double arrow
Белки молока и небелковые азотистые органические вещества

Содержание СОМО в молоке указывает на натуральность молока

Показатели сухого вещества и СОМО обуславливают питательную ценность молока и его расход при производстве молочных продуктов.

Молочный жир (2,8-5%). Представляет собой сложный комплекс, состоящий из простых липидов, фосфолипидов, веществ, сопутствующих жиру (стерины, каротин, жирорастворимые витамины, каротиноиды), свободные жирные кислоты.

Молочный жир – источник энергии, энергетическая ценность 1 кг его равна 37,681 кДж (9 ккал). Жир выполняет функцию запасных и защитных веществ. Фосфолипиды являются структурными элементами мембран клеток.

В молоке жир находится в виде жировых шариков. Средний диаметр жировых шариков 3-4 микрона (колебания от 0,1 до 10). Величина их имеет большое технологическое значение при производстве масла.

Чем крупнее жировые шарики, тем они легче отделяются при сепарировании и тем меньше отход жира в обезжиренное молоко. При спокойном состоянии молока жировые шарики всплывают на поверхность и образуют слой сливок. За 2 часа отстаивается примерно 60 % всех жировых шариков.

Жировые шарики окружены оболочкой, состоящей из белка и лецитина (фосфолипид).

В молочном жире обнаружено более 100 жирных кислот, из них 14 основных кислот, представленных в таблице 2, содержатся в количестве более 1%, остальные найдены в небольших количествах (менее 1%, и некоторые менее 0,1%).

Таблица 2 - Жирнокислотный состав молочного жира

Жирная кислота Формула Температура плавления, 0С Содержание в молочном жире, %
  Насыщенные кислоты  
Масляная Капроновая Каприловая Каприновая Лауриновая Миристиновая Пальмитиновая Стеариновая С3Н7СООН С5Н11СООН С7Н15СООН С9Н19СООН С11Н23СООН С13Н27СООН С15Н31СООН С17Н35СООН -7,9 -3,4 +16,7 +31,6 +44,2 +53,9 +62,9 +69,6 2,5-5,0 1,0-3,5 0,4-1,7 0,8-3,6 1,8-4,2 7,6-15,2 20,0-36,0 6,5-13,7
  Ненасыщенные кислоты  
Миристолеиновая Пальмитолеиновая Олеиновая Линолевая Линоленовая Арахидоновая С13Н25СООН С15Н29СООН С17Н33СООН С17Н31СООН С17Н29СООН С19Н31СООН +18,5 +0,5 +13,4 -5,0 -11,0 -49,5 1,5-3,5 1,5-5,6 16,7-37,6 2,0-5,2 0,1-2,1 0,1-1,7

Жирнокислотный состав молочного жира зависит от рационов кормления, стадии лактации, времени года, породы животных и т.д. В составе жира преобладают насыщенные жирные кислоты, среднее количество которых составляет 65%. Содержание ненасыщенных кислот в среднем равно 35%.




Из насыщенных жирных кислот в молочном жире преобладают пальмитиновая, Миристиновая, стеариновая, среди ненасыщенных – олеиновая кислота.



Количество биологически важных полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой) в молочном жире невысокое и составляет 3-5%.

Зимой в молочном жире увеличивается количество тринасыщенных глицеридов. А летом их количество снижается и возрастает количество легкоплавких триглицеридов, содержащих ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты более реакционноспособны, чем насыщенные, из-за чего подвержены воздействию ферментов, поэтому масло, выработанное из летнего молока, хуже хранится, быстрее подвергается порче во время хранения, чем масло из зимних сливок, в летнее время из-за полноценного состава консистенция более пластичная.

Под воздействием неблагоприятных факторов молочный жир приобретает вкус сала, неприятный запах и прогорклый вкус, т.е. в молочном жире протекает одновременно гидролиз, окисление, прогоркание и полимеризация.

Из физических свойств молочного жира, зависящих от его химического состава практическое значение имеют температура плавления – температура, при которой жир переходит из твердого состояния в жидкое. Для молочного жира она равна 27-36 С.

Температура застывания жира – температура, при которой он из жидкого состояния переходит в твердое (для молочного жира 18-23 С).

Плотность – отношение массы вещества к его объему при 20 С. (918-927 кг\м3.

Число Рейхерта-Мейсля – характеризует содержание в жире растворимых в воде жирных кислот (маслянлй и капроновой). Молочный жир в отличие от других жиров имеет высокое это число (20,0-34,0), что позволяет на практике по его величине судить о натуральности молочного жира.

Число омыления – характеризует молекулярный состав молочного жира (220-234). Чем оно больше, тем больше содержится низкомолекулярных жирных кислот.

Йодное число характеризует содержание ненасыщенных жирных кислот (28-45).

В молоке содержатся, кроме жиров, липоиды – жироподобные вещества. К ним относятся фосфатиды и стерины.

Массовая доля фосфатидов в молоке колеблется от 0,0364 до 0,1163 %. Из фосфатидов в молоке находятся в основном лецитин и кефалин. Лецитин находится в окружающем жировой шарик белковом слое. Лецитин имеет большое значение для жизни организма, участвуя в клеточном обмене веществ. Он прекрасный эмульгатор, способствующий стабилизации жировой эмульсии в молоке.

Стерины вместе с жирорастворимыми витаминами, следами углеводородов образуют неомыляемую часть молочного жира. Из стеринов в молоке содержатся холестерин, он концентрируется на поверхности клеток, регулируя клеточный обмен, и эргостерин. Они составляют 0,25-0,4 %.

В молоке средняя массовая доля белков 3,2 % (от 2,9 до 3,5 %). Этот показатель колеблется в течение всего лактационного периода. Наиболее высокое содержание белка в молоке наблюдается в первые дни лактации и в конце ее.

Белки молока в организме человека утилизируются на 75 %. Легкая переваримость и усвояемость их в организме и сбалансированность незаменимых аминокислот обуславливают высокую биологическую ценность белков молока.

В состав молока входят три группы белков: казеин – около 80% всех белков молока, сывороточные белки – около 20% белков, белки оболочек жировых шариков – около 1%.

Основа белковых молекул – аминокислоты, соединенные между собой пептидными связями. Известно более 20 аминокислот, 18 из них обнаружены в молочном белке, в том числе 8 незаменимых, т.е. не синтезируемых в организме человека.

Основной белок молока – казеин. Его содержание колеблется 2,3-2,9%.

Казеин принадлежит к фосфоропротеинам и отличается от других белков молока тем, что содержит в своей молекуле фосфор. В молоке казеин находится в трех формах - a, b, g. Фракции отличаются друг от друга аминокислотным составом, чувствительности к ионам кальция. Комплекс органического кальция с казеином называется казеинатом кальция, а комплекс казеината кальция с коллоидным фосфатом кальция – Казеинаткальцийфосфатный комплекс.

Казеин коагулирует под действием кислот, ферментов и солей. Наиболее распространенным видом кислотной коагуляции казеина является свертывание молока под действием молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения. Этот процесс широко используется при производстве кисломолочных продуктов.

Не менее распространено сычужное свертывание молока. Его широко используют при производстве сыров. Действие сычужного фермента состоит из двух стадий: химического превращения казеина в параказеин и собственно сычужного свертывания. Первая стадия проходит без участия кальциевых солей, и при их отсутствии сгусток не образуется. Во второй стадии параказеин взаимодействует с ионами кальция, в результате чего образуется сгусток.

Казеин можно выделить из молока также хлористым кальцием при нагревании.

Казеин легко выделяется путем коагуляции слабыми кислотами или сычужным ферментом.

В растворе остаются альбумин и глобулин; поскольку они не коагулируются с сычужным ферментом или кислотой, а выделяются вместе с сывороткой, их называют сывороточными белками. Питательная ценность сывороточных белков выше на 20-30 %, чем у казеина. Эти белки применяются при производстве сухих детских и диетических молочных продуктов и фармацевтической промышленности при изготовлении белковых препаратов.

Сывороточные белки. Альбумин и глобулин по сравнению с казеином, содержат больше серы. Они растворимы в воде, не свертываются под действием сычужного фермента и кислот, выпадают в осадок при нагревании и вместе с солями образуют молочный камень.

Для организма животного эти белки имеют большое значение. Особенно их много в молозиве (альбумина до 10-12 %, глобулина – до 8-15 %).

Альбумин в сывороточных белках находится в виде a-лактальбумина (от 16 до 39 %) и сывороточных альбуминов (от 2 до 7 %). Альбумин отличается от казеина и глобулина тем, что не содержит фосфора, растворим в воде. Реакция альбумина кислая. Он богат триптофаном (7 %) и серосодержащими аминокислотами. При 60 альбумин начинает выпадать в осадок, а при 85-100 выделяется полностью.

Глобулин в молоке содержится в количестве – 0,2 %. Выделяется из молочной сыворотки при подкислении и нагревании ее при температуре свыше 75 С или при насыщении сыворотки сернокислым магнием. В последнее время выделяют несколько форм глобулинов: b-лактоглобулин, эвглобулин и псевдоглобулин. Последние две формы представляют белки плазмы крови и являются носителями иммунных свойств. Количество их сильно увеличивается в молозиве.

В первых удоях после отела коровы – молозиве глобулинов довольно много (до 15%).

Свойства белков.При производстве к/м продуктов и сыров используют способность белков коагуляции и денатурации. Белки молока в водных растворах находятся в виде коллоидных частиц. Устойчивость коллоидных систем обусловлена наличием на поверхности частиц электрического заряда и гидратной оболочки. Изменение электрического заряда и нарушение гидратной оболочки приводят к осаждению (коагуляции) частиц.

Итак, белки молока являются белками высокой биологической ценности как по составу аминокислот, так и по скорости переваримости в ЖКТ. Кроме того, пищевая ценность молочных белков повышается благодаря связям белковых молекул с липидами, витаминами, минеральными веществами.

К небелковым азотистым веществам молока относятся креатин, мочевая, гиппуровая кислоты, креатинин, мочевина, свободные аминокислоты (аланин, глютаминовая кислота, лейцин, валин, аспарагиновая кислота и серин). Это – продукты белкового обмена, попадают они в молоко из крови.

Общее количество азота, приходящегося на азотсодержащие небелковые вещества, в среднем составляет 24 мг на 100 мл молока.

Молочный сахар. Находится только в молоке и молочных продуктах. Средняя массовая доля 4,7 % (от 4,0 до 5,3).

Лактоза – углевод, необходимый для питания новорожденных в первые дни жизни. Он входит в состав ферментов, участвующих в синтезе жиров, белков, нужен для нормального обмена веществ, работы сердца, почек и печени.

Лактоза является источником углерода для молочнокислых бактерий, подвергается сбраживанию под действием их ферментов, на чем основано производство кисломолочных продуктов, сыра, кислосливочного масла. Образуется лактоза в железистой ткани вымени при соединении глюкозы с галактозой и отщеплении молекулы воды.

В сыром молоке молочный сахар находится одновременно в a и b-формах. Они отличаются пространственным расположением гидроксильной группы у первого атома молекулы глюкозы.

При нагревании свыше 100 С он начинается изменяться, а при нагревании до 170-180 С наблюдается побурение молока в результате карамелизации лактозы. Побурение объясняется появлением меланоидов при реакции взаимодействия белков с молочным сахаром.

При нагревании молока до температуры выше 100 0С молочный сахар частично превращается в лактулозу. Лактулоза отличается от молочного сахара тем, что содержит вместо остатка глюкозы остаток фруктозы. Ее широко применяют в производстве продуктов детского питания, т.к. она стимулирует развитие бифидобактерий в кишечнике детей.

Под действием ферментов микроорганизмов он сбраживается, в результате чего образуется низкомолекулярное соединение.

Различают следующие виды брожения:

1. Молочнокислое – вызывается ферментами молочнокислых бактерий.

Сначала под действием фермента лактазы молочный сахар присоединяет частицу воды и распадается на две гексозы: галактозу и глюкозу. Далее из гексоз образуется пировиноградная кислота, которая восстанавливается при участии лактодегидразы с образованием молочной кислоты.

Молочная кислота, накапливаясь в молоке, вызывает свертывание белка и изменение его свойств.

Это брожение лежит в основе производства кисломолочных продуктов, сыров и кислосливочного масла.

2. Пропионовокислое брожение имеет место при созревании швейцарского, советского и других видов твердых сыров и протекает под действием ферментов, выделяемых пропионовокислыми бактериями; наблюдается после появления молочной кислоты под действием молочнокислых бактерий. Продуктами этого брожения являются пропионовая и уксусная кислоты, диоксид углерода и вода:

3. Спиртовое брожение протекает под действием ферментов, выделяемых дрожжами. Конечными продуктами этого брожения являются спирт и диоксид углерода.

Спиртовое совместно с молочнокислым брожением происходит при выработке кумыса, айрана, кефира. В результате брожения в продуктах накапливается от 0,2 до 3 % спирта.

4. Маслянокислое брожение проводится под воздействием ферментов спорообразующих масляных бактерий

В результате этого брожения образуется масляная кислота, диоксид углерода, водород. Этот вид брожения нежелателен при производстве молочных продуктов, так как они портятся, приобретают неприятный вкус и запах, сыры вспучиваются.

В молоке имеются фосфатные сахара – фосфорные эфиры (галактоза, фруктоза, глюкоза и пентоза), являющиеся промежуточными соединениями синтеза углеводородов.

Минеральные вещества. – 0,7-0,8%. В зависимости от концентрации в молоке минеральные вещества делят на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы – кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор. Макроэлементы находятся в молоке в виде истинных и коллоидных растворов.

Таблица 3 – Содержание некоторых минеральных веществ в молочных продуктах

  Минеральные вещества Суточная потребность, мг Содержание в 100 г продукта, мг
взрослого человека грудных детей молока пастеризованного творога жирного сыра голландского
Кальций Фосфор Магний Железо 10-18 400-600 300-500 55-70 4-10 120,00 90,00 14,00 0,06 150,0 216,0 23,0 0,4 1040,0 540,0 50,0 1,2

Кальций находится в молоке в легко усвояемой и хорошо сбалансированной с фосфором форме. Соли кальция имеют огромное значение для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей кальция обуславливает медленное сычужное свертывание молока, а их избыток вызывает коагуляцию белков молока при стерилизации.

Содержание магния в молоке составляет около 12 мг%. На долю солей, находящихся в виде истинного раствора, приходится 65-70% магния. Содержание магния в молоке, и особенно в молозиве, играет важную роль в развитии иммунитета теленка и защите его кишечника от инфекций.

Соли калия и натрия создают нормальное осмотическое давление крови и молока и обуславливают их буферную емкость.

Микроэлементы – медь, железо, цинк, кобальт, марганец, йод, свинец.

Витамины молока. Витамины – это органические соединения разнообразной химической природы, играющие большую роль в питании человека и животных. Они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах организма и имеют большое значение для нормального обмена веществ. Многие витамины, соединяясь с белками, образуют ферменты. Поступая в организм, витамины усваиваются, давая различные производные соединения – эфирные, амидные, нуклепротеидные. Недостаток витаминов приводит к нарушению обмена веществ и к заболеваниям. Эти заболевания возможны и в результате неправильного усвоения и использования организмом витаминов.

Среднесуточная потребность взрослого человека в витаминах примерно следующая (мг): ретинол (А) – 1

тиамин (В1) – 2-3

рибофлавин (В2) – 2

аскорбиновая кислота (С) – 50-100

никотинамид (РР) – 15-25

кальциферол (D) – до 0,025

Молоко содержит достаточное количество многих витаминов и, являясь продуктом массового потребления, становится мощным источником, снабжающим организм витаминами.

По способности растворятся в тех или иных растворителях витамины делят на растворимые в воде и в жире. К первым относят аскорбиновую кислоту и витамины группы В. Ко вторым относят ретинол, кальциферол, токоферол, тиллахинон (К).

Витамины, растворимые в жире. Витамин А (ретинол) является важным фактором роста и развития организма и играет большую роль в обмене веществ, в частности в процессе образования крови. Этот витамин в растениях не синтезируется. Растения содержат провитамин ретинола – каротин. В организме животного каротин расщепляется и дает витамин А, накапливающийся в печени, который затем переходит в молоко. Каротина в молоке мало.

Витамин А выдерживает нагревание при высоких температурах (выше 120 С) без доступа воздуха, но легко окисляется в присутствии воздуха и света. Молоко, полученное в летний период, богаче витамином А, чем зимнее молоко. Однако в стойловый период можно получить молоко, не уступающее по содержанию витамина А молоку пастбищного периода, при условии включения в рацион коров кормов, богатых каротином. В 1 кг молока в среднем содержится 0,13-0,16 мг витамина А. В молозиве этого витамина больше в 5-10 раз.

Витамин D (кальциферол). образуется из стеринов под влиянием ультрафиолетовых лучей. Витамин D играет большую роль в минеральном обмене, в частности в обмене солей кальция и фосфорной кислоты. При его отсутствии нарушается отложение солей кальция, следовательно, костеобразование.

Витамин D довольно устойчив и выдерживает нагревание до высоких температур. При переработке молока этот витамин не разрушается, а переходит с жиром в продукт. Пастбищное содержание коров увеличивает количество этого витамина в молоке в несколько раз. При освещении молока ультрафиолетовыми лучами количество его резко возрастает. Много витамина в молозиве.

Витамин Е (токоферол). Известно несколько форм токоферолов, но большей активностью обладает a-токоферол. Токоферолы представляют собой маслообразные вещества, нерастворимые в воде и хорошо растворяющиеся в органических растворителях. Он устойчив к температуре, кислотам и щелочам, но под влиянием кислорода воздуха медленно окисляется. Витамин Е обладает антиокислительными свойствами, способствует усвоению витамина А. В молоке витамина Е немного – 0,002 мг %.

Витамины, растворимые в жире, не синтезируются в организме животного и должны поступать с кормами. Поэтому необходимо, чтобы корма были полноценны в отношении витаминного состава.






Сейчас читают про: