Ольга Сычева - Молоко. Качество, состав, свойства. Проблемы и решения

Молоко по своему химическому составу – смесь воды с растворенными в ней солями, сахарами, белками и жиром. Всего в молоке установлено более 160 химических веществ, которые в комплексе удовлетворяют энергетическую и биологическую потребности организма человека, а также формируют вкус, цвет, запах и другие свойства. Состав, свойства, качество молока обусловлены рядом генотипических и фенотипических факторов (рис.).

Воды в молоке, в среднем, 87,7 % , молочного жира – около 4 %, белков – 3,3 %, молочного сахара (лактозы) – 4,5 % и 0,7 % минеральных солей, преимущественно кальциевых и фосфорных.

Белки молока – высокомолекулярные комплексные органические соединения, в которые входят более двадцати аминокислот, в том числе все незаменимые. Поэтому молочные белки относятся к полноценным белкам. Их усвояемость составляет 96-98 %. По данным А.Т. Гасанова (1990) в молочный белок превращается 22-25 % растительного белка корма, в тоже время в животные белки – 10-13 %. Как отмечает П.В. Житенко (1987), 0,3 л молока обеспечивают суточную потребность человека в основных незаменимых аминокислотах. Белки, содержащиеся в 1 л молока, приблизительно равноценны белкам 142 г мяса или рыбы, 5 крупных яиц, или 800 г белого хлеба (Кэмпбелл Д.Ж., Маршалл Г.Т., 1980).

На долю белков в молоке приходится, в среднем, 3,2-3,3 % (Кугенев П.В., 1980, Горбатова К.К., 1997, 2001, Шепелев А.Ф., Кожухова ОН, 2001). Они являются наиболее ценной составной частью молока.

Основным, уникальным молочным белком является казеин, на его долю приходится около 80 % всех белков, что составляет 2,6-2,9 %. На долю сывороточных белков (альбумина, глобулина, иммуноглобулинов) приходится 0,5-0,8 %. Белки находятся в коллоидном состоянии, дисперсионной средой для них является раствор молочного сахара и минеральных солей. Они служат материалом, из которого растущий организм строит свои ткани, а в организме взрослых людей из белка образуются новые клетки взамен отмирающих.

Кроме того, казеин выполняет также и транспортную функцию по перемещению в составе своих частиц кальция, фосфора и магния. Иммуноглобулины обладают защитными свойствами, являются носителями иммунитета.

Молочный жир состоит преимущественно из смеси триглицеридов, то есть эфиров глицерина и жирных кислот. Содержание его в молоке колеблется от 2,8 до 4,5 %. По сравнению с другими жирами животного и растительного происхождения молочный жир характеризуется большим количеством низкомолекулярных летучих жирных кислот – масляной, капроновой, каприловой и каприновой Именно они придают молочному жиру специфические свойства, неповторимый вкус и аромат. Особенно ценно наличие в молочном жире полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой), фосфолипидов, участвующих в жировом обмене, повышающих его пищевую и диетическую ценность.

В молоке жир находится в виде большого количества (2-3 млрд. в 1 мл молока) мельчайших жировых шариков диаметром от 0,1 до 10 мкм. Температура плавления молочного жира 28-36 "С. Низкая температура плавления и высокая дисперсность молочного жира обеспечивают его хорошую усвояемость. Молочный жир является не только важным энергетическим компонентом молока, но источником жирорастворимых витаминов A, D, Е и К, которых мало в других жирах, а также провитамина А – каротина, обусловливающего желтый цвет молочного жира.

Лактоза (молочный сахар) в молоке находится в растворенном состоянии. Содержание лактозы в молоке коров составляет в среднем 4,7 % и колеблется довольно незначительно. Это уникальный углевод животного происхождения, который наряду с жиром является энергетическим «горючим» организма. При их окислении освобождается существенное количество энергии. Кроме того, лактоза обусловливает молочнокислое брожение, являясь источником питания для микроорганизмов, входящих в состав заквасок, а также молочный сахар утилизируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта человека.

Минеральных веществ в молоке сравнительно немного – 0,7– 0,8 %. В их состав входит более 50 элементов: кальций, фосфор, натрий, калий и другие макро– и микроэлементы. Важно, что они находятся в молоке в легкоусвояемой форме. Роль их огромна, они являются основным строительным материалом костной ткани, поддерживают водно-солевой баланс в организме, входят в состав ферментов, гормонов, обусловливают технологические свойства молока (сычужную свертываемость и термоустойчивость). Молоко, полученное от здоровых животных, обладает термоустойчивостью (термостабильностью) – способностью при высоких температурах сохранять первоначальные свойства. Оно обладает стойкостью при нагревании до 100 0С в течении нескольких десятков минут. При более высоких температурах и продолжительной выдержке его белки могут коагулировать. Продолжительность нагревания при 130 0С до коагуляции белков в различных образцах молока колеблется от 2 до 60 минут и выше.

Под сычужной свёртываемостью молока понимают способность его белков коагулировать под действием внесённого сычужного фермента (химозина) с образованием плотного сгустка. Продолжительность сычужной коагуляции молока составляет от 20 до 60 минут.

Следует отметить, что в коровьем молоке содержится мало железа, поэтому при выработке детских продуктов его добавляют в виде глицерофосфата железа.

В молоке также содержится комплекс биологически активных веществ (БАВ) – ферменты, витамины и гормоны, жизненно важные для организма.

Ферменты – естественные биокатализаторы, необходимы организму для осуществления обменных процессов. Они ускоряют биохимические процессы в десятки тысяч и миллионы раз. Действие ферментов строго специфично. По химической природе ферменты представляют собой белковые вещества. Из молока, полученного от здоровых животных, выделено около 20 нативных ферментов. Кроме того, ряд ферментов синтезируется микроорганизмами. Действие ферментов в молоке имеет две составляющие: желательную и нежелательную. Во-первых, при участии ферментов происходит выработка кисломолочных продуктов и сыра. Присутствие таких ферментов, как пероксидаза, лизоцим, обусловливает бактерицидность свежевыдоенного молока. Некоторые свойства ферментов используются при контроле санитарно-гигиенического состояния сырого молока и эффективности пастеризации.

Во-вторых, ферменты могут вызвать нежелательные изменения (гидролиз, липолиз и др.) составных частей молока и молочных продуктов с последующим возникновением пороков.

Витамины – низкомолекулярные органические соединения небелковой природы, необходимые для правильного обмена веществ в организме, так как многие из них входят в состав активных групп (коферментов) ферментов. Недостаток или отсутствие того или иного витамина вызывает соответствующее заболевание. Молоко содержит практически все витамины, необходимые для нормального развития человека. Они попадают в него из поедаемого животными корма и синтезируются микрофлорой рубца.