұрақты емес. Жоғарыда аталған заттардың біреуінің болмауы, немесе олардың мөлшерінің нормадан (қалыпты) ауытқуы малдың ауруына немесе тәуліктік рациондағы қоректік заттардың жеткіліксіздігін көрсетеді.
Су. Сүттің міндетті түрде болатын бөлігі және оның физикалық күйін анықтайды. Сүт құрамында орташа есеппен 87% су болады.
Сүт майы. Майының негізін гилцирин мен май қышқылдарының үш атомдық спиртінің күрделі эфирі құрайды. Басқа компоненттермен салыстырғанда сүт майы оны өңдеу процесіне көбірек әсер етеді. Сиыр сүтіндегі майдың массалық үлесі 3,6-3,9%. Ол сүт ішінде майда түйіршіктер (шарик) түрінде: салқындатылған сүтте — суспензия түрінде, ал салқындатылмаған сүтте эмульсия түрінде болады.
Май шариктерінің санын, өлшемі және қасиеттері малдың тұқымына, сүттену мерзіміне, азығына, бағу жағдайына, сауылуына, денсаулығына, жыл мерзіміне және басқа факторларға байланысты. Май шариктерінің диаметрі 0,1-20 мкм (орташа 3-5 мкм). Механикалық және жылумен әсер ету нәтижесінде сүт құрамында болған өзгерістер, оның ашуына және күюіне әкеп соғуы мүмкін.
Сүт майының теплофизикалық қасиеттері (үлестік жылу сыйымдылығы, жылу өткізгіштігі және тығыздығы) ұқсату барысында оның қасиеттерінің өзгеруіне әжептәуір әсер етеді. Сүт майының агрегаттық күйі оның температурасына тікелей байланысты. Сүттің қатты күйінде (Т≤233К) майының үлестік жылу сыйымдылығы іс жүзінде тұрақты және оның мәні (шамасы) 1046-дан 1758 Дж/(кгК).
Сүт майы еріген сайын оның үлестік жылу сыйымдылығы артады, бірақ өзінің максимал шамасына әртүрлі үш глицирин топтарының еруіне сәйкес біртіндеп жетеді. Сүт майының тығыздығы судың және сүттегі басқа заттардың тығыздығынан аз. Сондықтан, май шариктері біртіндеп сүт бетіне көтеріледі. Осы жәйтті болдырмау мақсатында сүтті, кілегейді және сүт қоспаларын гомогендейді (біртектік қоспаға айналдырады). Сүт майының энергетикалық құндылығы — 37,7 МДж/кг, сіңімділігі — 98%.
Белоктар. Олардың негізін жоғары молекулалы азоттық қоспалар — аминқышқылдары құрайды. Сүт белогында 18 аминқышқылы бар, оның ішінде: 8-і ауыспайтын аминқышқылы. Сүт белогының құрамы тұрақсыз, ол сиырдың тұқымына, сүттену мерзіміне, азық түрлеріне және басқа факторларға тікелей байланысты.
Белогы еріген және каллоидты түрде болатындықтан адамның ас қорыту жүйесінде ферменттермен өзара әсерлесу нәтижесінде жеңіл сіңеді (98%-ға дейін). Сүт белоктарының 82%-ына дейін казеин (бөлшектерінің мөлшері 70-100 нм) мен сарысу белоктары құрайды.
Сүт белоктарының коагуляция (ұю) қасиеті оны ұқсату, яғни одан алуан түрлі сүт өнімдерін алу үрдістеріне әсер етеді. Сүтті ұқсатуда мынадай белоктарды коагуляциялау түрлері қолданылады: қышқылдық (қышқылдың көмегімен), ұлтабарлық (ұлтабар ферменті әсерімен), кальцийлік (кальций хлоридінің көмегімен) және қышқылдық-ұлтабарлық коагуляциялау әдісімен.
Қышқылдық коагуляция қышқыл сүт өнімдерін (кефир, айран, т.б.), қышқылдық тағамдық және техникалық казеин копреципитацин (сүт белогы) өндіруде; ірімшік (сыр) және казеин алуда — ұлтабарлық коагуляция; көксүттен белок тұндыруда — қышқылдық, ал сүзбе өндіруде қышқылдық-ұлтабарлық коагуляциялау әдістері қолданылады.
Көмірсулар. Сүттің құрғақ заттарының 40%-ын табиғи органикалық қосындыдан тұратын көмірсулар құрайды және олар негізінен (90%-ға дейін) сүт қанты — лактоза, сонымен қатар галактоза және глюкоза түрінде кездеседі. Лактоза еріген түрде барлық сүт өнімдерінде болады, олардың қасиеттерін және энергетикалық құндылығын анықтайды.
Лактоза қантты сүт қышқылына айналдыратын сүт қышқылы бактериялары үшін негізгі субстрат (өмір сүретін орта). Сүт қышқылы казеиннен айырған кезде кальций тұнбаға төгеді. Осы құбылыс сүзбе (творог), қаймақ, простокваша және басқа сүт өнімдерін алуда қолданылады. Жоғары сапалы шекер қосылған қойытылған сүт алу үшін лактоза кристалдарының өлшемі 10 мкм-ден үлкен болмауы қажет.
Сүтті 100оС және одан жоғары ұзақ қыздырғанда оның түрі өзгереді. Бұл лактоза және белоктардың арасындағы реакциялар әсерінен меланоидиндердің пайда болуына, сонымен бірге лактоза мен кейбір бос амин қышқылдары арасындағы реакциялар нәтижесіне байланысты.
Көмірсулар сүтқышқылын ашыту процестерінде үлкен рөл ойнайды. Мұның негізі микроағзалар бөлетін ферменттердің әсерінен лактозаның ашуы, оның сүт қышқылына айналуына әкеледі.
Ферменттер. Олар белоктың табиғаты бар, биохимиялық процестерді реттейтін және бірнеше есе жеделдетіп, заттар алмасуында маңызды рөл атқарады. Сүтте микробтық ферменттер де болады. Аса маңызды сүт ферменттері — амилаза, кеталаза, липаза, лизоцим, протеаза, пероксидаза, редуктаза, фосфатаза және басқалар. Сүт ферменттеріннің әсері таңдамалы сипат алып, шикі сүттің қасиеттерін бақылауға және технологиялық өңдеу барысында өзгеруін қадағалауға мүмкіндік береді. Жоғарыда аталған сүт ферменттері шикізатты ұқсатуда алуан түрлі өзгерістерге әсер етеді.
Витаминдер. Бұл әртүрлі химиялық құрылымдағы төменгі молекулалық органикалық заттар, адам және мал ағзаларының қалыпты тіршілік етуіне қажет. Сүтте адамның табиғи өсуіне қажет барлық витаминдер (майда және суда еритін) іс жүзінде болады. Кейбір витаминдер (мысалы, витамин В2) сүттің және сүт сарысуының түрін анықтайды.
Олардың сүттегі мөлшері малдың тұқымына, азықтың сапасына, жыл мезгіліне, сүттің сақталуы және өңдеу режиміне байланысты. Сүтті жылумен өңдеу витаминдердің жоғалуына, әсіресе С витаминінің 10-нан 30%-ға дейін; А және В2 витаминдерінің азаюы азын-аулақ.
Минералдық заттар. Сүтте 0,7-0,8% минералдық заттар (Ca, P, K, Nа, Mg, S, I және басқа) бар, әсіресе ең көп бөлігін кальций және фосфор тұздары құрайды. Минералдық заттар арасынан физиологиялық көзқараспен қарағанда аса маңыздылары Fe, Cu, Mn, Zn, Co, I, Al сияқты минералдар; олардың 1 кг сүтте қанша микрограмм бар екекнін анықтайды.
Микроэлементтер белоктар мен май шариктері қаптамасымен байланысты, сондай-ақ, биологиялық активті қоспалар, витаминдер, гармондар құрамына еніп, оларды да активтендіреді. Микроэлементтер сүттің ауыспайтын компоненттері болып есептеледі.
Газдар. Сүтте орташа 7,15% газ болады, оның ішінде: көміртегі диоксиді 4,59 көл.%, азот 1,96 көл.%, оттегі 0,55 көл.%. Сүттегі газ мөлшері мал азығы түріне, технологиялық ұқсату ұзақтығына байланысты. Сүттің технологиялық ұқсату нысаны ретінде қасиеттері оның құрамына ғана емес, көбінесе оның биологиялық және химиялық көрсеткіштеріне: бактерицидтік активтігіне (белсенділігіне) және қышқылдылығына тәуелді.
Бактерицидтік активтілігі. Сүттің микроағзалар дамуын басу қасиеті, ол мал ағзасы шығаратын және сүт бездеріне қан арқылы түсетін иммундық денелердің әсері. Сүттің бактерицидтік активтігін сақтау уақытын бактерицидтік фаза ұзақтығы деп атайды. Соңғы көрсеткіш сүттің сақтау температурасы мен тазалығына тәуелді. Бактерицидтік фазаның ұзақтығы сүт температурасы жоғарыласа азаяды, оның құрамындағы бактериялар саны азайса және температурасы төмендесе — ұзарады.
Салқындатылмаған сүт өзінің бактерицидтік активтігін сауып алған соң 2-3 сағатта жоғалтады. Сүтті 65оС-қа қыздырғанда бактерицидтік заттардың 95%-ы, ал 80оС-тан жоғарылағанда 100%-ға ыдырайды. Сауып алған сүтті салқындату бактерцидтік заттардың және сүттің қышқылдығының өсуін төмендетеді.
Қышқылдық. Ол сүт құрамындағы қышқыл тұздар, белоктар әсерінен туындаған. Титрленген сүттің қышқылдық өлшемі — Тернер градусы (То).
Тернер градусы дегеніміз — 100 мл сүтті нейтралдауға қажет 0,1 n Na OH мөлшері. Жаңа сауылған сүттің қышқылдығы шамамен 1618То, оның: 9-13То тұздар, 4-6То белоктар және 1-3То көмірқышқылы мен басқа қышқылдардан тұрады. Қышқылдығы 21То сүт өңдеу кәсіпорындарына қабылданбайды.
Сүттің сутегілік көрсеткіші (рН) — ондағы сутегінің иондары шоғырлануымен (концентрациясымен) анықталады және ерітіндегі сутегі иондары концентрациясының теріс ондық логарифмін көрсетеді. Сүттің рН көрсеткіші 6,5-6,7-ге тең. Оны рН-метрді пайдаланып, потенциометрлік әдіспен анықтайды.
Сүттің қышқылдығын сақтау барысында микроағзалардың дамуына және сүт қышқылының пайда болуына байланысты көбейеді. Сүт қышқылы сүттің температурасы 10оС болғанда 10 сағатқа дейін өзгермейді, ал 32оС жылылықта 47оТ-дейін өседі.
Физико-механикалық қасиеттері. Сүттің физикалық жағдайы: қайнау және мұздау температурасы, тығыздығы, тұтқырлығы, беттік кернеуі, жылу сиымдылығы, жылу өткізгіштігі және басқалары сүтті жылумен өңдеудің (салқындату, қыздыру, пастерлеу), ашыту және басқа әдістерімен өңдеу параметрлерін таңдап алуға әсер етеді.
Температура. Атмосфералық қысымда сүттің қайнау температурасы 100,2оС-қа тең, ал мұзға айналуы — -0,505-0,555оС-қа жоғарлайды. Мұзға айналу (қату) температурасы бойынша сүтке қосылған су мөлшерін (%-пен) мына формуламен анықтауға болады:
W=[(T-T1)/T]100%,
мұндағы, Т- сүт қайнауының орташа температурасы, оС (-0,53);
Т1-зерттелетін сүттің қату температурасы, оС. Сүттегі судың мөлшерін оның құрамындағы құрғақ заттардың массалық үлесін (СВ) анықтау арқылы дәлірек табуға болады: W=[(T-T1)/T](100-СВ), Су қосылған сүттің қату температурасы жоғарлайды.
Тығыздық. Бұл шама 20оС-тағы сүттің массасының сондай көлемдегі 4оС-тағы судың массасына қатынасы, яғни сүттің судан қаншалақты ауыр екендігін көрсетеді. Сүттің тығыздығы (1027-1033 кг/м3) ареометрмен анықталады. Ол сүттің температурасынан, ондағы судың, майдың және СОМО-ның мөлшеріне тәуелді.
Сүттің тығыздығы (ρ, ареометр градусы) мен қосылған судың үлесі Д (%) арасындағы тәуелділік: ρ=65,25-(Д/2,33).
Тұтқырлық дегеніміз сұйықтың қабаттарының салыстырмалы қозғалыстағы ішкі үйкелісі — молекулалар арасындағы тартылыс күштеріне тікелей байланысты. Сүттің тұтқырлығына негізінен оның белоктік бөлігі әсер етеді.
Беттік керілуі. Бұл шама сүтті қойылту және май шайқау процестерінде әсер етеді. Сүттің беттік кернеуі 10оС-та 0,045 Н/м-ге тең және температура өскен сайын кемиді. Оған сүтті гомогендеу әсер ету себебі — май шариктері мен белоктық молекулалардың механикалық ыдырауға әкеліп соққандықтан.
Жылу сыйымдылық. Бұл шама сүттің температурасын бір градусқа өзгерткенде жұмсалатын жылу мөлшеріне тең. Сүттің орташа жылу сыйымдылығы 3827 Дж/ (кг·К)-ге тең, ол сүт температурасына, майдың массалық үлесіне және СОМО мөлшеріне тәуелді.
Сүттің температурасы 303-353К және майдың массалық үлесі Ж (%) болғанда, жылу сыйымдылық с [Дж/ (кг·К)] мына формуламен анықталады:
с=3932+1,5(T-273)- [22,78-0,0624(T-273]Ж.
Жылу өткізгіштік — беттің бірлік ауданы арқылы температура айырмасы бір градусқа тең жылу өткізу қасиеті. Сүттің жылу өткізгіштігі — λ іс жүзінде оның майлылығына тәуелді емес, 1,6-4% аралығында мына формуламен анықтауға болады:
λ=0,19+0,0012Т
Электр өткізгіштік заттың (сүттің) электр тогын өткізу қасиеті. Ол ерітіндегі иондар санына, тұтқырлығына, температурасына және басқа қасиеттеріне тәуелді. Сүттің электр өткізгіштігі 0,46 См/м. Электр өткізгішітгіне орай сүттің натурал екендігін анықтауға болады. Егер сүт ашыған, сондай-ақ ауру малдан алынған болса, электр өткізгіштігі жоғарылайды, ал оған су қосылған болса, төмендейді.
Осмотикалық қысым. Бұл параметр сүттегі ерітілген тұздардың және лактозаның мөлшеріне тәуелді. Лактозаның сүт құрамындада көбеюі оның осмотикалық қысымын жоғарылаатды. Соңғысы сүттің қату температурасымен байланысты: сиыр сүтінің орташа қату температурасы -0,55оС. Оның -0,54оС-тан -0,57оС-қа дейін ауытқуымен осмотикалық қысымының 0,7-0,74 МПа шамасына сәйкес келеді.
Дереккөз: «Алматы технологиялық университеті» АҚ , Тағам өндірісі факультетінің дәрісі
Басқа материалдар:
