Химический состав молока

Основными компонентами молока коров черно-пестрого скота Беларуси являются вода — 87,8 % (85,0 — 90,0 %) и сухое вещество — 12,2 % (10,0—15,0 %), в том числе белки — 3,2 % (3,0—3,6 %), жиры — 3,5 % (2,7—6,0 %), молочный сахар — 4,8 % (4,0—5,3 %). Больше всего в молоке изменяется содержание жира и витамина А, в меньшей степени — белка и еще в меньшей — содержание молочного сахара и минеральных веществ.

Таблица. Химический состав молока коров черно-пестрого скота (%)

 

Показатели

Среднее содержание

Колебания

Вода

87,8

85,0—90,0

Сухое вещество

12,2

10,0—15,0

Белки

3,2

2,8—3,6

в том числе:

 

 

казеин

2,6

2,2—3,0

альбумин

0,45

0,2—П 6

глобулин

0,1

0,05—0,15

другие белки

0,1

0,05—0,2

Молочный сахар (лактоза)

4,8

4,0—5,3

Жиры

3,5

2,7—6,0

в том числе:

 

 

триглицериды

3,50

 

фосфолипиды

0,03

 

холестерин

0,01

 

Минеральные вещества

0,7

 

Лимонная кислота

0,16

 

Ферменты

0,025

 

Вода оказывает большое влияние на жизнедеятельность организма. Она является средой, в которой распределены или растворены все составные вещества. Они находятся в различных состояниях. Молочный жир имеет вид шариков размером от 0,1 до 1 микрона. Белки находятся в набухшем (коллоидном) состоянии. Молочный сахар и часть минеральных веществ образуют молекулярные и ионодисперсные растворы. Вода в молоке находится в различных формах связи: свободная, связанная и кристаллизационная.

Сухое вещество молока Оно состоит из жира, белков, лактозы, минеральных веществ, витаминов и ферментов. Качество молока часто характеризуется еще одной величиной — содержанием сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО). Для его определения из общего количества сухого вещества, выраженного в процентах, вычитают содержание жира, выраженное в процентах.

Молочный жир по вкусовым качествам и питательности превосходит все жиры растительного и животного происхождения. Источником молочного жира являются жир. белки и углеводы корма, но по химическому составу он существенно отличается от жиров корма. Молочный жир содержит около 150 жирных кислот. В других жирах животного происхождения их содержится 5—7. Насыщенные жирные кислоты придают молочным продуктам своеобразный вкус и нежную консистенцию.

Молочный жир не является однородным веществом. Он состоит из глицеридов и жироподобных веществ (липоидов) — фосфолипидов, стеринов, витаминов А, Д, Е, К и пигментов.

Жир в молоке содержится в форме мелких, невидимых невооруженным глазом шариков. Их число в среднем составляет 3—5 млрд в 1 мл молока. Жировые шарики имеют тенденцию к слиянию, которому препятствуют покрывающие их белковые оболочки. Мелкие жировые шарики улучшают усвояемость молочного жира, так как они имеют большую поверхность соприкосновения с желудочным соком. В начале лактации жировые шарики более крупные, чем в ее конце. Количество и размеры жировых шариков во многом определяют технологические свойства молока. Крупные жировые шарики быстрее и полнее при сепарировании переходят в масло, мелкие удаляются с сепарированным молоком, а при производстве масла или сыра — также с пахтой или сывороткой. Молочный жир изменяется под воздействием высокой температуры, света, кислорода, ферментов, микроорганизмов. Происходят окисление, прогоркание и полимеризация жира.

Белки молока состоят из казеина (80—84 %), альбумина (12—15 %) и глобулина (3—6 %). Они обладают высокой биологической ценностью, потому что содержат все необходимые организму аминокислоты, в том числе восемь незаменимых — валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Казеин усваивается организмом человека на 95 %, сывороточные белки — на 97 %. По биологической ценности молочный белок превосходит белок яйца в 1,3 раза, белок говядины — в 1,5 и белок свинины — в 1,7 раза.

Белки молока представляют собой высокомолекулярные органические соединения, структурными элементами которых являются аминокислоты. Казеин в молоке нахолится в соединении с кальцием и образует казеинат -кальцийфосфатный комплекс. Он относится к фосфопро-теинам, так как содержит в своей молекуле фосфор. Казеин молока при кипячении не выпадает в осадок, но коагулирует под воздействием слабых растворов кислот, ферментов и солей. Это свойство используется при приготовлении кисломолочных продуктов, сыров, творога. Под воздействием сычужных ферментов химозина или пепсина казеин переходит в новую форму — параказеин. При скисании молока он под воздействием молочной кислоты образует сгусток. Казеин выделяется из молока хлористым кальцием при нагревании до 65—95 °С. Казеин придает молоку белый цвет и непрозрачность.

Сывороточные белки — альбумин и глобулин — по биологической и питательной ценности на 20—30 % превосходят казеин. Альбумин отличается от казеина и глобулина тем, что не содержит фосфора, но содержит серу. Он относится к простым белкам. При нагревании молока до TOTS °С альбумин выпадает в осадок и становится денатурированным, т.». необратимым. Хотя глобулин находится в молоке в небольшом количестве, но содержит иммунные тела, которые обладают бактерицидными свойствами и повышают резистентность организма. Альбумин и глобулин не свертываются под воздействием сычужного фермента и солей. Глобулин свертывается при нагревании до 70-75 “С.

В молоке находятся такие небелковые азотистые вещества, как мочевина, аммиак, креатин, креатинин, пуриновые основания, мочевина, гипуровая кислота и небольшое количество свободных аминокислот. В нем содержатся пигменты хлорофил, ксантофил, каротин, придающие маслу желтый цвет.

Молочный сахар (лактоза) находится только в молоке и молозиве и составляет 90 % от всех углеводных компонентов. Он представляет собой дисахарид, который в желудочно-кишечном тракте под воздействием фермента лак-тазы распадается на глюкозу и галактозу. В кишечнике галактоза способствует образованию продуктов молочного брожения, которые тормозят гнилостные процессы и образование токсичных веществ. Она стимулирует деятельность нервной системы, служит профилактическим и лечебным средством при сердечно-сосудистых заболеваниях. При обработке молока температурой свыше 100 'С происходит взаимодействие молочного сахара с белками, образуются меланоиды, которые придают ему коричневый оттенок. Молочный сахар способен к окислению и восстановлению.

Молочнокислое брожение. Различные микроорганизмы используют лактозу для своей жизнедеятельности, превращая ее в молочную кислоту, спирт, эфир, летучие кислоты. Под действием лактазы (фермента микроорганизмов) образуются низкомолекулярные соединения и молоко сбраживается. Выделяющаяся при превращении лактозы молочная кислота создает в кишечнике слабокислую среду, в которой подавляется развитие гнилостных и болезнетворных организмов и активизируется деятельность полезной ацидофильной микрофлоры.

Пропионовокислое брожение происходит под действием ферментов, которые выделяют пропионовокислые бактерии. Этот вид брожения бывает во время созревания твердых сыров, продуктами которого являются пропионовая и уксусная кислоты. Пропионовокислое брожение создает в сырах своеобразный рисунок. '

Спиртовое брожение обусловлено действием ферментов, выделяемых молочными дрожжами. Совместно с молочнокислым брожением оно используется при выработке кумыса и кефира с образованием от 0,2 до 3% спирта.

Маслянокислое брожение происходит под действием ферментов, которые выделяются спорообразующими маслянокислыми бактериями с образованием масляной кислоты, углекислого газа и водорода. Это приводит к приобретению продуктами неприятного вкуса и запаха, вспучиванию сыров и банок с молочными консервами.

Лимонная кислота, которая занимает 0,1—0,2 %, обеспечивает устойчивость молока при пастеризации, кипячении, стерилизации и сушке. Она благоприятствует минеральному обмену в организме.

Минеральные вещества в молоке содержатся в основном в виде солей неорганических и органических кислот в молекулярном и коллоидном состоянии. Они являются жизненно важными компонентами для нормального функционирования организма. Минеральные вещества необходимы для образования крови, желудочного сока, слюны, костной ткани, оказывают влияние на деятельность желез внутренней секреции. В зависимости от количества они подразделяются на макро- и микроэлементы. В молоке макроэлементы содержатся в миллиграммах микроэлементы — в микрограммах. Основные микроэлементы молока — кальций, фосфор, натрий, магний, хлор, сера и азот.

Кальций и фосфор обусловливают технологические свойства молока в сыроделии. От их количества и состояния (коллоидное или в виде истинного раствора) зависит стабильность белков молока при тепловой обработке и в процессе сычужного свертывания. В сыроделии при пониженном содержании солей и при свертывании сычужным ферментом образуется непрочный, рыхлый сгусток. При избытке солей кальция и магния сгущенное молоко может во время стерилизации свернуться.

Витамины — сложные органические соединения разной химической природы. Витамины делятся на две группы: жирорастворимые (А, Д, Е, К, F), которые находятся в молочном жире, и водорастворимые ( В, , В2 , В3 , В6 , В12 , С, РР и др). Они находятся в жидкой части молока и входят в состав ферментов, которые принимают участие в регулировании белкового, жирового и других обменов. Многие витамины очень чувствительны к высоким температурам, свету, воздействию кислот, оснований и кислорода. Например, аскорбиновая кислота легко разрушается в присутствии воздуха. В неохлажденном молоке витамин С разрушается почти полностью. Животные пастбищного содержания продуцируют молоко более богатое по содержанию лактозы, витамина А и каротина по сравнению с животными стойлового содержания.

Ферменты — белковые вещества, которые вырабатываются тканями животных и микроорганизмами. Они ускоряют биохимические реакции в организме, но сами не изменяются, т.е. напоминают катализаторы. Большинство из них разрушаются при температуре 70—80 "С. Ферменты попадают в молоко во время дойки из клеток молочной железы, или их образует микрофлора молока. Пероксидазу и фосфатазу используют для определения степени пастеризации молока, редуктазу — для оценки санитарных условий получения его на ферме или на заводе, каталазу — при анализе молока коров, больных маститами.

Липаза расщепляет нейтральные жиры на жирные кислоты и глицерин. Но она может портить вкус и запах молока. Горький привкус молока перед запуском коров обусловлен действием липазы, которая уже в вымени начинает расщеплять жир. При температуре 0—5 °С липаза теряет свою активность через 48 ч, при 37 °С — через 3 ч. Липазы много в зимнем молоке, меньше — в летнем.

Протеиназа расщепляет белки, связана с казеином молока и образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В свежем молоке ее мало. Она расщепляет белки на пептоны, аминокислоты и другие вещества. Молочнокислые бактерии образуют кислые протеиназы, влияя на качество сыров и кисломолочных продуктов.

Лактазу вырабатывают молочнокислые бактерии и некоторые дрожжи. Она расщепляет молочный сахар на глюкозу и галактозу, создает условия для молочнокислого и спиртового брожения. Появление этого фермента в молоке связано с антисанитарными условиями получения молока. Лактаза появляется в молоке при его длительном хранении в условиях низких температур.

Редуктаза — продукт жизнедеятельности бактерий, поступивших в молоко в процессе его получения или обработки. Она способна обесцвечивать метиленовую синь. Чем быстрее обесцвечивается синь, тем больше в молоке редуктазы и бактерий. Используя это свойство, определяют степень бактериальной загрязненности молока.

Пероксидаза содержится в молоке в большом количестве. Она неустойчива к повышенной температуре, и на этом основании устанавливают факт пастеризации молока при температуре выше 80 °С. В пастеризованном молоке пероксидаза разрушается.

Гормоны пролактин, лютеростерон, фолликулин, окситоцин, аурекалин, инсулин выделяются железами внутренней секреции и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, регуляции образования и выделения молока.

В молоке содержатся вещества (лизоцим, лейкоциты, лактоферрин, иммуноглобулины), которые обладают противомикробными свойствами и повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Они поступают из крови животных в молочную железу.

Газы составляют 60—80 мл в 1 л парного молока и занимают 4—7 % его объема. На долю углекислого газа приходится 50—70 %, кислорода — 5—10 и азота — 20—30 %. При нагревании и хранении в результате размножения микробов снижается количество кислорода и увеличивается содержание аммиака. Растворенный в плазме молока углекислый газ в значительной степени определяет кислотность свежего молока. При процеживании молока через фильтры увеличивается содержание азота, кислорода и снижается количество углекислого газа.

Другие материалы

Пищевая химия-стр.399

Химическая природа соединений, входящих в состав эфирных масел, весьма разнообразна и включает соединения, относящиеся к разным классам: углеводы, спирты, фенолы и их производные, кислоты, простые и сложные эфиры.

Основу их составляют терпеноиды - терпены и их кислородсодержащие производные различного строения.