Білки молока будову і функції
[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.
«Калінінградський Державний Технічний Університет»,
Курсова робота з біохімії
Білки молока, будова і функції
д.б.н., професор Сергєєва Н.Т.
Виконавець: студент групи 08-ОП
1. Літературна частина
1.1 Біохімічна цінність молока
1.1.1 Білковий склад молока. Біологічні функції білків молока
1.1.2 Амінокислотний склад білків
1.1.3 Ліпідний склад молока
1.1.4 Вітамінний склад молока
1.1.5 Вуглеводний склад молока
1.1.6 Мінеральний склад молока
1.2 Структура білків молока
1.3 Хімічні властивості казеїну
1.4 Гідроліз білків молока
1.5 Значення білків молока в харчуванні людини
1.6 Використання білків молока у харчовій промисловості
2. Експериментальна частина
2.1 Матеріал дослідження
2.2 Методика дослідження
2.3 Результати дослідження
Список використаної літератури
У житті людини найбільш важливу роль відіграє харчування. Воно визначає і фізичний стан, а також фізичний і розумовий розвиток, підвищує імунітет і т. д.
Молока вважається найбільш цінним продуктом тваринного і рослинного світу, тобто найбільш цінним в біологічному і харчовому відношенні, тому що містить всі необхідні для організму людини поживні речовини в збалансованому співвідношенні – білки, амінокислоти, ліпіди, вітаміни, вуглеводи, мінеральні речовини.
Метою курсової роботи є вивчення біохімічної цінності молока, будівлі та їх функцій. Для цього були поставлені наступні завдання:
– Вивчити біохімічний склад молока
– Вивчити будову білків молока
– Вивчити функції білків молока
– Вивчити хімічні зміни білків молока при гідролізі
– Вивчити значення молока в харчуванні людини
– Вивчити зміни у змісті білка в молоці при зберіганні
1.1 Біохімічна цінність молока
Хімічний склад молока тварин дуже складний. У молоці містяться амінокислоти, білки, вуглеводи, ліпіди, фосфатиди, стероїди, вітаміни, ферменти, солі, гази, вода, кальцій.
Таблиця 1.1.Хіміческій склад коров’ячого молока,% [7]
Склад і властивості молока залежать в основному від породи і віку корови, лактаційного періоду, годівлі та умов утримання.
У молоці міститься від 87-89% води, яка життєво необхідна для новонародженого. Її роль неоціненна – будучи основним середовищем протікання життєвих процесів, вона переносить живильні речовини, бере участь у численних реакціях (насамперед у гідролітичних), стабілізує температуру тіла і т.д. [5]
1.1.1 Білковий склад молока. Біологічні функції білків молока
Загальний вміст білків у молоці коливається від 2,9 до 4%. Білки молока різноманітні за будовою, фізико-хімічними властивостями і біологічною функціями. Вони необхідні для забезпечення нормального розвитку теляти, а також мають особливе значення в харчуванні людей.
У молоці міститься ціла система білків, серед яких виділяють дві головні групи: казеїни і сироваткові білки. Білковий склад наведено в табл.1.
Таблиця 1 Білковий склад молока [1]
Вміст,% від загальної кількості білків знежиреного молока
Ізоелектрична точка, рН
Компоненти та генетичні варіанти
Компоненти: α s 1 (варіанти А, В, С, D), α s 0, α s 2, α s 3, α s 4, α s 5
Компоненти, що містять від 1 до 5 вуглеводних ланцюгів, варіанти А, В
Варіанти А 1, А 2, А 3, В, С, D
Компоненти: γ 1, (варіанти А 1, А 2, А 3, В), γ 2, γ 3
Варіанти А, В, D, Dr
альбумін сироватки крові
Компоненти: Іг G 1, Іг G 2
Компоненти: 3, 5, 8 «швидкий», 8 «повільний»
До першої основної групи відноситься казеїн, що містить 4 фракції та їх фрагменти. Друга група представлена сироватковими білками – β-лактоглобулін, α-лактоглобулін, імуноглобулінами і альбуміном сироватки крові. Крім того, до неї входять лактоферин і деякі інші, так звані мінорні, білки. До третьої групи належать білки оболонок жирових кульок, що становлять лише близько 1% всіх білків молока.
Основна частина білків молока (78-85%) представлена казеїном (казеїном). Завдяки використанню сучасних методів біохімічного аналізу білків, у тому числі електрофорезу в різних середовищах, став відомий склад компонентів (фракцій) казеїну, а також генетичні варіанти головних компонентів.
Компонентами сироваткових білків є β-лактоглобулин і α-лактоглобулін, а також альбумін сироватки крові, імуноглобуліни, протеозов-пептони і лактоферин.
До білків молока слід віднести ферменти, деякі гормони (пролактин тощо) і білки оболонок жирових кульок. Казеїни є харчовими білками. Вони максимально розщеплюються травними протеїназами в нативному стані, в той час як зазвичай глобулярні білки набувають цю здатність тільки після денатурації. Казеїни мають властивість згортатися в шлунку новонародженого з утворенням згустків високого ступеня дисперсності. Крім того, вони є джерелом кальцію і фосфору, а також цілої низки фізіологічних активних пептидів. Так, при частковому гідролізі Ϟ-казеїну під дією химозина в шлунку звільняються глікомакропептіди, що регулюють процес травлення (рівень шлункової секреції). Фізіологічна активність властива і розчинною фосфопептідам, що утворюється при гідролізі Ϟ-казеїну.
Не менш важливими біологічними функціями володіють сироваткові білки. Імуноглобуліни виконують захисну функцію, будучи носіями пасивного імунітету, лактоферин і інший білок – лізоцим, що відноситься до ферментів молока, мають антибактеріальні властивості. Лактоферин і β-лактоглобулин виконують транспортну роль – переносять в кишечник новонародженого залізо, вітаміни та інші важливі сполуки.
Сироватковий білок α-лактоглобулин має специфічну функцію: він необхідний для процесу синтезу лактози.
Казеїн. Середня кількість його в молоці становить 81% від загального вмісту білків у молоці. Хімічно чистий казеїн – біле аморфна речовина без запаху і смаку – практично не розчиняється у воді. Казеїн, що отримується в промисловості, має жовтуватий відтінок внаслідок наявності в ньому деяких речовин, що потрапляють в нього з молока (наприклад, жиру), і зміни білка при сушінні. Висушений казеїн гігроскопічний і зберігати його потрібно в закритій тарі в сухому приміщенні. В молекулу казеїну входить вуглець, азот, водень, кисень, сірка і фосфор. Фосфор знаходиться у вигляді фосфорної кислоти, що утворює ефірний зв’язок з оксіамінокіслотамі (серин і треонин) казеїновій молекули. На цій підставі багато хто розглядає казеїн як складний білок.
Молекулярний століття казеїну близько 30000.
Казеїн, як і всі білки – складне з’єднання амінокислот, в яких є вільні амінні (основні) і кислотні групи. Таким чином, казеїн – амфотерний електроліт, здатний диссоциировать як кислота і як підставу в залежності від реакції середовища. При лужної реакції розчину казеїн заряджається негативно, внаслідок чого він здатний реагувати з кислотами:
R – С H – NH 2 + HCl => R – CH – NH 3 Cl
Навпаки, в кислому розчині казеїн набуває здатності реагувати з лугами, тобто катіонами, при цьому він заряджається негативно:
R – С H – NH 2 + NaOH => R – CH – NH 3 OH
Отже, казеїн може утворювати солі і з основами, і з кислотами.
Внаслідок того, що кількість карбоксильних груп більше, ніж амінних, реакція казеїну кисла; для нейтралізації його в розчині нейтральних солей при індикаторі фенолфталеїну потрібно близько 8,1 мл 0,1 н. розчину лугу на 1 г казеїну.
У кислотах як мінеральних, так і органічних (оцтова, мурашина і т.д.) казеїн розчиняється. Розчини казеїну – це в’язкі колоїдні важко фільтрівні рідини. З сполук казеїну найбільший інтерес представляють солі лужних і лужноземельних металів.
Солі казеїну з лужними і лужноземельними металами називають казеинатами. Солі казеїну з лужними металами, розчиняючись у воді, утворюють прозорі або злегка опалесценцією (розсіюють світло) рідини.
У молоці казеїн знаходиться у формі кислих солей – кальцієвих казеїнатів.
Наявність у казеїну аміногрупи NH 2 (дають з водою гідроксильні іони NH 2 + HOH = NH 3 + + OH -) обумовлює утворення з кислотами подвійних розчинних солей:
H 2 SO 4 + NH 2 – R – COOH => H 2 SO 4 * NH 2 – R – COOH
Присутність аміногрупи в молекулі білка викликає реакцію казеїну з формаліном – освіта метиленового білка, причому в слабокислою середовищі реакція проходить за рівнянням:
R – NH 2 + CH 2 O + H 2 N – R => R – NH – CH 2 – NH – R + H 2 O
Казеїн Формалін Казеїн Метиленовий білок
R – NH 2 + CH 2 O => R – N = CH 2 + H 2 O
Така реакція спостерігається при консервуванні молока формаліном. Освіта метиленового казеїну внаслідок руйнування в ньому амінних груп, що володіють лужною реакцією, викликає збільшення кислотності молока.
Альбумін. У молоці альбуміну не багато – близько 0,4%. Кількість його підвищується в молозиві, де воно досягає в перший день після отелення іноді 2%, а потім у молозивні період дорівнює 0,5 – 0,8%. Значно більше, ніж у коров’ячому молоці, міститься альбуміну в молоці ослиць, кобил.
Молочний альбумін (лактоальбумін) в протилежність казеїну розчинний у воді, але випадає з розчину при нагріванні його до 70-80 0 С. Такий випав альбумін знову у воді не розчиняється, тому що при нагріванні відбувається зміна в будові білкової молекули альбуміну – денатурація його. Коли пастеризують або просто нагрівають молоко, то на стінках апарату, посуду, в яких проводять нагрівання, утворюється осад – молочний камінь, який складається в основному з випав альбуміну. У кислих розчинах при нагріванні альбумін виділяється пластівцями.
У нейтральних рідинах (наприклад, в некислий молочній сироватці) альбумін може бути висален насиченим розчином сірчанокислого амонію, сірчанокислим натрієм, таніном і рядом інших речовин.
Молекулярний вага альбуміну близький до молекулярного вагою казеїну. При дії сичужного ферменту альбумін не згортається. У молекулі альбуміну фосфору немає, тому він відноситься до простих білків.
Розчинність альбуміну в молоці і те, що він не коагулює в ізоелектричної точці, пояснюється тим, що молекули і частинки альбуміну сильно гидротированного.
Такі молекули і частинки білка при великій гідратірованності можуть знаходитися в розчині, незважаючи на зменшення їх електричного заряду або навіть при повній відсутності його. Гідратація знижує поверхневу енергію колоїдної частинки. Навколо колоїдної частини білка групуються молекули води, причому перший шар більш щільно з’єднаний з колоїдної часткою. Зв’язок наступних шарів води з колоїдної часткою поступово слабшає.
При недостатній гідратації часток білка водний шар стає слабким і частки їх при втраті електричного заряду прагнуть з’єднатися, збільшуючи і коагулюючи.
Частинки альбуміну гідратований більшою мірою, ніж казеїну, тому в ізоелектричної точці вони не коагулюють, хоча стійкість їх внаслідок нейтралізації електричних зарядів зменшується. Спирт, віднімаючи від білків, зокрема від альбуміну, воду, порушує його стійкість в розчині, і альбумін випадає в осад. Реакція альбуміну кисла, за величиною близька до казеїну. У хімічному відношенні він також аналогічний казеїну, утворює сполуки як з лугами, так і з кислотами.
Молочний глобулін – це третій білок молока, кількість його ще менше, ніж альбуміну, – всього близько 0,2%.
Між глобулінами молока розрізняють власне молочні глобуліни – 0,15% і імунні глобуліни – 0,05%.
Виділити глобуліни можна при повному насиченні молочної сироватки сірчанокислим магнієм, осад глобуліну треба відфільтрувати і діалізом звільнити від мінеральних солей.
Глобулін, що виділяється в чистому вигляді з молока, являє собою порошок, розчинний у воді, що містить солі.
У молоці глобулін знаходиться в розчиненому стані. При нагріванні розчину, має слабокислую реакцію, до 75 0 С глобулін випадає в осад. Зазвичай осадження його при пастеризації відбувається разом з альбуміном молока.
За просторовому розташуванню поліпептидних ланцюгів білки молока відносяться до глобулярних білків. Вивчення їх вторинної та третинної структури показало, що казеїн на відміну від звичайних глобулярних білків майже не містить α-спіралей; α-лактальбуміну і β-лактоглобулин містять більшу кількість спіраль ділянок. Казеїн, ймовірно, проміжне положення між компактною структурою глобули і структурою безладного клубка, яка зазвичай спостерігається при денатурації глобулярних білків. Така структура забезпечує хорошу расщепляемость казеїну протеолітичними ферментами при перетравленні в нативному (природному) стані без попередньої денатурації.
1.1.2 Амінокислотний склад білків
Білки молока містять майже всі амінокислоти, що зазвичай зустрічаються в білках. Амінокислоти білків відносяться до α-амінокислот L-форми й мають загальну формулу:
До складу білків молока входять як циклічні, так і ациклічні амінокислоти – нейтральні, кислі і основні, причому переважають кислі (табл.2). Кількість окремих груп амінокислот у білках, обумовлений породою, індивідуальними особливостями тварин, стадією лактації, сезоном та іншими факторами, обумовлює їх фізико-хімічні властивості. Основні білки молока порівняно з глобулярних білками інших харчових продуктів містять порівняно багато лейцину, ізолейцину, лізину, глютамінової кислоти, а казеїн – також серину й проліну, але мало цистеїну.
За змістом і співвідношенням незамінних амінокислот білки молока відносяться до біологічних повноцінним білкам.
Таблиця 2 Вміст амінокислот в білках молока
імуно-глобул-не G 1
альбу-міні сир-Ротко крові
1.1.3 Ліпідний склад молока
Жири, як і білки, є найважливішими компонентами їжі. На їх частку припадає в середньому 33% калорійності харчового раціону людини. Ліпіди виконують основні функції в організмі – структурну, енергетичну, резервну, захисну і регуляторну.
Зміст молочного жиру в молоці приблизно 2,8-5%. Біологічна цінність ліпідів визначається вмістом поліненасичених жирних кислот, а також фосфоліпідів і вітамінів. Серед насичених жирних кислот в молоці найбільше переважають пальмітинова, міристинова, стеаринова, а серед поліненасичених – олеїнова, ліноленова і арахідонова. Причому ці кислоти не синтезуються в організмі людини і повинні надходити з їжею. Тому ці кислоти називають незамінними жирними кислотами. [5]
Комплекс ненасичених жирних кислот лінолевої, ліноленової та арахідонової (відомий як вітамін F) бере участь у регуляції обміну ліпідів. Особливо важливо, що ненасичені жирні кислоти сприяють виведенню з організму холестерину, а це перешкоджає розвитку атеросклерозу. Також відзначено позитивну дію цього комплексу на стан шкірного і волосяного покриву.
Таблиця 3. Зміст жирних кислот в жирі коров’ячого молока,% [4]
З таблиці 3 видно, що коров’яче молоко містить як насичені, так і ненасичені жирні кислоти. З насичених переважають пальмітинова 31,74%, міристинова 11,09% і стеаринова – 9,32%. А серед поліненасичених – олеїнова 3,6%, ліноленова 1,8% і арахідонова 0,3%, які не синтезуються в організмі і повинні надходити в організм з їжею.
Фосфоліпіди (вміст в молоці 0,03%) також необхідні для нормальної життєдіяльності організму, вони беруть участь головним чином у формуванні клітинної оболонки і внутрішньоклітинних мембран.
1.1.4 Вітамінний склад молока
Вітаміни приймають участь в багатьох реакціях клітинного метаболізму. Більшість вітамінів не синтезується в організмі людини, правда деякі синтезуються мікрофлорою кишечника і тканинами, але в малих кількостях. Тому основним джерелом вітамінів є їжа.
У молоці корів міститься практично всі вітаміни, необхідні для нормального розвитку організму. При нестачі вітамінів, можуть розвиватися різні захворювання, наприклад, брак вітаміну А призводить до уповільнення росту, порушення процесів зору, кератинізації шкіри. При нестачі вітаміну В 1 виникають метаболічні порушення – розвиток хвороби бери-бери, патології нервової, травної та серцево-судинної систем. Нестача вітаміну В 2, – захворювання шкіри, очей, зупинка росту організмів. Нестача вітаміну С – розвиток цинги (поразки кровоносної системи, запалення ротової порожнини, випадання зубів).
Таблиця 4. Зміст вітамінів у коров’ячому молоці, мг% [6]
% Від добової потреби
Вітамін А (ретинол)
Вітамін Е (токоферол)
Вітамін В 1 (тіамін)
Вітамін В 2 (рибофлавін)
Вітамін РР (ніацин)
Вітамін В 6 (адермин)
Вітамін В 9 (фолівая кислота)
Вітамін В 12 (ціанокобаламін)
З таблиці 4 видно, що в коров’ячому молоці найбільше вміст вітамінів В 2 – 0,15 мг , С – 1,5 мг і вітаміну РР – 10 мг. Також з таблиці видно, що 3 літри молока задовольняє добову потребу людини в ретинолі, в ергокальциферолу – 5літров, в тіаміні -3,1 літра, в рибофлавіні – 1 літр молока, у вітаміні РР – 16,6 літрів, у вітаміні В 6 -3 , 4літра, у вітаміні В 12 – 0,75 літра, в аскорбіновій кислоті -4,5 літра молока.
1.1.5 Вуглеводний склад молока
Основним вуглеводом молока є дисахарид лактоза, або молочний цукор. Лактоза виконує головним чином енергетичну функція – на неї припадає близько 30% енергетичної цінності молока. Крім цього, один з компонентів лактози – глюкоза – є джерелом синтезу резервного вуглеводу організму – глікогену, а інший компонент – галактоза – необхідний для утворення ганглиозидов мозку. Лактоза ще має здатність покращувати всмоктування кишечником кальцію. [4]
Таблиця 5. Вміст вуглеводів в коров’ячому молоці,% [4]
З таблиці видно, що лактоза становить найбільшу частину вуглеводів в молоці, її зміст набагато перевищує вміст глюкози і галактози. Таким чином лактоза виконує головним чином енергетичну функцію.
1.1.6 Мінеральний склад молока
У молоці містяться також важливі для організму мінеральні речовини, що підрозділяються на макро-і мікроелементи. Дослідження мінерального складу золи молока показало наявність у ній понад 50 елементів: (Ca, P, Mg Na, Cl, K, S, Cu, Fe, Mn, Zn, Al, Si, I, Br, Mo, Cd, Pb, Co , F, Cr, Ba, Hg, Sr, Li, Sn, Se, Ni, As, Ag, Ti та ін)
Кальцій і фосфор – це найбільш важливі макроелементи молока. Вони містяться в молоці в легкозасвоюваній формі і добре збалансованих співвідношеннях.
Кальцій в організмі необхідний для формування кісткової тканини, проведення нервового імпульсу, бере участь у м’язовому скороченні, стабілізує білки. Фосфор є складовою частиною кісткової тканини і зубів, у складі фосфоліпідів входить в структуру клітинних мембран, ліпопротеїдів. У складі АТФ та її похідних відіграє велику роль у метаболізмі, здійсненні найважливіших фізіологічних процесів. Іони хлору використовуються слизової кишечника для секреції соляної кислоти. [5]
Таблиця 6.Содержаніе макроелементів в коров’ячому молоці, мг%. [6]
% Від добова потреби
З таблиці 6 видно, що в коров’ячому молоці з макроелементів найбільший вміст калію і кальцію. Також видно, що 0,75 літра молока може задовольнити добову потребу в кальції, 2,5 літра – в калію, 1,3 літра – в фосфорі, 3літра – в магнії і 5,5 літра – в хлорі
Залізо міститься в гемоглобіні крові, знаходиться в скелетних м’язах, печінці, селезінці, кістковому мозку, а також у складі ферментів. Його основна функція – зв’язування кисню. Йод є одним з найважливіших мікроелементів, необхідних для синтезу гормонів щитовидної залози людини. Недостатнє надходження йоду викликає у дітей загальмованість, фізичну і розумову відсталість, ослаблення уваги і пам’яті. Кобальт входить до складу вітаміну В 12. Мідь молібден, марганець, фтор, йод і бром входять до складу важливих ферментів і біологічно активних сполук. [5]
Таблиця 7. Вміст мікроелементів в коров’ячому молоці, мкг% [6]
% Від добової потреби
З таблиці 7 видно, що в коров’ячому молоці з мікроелементів найвищий вміст цинку – 400мкг і заліза – 70мкг. Також з таблиці видно, що 1,6 літра молока задовольняє добову потребу йоду, 3,2 літра молока – цинку,
1,8 літра – в олові, 4,1 літра молока – в фтор.
Молоко – сама збалансована за всіма компонентами їжа, в нього входять всі незамінні для людини речовини. Включення в харчовий раціон молочних продуктів підвищує його повноцінність і сприяє засвоєнню інших компонентів раціону. Молоко засвоюється при мінімальному напрузі травних залоз.
1.2 Структура білків молока
У свіжому молоці білки перебувають у нативному стані. Структура їх ідентична структурі білків, отриманих шляхом біосинтезу, тобто в нативному білку не відбувається ще ніяких змін.
Первинна структура визначається числом і розташуванням α-амінокислот, конфігурацією зв’язків у поліпептидних ланцюгах, і якщо білки складаються з декількох поліпептидних ланцюгів – місцем розташування і типом поперечних зв’язків. Виявлено первинна структура деяких важливих білків молока, в тому числі α s1 -, β-казеїн, Н-казеїну. Наприклад, β-казеїн утворюється з поліпептидного ланцюга, в яку входить 209 амінокислот: 4 – аспарагінова кислота, 5 АСН-аспарагін, 9 – треоніну, 11 – серину, 5 – серінфосфорная кислота, 17 – глутамінова кислота, 22 – глютамін, 35 – проліновая, 5 – гліціновая, 5 – аланін, 19 – валіновая. А – первинна структура as1 – казеїн містить 199 АК, Н – казеїн 169, 6 – метіоніну, 22 – лейцину, 11 – лізину, 5 – гістидину, 4 – ізолейцину, 4 – тирозину, 1 – трептофана, 5 – аргеніна.
Амінокислота пролін визначає структуру і зумовлює складчасте будова поліпептидних ланцюгів. Амінокислоти знаходяться в ланцюзі у визначеній послідовності. Кожна поліпептидний ланцюг має кінцеву NH 2-груп і кінцеву COOH груп H2N – CH = СН – СООН.
Ці кінцеві групи можуть реагувати з різними хімічними речовинами.
Первинна структура білків заснована на головних валентних пептидних зв’язках і дисульфідних зв’язків. Вони настільки стабільні, що при обробці і переробці молока не руйнуються енергетичними впливами. Тому первинна структура білків молока руйнується тільки при ферментативному розпаді білка в процесі дозрівання сирів.
Вторинна структура. Це просторове взаємне розташування амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі і являє собою ланцюг спіралеподібно конфігурації, яка утворюється за рахунок водневого містка між поліпептидними ланцюгами.
Водневий зв’язок, володіючи незначною енергією зв’язку, може розщеплюватися при обробці і переробці молока, наприклад, при високотемпературній пастеризації.
Третинна структура – представляє просторове розташування поліпептидного ланцюга, окремі ділянки якої можуть з’єднуватися між собою міцними дисульфідними зв’язками, що виникають між залишками цистеїну. В освіті третинної структури беруть участь та інші зв’язки – гідрофобні, електростатичні, водневі та інші. Залежно від просторового розташування поліпептидного ланцюга форма молекул білків може бути різною. Якщо поліпептидний ланцюг утворює молекулу ниткоподібне форми, то білок називається фибрилярного, якщо вона укладена у вигляді клубка – глобулярних (глобулус – кулька). Білки молока відносяться до глобулярних білків. Вивчення їх вторинної та третинної структур показало, що казеїн на відміну від звичайних глобулярних білків майже не містить α-спіралей, α-лактальбулін і β-лактоглобулин містить велику кількість спіраль ділянок. Казеїн, ймовірно, займає проміжне положення між компактною структурою глобули і структурою безладного клубка, який зазвичай спостерігається при денатурації глобулярних білків. Така структура забезпечує хорошу расщепляемость казеїну протеолітичними ферментами при перетравленні в нативному (природному) стані без попередньої денатурації.
Четвертинна структура характеризує спосіб розташування в просторі окремих поліпептидних ланцюгів у білкової молекули, що складається з декількох таких ланцюгів або субодиниць. Глобулярні білки, що володіють четвертинної структурою, можуть містити велику кількість поліпептидних ланцюгів, тісно пов’язаних один з одним в компактну міцел, яка веде себе в розчині як одна молекула.
Так, казеїнова міцела середнього розміру має складатися з декількох тисяч поліпептидних ланцюгів фракцій казеїну, певним чином пов’язаних один з одним.
Казеїн є основним білком молока, його вміст у молоці коливається від 2,3 до 2,9%. Елементарний склад казеїну,%: С – 53,1, Н – 7,1, азот – 15,6, О – 22,6, S – 0,8; Р – 0,8. Він відноситься до фосфопротеіди, тобто містить залишки Н 3 РО 4 (органічно приєднані до амінокислоти серину моноефірной зв’язком (О – Р).
Казеїн в молоці міститься у вигляді складного комплексу казеината кальцію з колоїдним фосфатом кальцію – так званого казеїнат-кальцій-фосфатний комплекс (ККФК), до складу якого входить невелика кількість лимонної кислоти, магнію, калію і натрію.
У свіжому молоці ККФК міститься у вигляді аміцелл – це агрегати частинок, що складаються з так званих субліцелл.
З’єднання субміцелл в міцели відбувається за допомогою фосфату кальцію та кальцієвих містків. Казеїнові міцели порівняно стабільні в свежевидоенном молоці. Вони зберігають свою стійкість при нагріванні молока до відносно високих температур і при його механічній обробці. Стабільність міцел залежить від вмісту в молоці розчинних солей кальцію, хімічного складу казеїну, РН молока та інших факторів.
1.3 Хімічні властивості казеїну
Близько 95% казеїну знаходиться в молоці у вигляді порівняно великих колоїдних частинок – міцел – які мають рихлу структуру, вони сильно гідратованих.
У розчині казеїн має ряд вільних функціональних груп, які обумовлюють його заряд, характер взаємодії з Н 2 О (гідрофільність) і здатність вступати в хімічні реакції.
Носіями негативних зарядів і кислих властивостей казеїну є β і γ-карбоксильні групи аспаргиновой і глютамінової кислот, позитивних зарядів і основних властивостей – å-аміногруп лізину, гуанідовие групи аргініну і імідазольного групи гістидину. При рН свіжого молока (рН 6,6) казеїн має негативний заряд: рівність позитивних і негативних зарядів (ізоелектричної стан білка) настає в кислому середовищі при рН 4,6-4,7; отже в складі казеїну переважають дикарбонові кислоти, крім того, негативний заряд і кислі властивості казеїну посилюють гідроксильні групи фосфорної кислоти. Казеїн належить до фосфоропротеидов – у своєму складі містить Н 3 РО 4 (органічний фосфор), приєднану моноефірной зв’язком до залишків серину.
Гідрофільні властивості залежать від структури, заряду молекул, рН середовища, концентрації в ній солей, а також інших факторів.
Своїми полярними групами і пептидними угрупованнями головних ланцюгів казеїн пов’язує значна кількість Н 2 О – не більше 2 ч. на 1 ч. білка, що має практичне значення, забезпечує стійкість частинок білка в сирому, пастеризованому і стерилізованому молоці; забезпечує структурно-механічні властивості ( міцність, здатність відокремити сироватку) кислотних і кислотно-сичужних згустків, що утворюються при виробленні кисломолочних продуктів і сиру, тому що в процесі високотемпературної тепловій обробці молока денатурируется β-лактоглобулин взаємодіючи з казеїном і властивості гідрофільні казеїну посилюються: забезпечуючи вологоутримуючу і водосвязивающую здатність сирної маси при дозріванні сиру, тобто консистенція готового продукту.
Казеїн – амфотерін. У молоці він має явно виражені кислі властивості.
Його вільні карбоксильні групи дикарбонових амінокислот і гідроксильні групи фосфорної кислоти взаємодіючи з іонами солей лужних і лужноземельних металів (Na +, K +, Ca +2, Mg +2) утворюють казеїнати. Лужні розчинники в Н 2 О, лужноземельні нерозчинні. Казеїнат кальцію і натрію мають велике значення при виробництві плавлених сирів, при якому частина казеината кальцію перетворюється в пластичний емульгуючий казеїнат натрію, який все ширше використовується як добавка при виробництві харчових продуктів.
Вільні аміногрупи казеїну взаємодіють з альдегідом, наприклад з формальдегідом:
R – NH 2 + 2CH 2 O → R – N
Цю реакцію використовують при визначенні білка в молоці методом формального титрування.
Взаємодія вільних аміногруп казеїну (в першу чергу S-аміногруп лізину) з альдегідні групами лактози і глюкози пояснюється перша стадія реакції меланоидинообразования:
R – NH 2 + C – RR – N = CH – R + H 2 O
Для практики молочної промисловості особливий інтерес представляє перш за все здатність казеїну до коагуляції (осадженню). Коагуляцію можна здійснити за допомогою кислот, ферментів (сичужного), гідроколоїдів (пектин).
Залежно від виду осадження розрізняють: кислотний і сичужний казеїн. Перший містить мало кальцію, тому що іони Н 2 витравлюють його з казеїнового комплексу, сичужний казеїн – це суміш навпаки казеината кальцію і він не розчиняється в слабких лугах на противагу кислотному казеїну. Розрізняють два види казеїну, одержуваного осадженням кислотами: кисломолочний сир та казеїн-сирець. При отриманні кисломолочного сиру кислота утворюється в молоці біохімічним шляхом – культурами мікроорганізмів, причому відділенню казеїну передує стадія гелеутворення. Казеїн-сирець отримують шляхом додавання молочної кислоти або мінеральних кислот, вибір яких залежить від призначення казеїну, оскільки під їх впливом структура обложеного казеїну різна: молочнокислий казеїн – пухкий і зернистий, сірнокислотний – зернистий і злегка сальний; соляно-кислий – в’язкий і резінообразний . При осадженні утворюються кальцієві солі застосовуваних кислот. Труднорастворімий у воді сульфат кальцію не можна повністю видалити при промиванні казеїну. Казеїновий комплекс досить термостійкий. Свіже нормальне молоко з рН 6,6 згортається при температурі 150 о С – за кілька секунд, при температурі 130 о С більш ніж за 20 хвилин, при 100 о С – протягом декількох годин, тому молоко можна стерилізувати.
З коагуляцією казеїну пов’язана його денатурація (згортання), вона з’являється у вигляді пластівців казеїну, або у вигляді гелю. При цьому хлопьеобразования отримує назву коагуляції, а гелеутворення – згортання. Дивись макроскопічними змін передують субмікроскопічні зміни на поверхні окремих міцел казеїну, вони наступають при наступних умовах:
– При згущенні молока – казеїн міцели утворює слабо пов’язані один з одним частки. У згущеному молоці з цукром цього не спостерігається;
– При голодуванні – міцели розпадаються на субміцелли, куляста форма їх деформується;
– При нагріванні в автоклаві> 130 о С – відбувається розрив головних валентних зв’язків та збільшується вміст небілкового азоту;
– При сушінні розпилювальної – форма міцел зберігається при контактному способі – форма їх змінюється, що впливає на погану розчинність молока;
– При сублімації сушінню – зміна незначні.
У всіх рідких молочних продуктах видима денатурація казеїну вкрай небажана.
У молочній промисловості явище коагуляції казеїну разом з сироватковими білками отримують копреціпітати, використовують СаСl 2, NH 2 і гідроокис кальцію.
Всі процеси денатурації казеїну, крім висолювання вважаються необоротними, але це вірно тільки в тому випадку, якщо під оборотністю процесів розуміється відновлення нативних третинної і вторинної структур білків молока. Практичне значення має оборотне поведінка білків, коли вони з обложеної форми можуть переходити знову в колоїдно-дисперсне стан. Сичужні згортання в будь-якому випадку представляє собою необоротну денатурацію, так як при цьому розщеплюються головні валентні зв’язку. Сичужні казеїни не можуть перейти знову до первісної колоїдну форму. І навпаки, оборотність може сприяти гелеутворення пара – Н-казеїну сублімаційного сушіння при додаванні концентрованого розчину повареної солі. Звернемо також процес утворення м’якого гелю, який володіє тиксотропні властивості, в УВТ-молоці при кімнатній температурі. На початковій стадії легке струшування призводить до пептізаціі гелю. Осадження кислоти казеїну – оборотний процес. У результаті додавання відповідної кількості лугу казеїн у вигляді казеината знову переходить в колоїдний розчин. Хлопьеобразования казеїну має також велике значення з точки зору фізіології харчування. М’який згусток утворюється при додаванні слабокислих компонентів, наприклад, лимонної кислоти, або видаленні частини іонів кальцію методом іонообміну, а також при попередній обробці молока протеолептіческімі ферментами, т. к. такий згусток утворює в шлунку тонкий м’який згусток.
1.4 Гідроліз білків молока
За молекулярного вагою казеїну та інших молочних білків можна зробити висновок, що білкова молекула є складним з’єднанням. Молекули білків молока під впливом кислот, лугів, а особливо ферментів протеаз, що виділяються молочнокислими і іншими бактеріями, гідролізуються з утворенням речовин меншого молекулярного ваги, аж до амінокислот. Природно, що при гідролізі білка не відразу виходять кінцеві продукти розпаду, а утворюються проміжні сполуки.
Кінцевими продуктами гідролізу білків є альфа-амінокислоти, у яких при першому вуглецевому атомі після кислотної групи замість одного атома водню знаходиться аминная група. Число амінокислот в білках доходить до 30.
Російський біохімік А. Я. Данилевський близько 80 років тому вперше висловив припущення, що зв’язок амінокислот в білках може бути здійснена за допомогою пептидного зв’язку, одержуваної при взаємодії двох амінокислот
NH 2 – CH 2 – COOH + NH 2 – CH 2 – COOH => NH 2 – CH 2 – CO – NH – CH 2 – COOH + H 2 O
Амінооцтова кислота Дипептид
З двох амінокислот виходить дипептид, який, маючи також вільні аміногрупу і карбоксильну (кислотну), вступає в реакцію з новою амінокислотою, даючи трипептид і т.д. В результаті, з великого числа амінокислот можуть утворюватися поліпептиди.
Синтез подібного роду поліпептидів здійснив німецький хімік Е. Фішер, який стверджував, що білки побудовані з амінокислот, з’єднаних тільки пептидними зв’язками.
Погляди Е. Фішера на будову білкових речовин вважали правильними кілька десятиліть, проте поступово накопичувалися факти, які розходилися з цією теорією. Так, було встановлено, що білки їжі в травному тракті людини піддаються впливу ряду ферментів – спочатку пепсину в шлунку, потім трипсину і поліпептідаз в кишечнику. Якби в білках були тільки пептидні зв’язки, то не потрібно було б кілька ферментів. Роботи акад. Н. Д. Зелінського і проф. В. С. Садикова показали, що насправді амінокислоти в білках пов’язані не тільки пептидной зв’язком, а й іншими, серед яких має велике значення дікетопіперазіновая зв’язок.
Дікетопіперазіновая зв’язок утворюється при реакції двох амінокислот з виділенням двох частинок води, в результаті чого з’являється циклічне з’єднання.
Всі форми зв’язку в білках виходять в результаті виділення молекул води з амінокислот, отже, зворотне приєднання молекул води з тих же зв’язках викличе гідроліз (розпад) білкової молекули.
Молочні білки при гідролізі дають з’єднання з поступово зменшується молекулярною вагою: білок – альбумоз – пептони – поліпептиди – дипептиди – амінокислоти.
Альбумоз – великі осколки білків, порівняно мало відрізняються від них, розчинні у воді, дають колоїдні розчини.
Пептони – продукти гідролізу альбумоз, значно відрізняються від білків, легко розчиняються у воді.
Поліпептиди – продукти подальшого гідролізу – є кілька амінокислот, з’єднаних пептидними зв’язками. Поліпептиди розчиняються у воді.
Дипептиди – з’єднання двох амінокислот.
У сирі та інших молочних продуктах є з’єднання, отримані в процесі гідролізу білків. У більшості випадків вони підвищують поживну цінність продуктів, так як роблять азотисті речовини болееусвояемие.
1.5 Значення білків молока в харчуванні людини
Молоко один з найдосконаліших харчових продуктів, створених природою. Воно являє собою складну біологічну рідину, яка утворюється в молочній залозі самок ссавців і має високу харчову цінність, імунологічними і бактерицидними властивостями. Молоко є незамінною повноцінною їжею для новонароджених і дорогим продуктом харчування для людини будь-якого віку. Молоко та молочні продукти широко застосовуються для лікування і профілактики різних хвороб людини (ШКТ, печінки, легенів).
Молоко містить всі необхідні для харчування людини речовини – білки, жири, вуглеводи. Крім того, в ньому містяться багато ферменти, вітаміни, мінеральні речовини та багато інших важливих для живлення елементи. Співвідношення в раціоні білка, жиру і вуглеводів повинно знаходитися у співвідношенні 1:1:4. Склад молока за цими показниками найбільш близький до необхідного і становить 1:1:1,5. Поживна цінність молока визначається вмістом білка і жиру, молочного цукру, органічними кислотами, вітамінами, ферментами і рядом інших компонентів. Енергетична цінність 200 мл молока складає 630 Дж і покриває денну потребу в:
- білку на 18%,
- кальції на 36%,
- йоді на 35%,
- рибофлавіні та вітаміні D, і фосфорі на 24%,
- В 12 на 20%, В 6 на 10%,
- магнію і понтотеновой кислоти на 8%,
- цинку і вітаміну А на 6%,
- міді, тіаміну і вітаміну С на 4%,
- біотину, вітаміну Е на 2%.
Сироваткові білки стимулюють імунну систему, підвищують рівень инсулиноподобного чинника зростання, знижують вміст холестерину сильніше, ніж казеїн і соєвий білок. Крім того, сироваткові білки мають низький глікемічний показник, що дозволяє оптимізувати виділення інсуліну, регулюючи рівень глюкози в крові і тим самим запобігаючи виникненню діабету другого типу.
В даний час для виділення сироваткових білків застосовують мембранні методи. Так, використання ультрафільтрації дозволяє отримати з молочної сироватки унікальні їх концентрати (КСБ – УФ) в нативної формі з різним вмістом білка (від 35 до 80%).
Виділені концентрати сироваткових білків добре розчиняються у воді в широкому діапазоні рН. Це дозволяє використовувати їх у виробництві кисломолочних напоїв різної кислотності.
Серед нутрієнтів, що визначають харчову цінність продукту, особливу фізіологічну функцію виконують білки, будучи регуляторами азотистого балансу організму. Якість білка визначається його амінокислотним складом, в першу чергу змістом і співвідношенням незамінних амінокислот.
У НДІ дитячого харчування розробляється асортимент молочних продуктів з фруктовими, ягідними та овочевими наповнювачами для дітей дошкільного та шкільного віку, а також підлітків. Сировинна основа продуктів – коров’яче молоко. У рецептурі продуктів крім наповнювачів входять розчинні харчові волокан, сироватковий білок, високометаксілірванний пектин, мальтодекстрин, ксантанова камедь, натуральний ароматизатор, комплекс мікронутрієнтів, що складається з вітамінів С, А і мінеральних речовин. Сироватковий білок використовується у вигляді концентрату сироваткового білка. Вміст білка в концентраті – 51%.
2. Експериментальна частина
2.1 Матеріал дослідження
1. Контроль – дистильована вода
2. Досвід 1 – молока пастеризоване фірми «Novelia» – 3,2%
3. Досвід 2 – молока пастеризоване фірми «Novelia» – 3,2% після 8 діб зберігання.
2.2 Методика дослідження
Кількісне визначення вмісту білка в молоці методом формольного титрування.
Мета: вивчити вплив терміну зберігання 8 діб на кількісний білковий склад молока.
Обладнання: піпетка з однією міткою для прямого зливу на 10 мл; колби Ерленмейра або стакан хімічний на 100 мл; бюретка для титрування.
Матеріали та реактиви: свіже молоко; формалін, 30-40%-ний розчин, натрій гідроксид, 0,1 н розчин; фенолфталеїн, 1%-ний розчин.
1) У колбу (або хімічний стакан) на 100 мл відміряти піпеткою 10 мл молока, додати 10 крапель розчину фенолфталеїну і відтитровані з бюретки 0,1 н розчином гідроксиду натрію до не зникає при збовтуванні слабо-рожевого забарвлення.
2) у колбу додати: 2 мл 30 – 40%-ного розчину формаліну, свіжо нейтралізованого 0,1 н розчином гідроксиду натрію до слабо-розовогоокрашіванія фарбування за фенолфталеїном.
3) вміст колби збовтати до знебарвлення молока і записати показання бюретки (V1).
4) продовжити титрування до забарвлення рідини, в точності відповідної забарвленням молока до збільшення формаліну, і показання бюретки знову записати (V2).
5) вміст білків у молоці розраховують за формулою:
X б = (V 2 – V 1) * 1,94
Де Хб-вміст білків у молоці у%;
(V 2 – V 1) – у 0,1 н розчину гідроксиду натрію, який пішов на титрування в мл;
1,94 – коефіцієнт перерахунку.
2.3 Результати дослідження
Таблиця 2.1. Кількість 0.1 н NaOH, який пішов на титрування.
Біохімічний склад та мікроструктура молока
До складу молока входить близько 250 основних компонентів, у тому чи-слі 20 амінокислот білків, 25 основних карбонових кислот, кілька видів молоч-ного цукру, 45 мінеральних речовин та мікроелементів, 25 вітамінів, значна кі-лькість важливих для обміну речовин ферментів і гормонів, а також імунні тіла, пігменти, фосфатиди, стерини, лимонна кислота та гази (табл. 2.2).
Молоко є неоднорідною біологічною рідиною, полідисперсною системою, окремі компоненти якої перебувають на різних ступенях дроблення. Дисперсна система утворюється з двох основних частин: води і плазми, яка перебуває в безперервній фазі, що називається дисперсним середовищем, а компоненти молока, які в ній містяться, – дисперсною фазою.
Речовини дисперсної фази містяться у дисперсному середовищі в таких чоти-рьох станах:
1. Іонно-дисперсному, що зумовлений мінеральними речовинами, які дисоціюють в рідині на іони.
2. Молекулярної дисперсності, в якому перебувають речовини,що утворю-ють з водою істинні розчини і зумовлюють величинуосмотичного тиску біоло-гічних рідин. У молоці в такому стані перебувають молочний цукор і деякі мінеральні речовини.
Близько 70 – 75% осмотичного тиску молока зумовлено молочним цук-ром. Осмотичний тиск молока і крові має однакове значення – 6,6 МПа. Речо-вини, які знаходяться в іонній та молекулярній дисперсності, не відокремлюються ні відстоюванням, ні фільтруванням, ні центрифугуванням, вони вільно проходять крізь мембрани рослинного і тваринного походження.
3. Колоїдної дисперсності, в якій знаходяться і білкові речовини мо-лока. Цей стан характеризується тим, що розчинені в плазміречовини розпада-ються на молекули не повністю, а у вигляді кон–гломератів найдрібніших час-тинок. Крім цього, колоїдні частинкиорганічних речовин, наприклад, білків, у рідині набухають. Завдяки невеликій величині колоїдні частинки рівномірно розподіляються в плазмі, не відстоюються і не можуть бути виведені простим фільтруванням та центрифугуванням. Однак вони затримуються рослинними і тваринними мембранами. Частинки колоїдних розчинів можна побачити лише під ультрамікроскопом, їх можна виділити за допомогою центрифуги. Розмір частинок білкових речовин молока, що перебувають у колоїдному стані, різний.
4. Ґрубодисперсний стан характеризується значно більшою величиною дисперсних частинок (не менш як 100 нм). У такому стані знаходяться жирові кульки (табл. 2.3).
Колоїдна хімічна структура молока включає такі рівновагові системи: емульсійна фаза – жир – білок (білкові оболонки жирових кульок), жир – плазма (в’язкість); колоїдна фаза – казеїн – вода (гідратація), казеїн – кальцій – фосфат (комплексоутворення), казеїн – рН, окисно-відновний потенціал.
Становить інтерес особливо складна структура оболонок жирових кульок, які стабілізують жирову емульсію молока, вершків та інших молочних продуктів. Ці оболонки складаються із лецитиново-білкового комплексу, який характеризується високою поверхневою активністю. Лецитин розмішується безпосередньо на поверхні кульки. Інший бік оболонки, повернутий до водяної фази молока чи вершків, складається з білкового комплексу. На зовнішній його поверхні додатково перебувають адсорбований альбумін, глобулін і казеїн.
Усі фізіологічні процеси в організмі – травлення, дихання, обмін речовин, окисно-відновні реакції – відбуваються з участю води. Для нормального перебігу цих процесів вода має важливе біологічне значення у будь-якому організмі, який зразу після народження одержує переважно молоко. Джерела води молока неоднорідні. Вона здебільшого надходить з крові. Деяка кількість води утворюється в процесі синтезу речовин молока, наприклад, при синтезі молекули тригліцериду виділяється три молекули води. Вміст води лоці становить від 83 до 89%.
В якому стані перебуває вода молока?
У складі молока є вода вільна, вода набухання та кристалізаційна, зв’яза-на. Вільна вода має важливе значення в технології утворення молока; значна кількість фізико-хімічних і мікробіологічних процесів відбувається завдяки її наявності. Кількість вільної води становить 96 – 97% від усієї води молока. В клітини молочної залози вона надходить з крові і є розчином цукру та мінеральних речовин. При нагріванні молока до температури 100 °С вона переходить у пароподібний стан.
Вода набухання міститься у ліофільних колоїдах, які мають міцелярну будову. Головну роль у набуханні відіграють аніони. Висока концентрація солі при солінні білкового гелю затримує, а незначне підвищення кислотного сере-довища – посилює його набухання. Вода набухання порівняно легко відокрем-люється під час сушіння, стиснення колоїду і має важливе значення у виробництві кисломолочних продуктів та сиру, зумовлюючи їх консистенцію.
Зв’язаної, або адсорбованої, води у молоці небагато (2 – 3,5%). Значна кількість білкових речовин, полісахариди і фосфатиди дуже добре зв’язують воду завдяки наявності у їх складі гідрофільних груп – амінних, амідних, карбоксильних, гідроксильних та гуанідинових. Зв’язана вода утворює на поверхні колоїдної частинки мономолекулярний шар. Вона недоступна для мікроорганізмів. Замерзає адсорбційна вода за температури нижче 0 °С.
Особлива форма зв’язаної води – хімічно зв’язана вода. Це вода кристалогідратів, або кристалізаційна. У молочних продуктах її майже немає, за винятком молочного цукру, який кристалізується з однієї молекули води (С12Н22О11,Н2О).
Сухі речовини молока
До складу сухих речовин входять усі компоненти молока (білок, жир, молочний цукор, мінеральні солі тощо), за винятком води та летких речовин. Вміст сухих речовин свідчить про поживну цінність молока. За їх кількістю ви-значають вихід готових молочних продуктів. У практиці тваринництва продуктивність окремих корів, стад і порід слід оцінювати за надоєм, вмістом у молоці сухих речовин, жирністю та білковістю молока.
Найбільш змінною складовою частиною сухої речовини є жир. Тому у практиці частіше користуються показником сухого знежиреного молочного за-лишку (СЗМЗ).
Вміст сухих речовин у молоці варіює в межах 11–17% із середіченням 12,7 – 13%, СЗМЗ – 7,4 до 8,8%, у середньому 8,4%.
Молочний жир (ліпіди). За хімічною будовою та фізико-хімічними властивостями молочний жир поділяють на прості (гліцериди та стериди; і складні ліпіди, або ліпоїди (фосфоліпіди чи фосфатиди).
Коров’яче молоко містить 3,2 – 4,5% (97 – 95%) простих і 0,04 – 0,06% (2,5%) складних ліпідів. Прості ліпіди – це складні ефіри спирту та жирних кислот. Гліцериди – ефіри, в яких жирні кислоти сполучені з гліцерином.
Молочний жир є переважно сумішшю гліцеридів, у якій переважають тригліцерпди, а також моно- та дигліцериди, вільні жирні кислоти.
Густина гліцерину становить 1,265 г/см3, молекулярна маса – і 92, а гліцеринової основи (радикалу) в складі тригліцериду – 41. Залежно від молекулярної маси жирних кислот і виду жиру масове співвідношення між гліцериновими радикалами та жирними кислотами коливається в різних межах.
Структура зв’язку різних жирних кислот дуже різноманітна. Сполук різних тригліцеридів багато.
До складу молочного жиру входять переважно 10 насичених і 10 ненасичених жирних кислот (табл. 2.4), а всього понад 200 жирних кислот. Між їх молекулярною масою та фізичними властивостями існує взаємозв’язок: чим нижча молекулярна маса кислоти, тим вища густина і навпаки. А від густини й молекулярної маси залежить точка плавлення кислоти. Чим більша молекулярна маса, тим вища точка плавлення. Харчова цінність жиру залежить від температури плавлення.
Наприклад, в овечому жирі багато стеаринової кислоти, температура плавлення якої 69,3 °С, тому він важко розтоплюється. Олеїнова кислота завжди є у складі молочного жиру в значних кількостях (26–44%). За звичайної температури вона
рідка. Високий вміст олеїнової кислоти зумовлює м’яку консистєнцію масла. Кі-лькість лінолевої та лінолеко30ї кислот у складі жиру збільшується при годівлі тварин лляною і конопляною макухою. Жир, який містить в собі лінолеву кислоту, сприятливо впливає на організм людини (профілактично діє проти склерозу).
Перші чотири жирні кислоти у вільному стані леткі з водяною парою при 100 °С. Масляна і капронова розчиняються, а каприлова й капринова за температури нижче 10 °С не розчиняються у воді. Решта кислот нелеткі з водяною парою і нерозчинні у воді.
Кислотний вміст жиру залежить від виду тварин: найвищий вміст летких жирних кислот у коров’ячому молочному жирі.
Хімічні та фізичні властивості молочного жиру залежать від складу жир-них кислот тригліцеридів. Показники властивостей жиру називаються числами, або константами.
Число Рейхерта – Мейссля характеризує вміст жиру летких, розчинних у воді жирних кислот (масляної та капронової). Воно виражається кількістю мілілітрів 0,1н лугу, необхідного для нейтралізації в 100 мл дистиляту летких, розчинних у воді жирних кислот, відігнаних із 5 г жиру. Молочний жир, на відміну від інших жирів, має високе число Рейхерта – Мейссля – від 20 до 35, у середньому 24 – 26. Тому за його величиною роблять висновок про натуральність молочного жиру. В інших тваринних та рослинних жирах воно дорівнює одиниці або трохи більше. Якщо величину числа Рейхерта – Мейссля помножити на 0,204, одержимо відсоток масляної та капронової кислот.
Число Поленське означає вміст летких з водяною парою, але нерозчинних у воді кислот (каприлової та капринової). Це кількість мілілітрів 0,1н лугу, яка пішла на нейтралізацію летких, але нерозчинних у воді капронових кислот, ви-ділених фільтруванням 110 мл дистиляту, відігнаного з 5 г молочного жиру. Для жиру молока воно коливається від 0,3 до 3. Добуток від множення числа Полонське на 0,286 становить вміст летких нерозчинних у воді жирних кислот.
Число омилення (Кетсторфера) виражається кількістю міліграмів калію гідроксиду, необхідного для омилення 1 г жиру. Воно залежить від молекуляр-ної маси жирних кислот. Чим більше у складі жиру високомолекулярних жирних кислот, тим менше число омилення і навпаки. Для молочного жиру воно коливається в межах 222 – 235. За числом омилення можна визначити молекулярну масу тригліцеридів, користуючись формулою
де М – молекулярна маса;
К – число Кетсторфера.
Йодне число дає змогу визначити кількість ненасичених жирних кислот. Виражається кількістю грамів йоду, яке зв’язується з ненасиченими жирними кислотами в 100 г молочного жиру. Для жиру коров’ячого молока йодне число коливається від 25 до 45. Вміст олеїнової кислоти визначають множенням йодного числа на 0,9.
Йодне число молочного жиру залежить від стадії лактації корови, пори року, кормів. Воно збільшується влітку і зменшується взимку.
На фізичні властивості молочного жиру впливає його температура плавлення і застигання, коефіцієнт заломлення й густина.
Температура плавлення молочного жиру (за якої жир переходить з твер-дого стану у рідкий) становить 28 – 35 °С, а температура застигання (за якої розтоплений жир стає твердим) – 18 – 23 °С.
Молочний жир є сумішшю тригліцеридів з різною температурою плав-лення, тому його перехід у рідкий стан відбувається поступово.
Коефіцієнт заломлення молочного жиру визначають рефрактометром за температури 40 °С. При цьому вказують не значення коефіцієнта заломлення, а число рефракції (в одиницях шкали рефрактометра). Чим більше у складі жиру високомолекулярних жирних кислот і чим більше подвійних зв’язків у їх моле-кулі, тим вище число рефракції. Для жиру молока число рефракції коливається від 42 до 45, що відповідає коефіцієнту заломлення 1,453–1,455.
Густину жиру визначають ареометром за температури 100 °С і перерахо-вують на температуру 20 °С. Густина молочного жиру за температури 20 °С – від 0,918 до 0,924 г/см3.
Стан жиру в молоці. Жир у молоці міститься у вигляді жирових кульок діаметром 2,3 – 3 мкм. У теплому молоці жир перебуває у вигляді емульсії, а в холодному – суспензії.
В 1 л молока міститься близько 3 млрд. жирових кульок. Величина їх має важливе технологічне значення. Чим вони більші, тим легше відокремлюються під час, сепарування. Цей показник залежить від породи, індивідуальних особливостей тварин, стадії лактації та годівлі корів. Жирові кульки в молоці не склеюються між собою через стабільної адсорбційної білково–ліпідної оболонки. Злипання жирових кульок відбувається після руйнування цієї оболонки під дією механічних факторів (при збиванні вершків на масло). Молочний жир не стійкий проти впливу високих температур, світлових променів, водяної пари, кисню повітря, ферменту ліпази, розчинів лугів і кислот.
Види псування молочного жиру
Гідроліз (омилення) жиру відбувається під впливом лугів, ферментів, води та інших факторів. Він розщеплюється на гліцерин і жирні кислоти. При лу-жному омиленні жиру, що набуло застосування у миловарному виробництві, утворюються гліцерин і солі жирних кислот (мило).
Осалювання жиру відбувається під дією сонячних променів, підвищеної температури, каталізаторів та інших факторів, які викликають насичення жиру киснем, воднем, галоїдами ненасиче–них жирних кислот. Олеїнова кислота в результаті осалювання перетворюється на оксикислоту – діоксистеаринову кислоту. Жир при цьому гіркне, набуває смаку старого сала, важко плавиться, а вершкове масло стає білим, як стеарин.
Окиснення жиру відбувається під тиском повітря, ферментів молока за наявності вологи. При окисненні утворюються альдегіди, кетони, оксикислоти. Жир набуває специфічного гіркувато-пекучого смаку й запаху, а його поверхня – жовтого кольору.
Що таке стерини, фосфатиди, лецитин,кефалін?
Стерини – складні ефіри одноманітних циклічних спиртів (стеринів) і жирних кислот. Вміст їх у молоці – до 0,03%. З вільних стеринів в молоці трапляються холестерин та ергостерин.
Холестерин (С27Н45ОН) в організмі людини і тварини є антагоністом лецитину, бере участь у клітинному обміні. В молоці холестерину дуже мало.
Ергостерин (С28Н43ОН) під впливом ультрафіолетових променів перетворюється на вітамін D, бере участь у регулюванні обміну кальцію та фосфору. У молоці міститься в невеликій кількості.
Фосфатиди –– складні ефіри спиртів та жирних кислот, до складу яких входять фосфорна кислота і азотисті сполуки. Мають важливе значення для організму людини і тварини. В молоці їх міститься 0,05%. Вони беруть участь в окисно-відновних процесах і утворенні жиру молока в молочній залозі. Входять також до складу оболонок жирових кульок та сприяють утворенню стійкої емульсії у плазмі молока. До фосфатидів належать лецитин і кефалін.
Лецитин – складний ефір гліцерину з двома молекулами жирних кислот та одною молекулою фосфорної кислоти, яка, в
свою чергу, утворює складний ефір з холіном. Цей фосфат; титься в навколишньому білковому шарі жирової кульки, має бактерицидну дію. Лецитин бере участь у клітковому обміні речовин людини і тварини. В молоці його близько 0,1%.
Кефалін має таку саму хімічну будову, як і лецитин, з тією лише різни-цею, що фосфорна кислота в молекулі кефаліну зв’язує не холін, а етоноламін. В молоці кефаліну близько 0,05%.
Який хімічний склад білкових компонентів молока?
Азотисті речовини молока. у молоці містяться білкові і небілкові азотисті сполуки. Найбільш біологічно цінними є білкові речовини, роль небілкових порівняно незначна. Білкові речовини молока неоднорідні. До основних білків молока належать казеїн, альбумін і глобулін.
Вміст цих речовин у коров’ячому молоці коливається від 2,8 до 3,8%, у середньому – близько 3,3%, в тому числі казеїну близько 82%, альбуміну 12 і глобуліну 6% загальної кількості білків молока. Співвідношення зазначених білків у молоці змінюється залежно від періоду лактації, рівня годівлі та інших факторів.
Молочний білок відрізняється від рослинного меншим вмістом азоту. Так, для перерахування азоту на рослинний білок використовується коефіцієнт 6,25, на казеїн – 6,32 і на альбумін та глобулін – 6,47.
З чого складаються білки молока?
Білки молока містять майже всі амінокислоти (більше 20), виділені з нату-ральних білків. Відношення різних білків у молоці та їх амінокислотний склад змінюються залежно від породи, періоду лактації, віку та рівня годівлі тварин.
Казеїн молока неоднорідний за своєю хімічною природою. Він складається із чотирьох основних фракцій: αs, β, γ, К.
Так, αs–казеїн – фракція, чутлива до іонів кальцію, а К–казеїн – нечутлива до них. Казеїн – фосфоровмісний та сірковмісний білок .
Окремі фракції казеїну по–різному взаємодіють із сичужним ферментом αS та β–фракції більш багаті на фосфор, добре зсідаються сичужним ферментом, а γ–фракція не піддається коагуляції від цього ферменту. За силосного типу годівлі корів зменшується кількість найбільш цінних фракцій αs, К та β і зростає частка γ–фракції. Внаслідок цього молоко погано зсідається під дією сичужнго ферменту.
Казеїн – білий аморфний порошок без смаку й запаху, його молекулярна маса становить 1,26–1,3. Він не розчиняється у спирті й ефірі, погано розчиняється у воді й добре – у розчинах деяких солей. Два основних компоненти казеїну – кальцієва сіль (казеїнат кальцію) та кальцію фосфат – утворюють казеїн–кальцій-фосфатний комплекс. До складу цього комплексу входять також магній, калій, натрій і цитрати.
Білкова молекула казеїну має вигляд NH2R(COOH)8.
Казеїн має амфотерну реакцію, але для нього більш характерні кислотні властивості, його можна розглянути як 4 – 6–основну, а за даними Я.С. Зайковського, як 8–основну кислоту. Казеїн містить 144 кислотних (СООН) і лише 83 аміногруп (NH2). Цим зумовлюються його кислотні властивості. На нейтралізацію 1 г казеїнової кислоти у присутності фенолфталеинового індикатора витрачається 8,8 мл 0,1н розчину натрію гідроксиду. Загальна кислотна ємкість 3 г казеїну становить 26,4 мл 0,1н розчину лугу, 1 мл 0,1н лугу здатний нейтралізувати 0,11315 г казеїну в розчині.
Вивчення розмірів казеїнових частинок під електронним мікроскопом показує, що близько 1/3 їх мають розміри до 400 А0 (ангстрем) (1 А° дорівнює 0,0001 мкм), 1/3 – 400 – 800 А0 та близько 1/3 – 800 – 1200 А0.
За останніми даними, молекулярна маса становить 1900 – 30 500 мкм. Ізоелектрична точка казеїну настає при рН 4,5 – 4,7. При цьому частки білка стають електронейтральними і втрачають рухливість в електричному полі. В ізоелектричній точці у вигляді осаду виділяється вільний казеїн. Під дією кислот, ферментів, солей кальцію він коагулює. Механізм дії цих речовин різний. Найпоширенішим видом кислотної коагуляції казеїну є зсідання молока під дією молочної кислоти, яка утворюється в результаті молочнокислого бродіння. (Цей процес широко використовують у виробництві кисломолочних продуктів.) При цьому від казеїн–кальцій-фосфатного комплексу поступово відщеплюється фосфат кальцію і при досягненні кислотності середовища, рівного ізоелектричній точці, казеїн випадає в осад у вигляді згустку чистого казеїну. Під дією молочної і оцтової кислот утворюються водорозчинні сполуки цих кислот з кальцієм, причому останній перерехо-дить у сироватку. При обробці казеїну сульфатною (сульфатною) кислотою, а потім лугом одержують казеїновий клей.
Як утворюється параказеїн?
Під дією сичужного ферменту казеїн перетворюється на згусток – napаказеїн. Він є аналогом казеїн–кальцій-фосфатного комплексу молока і багатий на кальцій. Дія сичужного ферменту складається з двох стадій: хімічного перетворення казеїну на параказеїн і власне сичужного зсідання.
Перша стадія відбувається без участі солей кальцію, у другій параказеїн взаємодіє з іонами кальцію, в результаті чого утворюється згусток. При сичуж-ному зсіданні в осад випадає весь казеїн–фосфат–кальцієвий комплекс у такому вигляді, в якому він міститься в молоці, без відщеплення солей кальцію. Цей вид коагуляції казеїну особливо широко використовується у виробництві сирів.
За часом розрізняють три типи зсідання молока під дією сичужного ферменту: за першим типом молоко зсідається протягом 15 хв, за другим – від 16 – 40 і за третім – понад 40 хв.
Параказеїн у процесі визрівання сирів зазнає гідролізу, утворюючи амінокислоти, альбумози, пептони, пептиди. Коагуляція казеїну відбувається при дії на молоко кальцію хлоридом одночасно з його нагріванням за температури 85 °С і концентрації кальцію хлориду у молоці 0,12– 0,15%. При цьому осідає не тільки весь казеїн, а й білки сироватки – альбумін і глобулін. Тому кальцієва коагуляція зумовлює не тільки більш повне виділення білків із молока, а й підвищення біологічної цінності одержаного згустку.
За температури 85 °С казеїн денатурується. Із молекули казеїну виділя-ється речовина, яка нагадує сірководень. Вона поглинається молочним жиром і стійко утримується, надаючи при цьому перепастеризованому продукту присмаку горіха.
Казеїн – це високопоживний білок, хоча він перетравлюється важче, ніж альбумін і глобулін. У молоці тварин різних видів за хімічним складом він однаковий, але його фізіологічні і технологічні властивості різні. Використовують казеїн здебільшого для виробництва твердих сирів, м’якого сиру, кисломолочних продуктів.
Білки сироватки. Після виділення із молока казеїну в сироватці залиша-ється певна кількість розчинних білків, відомих під назвою сироваткові.
Сироваткові білки відрізняються від казеїну амінокислотним складом.
Альбумін. У молекулі альбуміну замість фосфору міститься сірка. Він роз-чинний у воді, не осідає під дією кислоти й сичужного ферменту. Може бути виділений з молока насиченням його амонію сульфатом. При нагріванні молока до 70 – 75 °С альбумін випадає в осад, а при 85 – 100 °С виділяється повністю. Внаслідок зсідання під час нагрівання він втрачає можливість розчинятися у воді. Ізоелектрична точка альбуміну знаходиться при рН 4,55. У молоці його вміст коливається від 0,4 до 0,6%, у молозиві – до 12%. Це повноцінний білок, який повністю забезпечує організм, що росте, необхідними амінокислотами. Рівень перетравлення молочного альбуміну вищий, ніж альбуміну курячого яйця. Він відрізняється від інших білків більшим вмістом триптофану – близько 7%.
Використанням ультрацентрифугування й електрофорезу виділено три фракції альбуміну: α–лактоальбумін, β–альбумін, який має властивості лактоальбуміну, та γ–альбумін – ідентичний альбуміну сироватки крові.
Альбумін використовують для приготування альбумінового крему, пасти, зеленого сиру.
Глобулін. У молоці його міститься до 0,2%, у молозиві – 8 – 15%. Має важливе значення для новонароджених, оскільки характеризується бактерицид-ними властивостями, підвищує резистентність організму. Глобулін молока, по-дібно до глобуліну крові, є носієм імунних властивостей. Ізоелектрична точка глобуліну знаходиться при рН 5,4. При нагріванні підкисленого молока до температури 80 °С глобулін зсідається. Його зсідання зумовлює також магнію сульфат, доданий до молочної сироватки до насичення.
Цією властивістю користуються при відокремленні глобуліну від альбу-міну. Розрізняють такі фракції глобуліну: Р–лактоглобулін, евглобулін, псевдо-глобулін.
Білок оболонок жирових кульок. Встановлено, що оболонка жирових кульок складається із суміші фосфоліпідів і білків, які називаються ліпопротеї-нами. Білок оболонки зсідається повністю при додаванні кальцію хлориду та нагріванні до температури 100 °С або при додаванні соляної кислоти. В білку оболонки міститься 12 – 12,5% азоту, 1,5 – 2,5% сірки і 0,3 – 0,4% фосфору. Білок становить 64 – 71% речовини оболонки, а відношення його до фосфоліпідів коливається від 1,8 до 2,4. За вмістом азоту та амінокислотним складом білок оболонки відрізняється від інших білків молока.
Низькомолекулярні білки. До них належать протеази, пептони, поліпепти-ди. Ця фракція білків не осідає із знежиреного, підкисленого молока при нагрі-ванні до температури 90 – 100 °С протягом 20 хв, але осідає під дією трихлористої кислоти. Вона становить близько 4% від усіх білків молока.
Ферменти, імунні та бактерицидні речовини належать до білків, які є в молоці у невеликих кількостях. Це власне ферменти, а також білки, які мають антибактерицидні властивості (лактеміни, І і II, лізоцим та інші інгібітори росту бактерій).
Небілкові азотисті речовини. Такими є сечова кислота, сечовина, креати-нін, креатин, ксантин, гуанідин, гіпурова кислота, пуринові основи, амінокис-лоти та аміак. Вони потрапляють у молоко з крові як продукт білкового обміну. Найважливіше значення мають вільні амінокислоти, це переважно триптофан, тирозин, цистин, глутамінова кислота та інші, оскільки вони є одним з основних джерел азотистого живлення молочнокислих бактерій у період їх росту в молоці. До небілкових азотистих речовин належать пігменти кормового походження – хлорофіл, ксантофіл, кератин.
На частку небілкових азотистих речовин молока припадає близько 6% азоту. Кількість небілкових азотистих речовин у коров’ячому молоці становить від 0,1 до 0,2%, у кобилячому – 0,5 – 0,6%.
Вуглеводи молока. Вуглеводи – це альдегіди або кетони багатоатомних спиртів, а також полімери цих сполук.
Вони поділяються на моносахариди, олігосахариди та полісахари. Виконують переважно енергетичну функцію, а також беруть участь у формуванні складних органічних сполук, які мають важливе фізіологічне значення.
У молоці містяться моносахариди (глюкоза, галактоза, а також манноза, фруктоза й арабіноза), а в молозиві – ще й альфакетогеп–тоза та її похідні (фосфорні ефіри і аміноцукри). З амінопохідних у молоці виявлено гексозаміни (глюкозамін, галактозамін) і сіалову кислоту. Моносахариди та їх похідні міс-тяться в молоці як у вільному стані, так і в сполученні з білками, жирами та іншими вуглеводами (у складі мукопротеїдів, муколіпідів і мукополісахаридів).
Із складних цукрів у молоці міститься дисахарид – лактоза і в невеликій кількості – більш складні олігосахариди.
Молочний цукор, або лактоза, є тільки в молоці і являє собою дисахарид, до складу якого входить по одній молекулі глюкози й галактози, які різняться між собою просторовим розміщенням гідроксильних груп та водою. У залозистих тканинах вим’я корів глюкоза і галактоза сполучаються, утворюючи лактозу з виділенням молекули води.
Лактоза – це біла кристалічна речовина, у 5 – 6 разів менш солодка на смак, ніж буряковий цукор (якщо солодкість бурякового цукру прийняти за 100, то солодкість фруктози становить 173, глюкози 74, галактози 32 і лактози 16). Вона значно гірше розчиняється у воді, а в спирті та ефірі не розчиняється зовсім.
Густина лактози становить 1,5453 г/см3. Нагрівання водних розчинів молочного цукру сприяє його карамелізації. Припускається, що це результат взаємодії білків із цукром з утворенням сполук, які називаються меланоїдами. При нагріванні до 110 – 130 °С лактоза втрачає кристалізаційну воду, а при подальшому нагріванні до 185 °С відбувається її побуріння, зумовлене караме–лізацією (реакція Майара). При цьому відбувається трансформація глюкози у фруктозу і утворюється лактулоза, яка є активним біфідогенним фактором і використовується у виробництві продуктів дитячого, дієтичного харчування, а також при лікуванні різних кишкових захворювань людей.
За поживністю молочний цукор не відрізняється від бурякового і майже повністю засвоюється (на 98%) організмом. Він має важливе значення у годівлі молодняку тварин. Вміст лактози у молоці становить 4,7 – 4,8%. В організмі лактуючої корови підтримується співвідношення води й цукру в молоці на рівні 18 : 1, яке не змінюється і в молозиві. Вивчення ролі цукру корму в процесі лактації (М.І. Книга) дало змогу сформулювати таку біологічну закономірність: від можливості і здатності молочної залози синтезувати лактозу залежить надій корови, молочний цукор має виняткове значення для технології приготування сиру, кисломочних продуктів, молочних напоїв. Разом з тим лактоза може бути причиною псування (скисання) молока.
Усі мікробіологічні процеси бродіння при виготовленні молочних проду-ктів можливі лише за наявності молочного цукру.
Лимонна кислота. У складі молока її вміст сягає 0,2%. Це триосновна кислота, що може міститися в молоці в іонному, молекулярному та колоїдному стані, у вигляді кальцієвої, натрієвої, калієвої і магнієвої солей. Лимонна кисло-та має важливе значення для сольової рівноваги молока.
Мінеральні речовини та солі молока. У складі молока близько 1% мінеральних речовин, хоча після їх спалювання залишається тільки 0,7 – 0,8% золи. Молоко містить до 80 елементів періодичної системи Менделєєва. їх поді-ляють на макроелементи (від 1 до 100 мг% і більше), мікроелементи (0,01 – 1 мг%) та ультрамікроелементи (менш як 0,01 мг%). До макроелементів належать кальцій, магній, натрій, калій, фосфор, сірка, хлор, а до мікроелементів – залізо, алюміній, хром, свинець, миш’як, олово, титан, ванадій, срібло, мідь, кобальт, марганець, цинк, йод, селен, молібден, нікель тощо.
Мінеральні елементи містяться у молоці в найрізноманітніших хімічних зв’язках як між собою, так і з органічними компонентами. До складу молока входять солі неорганічних і органічних кислот, з яких найбільше значення ма-ють солі фосфорної та лимонної кислот, казеїну.
Мінеральні речовини молока мають важливе фізіологічне значення для людини і тварини, а також для технології виготовлення молочних продуктів.
Більшість солей у молоці перебуває в іонодисперсному та молекулярнодисперсному, а деякі солі – в колоїдному й нерозчинному стані. Відомо, що 78% кальцію, 65% фосфору і 20% магнію міститься в молоці у вигляді неорганічних солей, причому близько 7% кальцію і 20% фосфору та магнію іонізовані. Встановлено, що приблизно 22% кальцію і стільки ж фосфору сполучені з казеїном.
У золі молока виявлено катіони калію, натрію, кальцію, магнію, заліза та аніони фосфорної, сульфатної, лимонної кислот і хлору. Сума кислотних еквівалентів практично дорівнює сумі основних і рН становить 6,6.
Кальцій молока має важливе фізіологічне значення для людини і тварини, а його солі відіграють важливу роль у технології молочних продуктів. Солі ка-лію і натрію зумовлюють нормальний осмотичний тиск крові та молока, а також підтримують сольову рівновагу молока.
Солі кальцію, магнію, калію і натрію у складі молока містяться переваж-но у вигляді солей фосфорної та лимонної кислот. Солі фосфорної кислоти, які є типовою буферною сполукою, підтримують у рівновазі сольову та колоїдну системи молока.
Солі лимонної кислоти разом з фосфатами і білками зумовлюють титро-вану кислотність та рН свіжовидоєного молока, підтримують його сольову рів-новагу і стійкі колоїдні системи. Кількість солей лимонної кислоти коливається від 140 до 214 мг% (у середньому 176 – 198 мг%).
Кальцій у складі молока зв’язаний з казеїном (22 – 26% від його загальної кількості). Фосфор у вигляді солей фосфорної кислоти становить 63 – 66% від його загального вмісту. На фосфор, зв’язаний з казеїном, фосфатидами та фосфорними ефірами, припадає 34 – 37%. Вміст солі лимонної кислоти в колоїдному стані становить 6 – 10%, у розчинній формі – 90–94%, зв’язані з казеїном – 0,4 – 0,7% вмісту лимонної кислоти.
Мікроелементи мають важливе фізіологічне значення для живого органі-зму. Вони входять до складу біологічно активних речовин – вітамінів, ферментів, гормонів.
Встановлено, що марганець бере участь в окисно-відновних процесах та утворенні вітамінів С, В і D. Мідь потрібна для синтезу гемоглобіну крові. Цинк бере участь у процесах розмноження, а миш’як, як припускається, зв’язаний з процесами утворення молока. Кобальт входить до складу вітаміну В12, йод є структурним компонентом гормону щитоподібної залози – тироксину і стимулює її діяльність. Мідь, марганець, залізо входять до складу деяких ферментів – каталази, пероксидази тощо. Мідь сприяє засвоєнню організмом кальцію, селен бере участь в обміні сірковмісних амінокислот.
У молоці мікроелементи зв’язані з казеїном і сироватковими білками (алюміній, марганець, мідь, цинк, селен, йод, залізо), з оболонками жирових кульок (до 25% заліза і до 35% міді) та небілковими органічними сполуками (до 60% йоду). Вони мають важливе значення в утворенні молока, впливають на біологічну повноцінність та поживні якості молока та молочних продуктів.
Вміст у молоці цинку сягає 0,48–3 мг/кг, заліза 0,1–0,6, міді – 0,05–0,4, кобальту 0,11, молібдену – 0,01–1,0, йоду – і 0,05 – 0,2, свинцю – 0,02 – 0,2 і марганцю 0,06 мг/кг.
2.2.3. Біологічно активні речовини молока
До них належать вітаміни, ферменти, гормони, імунні та бактерицидні речовини, антибіотики.
Вітаміни мають важливе значення для живлення, обміну речовин, росту та розвитку людини і тварини. Вони беруть участь в і окисно-відновних процесах організму. В молоці як фізіологічній рідині виявлено більшість вітамінів, які є в організмі тварини. Вітаміни молока – це важлива його складова частина, біологічно пов’язана з ним. Більшість вітамінів, сполучаючись з білками, утворюють ферменти. У молоці є достатня кількість різних вітамінів, і оскільки воно належить до поширених продуктів харчування, то є джерелом вітамінів для організму людини. Синтезуються вітаміни переважно рослинами і частково – у травному каналі жуйних 5 тварин.
За здатністю розчинятися вітаміни поділяють на розчинні в жирах і розчинні у воді.
Жиророзчинні вітаміни. До цієї групи належать вітамін А (ретинол, С20Н29ОН), кількість якого в молоці залежить від вмісту каротину в кормах тварин. Вітаміну А найбільше в молоці та вершках літньо-осіннього періоду, коли тварини використовують зелений корм. Масло, виготовлене із літнього молока, містить у 4 рази більше вітаміну А, ніж масло із зимового молока.
Вітамін А і каротин витримують нагрівання за високих (вище 120 °С) температур без доступу повітря, але легко окиснюються у присутності повітря та світла.
У процесі пастеризації і зберігання молока кількість зазначеного вітаміну зменшується до 20%. При виробництві кисломолочних продуктів вміст вітаміну А збільшується на 10 – 33%. При виготовленні сиру він повністю переходить у готовий продукт. В 1 кг молока в середньому міститься 0,13–0,16 мг вітаміну А, у молозиві його у 5 – 10 разів більше.
Вітамін D (кальциферол, D2 – С28Н44О і D3 – С27Н44О) антирахітичний, має важливе значення в мінеральному обміні, особливо в обміні солей кальцію та фосфору. У молоці міститься вітамін D3, у якому близько 0,005 мг% вітаміну D з коливанням від 0,0007 до 0,12 мг%. Пасовищне утримання корів сприяє збільшенню цього вітаміну в кілька разів, а в разі дії на молоко ультрафіолетовими променями його кількість різко збільшується і досягає 0,02 – 0,05 мг%. Багато цього вітаміну є у складі молозива. У вершках кількість вітаміну D змінюється залежно від вмісту жиру.
Вітамін D досить стійкий, витримує нагрівання до високої температури. При переробці молока він не руйнується, а переходить з жиром у кінцевий продукт.
Вітамін Е (токоферол, С29Н50О2) антистерильний, характеризується антиоксидними властивостями, сприяє засвоєнню вітаміну А. Його нестача або відсутність порушує утворення статевих гормонів гіпофізу і призводить до не-плідності. Вітамін Е міститься в зелених частинах рослин, тому молоко корів, яких випасали, багате на цей вітамін. У молозиві його міститься більше (до 0,45 мг%), ніж у молоці. Вітамін стійкий проти високої температури, кислот, лугів, але під впливом кисню повільно окиснюється. Руйнується при нагріванні до температури 170 °С протягом 3 год.
У процесі пастеризації, а також при тривалому зберіганні молока кількість вітаміну Е зменшується на 17–32%. При виробництві сиру із молока в кінцевий продукт переходить до 35% вітаміну Е.
Вітамін К (К1 – філохінон, С20Н39 і К2 – фарнохінон, С30Н49) – фактор зсідання крові. Його кількість у молоці залежить від наявності в раціоні зелених кормів, сіна конюшини.
В організмі тварин та людей синтезується мікрофлорою кишок.
Вітамін F – комплекс ненасичених карбонових кислот: лінолевої, ліноленової, арахідонової. Ці кислоти значною мірою сприяють прояву фізіологічної дії тіаміну, аскорбінової кислоти, каротину. В молоці вітаміну F міститься близько 0,16%.
Водорозчинні вітаміни. Вітамін B1 (аневрин, тіамін, C12H18ОN4C1) бере участь у вуглеводному обміні організму, входячи до складу ферменту карбоксилази. Брак його спричинює у людей поліневрит, а у тварин – порушення функцій нервової системи. У складі молока цього вітаміну мало – в середньому 0,045 мг% з коливаннями від 0,02 до 0,07 мг%. Корми на кількість вітаміну В1 в молоці впливають незначною мірою. Він синтезується мікроорганізмами рубця жуйних.
При пастеризації руйнується від 10 до 23% тіаміну, при згущенні молока з цукром – до 14%, при висушуванні – до 10%.
У кисломолочних продуктах вітаміну В1 міститься на 20 – 30% більше, ніж у молоці. Тому його кількість можна збільшити, використовуючи активні закваски.
Вітамін В2 (рибофлавін, лактофлавін, C12H20O6N4 має важливе значення для організму, оскільки входить до складу ферментів, що беруть участь у вуглеводному та білковому обмінах. Сприяє росту тварин, активізує кровотворення, бере участь у процесах відновлення 30рового пурпуру. У разі його нестачі порушуються процеси окиснення органічних речовин, припиняється ріст тварин та ін. У молоці його 0,1 – 0,25 мг% (у середньому 0,15 – 0,20 мг%), у молозиві – в 3 – 4 рази більше. В молоко цей вітамін надходить з корму і рубця, де синтезується мікрофлорою. Протягом лактації його кількість у молоці мало змінюється. Пастеризація молока значною мірою не впливає на кількість вітаміну В2. У кисломолочних продуктах його більше, ніж у молоці, на 5%. У процесі виготовлення сухого молока руйнується 10 – 15% вітаміну В2.
Вітамін B3 (пантотенова кислота, C9H17О5N) вперше виділений із дріж-джів. Стимулює ріст молочних бактерій та інших мікроорганізмів. Пантотенова кислота входить до складу коферменту А, за участі якого відбувається синтез карбонових кислот, лимонної кислоти, багатьох амінокислот. Вміст вітаміну В3 у молоці сягає 0,27 мг%, в знежиреному – 36 мг%, у відвійках – 46 мг%, у мо-лочній сироватці – 44 мг%.
Вітамін РР (нікотинова кислота, C6H5О2N) має важливе значення для організму як складова частина ферментів, що беруть участь у клітинному диханні. Вміст його в молоці коливається від 0,2 до 0,5 мг%. Причому молоко, видоєне взимку, багатше на цей вітамін, ніж видоєне влітку. Триптофан молока виступає як провітамін РР, з якого в організмі синтезується вітамін. Нагрівання нікотинової кислоти до кипіння, автоклавування за температури 110 °С протягом 5 год не інактивують вітаміну. Він не руйнується також при дії окисників, лугів та світла. Протягом лактації його кількість в молоці майже не змінюється і не залежить від кормів.
Пастеризація молока не руйнує нікотинову кислоту. В готовому сирі її у 5 разів менше, ніж у вихідній сировині. Мабуть, вітамін РР використовується бактеріями у процесі визрівання сиру. При висушуванні молока кількість нікотинової кислоти практично не змінюється. Під час згущення молока з цукром втрати цього вітаміну сягають 10%.
Вітамін В6 (піридоксин С8Н11О3N2) входить до складу ферментів, має важливе значення для білкового і ліпідного обміну, бере участь у гемопоезі, синтезується рослинами і багатьма мікроорганізмами. В молоці його міститься від 0,05 до 0,17 мг%, у маслі – 0,26 мг%. При переробці молока на молочні продукти кількість вітаміну В6 не змінюється, оскільки він стійкий проти високих температур.
Вітамін Н (біотин, C10H16O3N2) сприяє росту деяких дріжджів. Пошире-ний у природі, в організмі тварини, людини може бути як у вільному стані, так і в складі активної групи карбоксилаз білків, інтенсивно утворюється плісенями та дріжджами. У зв’язку з цим на поверхні м’яких сирів його значно більше, ніж усередині. Пастеризація і ультрапастеризація біотин не руйнують, і він не окиснюється киснем повітря.
У молоці його кількість сягає 0,005 мг%, причому у видоєному влітку йо-го удвічі більше, ніж в одержаному взимку.
Фолієва кислота (C19H19O6N7) складається із залишків глютамінової, параамінобензойної кислот та пуринових основ. Синтезується у рослинах, в організмі тварин – мікрофлорою рубця. Міститься як у вільному стані, так і в складі ферментів. Є фактором росту багатьох мікроорганізмів. Вміст фолієвої кислоти в молоці становить 0,05 мг%.
Холін (C5H15O2N) є основною складовою частиною фосфатиду лецитину і регулює жировий та білковий обмін в організмі, бере участь у реакції трансметилування, входить до складу ацетилхоліну. В молоці холін міститься у складі фосфатиду ліцетину, тому холін є здебільшого в тих молочних продуктах, в яких збереглися ясирові кульки. У разі його нестачі розвивається жирове переродження печінки. Холін синтезується рослинами в організмі жуйних тварин і мікроорганізмами. Кількість холіну в молоці сягає 6 – 48 мг%. У складі молозива його у 2 – 5 разів більше, ніж у молоці, в сирах 50 – 60 мг%, у сухому незбираному молоці – 150 мг%.
Вітамін В12 (кобаламін C63H90О14N14PCo) має високу біологічну актив-ність, містить кобальт, бере участь у процесі обміну речовин, каталізує реакції, пов’язані з утворенням крові, сприяє переходу каротину у вітамін А. Синтезується бактеріями в рубці жуйних. Нагрівання молока до температури 120 °С не руйнує цей вітамін. Кількість вітаміну В12 у молоці коливається від 0,022 до 0,059 мг% (у середньому 0,039 мг%). Молоко та молочні продукти забезпечують більш як 20% добової потреби людей у вітамін В12.
Вітамін С (аскорбінова кислота, антицинготний вітамін, C6H8О6) – фактор обміну речовин. Є одним з ланцюгів окисно-відновних ферментних систем. Дуже чутливий до окиснення, руйнується за високої температури (пастеризація руйнує до 30% вітаміну С, сушіння – до 50%, згущення – до 30%) і в лужному середовищі, під дією ультрафіолетових променів. Його кількість у коров’ячому молоці коливається від 0,3 до 2,5 мг%, а в кобилячому – від 8 до 30 мг%. У молоці, одержаному взимку, його значно менше, ніж в одержаному влітку. Вітамін синтезується в організмі тварин (мікроорганізмами рубця). При зберіганні молока кількість аскорбінової кислоти зменшується. На вміст вітаміну С впливають погода, індивідуальні особливості тварин, лактація, клімат, умови одержання і зберігання молока. Потреба людини у вітаміні С становить 5–10 мг% на добу.
Вітамінний склад молока та продуктів із нього можна підвищити за раху-нок штучного використання різних технологічних схем. При виготовленні сирів та молочнокислих продуктів збільшення вмісту в них вітамінів можливе за рахунок включення окремих штамів мікроорганізмів. Наприклад, пропіоновокислі, бактерії утворюють вітамін В12, плісеневі гриби синтезують фолієву кислоту в деяких сирах. Виділені штами бактерій, які підвищують вміст у кисломолочних продуктах вітаміну С у 2 – 4 рази, РР – в 5 – 10 разів, В12 – у 20 – 50, В2 – в 1,5 – 2 рази.
З технологічного погляду, збагачення молока та молочних продуктів вітамінами має велике значення. Наприклад, каротин застосовується як барвник, вітамін Е – як антиоксидант з метою надання стійкості вершковому маслу під час зберігання.
Ферменти – це хімічні речовини, які утворюються в рослинах, організмах тварин, синтезуються мікроорганізмами. Всі вони мають білкову природу, високу молекулярну масу, утворюють колоїдні розчини. Беруть участь у багатьох обмінних реакціях і окисно-відновних процесах. Ферменти можуть каталізувати реакції великої кількості речовин. Так, одна частка сичужного ферменту може зумовити зсідання 17–18 млн частинок молока.
У водних розчинах ферменти нестійкі і чутливі до впливу навколишнього середовища, частково – до високої температури. Температура 80 °С є критич-ною для їх розчинів. Специфічних ферментів молоко не має, але вони потрап-ляють до його складу з клітин молочної залози.
За існуючою класифікацією всі ферменти поділяють на три групи: ферменти гідролаз і фосфорилаз, ферменти розщеплення, окисновідновні.
Ферменти гідролаз і фосфорилаз поділяють на ферменти естерази, карбогідрази та протеази. До останніх належать сичужний фермент, рослинні протеїнази та пепсин.
Естерази – ферменти, що каталізують розщеплення і синтез складних ефі-рів. Це ліпаза і фосфатаза.
Ліпаза каталізує гідроліз жиру на гліцерин і жирні кислоти. Міститься в молоці в невеликих кількостях. Руйнується за температури вище 80 °С. Молоко, багате на ліпазу, гірке на смак і характерне для пізніх стадій лактації перед запуском корів. Джерелом ліпази в молоці, крім молочної залози, є мікрофлора молока (плісень).
Фосфатаза гідролізує органічно складні ефіри фосфорної кислоти. Вона є в організмі тварин, рослин і мікробів. У молоко потрапляє з молочної залози, виробляється мікроорганізмами. У технології молока за допомогою фосфатази визначають тривалість його пастеризації (нагрівання при 63 °С протягом 30 хв).
Карбогідрази – ферменти, які каталізують гідроліз і синтез ди- та полісахаридів.
Лактаза входить до складу молока і розщеплює лактозу на глюкозу і галактозу. Вона потрапляє в молоко з молочної залози і, утворюється молочнокислими бактеріями, дріжджами, плісенями.
Амілаза каталізує гідроліз крохмалю до мальтози. Очевидно, цей фермент бере участь у перетворенні глікогену на молочний цукор.
Галактозу також виявлено у складі молока.
Протеази гідролізують білок з утворенням пептонів, поліпептидів. та амі-нокислот. До протеолітичних ферментів рослини походження належать ферме-нтні препарати, одержані з вищих рослин, грибів, плісені та бактерій. Протеолітичними фермента: тваринного походження є пепсин, ренін і трипсин.
Пепсин утворюється з пепсиногену слизової оболонки шлунка тварин (свиней). Він каталізує розщеплення білків до альбумоз і пептонів. Температурний мінімум пепсину 45 – 55 °С, причому він залежить від реакції середовища. Оптимальні умови для дії пепсину при рН 1,5 – 2. Пепсин використовують для зсідання молока у виробництві твердого і м’якого сиру: 1 г кристалічного пепсину зумовлює зсідання 100 кг молока.
Сичужний фермент (ренін, фрамаза, лабфермент, хімозин) виробляється у сичузі молочних телят, ягнят і козенят. Він також спричинює зсідання молока і, подібно до пепсину, має протеолітичну дію. Технічний сичужний фермент виробляють із сичугів молодих телят. Одержаний порошок має активність 300 – 400 тис. одиниць. Його розведенням активність доводять до 100 тис. одиниць. Зсідаюча активність сичужного ферменту визначається числом, яке показує, скільки частин молока за температури 35 °С спричинює зсідання 1 частина ферменту протягом 40 хв. Використанням особливого способу очищення активність ферменту було доведено до 72 300 000 одиниць (за температури 40 °С, рН 5,75 –5,8 протягом 10 хв). Сичужний фермент каталізує розщеплення казеїну, а зсідання молока – це самостійніш процес, який є однією з форм прояву гідролізу казеїну. Температурний оптимум ферменту залежить від реакції середовища (оптимум рН 5,2 – 6,3) і становить 41 – 45 °С.
Трипсин виробляється підшлунковою залозою великої рогатої худоби і свиней. Випускається у вигляді препарату, відомого під назвою панкреатину.
До ферментів розщеплення належать каталаза, яка розщеплює пероксид водню на воду і молекулярний кисень. Цей фермент поширений у природі, вхо-дить до складу крові, молока, міститься у печінці, різних мікроорганізмах. Каталаза руйнує отруйний для клітин організму пероксид водню, що утворюється в процесі дихання. В молоко потрапляє з молочної залози і бактеріальних клітин. Для визначення вмісту цього ферменту в молоці використовують прилад каталазник. Вміст каталази в молоці виражають каталазним числом, яке визначають за кількістю кисню, виділеного з 15 мл молока, змішаного з 5 мл 1%-го розчину пероксиду водню протягом 2 год за температури 25 °С. У свіжому натуральному молоці в середньому 2,5 мл кисню, тобто каталазне число сягає 2,5. Кількість каталази збільшується при протіканні патологічних процесів.
Каталазна проба – спосіб діагностування захворювання корів на мастит. Молоко і молозиво, одержане від хворих на мастит тварин, мають каталазні числа, що досягають 15. Фермент руйнується при нагріванні до температури 75 – 80 °С.
До окисно-відновних ферментів належать пероксидаза і редуктаза. Пероксидаза окиснює ті чи інші сполуки за допомогою пероксиду водню чи будь-яких органічних пероксидів. Вона розщеплює пероксид водню до води і активного кисню.
Пероксидаза міститься в рослинах, тілі тварин, лейкоцитах, молоці, її не-має у бактерій, вона руйнується внаслідок нагрівання протягом будь-якого часу до високої температури. Нетривале (3 с) нагрівання молока до температури 80 °С так само, як і півгодинне до температури 72 °С, руйнує пероксидазу.
За вмістом пероксидази визначають ступінь пастеризації молока. Цей ме-тод широко використовують у технології виробництва пастеризованого молока. Недолік проби на пероксидазу полягає в тому, що її активність відновлюється при зберіганні пастеризованого молока протягом 4 год.
Редуктаза належить до відновних ферментів, має здатність відновлювати метиленовий синій. У молоці її виробляють мікроорганізми і лейкоцити. Нагрі-вання молока, до 75 °С протягом 5 хв руйнує фермент. Чим більше мікроорганізмів у молоці, тим більше редуктази, тим швидше відбувається знебарвлення метиленового синього. На цій основі розроблено спеціальну методику проведення редуктазної проби та шкалу залежності часу знебарвлення метиленового синього від кількості бактерій і санітарно-гігієнічної якості молока.
У деяких країнах для проведення редуктазної проби замість метиленового синього використовують резазурин.
Пробу молока на редуктазу широко використовують при визначенні його бактеріальної забрудненості. Редуктазна проба дає уявлення про кількість мікробів у молоці з точністю до 80%.
Гормони виділяються залозами внутрішньої секреції і надходять у кров. Безпосередній зв’язок з утворенням молока і його складом мають гормони пролактин і тироксин.
Пролактин – гормон передньої частки гіпофіза, стимулює виділення молока, а гормон жовтого тіла яєчників – прогестерон затримує його. Інший гормон яєчників – фолікулін стимулює ріст і розвиток залозистої тканини молочної залози.
Тироксин – гормон щитовидної залози, регулює в організмі білковий, вуглеводний і жировий обміни, підвищує жирність молока. В молоці також виявлено гормони адреналін (гормон наднирникїв), інсулін (гормон підшлункової залози), окситоцин (гормон гіпоталамусу).
Імунні тіла. Організм тварин здатний боротися з хвороботворними мікроорганізмами завдяки наявності в крові імунних тіл – антитоксинів, аглютинінів, опсонінів (білі кров’яні тільця), преципітинів та ін. Імунні тіла потрапляють у молоко з крові, особливо їх багато в молозиві. Наявність імунних тіл у молозиві має профілактичне значення, оскільки вони захищають організм новонароджених від впливу хвороботворних мікроорганізмів і сприяють я формуванню захисних сил молодого організму (імунітету). Бони е зумовлюють також бактерицидні властивості молока.
Антибіотики. В молоко антибіотики можуть потрапляти природним шляхом внаслідок синтезу їх у молочній залозі, а також у процесі росту й розмноження мікроорганізмів, здатних виробляти антибіотичні речовини.
До антибіотиків належать лактеніни (речовини білкового походження), що утворюються в молочній залозі і зумовлюють якості сирого молока. Лактеніни здатні затримувати ріст молочнокислих та інших бактерій. Нині з молока виділено два види лактенінів: І і II. Крім лактенінів І і ІІ, в молоці е й інші інгібітори (лізоцим, лейкоцити), близькі за своєю природою до глобулінів. Стрептококові форми молочнокислих бактерій, ацидофільна паличка та деякі дріжджі здатні продукувати антибіотичні речовини, завдяки наявності яких багато кисломолочних продуктів мають лікувальні властивості. В чистому вигляді виділено дві антибіотичні речовини – нізин (кристали) та диплококцин.
Інші речовини молока. Пігменти. Забарвлення молока (слабко-жовте, кремове) і молочного жиру зумовлюється наявністю в них каротину, вміст яко-го в молоці залежить від його кількості 5 в кормах і від породи тварин. У молоці містяться пігменти хлорофіл і ксантофіл. Перший надає рослинам зеленого кольору, другий – оранжевого. Пігмент лактофлавін (вітамін В2 зумовлює о жовто-зелене забарвлення сироватки молока.
Гази. При видоюванні і обробці молоко контактує з повітрям, гази якого розчиняються в ньому. Їх вміст в 1 л молока становить близько 70 мл (7 об’ємних відсотків), з яких приблизно 60 – 70% – а це вуглекислий газ, 25 – 30% – азот і 5 – 10% – кисень. Іноді в молоці міститься невелика кількість аміаку. Безпосередньо після видоювання вміст газів у молоці підвищений, потім він знижується до певного рівня. При зберіганні молока частина газів видаляється і їх співвідношення змінюється: кількість вуглекислого газу зменшується, а кисню та азоту – збільшується. При нагріванні та центрифугуванні кількість газів зменшується, а при кип’ятінні практично всі гази видаляються.
Шкідливі хімічні речовини молока. Радіоактивна забрудненість. У результаті розщеплення ядер радіоактивних речовин утворюється близько 200 радіоактивних ізотопів 35 елементів. Найбільшу загрозу для людини становлять ізотопи з тривалим періодом напіврозпаду, насамперед стронцій–90 і цезій–137. Стронцій–90 відкладається разом з кальцієм у кістковій тканині організму і може спричинити її небажані зміни. Цезій–137 нагромаджується в м’язах і може негативно впливати на органи розмноження. Радіоактивний йод також становить загрозу здоров’ю, особливо дітей.
Можливі забруднення молока.
Дослідженнями встановлено, що в продуктах тваринного і рослинного походження відбувається нагромадження радіонуклідів. Із загального добового надходження в організм людини радіоактивного стронцію і цезію більш як 1% припадає на вдихуване повітря, 4 – 5% – на питну воду і 90 – 95% – на харчові продукти. Надходження їх відбувається переважно (близько 80%) з хлібом та молочними продуктами. Вважається, що концентрація радіоактивних стронцію і цезію у молоці тварин з країн північної півкулі вища, ніж південної, в гірських місцевостях вища, ніж на рівнині. Вміст зазначених радіоактивних речовин у молоці підвищується навесні та на початку літа. Ніші внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС молочні та інші харчові продукти контролюють на вміст у них небезпечних для здоров’я людини радіонуклідів – стронцію – 90 та цезію – 137.
Забруднення пестицидами. В молоці і молочних продуктах не повинно бути залишкових хімічних засобів захисту рослин і тварин (отрутохімікати, пестициди). Найбільш загрозливими для здоров’я людини є хлорорганічні препарати ДДТ, гексахлоран, ліндан тощо), фосфорорганічні (фосфамід, хлорофос та ін.). Хлорорганічні препарати можуть нагромаджуватися в грунті. Так, ДДТ знаходили в ґрунті через 7–12 років після його застосування, причому він може перетворюватися на значно токсичніші форми. Ці сполуки характеризуються кумулятивними властивостями і накопичуються в жировій тканині людей і тварин, виявляючи дуже токсичну дію. Пестициди, які застосовують у сільському господарстві, переходять у продукти харчування рослинного та тваринного походження.
У молоці і молочних продуктах іноді виявляються хлорорганічні пести-циди. За технологічної обробки молока ДДТ, гексахлоран та інші пестициди не руйнуються. У зв’язку з великою небезпекою для здоров’я людини залишкових кількостей пестицидів треба контролювати їх вміст у молоці та молочних про-дуктах.
Забруднення мийними та дезінфекційними засобами.
Потрапляючи в молоко, мийні та дезінфекційні засоби негативно вплива-ють на склад мікрофлори молока, погіршують його здатність до сквашування та сироваріння. Найбільшу небезпеку становлять препарати, що утримують активний хлор та чотириз аміщені сполуки амонію (гіпохлорити) тощо.
Забруднення лікарськими препаратами і антибіотиками. Лікарські препарати потрапляють у молоко тварин при їх лікуванні, причому концентрація їх у молоці буває значною. Таке молоко слід збирати окремо і згодовувати тваринам. При лікуванні тварин, хворих на мастит та інші захворювання, застосовують пеніцилін, стрептоміцин, ауреміцин, хлормщетин, тетрациклін та інші, які частіше виявляються у молоці, їх наявність небажана, оскільки негативно впливає на розвиток молочнокислих бактерій, спричинює алергічні реакції у людей (пеніцилін).
При виготовленні молочнокислих продуктів і сиру найнебезпечнішим є пеніцилін, який не руйнується при пастеризації молока й різко сповільнює про-цес сквашування. Пеніцилін може впливати на результат редуктазної проби. В молоці та молочнокислих продуктах, до складу яких входять антибіотики, виникають різні вади: гнильний смак і запах, гіркий смак, вади консистенції сиру, непридатність масла для тривалого зберігання та ін.
Молоко не повинно містити радіоактивних речовин, отрутохімікатів (пестицидів), залишків мийних та дезінфекційних речовин, лікарських препаратів і антибіотиків, що застосовуються під час лікування тварин.