Биохимия молока и молочных продуктов

К. К. ГОРБАТОВА
П. И. ГУНЬКОВА

БИОХИМИЯ МОЛОКА
И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

5-е издание, 
исправленное и дополненное

Учебник

Санкт-Петербург • ГИОРД • 2021

Г67

УДК 637.12.04/05:577,1(0.75.3) 
ББК 36.95
Г67

УДК 637.12.04/05:577.1(0.75.3) 
ББК 36.95 

Горбатова К. К.
Биохимия молока и молочных продуктов : учебник для 
ссузов / К. К. Горбатова, П. И. Гунькова. — 5-е изд., испр. 
и доп. — Санкт-Петербург : ГИОРД, 2021. — 336 с.: ил.

ISBN 976-5-98879-219-2

В учебнике рассмотрены химический состав, свойства молока, биохимические и физико-химические изменения молока при хранении и обработке. Описаны процессы, происходящие при производстве кисломолочных 
продуктов, сыра, масла, спредов, молочных консервов, детских и продуктов 
из вторичного молочного сырья.
Учебник, состоящий из теоретической части и практикума, предназначен для учащихся средних специальных учебных заведений по специальности 
«Технология молока и молочных продуктов».

© Издательство «ГИОРД», 2001
© ООО «Издательство „ГИОРД“», 2021, с изменениями
ISBN 976-5-98879-219-2 

Рецензенты: Николай Несторович Максимюк — доктор 
 
сельскохозяйственных наук, профессор, 
 
заведующий кафедрой биологии, биохимии 
 
и биотехнологий института сельского хозяйства
 
и природных ресурсов ФГБОУ ВО Новгородского 
 
государственного университета им. Ярослава Мудрого; 

 
Валерий Григорьевич Скопичев — доктор биологических 
 
наук, профессор кафедры  биохимии 
 
и физиологии СПбГАВМ.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Раздел I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Глава 1. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МОЛОКА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Вода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Сухой и сухой обезжиренный остаток молока  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Белки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Казеин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Сывороточные белки и белки оболочек жировых шариков молока . . . .36
Липиды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Молочный жир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Фосфолипиды, стеролы и другие липиды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Углеводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Лактоза (молочный сахар)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Другие углеводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Минеральные вещества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Макроэлементы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Микроэлементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Ферменты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
Оксидоредуктазы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
Гидролитические и другие ферменты молока  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Витамины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Жирорастворимые витамины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Водорастворимые витамины  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Гормоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
Газы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
Посторонние химические вещества  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
Антибиотики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
Пестициды, моющие и дезинфицирующие вещества . . . . . . . . . . . . . . . .74
Токсичные элементы и радионуклиды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
Растительные, бактериальные яды и микотоксины. . . . . . . . . . . . . . . . . .76
Нитраты, нитриты, нитрозамины и другие вещества  . . . . . . . . . . . . . . . .77

Раздел I. Теоретическая часть 

4

Глава 2. ОБРАЗОВАНИЕ И СОСТОЯНИЕ В МОЛОКЕ
СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
Биосинтез составных частей молока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
Состояние составных частей молока  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
Казеин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
Молочный жир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Соли кальция  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

Глава 3. СОСТАВ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ МОЛОКА
РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ . . . . . . . . . . . . . .90

Глава 4. ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ, ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
Органолептические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
Физикохимические свойства  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
Кислотность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
Окислительновосстановительный потенциал. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Плотность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
Вязкость и поверхностное натяжение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
Осмотическое давление и температура замерзания . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Электропроводность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Теплофизические характеристики  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Показатель преломления  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Технологические свойства.  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 104

Глава 5. ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ 
МОЛОКА ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ  . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Зоотехнические факторы. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 107
Стадия лактации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Порода скота. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Состояние здоровья животных  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Рацион кормления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Сезон года  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Фальсификация молока. . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 113

Глава 6. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ 
ИЗМЕНЕНИЯ МОЛОКА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ И ОБРАБОТКЕ  . . . . . . . . 115
Холодильная обработка молока . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 115
Охлаждение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Замораживание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Механическая обработка молока. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 118
Центробежная очистка и сепарирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Перекачивание и перемешивание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Мембранные методы обработки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Гомогенизация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Изменение составных частей молока  при тепловой обработке  . . .  . . .  . . 124
Белки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Соли  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Молочный сахар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Молочный жир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Витамины и ферменты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Пороки молока  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 130

Глава 7. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ 
ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ 
ПРОДУКТОВ И МОРОЖЕНОГО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Биохимические и физикохимические процессы 
при производстве кисломолочных продуктов .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 133
Брожение молочного сахара. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Коагуляция казеина и гелеобразование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Влияние состава молока, бактериальных заквасок 
и других факторов на брожение лактозы и коагуляцию казеина. . .  . . .  . . 139
Биохимические основы производства отдельных видов 
кисломолочных продуктов  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 142
Кисломолочные напитки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Йогурт  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Сметана  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Творог. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Пороки кисломолочных продуктов  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 148
Физикохимические процессы при выработке мороженого. . .  . . .  . . .  . . 149

Глава 8. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ 
ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЫРА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Сычужное свертывание молока . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 154
Состав и свойства молока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Режим пастеризации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Состав и активность бактериальных заквасок,
концентратов и сычуж ного фермента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Биохимические и физикохимические процессы 
при обработке сгустка и сырной массы  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 162
Обработка сгустка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Формование и прессование сыра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Посолка сыра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Биохимические и физикохимические процессы 
 при созревании сыров   . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 166
Изменение составных частей сыра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Изменение содержания влаги и минеральных веществ  . . . . . . . . . . . . . 173
Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра. . . . . . . . . . . 175
Образование вкусовых и ароматических веществ сыра. . . . . . . . . . . . . . 180
Особенности созревания отдельных видов сыра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Полутвердые сыры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Мягкие и рассольные сыры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Физикохимические процессы при производстве плавленых сыров. . .  . . 185
Пороки сыров .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 187

Оглавление

Биохимия молока и молочных продуктов

Глава 9. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ 
ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ХРАНЕНИИ 
МАСЛА И СПРЕДОВ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Производство масла методом сбивания сливок  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 191
Производство масла методом преобразования высокожирных сливок   . . 193
Влияние режимов подготовки сливок на процессы маслообразования  . . 196
Пастеризация сливок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Охлаждение сливок  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Сквашивание сливок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Производство спредов.  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 200
Структура масла сливочного и спредов  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 201
Изменения масла и спредов в процессе хранения .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 202
Гидролитическая порча жира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Окислительная порча жира  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Факторы, влияющие на стойкость масла
и спредов при хранении  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Пороки масла и спредов  . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 207

Глава 10. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ И ЗЦМ . . . . . . . . . . . . . 210
Сгущенное молоко с сахаром  .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 211
Состав и свойства молока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Пастеризация и сгущение молочной смеси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Охлаждение сгущенного молока с сахаром . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Сгущенное стерилизованное молоко. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 215
Термоустойчивость исходного молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Особенности пастеризации, сгущенияи стерилизации молока   . . . . . . 216
Сухие молочные продукты и ЗЦМ   . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 217
Особенности пастеризации, сгущения
и гомогенизации молока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Сушка молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Пороки молочных консервов  .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 223

Глава 11. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА 
ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Состав и свойства женского молока. . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 227
Методы приближения молочных смесей к женскому молоку  .  . . .  . . .  . . 229
Физиологические и биохимические основы производства 
сухих и жидких детских молочных продуктов .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 231

Глава 12. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО 
МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Молочнобелковые концентраты  .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 234
Казеин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Казеинат натрия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Казецит и копреципитаты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Оглавление

Концентраты сывороточных и других белков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Молочный сахар и его производные  . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 238
Молочный сахар. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Лактулоза, лактитол. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Раздел II. ПРАКТИКУМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВАМ 1–3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Правила отбора проб заготовляемого молока 
и подготовка их к анализу .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 247
Определение в молоке массовой доли жира. . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 248
Кислотный метод Гербера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Методы с использованием полуавтоматических
и автоматических приборов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Определение в молоке массовой доли белков .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 255
Метод формольного титрования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Рефрактометрический метод  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Колориметрический метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Метод Кьельдаля  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Автоматические методы определения массовой доли белка  . . . . . . . . . 259
Определение в молоке массовой доли лактозы  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 260
Определение в молоке массовой доли кальция  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 263
Определение в молоке массовой доли аскорбиновой кислоты.  . . .  . . .  . . 265
Определение в молоке сухого вещества  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 267
Расчет энергетической ценности молока. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 269

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВАМ 4–5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
Определение органолептических свойств молока .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 271
Определение кислотности молока.  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 272
Определение титруемой кислотности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Определение предельной кислотности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Определение водородного показателя (рН)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Определение плотности молока. . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 276
Контроль натуральности молока . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 278
Определение в молоке воды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Определение в молоке нейтрализующих
и консервирующих веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Определение примеси маститного молока   . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 282

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 6  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
Определение эффективности пастеризации молока. . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 284
Определение эффективности гомогенизации молока 
(упрощенный метод) . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 285
Метод отстаивания жира  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
Метод центрифугирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

Биохимия молока и молочных продуктов

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 7  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
Отбор проб кисломолочных продуктов и мороженого 
и подготовка их к анализу .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 288
Определение в кисломолочных продуктах 
и мороженом массовой доли жира.  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 289
Определение кислотности кисломолочных продуктов и мороженого  .  . . 291
Определение вязкости кефира   . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 293
Определение в твороге массовой доли влаги . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 294
Контроль творога и сметаны на пастеризацию исходного сырья . .  . . .  . . 296

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 8  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Определение сыропригодности молока . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 297
Сычужная проба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Сычужнобродильная проба  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Контроль состава и свойств сыра. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 299
Определение степени зрелости сыра по М. И. Шиловичу .  . . .  . . .  . . .  . . 301
Изучение микроструктуры сыра  . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 302

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 9  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
Контроль сливок. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 304
Контроль состава и свойств масла.  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 305
Определение консистенции, структуры и фальсификации масла  .  . . .  . . 309

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К ГЛАВЕ 10  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Определение термоустойчивости молока. .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . .  . . 311
Контроль состава и свойств молочных консервов и ЗЦМ .  . . .  . . .  . . .  . . 312
Определение в молочных консервах массовой доли жира  . . . . . . . . . . . 313
Определение кислотности молочных консервов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Определение в молочных консервах и ЗЦМ массовой доли влаги  . . . . 314
Определение в молочных консервах массовой доли сахарозы   . . . . . . . 315
Определение индекса растворимости сухих молочных консервов  . . . . 318
Определение фальсификации сухого молока  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

ПРИЛОЖЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее 5-е издание учебника представляет определенную ценность для 
студентов средних и высших учебных заведений, так как в нем не только даны 
основы биохимии молока и молочных продуктов, но и современные данные в области состава, свойств и биотехнологии переработки молока.
С момента выхода в свет предыдущего издания был принят технический регламент «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013), разработан новый ГОСТ на молоко коровье сырое (ГОСТ 31449) и внесены изменения 
в ГОСТ Р 52054. Их внедрение способствует повышению качества и безопасности 
не только молока-сырья, но и вырабатываемых из него молочных продуктов.
Сегодня мы больше знаем о структуре и свойствах белков, пептидов и липидов 
молока, расширены также наши сведения о строении казеиновых мицелл, оболочек жировых шариков, ферментах, витаминах и гормонах молока.
В последние годы появилось много данных о выработке функциональных 
молочных продуктов, способствующих укреплению здоровья людей, снижающих риск развития кишечных заболеваний, остеопороза, сердечно-сосудистых 
болезней, повышающих иммунитет, положительно влияющих на умственную 
и физическую деятельность человека и т. д. Сейчас мы больше знаем о свойствах 
пробиотиков и пребиотиков, о значении для человека полиненасыщенных жирных кислот классов омега-6 и омега-3, о вреде трансизомеров жирных кислот. 
Изменился наш взгляд на производство жировых продуктов и их свойства.
Вместе с тем в последние годы появились новые методики проведения биохимических исследований молока и молочных продуктов с использованием 
полуавтоматических и автоматических приборов, количество которых все возрастает.
Большинство используемых в практикуме (раздел II данной книги) методов 
исследования молока и молочных продуктов используется в работе производственных лабораторий молокоперерабатывающих предприятий, поэтому они даются 
в строгом соответствии с действующими стандартами и способствуют закреплению студентами теоретического материала и приобретения ими необходимых 
в работе по специальности практических навыков.

Посвящается 90-летию факультета биотехнологий,
ныне входящему в Национальный исследовательский 
университет ИТМО

Биохимия молока и молочных продуктов

Материал практикума разделен соответственно главам (темам) учебника. 
Содержанию практикума предшествуют методические указания по проведению 
лабораторных работ и правила техники безопасности в лаборатории биохимии. 
В начале каждой работы приводится перечень требуемых приборов, материалов 
для исследования и реактивов, а в конце практикума даны приложения с описанием способов приготовления и контроля наиболее сложных реактивов. В завершении многих методик анализируются причины получения неточных результатов 
и их недостатки. Кроме того, перечисляются наиболее перспективные методы 
контроля.
Новое издание учебника «Биохимия молока и молочных продуктов» бесспорно поможет более успешному освоению материала данного предмета будущими специалистами молочной отрасли, а также оно будет полезно аспирантам, 
научным работникам, практикующим специалистам и всем заинтересованным 
читателям.

ВВЕДЕНИЕ

Предмет «Биохимия молока и молочных продуктов». Биологическая 
химия, или биохимия, — наука, изучающая химический состав организмов и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности.
Одной из важнейших составных частей биологической химии, занимающейся изучением биохимических процессов, протекающих в сырье 
растительного и животного происхождения при его хранении и переработке, является техническая биохимия, в частности биохимия молока, 
биохимия мяса, биохимия зерна и т. д.
В основе производства молочных продуктов лежат биохимические 
превращения основных составных частей молока — углеводов, белков, 
липидов и солей. В связи с этим в курсе «Биохимия молока и молочных 
продуктов» значительное место отведено изучению состава молока с рассмотрением химической природы, структуры, биологической ценности, 
функциональных свойств, а также биохимических изменений компонентов молока в процессе его хранения и переработки. 
Большое внимание уделяется биохимическим и физикохимическим 
процессам, протекающим в молоке при выработке основных молочных 
продуктов, предотвращению возникновения различных пороков, снижению потерь сырья и т. д.
Правильная организация и совершенствование технологических процессов, улучшение качества и свойств молочных продуктов невозможны 
без знания основ биохимии молока и молочных продуктов.
При изучении биохимии молока и молочных продуктов используют 
достижения смежных наук, таких как органическая, физическая и коллоидная химия, физиология, животноводство, биохимия питания и др. 
Вместе с тем биохимия молока служит научной основой для последующего 
изучения технологии, микробиологии молока и молочных продуктов.
Краткая история развития биохимических исследований молока и молочных продуктов. Началом научноисследовательских работ в 
облас ти биохимии молока следует считать год создания первой в России 

молочно-хозяйственной лаборатории при Едимоновской молочной школе,  открытой в 1871 г. 
в селе Едимоново Тверской губернии видным 
общественным деятелем В. Н. Верещагиным 
(1839–1907), сыгравшим выдающуюся роль 
в создании и развитии молочного хозяй ства 
в России. Организатором этой лаборатории 
был ближайший помощник В. Н. Верещагина 
Ав. А. Калантар (1859–1937) — видный ученый 
и педагог.
Важным этапом развития научноиссле довательских работ в области молочного дела стало 
открытие в 1902—1904 гг. научноиспытательных 
лабораторий в городах Западной Сибири и центральной части России. В Томске такой лабораторией руководил проф. С. М. Кочергин, 
в Ярославле — проф. С. В. Паращук, в Кургане — проф. Г. С. Инихов. Лаборатории проводили огромную работу по исследованию состава и 
свойств молока, получаемого от коров местных 
пород, констант молочного жира, применению 
чистых культур молочнокислых бактерий в производстве масла и т. д.
Последующее развитие маслоделия и сыроделия в нашей стране потребовало создания 
специального учебного и научноисследовательского института. В 1913 г. был открыт Вологодский молочно-хозяйственный институт. В институте работали профессора 
Г. С. Инихов, С. А. Королев, Я. С. Зайковский и др.
Многочисленные исследования Г. С. Инихова (1886—1969) по изучению состава и свойств молока и молочных продуктов, разработка методов 
контроля качества сырья и готовой продукции послужили основой для 
написания им первых учебников «Химия молока» и «Анализ молока» 
(1922–1926). В дальнейшем его учебники и практические руководства 
по биохимии молока и молочных продуктов для техникумов и вузов переиздавались много раз.
Проф. С. В. Паращук (1873–1950) является основоположником русской школы сыроделия и маслоделия. Им проведена большая работа по 
изучению влияния кормов на состав и свойства молока и масла, свойств 
сычужного фермента и пепсина, разработаны основы производства диетических кисломолочных и детских лечебных молочных продуктов.

Ав. А. Калантар

Биохимия молока и молочных продуктов

В. Н. Верещагин

Научная деятельность проф. Я. С. Зайковского (1887–1952) была посвящена изучению природы белков молока, развитию теории образования 
масла, изучению физикохимических основ производства сгущенного и 
сухого молока. Широкую известность получил труд Я. С. Зайковского 
«Химия и физика молока и молочных продуктов».
Огромный вклад в развитие научноисследовательских работ в области 
биохимии молока внес проф. П. Ф. Дьяченко (1905–1995). Он много лет 
работал во ВНИМИ и Московском технологическом институте мясной 
и молочной промышленности (в настоящее время МГУПБ). За долгую 
жизнь он много сделал в области химии белков молока. Им разработана 
фосфоамидазная теория сычужной коагуляции казеина, технология получения казеинатов, термокальциевых копреципитатов и других белковых 
продуктов. 
В настоящее время большую научноисследовательскую работу в области молочного дела осуществляют коллективы сотрудников открытого 
в 1930 г. Всероссийского научноисследовательского института молочной 
промышленности в Москве (ВНИМИ) и Всероссийского научноисследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности в 
Угличе (ВНИИМС), а также их филиалов. Следует отметить, что большой 
вклад в развитие биохимии молока внесли В. П. Аристова, А. П. Белоусов, 
Н. П. Брио, Д. А. Граников, Р. Б. Давидов, З. Х. Диланян, И. И. Климовский, Н. Н Липатов (старший), А. И. Овчинников, А. И. Чеботарев и др.
Роль молока и молочных продуктов в питании населения. Молоко — один 
из самых ценных продуктов питания человека. По пищевой ценно сти оно 
может заменить любой продукт, но ни один продукт не заменит молоко. 
Недаром по древней легенде знаменитый Геракл в младенчестве испил 
именно молока Геры — жены Зевса; разлившееся после этого по всей 
Вселенной молоко образовало Галактику, или Млечный Путь. 

Проф. П. Ф. Дьяченко
Проф. Г. С. Инихов
Проф. Я. С. Зайковский

Введение

Роль молока как полноценного пищевого продукта в поддержании 
процессов жизнедеятельности организма хорошо известна. Со времен 
глубокой древности молоко используют в лечебных целях. «Источником 
здоровья», «белой кровью» называли молоко древние философы.
Молоко и молочные продукты широко применяют при лечении и профилактике различных болезней человека. Особое значение имеют молочные продукты при лечении болезней печени, легких, желудочнокишечного 
тракта и др.
Молоко содержит все необходимые для питания человека веще ства — 
белки, жиры, углеводы, которые находятся в сбалансированных соотношениях и очень легко усваиваются организмом. Кроме того, в нем содержатся 
многие ферменты, витамины, минеральные вещества и другие важные 
элементы питания, необходимые для обеспечения нормального обмена 
веществ. Пожалуй, нет ни одного продукта в питании человека, который 
бы так удачно сочетал комплекс всех необходимых веществ, как молоко.
Особую ценность представляют белки молока — наиболее важные 
 в биологическом отношении органические вещества. Образующиеся в результате расщепления белков аминокислоты идут на построение клеток организма, ферментов, защитных тел, гормонов и т. д. Некоторые 
аминокислоты легко образуются в организме из других кислот, но есть 
и такие, которые должны поступать с пищей (человеческий организм 
не способен их синтезировать). Эти аминокислоты (лизин, триптофан, 
метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин) называют 
незаменимыми. Недостаток в пище даже одной незаменимой аминокислоты приводит к нарушению обмена веществ в организме человека.
По содержанию незаменимых аминокислот белки молока относят к белкам высокой биологической ценности. Особенно богаты незаменимыми 
аминокислотами сывороточные белки молока — они содержат больше по 
сравнению с казеином лизина, триптофана, а также важной для организма 
аминокислоты — цистеина (и таурина). Количество многих незаменимых 
аминокислот в них значительно выше не только по сравнению с белками растительных продуктов, но и с некоторыми белками мяса и рыбы.  Поэтому использование белков молока в хлебопекарной, кондитерской и мясной промышленности повышает биологическую ценность многих пищевых продуктов.
Кроме того, казеин и сывороточные белки молока обладают рядом 
важных функциональных свойств (водосвязывающая, эмульгирующая, 
пенообразующая способности и др.), позволяющих использовать их концентраты в качестве стабилизаторов, эмульгаторов разнообразных продуктов (мороженое, кремы, пудинги и др.).
Одним из важнейших свойств белков молока является то, что они 
содержатся в растворенном состоянии, легко атакуются и  перевариваются 

Биохимия молока и молочных продуктов

протеолитическими ферментами пищеварительного тракта. Степень усвоения белков молока составляет 96–98 %.
Большое значение в питании человека имеет молочный жир. Жиры 
являются источником энергии и выполняют многообразные функции в 
организме человека (термоизоляция, защита органов и т. д.). Биологическая 
ценность жиров определяется, в первую очередь, наличием в них полиненасыщенных жирных кислот семейств омега6 и омега3 (линолевой, линоленовой, арахидоновой, эйкозапентаеновой и докозагексаеновой). Эти жирные 
кислоты не синтезируются в организме человека. При их недостатке в пище 
нарушаются процессы обмена веществ. Линолевая и линоленовая кислоты 
имеются в большом количестве в растительных маслах, арахидоновая — преимущественно в животных жирах, а кислоты омега3 — в липидах рыб.
Молочный жир содержит недостаточное количество полиненасыщенных жирных кислот. Однако при употреблении 0,5 л молока покрывается 
около 20 % суточной потребности человека в этих кислотах. Присутствие 
в молочном жире значительных количеств фосфолипидов и витаминов 
(А, D, Е) повышает его биологическую ценность. Кроме того, молочный 
жир, по сравнению с другими жирами, лучше усваивается организмом 
человека. Этому способствуют, вопервых, относительно низкая температура плавления жира (27–34 °С), вовторых, нахождение его в молоке 
в эмульгированном состоянии — в виде мелких жировых шариков.
В состав молока входит ценный углевод — лактоза (молочный сахар), 
используемый организмом в качестве источника энергии. Поступление лактозы в кишечник ребенка способствует развитию полезной микрофлоры, 
которая, образуя молочную кислоту, подавляет гнилостные процессы.
Не менее ценны и минеральные компоненты молока. Прежде всего следует отметить высокое содержание солей кальция и фосфора, которые нужны 
организму для формирования костной ткани, восстановления крови, деятельности мозга и т. д. Оба элемента находятся в молоке не только в прекрасно 
усвояемой форме, но и в хорошо сбалансированных соотношениях, что позволяет организму максимально их усваивать. Около 80 % суточной потребности человека в кальции удовлетворяется за счет молочных продуктов.
В молоке содержатся такие важные макроэлементы, как калий, натрий, магний, хлор, а также микроэлементы — цинк, кобальт, марганец, 
медь, железо, иод, которые участвуют в построении ферментов, гормонов 
и витаминов. Например, иод является структурным элементом гормона 
щитовидной железы, железо входит в состав гемоглобина и некоторых 
ферментов, медь — катализатор окислительновосстановительных процессов в организме, кобальт входит в состав витамина В12 и т. д.
Молоко является постоянным и важным источником почти всех видов витаминов. Так, суточная потребность в относительно дефицитном 

Введение

витамине В2 удовлетворяется на 42–50 % за счет молока и молочных продуктов (мясо и рыба дают лишь 24 %, злаковые — 17 %). Также основным 
источником витамина А в питании человека является сливочное масло.
Исключительно высокая биологическая ценность и степень усвоения 
основных компонентов молока и молочных продуктов делают их незаменимыми продуктами питания для людей всех возрастов (табл. 1).

Таблица 1
Примерные физиологические нормы потребления молока
и молочных продуктов, рекомендуемые Институтом питания РАМН

Продукт
Рекомендуемая норма 
потребления

в сутки, г
в год, кг
Молоко и молочные продукты (в пересчете на молоко)
1090
392,0
В том числе:
молоко цельное и кисломолочные напитки
творог
сметана
масло
сыр

330
25
18
16
17

119,0
8,9
6,5
5,9
6,1

По данным Департамента пищевой и перерабатывающей промышленности Минсельхозпрода РФ, фактическое потребление молочных продуктов за последние годы резко снизилось. Так, если в 1990 г. оно составляло 
386 кг в год, то в 1991–1995 гг. — только 291 кг и продолжало снижаться; 
в 1999 г. оно составляло 206 кг (рис. 1) , или около 53 % от рекомендуемой нормы, причем изменилась структура российского рынка молочных 
продуктов — в несколько раз сократилось потребление цельномолочных 
продуктов, масла и сыров. С 2000 г. 
потребление молочных продуктов в РФ 
стало повышаться и  составило в 2001–
2003 гг. — 221–231 кг, а в 2005 г. — 240 кг 
(в 2008 г. оно несколько снизилось и к 
началу 2009 г. составило 230 кг).
Таким образом, перед специалистами молочной промышленности стоит 
весьма важная задача: улучшение структуры питания населения страны за счет 
увеличения выпуска (и потребления) 
цельномолочных продуктов, сыра и других продуктов, ассортимент которых 
должен постоянно расширяться.

–

Рис. 1. Годовое потребление молока 
и молочных продуктов (в пересчете 
на молоко) на душу населения,
кг на человека в год

Биохимия молока и молочных продуктов