Молочное хозяйство

Молочное дело. Наиболее употребительное молоко, коровье, имеет следующий процентный состав: жира 2,7—4,3; белков 3,0—4,0; сахара 3,6—5,5; минеральных солей 0,6—0,9; воды 80,5—89,5. Состав этот не постоянен, а колеблется в зависимости от разных причин: корма коров, породы, индивидуальных способностей, климата, погоды, времени удойного периода и проч. В общем можно сказать, что молоко русских коров имеет больше сухих веществ и больше жира, нежели молоко коров западноевропейских, но зато на Западе самые удои значительно выше удоев наших коров. Жир находится в  виде эмульсии микроскопической величины капелек. При спокойном стоянии молока капельки, в силу разности веса по сравнению с другими составными частями молока, поднимаются кверху и образуют слой сливок, оставляя внизу тощее или снятое молоко. Сахар и значительная часть минеральных солей находятся в молоке в  водном растворе, а большая часть белков и некоторые соли находятся во взвешенном, киселеподобном состоянии. Жир не представляет собой вполне однородного тела, а состоит из трех групп соединений глицерина с жирными кислотами — летучими, нелетучими насыщенными и нелетучими ненасыщенными. Особыми реакциями они могут быть выделены в отдельности. Белки молока состоят, главным образом, из казеина, из небольшого количества альбумина, растворенного в воде молоке и из следов глобулина. Сахар представляет однородное тело химической формулы C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O, растворенное в воде молоко и обладающее слабо сладким вкусом. В состав минеральных солей входят элементы: калий, натрий, кальций, фосфор, сера и проч. Молоко, как известно, жидкость желтоватого цвета, изменяющегося в белый и синеватый, если жир из молока извлечен. Реакция молока амфотерная, т. е. в нем присутствуют и кислые, и щелочные соли, влияющие на лакмусовые бумажки. Фенолфталеин, краснеющий от щелочи, и молоко делается видимым лишь после прилития к молоку нескольких куб. см  раствора какой-либо щелочи. Это вызывается кислыми солями, находящимися в молоке, и этим определяется т. н. кислотность молока. Свежее молоко имеет кислотность около 7° по Сокслету, т. е. 100 куб. см  молока, к которому прибавлен фенолфталеин, розовеют лишь после прилития к ним 7 куб. см  четверть-нормального едкого натра. Это — первичная кислотность молока. С  течением времени кислотность начинает возрастать от того  что особые бактерии переводят молочный сахар в молочную кислоту. Когда этой кислоты накопится достаточное количество, она присоединяет к себе окись кальция, бывшую в соединении с казеином, и последний выпадает в виде хлопьев, —  молоко створаживается, или киснет. Молоко  обладает удельным весом в среднем 1,03 с колебаниями от 1,028 до 1,034. Колебания объясняются различным составом молока. Жир имеет удельный вес 0,93, обезжиренное сухое вещество молока — 1,4, вода — 1,0. Если к молоку прилить воду, то удельный вес понизится, а если снять сливки, то повысится. На этом основано определение качеств молока с помощью лактодензиметра, плавающего в  молоке до той глубины, которая соответствует плотности данного молока (см. рис. 1).

Рис. 1.

Но одно определение удельного веса не дает еще полной возможности определить фальсификацию, т. к. при одновременном прилитии воды и снятии сливок удельный вес такого фальсифицированного молока может и не измениться. С определением удельного веса надо соединить еще определение жира и определение кислотности, чтобы получить правильное представление о качестве молока. Для определения кислотности можно пользоваться прибором Сокслета (см. рис. 2), причем молока берется 50 куб. см  и после прибавки нескольких куб. см фенолфталеина титруется n/4 NaOH, удваивая результат, или молока берут 40 куб. см и титруют n/10 NaOH. Определение жира удобнее всего вести по Герберовскому способу. Есть 3 разновидности этого способа, из которых особенно важны 2: кислотный и «новосаль».

Рис. 2.

О кислотном способе см. ацидобутирометр Гербера. При «новосаль»-способе берут в такие же бутирометры 12 куб. см  раствора новосаль, полученного растворением покупаемой у фирмы соли в указанном  количестве воды и прибавляя к раствору соответственное количество спирта. В этот же бутирометр наливают 9,7 куб. см молока, закрывают пробкой, усиленно взбалтывают, нагревают до 45°С  и после центрифугирования отсчитывают деления. Существует, а особенно существовало раньше, огромное количество других способов определения жира в молоке, основанных то на химических реакциях, то на физических свойствах жира, как-то: способности пропускать свет (лактоскоп Фезера, пиоскоп Герена и др.). Оптические приборы основаны на неверном предположении, что свет задерживается только одними жировыми капельками, и потому теперь им не продается значения. При нагревании молока происходит в нем ряд изменений. Во-первых, начиная с 60°С и выше, отмирают микроорганизмы, живущие при обычной температуре в молоке. К числу этих микроорганизмов относятся бактерии, дрожжи и плесени. Наибольшее значение имеют молочнокислые бактерии (см. VI, 578/79), употребляемые в маслоделии, сыроварении и при производстве кисломолочных продуктов, о чем подробнее будет сказано ниже. Болезнетворные бактерии убиваются также   при нагревании, и потому в этом простом приеме мы имеем средство борьбы с передачей болезней черев молоко. Необходимо различать 3 вида нагревания молока: 1) нагревание ниже точки кипения (пастеризация), 2) кипячение и 3) нагревание выше точки кипения под давлением (стерилизация). При пастеризации (см. XI, 518) до 80°С уничтожается большая часть микроорганизмов. Кипячение делает не больше, но оно удобнее, т. к. не требует термометра и наблюдений. При стерилизации, производящейся в закрытых котлах, могут быть уничтожены все микроорганизмы. Но зато чем большему нагреванию подвергалось молоко, тем больше оно изменяется в своих свойствах и составе. Молочный сахар буреет, переходя в лактокарамель, а альбумин выпадает пленкой. Кроме того, разрушаются находящиеся в молоке энзимы — каталаз, редуктаз, пероксидаз и др. Переваримость молока понимается тем больше, чем большему нагреванию оно подвергалось. От нормального молоко отличается значительно по составу и свойствам молока, выделяемое коровой непосредственно после теления, т. н. молозиво. Оно более желтоватого цвета, клейко, соленоватого вкуса. В нем много альбумина, и потому оно свертывается при кипячении. В нем также значительно больше солей, нежели в молоке. Молозиво отделяется дней 5, постепенно переходя в молоко. Для технических целей оно не применяется, но для новорожденного теленка оно очень полезно, т. к. слабит его и позволяет легче отойти первородному калу. Молоко  других животных отличается более или менее от коровьего. Кобылье молоко (см. кумыс) содержит много сахара, но мало жира. Овечье и особенно буйволиное молоко чрезвычайно жирно, содержа 5—10% его. Козье молоко (см. XXIV, 447/48) особенно ценится потому, что козы редко заболевают туберкулезом, и потому их молоко можно давать маленьким детям некипяченым.

В молочном хозяйстве мы различаем пять направлений: 1) сбыт молока в свежем виде, 2) маслоделие, 3) сыроварение, 4) производство кисломолочных продуктов, 5) производство некоторых других продуктов. О маслоделии и сыроварении см. в  соответствующих статьях. При сбыте молока в свежем виде необходимы следующие операции: дойка, процеживание молока, взвешивание или измерение его, охлаждение, пастеризация или стерилизация, разлив, перевозка. Дойку производят или руками, или приборами. Искусство доить хорошо не так просто и не так легко, как часто думают. Необходимо стремиться к совершенно чистому выдаиванию коровы, т. к. самое жирное молоко получается в конце удоя, а кроме того, нечистое выдаывание понижает последующий удой. Лучший способ доения «кулаком», охватывая сосок всей рукой, а не вытягивая его между пальцами. Существуют особые приемы массирования вымени (доение по Гегелунду) в целях увеличения удоев. Перед дойкой следует обращать внимание на обмывание вымени и рук доильщика, т. к. бактерии, попадая с грязью в молоко, развиваются в нем в известных условиях с ужасающей быстротой и могут быть источником так называемых пороков молока. В качестве подойников следует предпочесть жестяные, луженые ведра, конической формы с крышкой и широкой воронкой—приемником, в  которую вставляется цедилка. После доения молоко следует выносить из скотного двора в особую, чистую комнату, где происходит приемка молока. Как бы ни был чист скотный двор, но в нем всегда есть микроорганизмы в воздухе и есть запахи, которые быстро поглощаются парным молоком. Помимо ручного доения на Западе все более входит в употребление доение машинами. Они действуют или разреженным воздухом, или давлением на сосок, или тем  и другим вместе. Для доильной машины нужен двигатель. Окупается машинное доение при 50 коровах.

В случаях заболевания вымени коровы можно применять и так называемые доильные трубки, вставляемые в соски. При приемке молока его или измеряют в особых мерных ведрах, или взвешивают на весах различной конструкции или в так называемых молоковесах. Этот прибор определяет вес молока по поднятию металлического поплавка, снабженного стержнем с нанесенными в  нем делениями. Взвешивание предпочтительнее против измерения, т. к. парное молоко имеет больший объем, нежели холодное, и, кроме того, пена затрудняет правильный отсчет количества кружек. В ведре молока, весящем 31 фунт, считается 10 кружек или штофов по 2 бутылки; таким образом, бутылка молока весит 1,5 ф. Молоко должно быть процежено, причем лучше всего цежение через вагный кружок, закладываемый между двумя металлическими ситами. Еще лучше цежение через гравий снизу вверх, но такие приспособления применяются лишь в  больших городских молочных. Парное молоко, если оно не идет  сейчас же на переработку, должно быть как можно скорее охлаждено до температуры ниже 10°С. При этой температуре бактерии молока не могут проявлять свою жизнедеятельность, а следовательно, не происходит и никакой порчи молока.

Рис. 3.

Лучше всего производить охлаждение молока с помощью холодильника системы Шмидта (рис. 3), представляющего спирально изогнутую металлическую трубку, через которую снизу вверх поднимается холодная вода, а в обратном направлении по наружной поверхности трубки стекает охлаждаемое молоко. Эти холодильники строятся разной часовой производительности и могут охлаждать молоко на 2° выше температуры воды.

Выгода шмидтовских холодильников в том, что они одновременно и проветривают молоко, давая ему стекать тонким слоем и освобождаться от захваченных на скотном дворе запахов. С помощью насоса можно отработанную воду вновь поднимать в бак и там охлаждать льдом. Охлаждение молока в  ушатах, стоящих в баках с холодной водой или окруженных охлаждающей смесью из льда и соли, происходит сравнительно медленно и производится больше в интересах получения отстоя сливок или хранения молока. Охлажденное молоко разливается для отправки в города во фляги или бидоны, которые бывают чаще в 3 ведра емкости. Крышки таких фляг должны закрываться герметически и пломбироваться. Отправка фляг идет по железной дороге в особых белых вагонах, заполняемых летом льдом, а зимой отапливаемых и отправляемых с пассажирскими поездами по особым талонам. При приготовлении пастеризованного или стерилизованного молока на месте производства нет необходимости в предварительном охлаждении, а можно сразу, по разлитии молока в бутылки, приступить к нагреванию их в особых приборах—пастеризаторах или стерилизаторах. Эту работу обычно производят крупные городские молочные. На местах же производства молока нередко встречается необходимость пастеризации сливок (при производстве парижского масла), снятого молока (при возврате его поставщикам товарищеской маслодельни или при производстве закваски). В таких случаях пастеризация происходит не в бутылках, а молоко прямо вливается в пастеризатор. При этом важно после пастеризации немедленно охладить пастеризованную жидкость, т. к. при медленном охлаждении в ней могут вновь развиться микроорганизмы из воздуха.

Получение сливок из молока теперь редко производится отстоем. Для этого с начала 80-х гг. прошлого века существует гораздо более совершенный способ — сепарирования молока, т. е. отделения сливок с помощью центробежной силы. Сепаратор (рис. 4),или сливкоотделитель, состоит из барабана, заполняемого молоком и приводимого в быстрое вращательное движение, отчего молоко разделяется, и сливки остаются в центре барабана, а обезжиренное молоко откидывается к краям барабана. С помощью особых приспособлений молоко непрерывно приливает в барабан, а сливки и снятое молоко непрерывно и раздельно вытекают из барабана. Таким образом, сепаратор дает то преимущество, что отделение сливок происходят очень быстро, вследствие чего сливки всегда сладкие, между тем как при отстое, продолжающемся 12—24 часа, молоко и сливки успевают иногда закиснуть. Далее, преимуществом сепаратора служит то, что он извлекает почти весь жир молока, оставляя в снятом молоке лишь около 0,1%, между тем как при лучших приемах отстоя в снятом молоке оставалось 0,6% жира. Существует много различных систем сепараторов; к лучшим принадлежат сепараторы Альфа-Даваль, Мелот, Глоб, Листер, Лакта. Во всех лучших сепараторах имеются разнообразной фирмы вставки, помогающие лучшему отделению сливок. Лучшие сепараторы строятся самобалансирующими, т. е. при временном выведении их из состояния равновесия во время хода они сами быстро возвращаются в это состояние. При определении достоинств какого-нибудь сепаратора необходимо обращать внимание на чистоту отделения сливок, причем это испытывается сначала, вращая барабан указанное количество раз в минуту (6000 и выше), что при ручных сепараторах достигается счетом числа вращений рукоятки (около 60 в мин.). Кроме числа оборотов, необходимо соблюдать температуру молока (парное или нагретое до 35°С). Если в этих условиях сепаратор работает правильно, то уменьшают число оборотов и понижают температуру и смотрят, насколько данный сепаратор отзывчив на такие изменения. Затем испытывают чистоту отделения при получении густых сливок с 40% жира. Это достигается регулировкой сливочного винта, маленького отверстия, через которое сливки вытекают из барабана.

Рис. 4. f — поплавок, х — сливочный винт, v — проход снятого молока, t — резиновое кольцо, р — место свинчивания двух частей барабана, q — центральная крестовина, s — вставки, b — крышки для молока и для сливок, g, h — части горловой муфты, у — обхват веретена, а — веретено, d —штифт оси, l — гайка, с — букса оси, n — червячная передача, m — смазывательное отверстие, о — головка подпятника, u — шайба подпятника, r — гайка подпятника, о — зубчатое колесо, ö — подставка.

Если при всех этих испытаниях сепаратор работает хорошо, то оценивают его конструкцию в смысле удобства мытья, сборки и разборки, удобства смазки, прочности механизма, потребной силы и проч. Правильно определить достоинства и недостатки какого-нибудь сепаратора можно лишь при продолжительной работе при содействий знающего лица. Сепараторы приводятся в движение рукой, конной силой, водяной, паром и электричеством; производительность их — от 3 и до 300 ведер в час.

К кисломолочным продуктам относятся простокваша, сметана и творог. Простокваша делается или из цельного молока, или из снятого. Молоко  заквашивается прибавлением сметаны или особой закваски, или же так называемым самоквасом без каких-либо прибавлений. Следует предпочесть первый путь, как более прочный; при нем можно молоко предварительно пастеризовать и уничтожить большую часть вредных зародышей. Заквашиваемое молоко следует держать при температуре 25—30°С  до момента образования плотного сгустка, т. е. часов 12—18, а затем вынести на лед  до потребления. Варенец делается из молока к которому прибавляют сливки, причем молоко продолжительное время нагревается в русской печи. Когда молоко покраснеет и сгустеет, к нему прибавляют закваску и поступают как выше. Лактобацилин, йогурт, мацони представляют собой простокваши, приготовленные на чистых культурах египетских, болгарских и кавказских молочнокислых бактерий. Они требуют более высоких температур и производить скисание очень быстро. Закваска для кисломолочных продуктов представляет собой по возможности чистую культуру молочнокислых бактерий. Закваску различают домашнюю и культурную. Первая получается, если чистое сепарированное молоко поставлено при 25—30°С  для самостоятельного скисания. Если сгусток получается ровный, с правильным вкусом, его разбивают мутовкой до однородной массы и выносят на холод до употребления. Культурная закваска готовится следующим образом. Берут чистое сепарированное молоко в количестве 25 ф., пастеризуют его при 80°С в течение ½  часа, затем охлаждают до 30°С  и всыпают соответственное количество сухой закваски, приготовляемой различными бактериологическими лабораториями. Температуру молока поддерживают на 30°С  в течение сквашивания, что происходит через 14—16 час. Затем выносят на холод. При употреблении как той, так и другой закваски ее берут 5—10% от веса заквашиваемой жидкости. При производстве сметаны берут густые сливки с 30—40% жира, что при сепараторной работе достигается перестановкой сливочного винта так, чтобы из пуда молока получить 4—5 ф. сливок. Сливки доходят до температуры 25—30°С и заквашивают, прибавлял 5—10% закваски. Заквашивание надо производить в комнате с обычной или несколько выше температурой. В течение первых 3 часов следует сливки перемешивать через каждый час мутовкой для того, чтобы сквашивание шло равномерно во всей массе. Через часов 12 сливки сгустеют и приобретут слегка кислый вкус; их выносят тогда на ледник и держат полсуток при 6—9°С  для того, чтобы сметана побольше сгустела, но не перекисла. Чтобы получить очень густую сметану, можно процедить ее через плотное полотно. Для отправки сметану укупоривают в 5-пудовыя еловые кадки. Творог готовят или из цельного, или, чаще, из снятого молока. Для этого молоко нагревают до 25°С и или оставляют стоять до скисания, или прибавляют 5—10% закваски; последнее лучше. Скисание происходит через 12—20 час. Для прочности следует образовавшийся творог нагреть («отварить») в вольном духу русской печи в течение 2—3 часов или же нагреть прямо в металлических ушатах, опуская их в горячую воду. Отварку следует производить не выше 35°—40°С, иначе творог делается сухим. При отварке уплотняется творог и выделяется сыворотка, благодаря чему творог выдерживает более продолжительное хранение. Отваренный творог выкладывают на решета для стока сыворотки или же укладывают в мешок, который подвешивается к потолку, пока сыворотка не стечет. С пуда снятого молока получается 5—6 фунтов творога. Из других продуктов, делаемых из молока, можно назвать казеин, из которого делается много применений к промышленности. Казеин готовится при помощи скисания снятого молока молочной кислотой или сычугом, или минеральными и органическими кислотами. Свернувшийся казеин промывают водой; при желании получить более чистый продукт растворяют в аммиаке и вновь осаждают кислотами. Казеин высушивают, смалывают и упаковывают в мешки для отправки. Молочный сахар получают при выпаривании сыворотки и перекристаллизации продукта. Для целей детского питания молоко подвергается известной обработке, причем оно приближается к составу материнского молока. Такое молоко носит название детского молока.

В. Лемус.