Які хімічні речовини містяться у молоці

20242024 | adminadmin | 0 коментарів | 22:49

Хімічні речовини у продуктах харчування. Молоко.

Матеріал містить відомості про хімічний склад молока, значення хімічних речовин, що входять до складу молока, важливість здорового харчування. Стимулює зацікавленість учнів до додаткового вивчення хімії.

Позакласний захід з хімії

вчитель вищої категорії Сокальської санаторної

школи-інтернату ім. Т. Шевченка О.Л. Деленко ,

вчитель вищої категорії Савчинської ЗШ

І-ІІІ ступенів С.П. Деленко , Львівська обл.

Тема. Хімічні речовини у продуктах харчування. Молоко.

Мета: звернути увагу учнів на хімічний склад молока; проаналізувати значення хімічних речовин, що входять до складу молока; пояснити важливість здорового харчування; стимулювати зацікавленість учнів до додаткового вивчення хімії.

Обладнання: власноруч виготовлені плакати та таблиці з теми «Хімічний склад молока» або мультимедійна презентація за допомогою комп’ютера та проектора; реактиви для дослідів.

Форма проведення: конференція.

(Аудиторія з учнями 7 – 11 класів)

Ведучий 1. Сьогодні багато різних спеціалістів говорять про здорове харчування. Ми бачимо на полицях у магазинах багато різних продуктів харчування, серед яких є і замінники, і напівфабрикати. Дітям зазвичай подобаються чіпси, сухарики та подібні до них продукти з ароматизаторами. Однак, ми знаємо, що не усе з тих продуктів можна купувати і використовувати.

Ведучий 2. Тема харчування є досить громіздкою. Проаналізувати за один раз усі продукти ми не зможемо. Саме сьогодні ми хочемо розповісти про молоко – один з найпоширеніших продуктів харчування. Але спочатку, невеликим бліц-опитуванням запитаємо у наших слухачів, що вони думають про молоко.

Ведучий 1. Бліц-опитування проведе наш колега – кореспондент відомого журналу.

(Входить кореспондент з мікрофоном, вітається із слухачами та проводить опитування:

  • Чи вживаєте ви молоко?
  • Якої ви думки про молоко?
  • Чому його вживають у їжу?
  • Чим корисне молоко?
  • Чи знаєте ви, які продукти виготовляє із молока харчова промисловість нашої країни?
  • Які з цих продуктів вам найбільше до вподоби?)

Ведучий 2. Молоко – це незамінний продукт харчування для людини, починаючи з перших днів її існування у цьому світі. Саме через молоко потрапляють поживні речовини з материнського організму до новонародженого немовляти. Існує повір’я про те, що чим довше дитинча харчується материнським молоком, тим здоровішим воно росте, його менше чіпляються різноманітні вірусні та застудні захворювання.

Ведучий 1. Ще Микола Пирогов при харчуванні поранених вимагав, щоб у раціоні солдат було молоко, бо воно цінне не лише як продукт харчування, але й проявляє лікувальні властивості. У кінці ХІХ століття завдяки класичним дослідженням Івана Павлова була підтверджена особлива цінність молока та молочних продуктів у харчуванні людини. З цього ж питання у Римі в 1956 році відбувся Міжнародний конгрес з питань якості молока.

Ведучий 2. Особливо велике значення набуває молоко у теперішній час. В міру механізації виробництва і скороченні фізичної праці зростає розумове навантаження працюючої людини. Тому потрібно, щоб у її раціон входили біологічно повноцінні білкові продукти – сир, молоко тощо замість висококалорійних (масло, жир), які потрібні при важкій фізичній роботі. Останні дослідження показали, що у старшому віці краще засвоюються молочні продукти, аніж саме молоко. Тому спеціалісти радять для годування дітей використовувати молоко, оскільки воно краще засвоюється молодим організмом і є багатим на різні мікро- та макроелементи, а от людям похилого віку краще вживати молочні продукти.

Ведучий 1. Отож, пояснити чому молоко таке потрібне, ми запросили сьогодні на нашу конференцію професора інституту харчових технологій та його асистентів.

Професор. Молоко – біологічна рідина складного хімічного складу. Основні частини молока – це вода (в середньому – 87,5 %) і суха речовина (12,5 %).

Вода є якби плазмою молока, в якій розподілена суха речовина, що утворює колоїдну систему. Для новонародженого організму вода молока має важливе фізіологічне значення: у перші дні життя він забезпечується нею в основному за рахунок молока. Вода обумовлює фізичний стан продукту, без неї не можуть проходити фізико-хімічні процеси, тому що всі реакції відбуваються у водних розчинах. Трохи відійду від теми про молоко і скажу вам для порівняння, що вміст води в огірках становить 95%, в моркві – 90, в яблуках – 85, в картоплі – 80.

Компоненти сухої речовини молока знаходяться у різній ступені дисперсності (дроблення): білки – в колоїдному стані (мають розмір частинок від 1 до 100 ммк), жир в холодному молоці – у вигляді жирових шариків розміром 100 – 3000 ммк (грубодисперсний стан), молочний цукор – в молекулярно-дисперсному стані (частинки 1,0 – 1,5 ммк), мінеральні речовини – в йонно-дисперсному (0,2 – 2 ммк). Різна ступінь дисперсності складових частин молока і їх визначене співвідношення забезпечують йому стійкість як колоїдної системи.

  • барвні речовини – каротин, ксантофіл;
  • фосфатиди – лецитин, холестерин;
  • гази;
  • вітаміни;
  • ферменти:

гідролізуючі – галактаза, амілаза, каталаза;

окиснюючі – пероксидаза, оксидаза.

Молоко кобилиць, кіз, самок зебу, оленя, верблюда використовується не лише як питтєве, але з нього одержують дуже цінні молочні продукти: бринзу, сир, кумис тощо.

Зараз мої асистенти розкажуть вам конкретніше про кожну речовину, яка входить до складу молока.

Асистент 1. Жир – найбільш грубодисперсна фаза із всіх складових частин молока. На малюнку 1 показано розміщення жирових шариків молока.

Малюнок 1. Жирові шарики молока

У свіжовидоєному чи нагрітому молоці жир знаходиться у вигляді емульсії (крапель), в охолодженому – у вигляді суспензії (шариків). В 1 мл коров’ячого молока кількість жирових шариків коливається від 4 до 6 млрд. Поверхня жирового шарика оточена білковою оболонкою. Кількість та розмір жирових шариків обумовлює технологічні властивості молока при його сепаруванні і переробці у масло та сир. Чим більші жирові шарики, тим легше вони відділяються при сепаруванні, спостерігається менший відхід жиру у сироватку і, як правило, отримується більше масла і сиру. Розмір жирових шариків молока залежить від породи та індивідуальних особливостей тварини, від стадії лактації та годування. До закінчення лактації в молоці більш дрібніші жирові шарики. За хімічним складом молочний жир – естер-тригліцерид (похідне трьохатомного спирту гліцеролу і жирних кислот). Із жирних кислот у нього входять леткі – масляна, капронова, каприлова. Їх в молочному жирі до 8 %, що відрізняє жир молока від жирів тваринного і рослинного походження (в них летких кислот до 1 %). Крім летких жирних кислот, в молочному жирі містяться: капронова, лауринова, мірістинова, пальмітинова, стеаринова, олеїнова, лінолева, ліноленова та інші. Середній вміст цих кислот наведено у таблиці 2.

Таблиця 1. Основні жирні кислоти молочного жиру

Середній вміст, %

Розчинність

Насичені кислоти, рідкі при кімнатній температурі

Розчинна в будь-яких відношеннях

Насичені кислоти, тверді при кімнатній температурі

Мірістинова (С 13 Н 27 СООН)

Пальмітинова (С 15 Н 31 СООН)

Ненасичені кислоти, рідкі при кімнатній температурі

Молочний жир як складний естер – нестійка сполука. Він змінюється під дією високої температури, світла, ферментів (ліпази), кислот та лугів. Утворюється молочний жир із жирів, білків та вуглеводів корму. Поживні речовини корму під дією ферментів шлунково-кишкового тракту розпадаються до кислот, всмоктуються спочатку у лімфу, а потім у кров, нею переносяться до молочних залоз, де і утворюється молочний жир.

Як бачимо, коров’яче молоко містить жири і масла, які багаті на тригліцериди, побудовані з участю коротколанцюгових жирних кислот, в тому числі бутанової (масляної) кислоти. Жир молока, забарвлений в жовтий колір каротином, який тварини одержують разом з травою.

Так як короткі ланцюги легше ковзають одна по одній, то і вершкове масло значно м’якіше за соскоподібні жири типу тристеарину і довго ланцюгові вуглеводні, що називаються парафіном. Тристеарин являє собою один з основних компонентів тваринного жиру і масла какао. В організмах жири виконують переважно роль резервного пального. Резервне пальне організмів тварин відрізняється від дизельного пального лише більшою довжиною вуглеводневого ланцюга. Жири дуже часто виконують подвійну функцію зберігання джерела енергії і води. Наприклад, у горбах верблюда при окисненні тристеарину утворюється і вода. В той же час до складу жирів молока входять залишки стеаринової та олеїнової кислот. Як і у випадку інших тваринних жирів, складна природа суміші призводить до того, що масло не має різкої температури плавлення і поступово топиться при нагріванні.

Крім молочного жиру, у молоці містяться жироподібні речовини – ліпоїди. До них відносяться фосфатиди (лецитин) і стерини (холестерин, ергостерин). Фосфатиди входять до складу оболонок жирових шариків. Ергостерин після дії на нього ультрафіолетових променів перетворюється у вітамін D. Дуже тісно поєднані з жирами барвні речовини молока – ксантофіл та каротин. Вони обумовлюють жовтий відтінок жиру. Каротин є провітаміном А. Ще в молоці міститься пігмент лактофлавін зелено-червоного кольору.

У сучасних розвинутих країнах в раціоні харчування людей на долю жирів припадає до 45% сумарного використання енергії. Дуже великий вміст жирів у раціоні небажана. Багато поширених хвороб, особливо серцеві захворювання, пов’язані з підвищеним вмістом жирів у харчуванні.

Асистент 2. Як ви думаєте, що таке білок? Символом початку життя завжди було яйце. Тому білок пташиних яєць дав назву цілому класові речовин. Лише у ХІХ ст. відкрили, що білок – головний компонент клітини. Білки представлені у молоці кількома видами. Найголовніші з них казеїн – 2,7 %, альбумін – 0,5 % та глобулін – 0,1 % по відношенню до загальної кількості сухих речовин. У склад білків входять незамінні амінокислоти, без яких організм не може нормально розвиватися:

  • лізин,
  • метіонін,
  • триптофан,
  • фенілаланін,
  • валін,
  • треонін,
  • лейцин,
  • ізолейцин.

Казеїн – основний білок молока – відноситься до групи фосфоро-протеїдів (містять фосфор) і є нерозчинними у воді, входить до складу сирів та сирних виробів. Із загальної кількості білків в молоці на долю казеїну припадає 82 %. Саме казеїн надає молоку білий непрозорий колір.

Відомі три його форми: α, β, і γ , які відрізняються між собою вмістом фосфору, кальцію, а також швидкістю звертання від сичужного ферменту. Фракція α – казеїну добре звертається під впливом сичужного ферменту, β – дещо гірше, а γ – не звертається зовсім.

Виділений з молока кислотою і оброблений спиртом, казеїн являє собою білий порошок без запаху і смаку з густиною 1,26.

Казеїн має ряд особливостей, що обумовлюють його практичне застосування. При кип’ятінні молока він не випадає в осад, звертається під дією сичужного ферменту, утворюючи густий, солодкий на смак згусток і солодку сироватку. Ця особливість застосовується при переробці молока в сир, а також для одержання казеїну. Він звертається також при дії на нього слабких розчинів кислот. При скисанні молока казеїн утворює під дією молочної кислоти густий згусток, який називається кислим молоком (молочна кислота збирається у молоці в результаті бродіння молочного цукру з участю молочно-кислих бактерій). У сильних кислотах та лугах казеїн розчиняється. Ця властивість використовується при визначенні жиру в молоці. Казеїн проявляє амфотерні властивості, при додаванні невеликої кількості слабкої кислоти або лугу нейтралізує їх, не міняючи реакції.[7]

Альбумін і глобулін. Після видалення фільтруванням згорнутого казеїну залишається прозорий фільтрат, який містить альбумін, глобулін, молочний цукор, вітаміни, ферменти, мінеральні речовини.

Альбумін і глобулін, на відміну від казеїну, розчинні у воді, не містять фосфору та кальцію, випадають в осад лише при нагріванні вище 70 0 С. Відомі такі основні фракції сироваткових білків:

  • сироватковий альбумін,
  • β – лактоглобулін,
  • α – лактоальбумін,
  • імунні глобуліни.

Якщо загальну кількість білків молока прийняти за 100 %, то на долю альбуміну припаде 12 %, а глобуліну – 6 %. Крім фізіологічного значення для організму, ці білки використовуються для приготування білкових лікувальних та дієтичних препаратів, для встановлення ступеня пастеризації молока.

У природі білки виконують дуже багато функцій:

  • каталітичні (ферменти);
  • регуляторні (гормони);
  • структурні (кератин вовни, фіброїн шовку, колаген);
  • рухові (актин, міозин);
  • транспортні (гемоглобін);
  • запасні (казеїн, яєчний альбумін);
  • захисні (імуноглобуліни).

Асистент 3. Кажуть, що непалець Н. Тенцінг і новозеландець Є. Хілларі, які першими піднялися на вершину Евереста, спочатку, після незвичайно важкого сходження, з’їли декілька шматочків цукру. Цукор, як ми знаємо, є джерелом енергії. У молоці також він є. Молочний цукор є лише у молоці та відноситься до класу дисахаридів. Складається він із глюкози і галактози. Галактоза також входить до складу рафінози (на малюнку шестичленне кільце у рафінозі – галактоза).

У воді молочний цукор розчиняється значно гірше і у 5-6 разів менш солодкий, ніж буряковий цукор. При температурі вище 100 0 С надає молоку коричневого кольору, при 170 – 180 0 С з молочного цукру утворюється карамель. Під дією ферментів мікроорганізмів з молочного цукру утворюються кислоти. В залежності від дії різних видів мікроорганізмів види бродіння бувають: молочнокисле, пропіоновокисле, спиртове, маслянокисле бродіння. Перші три види бродіння мають важливе практичне значення у технології кисломолочних продуктів, кисло вершкового масла, сирів.

Молочний цукор має важливе біологічне значення. Він входить до складу ферментів-коензимів, бере участь у синтезі білків, жирів, ферментів, вітамінів, а також необхідний для нормального внутріклітинного обміну, нормальної роботи серця, печінки та нирок, при його присутності в організмі краще засвоюється кальцій. Молочний цукор широко застосовується у харчуванні дітей грудного віку та у медицині. В молоці також є лимонна кислота у кількості до 0,2 %.

Асистент 4. Мінеральний склад молока визначають по вмісту елементів, які залишаються після спалювання молока. Більше половини мінеральних речовин складають частини фосфору та кальцію. Мінеральні речовини мають важливе фізіологічне значення, а також технологічне – при переробці молока. У молоці містяться всі мінеральні речовини, які забезпечують мінеральний обмін в організмі, його нормальний ріст та розвиток . При виробництві сиру важливий вміст у молоці достатньої кількості кальцієвих та фосфорних солей. При переробці молока у молочні консерви вагому роль відіграє співвідношення фосфорнокислих солей натрію та кальцію. А от підвищений вміст хлору в молоці погіршує його технологічні якості.

Крім вказаних у таблиці 1 речовин, молоко містить мікроелементи у дуже малих кількостях: алюміній, хром, свинець, миш’як, олово, титан, ванадій, срібло, кобальт, марганець, мідь, цинк, магній та інші, які входять до складу ферментів, а також активізують діяльність багатьох ферментів.

Також молоко містить гази. В 1 л свіжого молока є від 50 до 80 см 3 газів. Із них на долю вуглекислого газу припадає 50 – 70 %, кисню – 5 – 10 %, азоту – 20 – 30 %. У щойно видоєному молоці газів більше, а потім їхня кількість зменшується і встановлюється на визначеному рівні в залежності від тиску, температури повітря та інших чинників.

У молоці містяться також гормони – речовини, які виділяють залози внутрішньої секреції, що мають дуже велике значення для нормальної життєдіяльності організму, а також регулюють утворення та виділення молока. Це окситоцин, пролактин. Із імунних тіл в молоці знайдені антитоксини, аглютини, опсоніни, преципітини та інші. Їх особливо багато у молозиві.

Асистент 5. Вітаміни молока поділяються на дві групи:

  1. водорозчинні – вітаміни груп В, С, РР. Вони здатні синтезуватися в організмі тварини.
  2. жиророзчинні – вітаміни груп А, Е, Д, К. Вони потрапляють у молоко тільки з кормів.

Вміст водорозчинних і жиророзчинних вітамінів у молоці залежить від породи тварини, раціону харчування, періоду лактації, кліматичних та інших умов.

Таблиця 2. Основні вітаміни у молоці

Вітаміни мають велике значення для організму. Вони входять до складу ферментів, які приймають участь у білковому, жировому та інших обмінах. Нестача вітамінів призводить до різних захворювань – авітамінозів.

Асистент 6. Ферменти – це речовини, які прискорюють хімічні процеси в організмі, а самі не міняються. Розкажу вам байку, щоб ви краще зрозуміли, що таке ферменти. Вмирав старий араб. Все його багатство складалося з 17 білих верблюдів. Він зібрав своїх синів і оголосив їм своє останнє бажання: «Мій старший син після моєї смерті повинен одержати половину верблюдів. Середньому синові я заповідаю третину всіх верблюдів. Але і мій молодший син повинен одержати свою частину – одну дев’яту частину череди». Поховавши батька, три брати почали ділити верблюдів. Але неможливо було пділити 17 ні навпіл, ні на 3 частини, ні на 9. Але тут крізь пустелю проходив дервіш. Бідний, як всі вчені, він вів одного чорного худого верблюда. Брати звернулися до нього про допомогу і він сказав: «Я дарую вам свого верблюда, а ви спробуйте розділити спадок». Таким чином у братів виявилося 18 верблюдів і все вирішилося. Старший син одержав половину – 9, середній син – третину – 6, а молодший син одержав свою частину – 2 верблюди. Але 9 + 6 + 2 = 17, і після розподілу залишився зайвий верблюд – старий верблюд вченого, якого брати і повернули йому. Ось цей чорний верблюд і схожий на фермент: він зробив можливим цей процес, який без нього був би неможливим, а сам залишився без змін.

Отож, в молоці є багато різноманітних ферментів:

  • Пероксидаза,
  • Фосфатаза,
  • Редуктаза,
  • Ліпаза,
  • Каталаза,
  • Лактаза та інші.

Багато людей, в організмі яких через генетичні причини відсутній фермент лактаза, не можуть перетравлювати навіть деякі дисахариди. Цей фермент розщеплює дисахарид лактозу, яка міститься у молоці. Більше того, в організмі дорослої людини наявність цього ферменту є скоріше винятком, ніж правилом.

Ці ферменти виробляє молочна залоза або мікрофлора молока.

Асистент 7. Прочитаю вам уривок з казки Л.Керрола «Країна Задзеркалля», бо зараз якраз ми будемо говорити про подібні речовини.

… Маленька Аліса показала чорному кошеняті Кітті дзеркало і запитала: «Ну як, Кітті, хочеш жити в Задзеркальному домі? Цікаво, чи дадуть тобі там молока? Втім, не знаю, чи можна пити задзеркальне молоко? Чи не зашкодить воно тобі, Кітті?»

Мабуть, таки б зашкодило. Тому що білки побудовані з L – амінокислот. Задзеркальне молоко могла б пити лише задзеркальна Кітті, бо воно б складалося з D – амінокислот.

Молочна кислота при кімнатній температурі являє собою тверду речовину. Існує два типи молекул молочної кислоти: L – молочна кислота (лівий) і D – молочна кислота (правий). Кожна з цих форм є дзеркальним відображенням іншої. Ці дві форми мають абсолютно одинакові хімічні властивості, але розрізняються за своїм впливом на плоскополяризоване світло. D – молочна кислота утворюється при дії бактерій на м’ясний екстракт, а L – молочну кислоту одержують бродінням сахарози. Суміш обох форм молочної кислоти можна виділити із кислого молока. Молочна кислота широко розповсюджена у природі. Порівнявши молекулярні формули молочної кислоти С 3 Н 6 О 3 , і глюкози С 6 Н 12 О 6 , неважко зрозуміти причину її поширеності. Молекула молочної кислоти, по суті, є не що інше, як половина молекули глюкози. Свіже молоко швидко заселяється бактеріями, діючи на молочний цукор – лактозу. Бактерії забезпечують себе енергією, розщеплюють лактозу, виділяючи молочну кислоту. Кислий смак маринованих огірків також зумовлений молочною кислотою. Молочна кислота утворюється також з глюкози під дією ферментів, що містяться в потових залозах людини, тому піт і має кислий смак. Також молочна кислота нагромаджується у м’язах, якщо вони вичерпали весь запас кисню і не здатні до метаболізму глюкози. Але, звичайно, найважливіше, що завдяки молочній кислоті ми можемо одержувати різні молочні продукти – сир, сметана, масло, кефір, які краще засвоюються організмом, ніж саме молоко.

Ведучий 2. Дякуємо вам усім за гарну розповідь. Ось, бачите, друзі, скільки корисних речовин міститься у молоці.

Ведучий 1. Сьогодні у нас ще є запрошені. Це лікар-дієтолог та інженер-технолог. Вони також розкажуть багато корисної інформації про молоко.

Лікар-дієтолог. У молоці більше 160 різних компонентів, в тому числі 26 мінеральних речовин, більше 60 жирних кислот і 20 амінокислот, десятки ферментів та гормонів. Всі вони знаходяться у такому співвідношенні, яке задовольняє потребу в них людини. До особливостей молока можна віднести його високу харчову цінність, вміст незамінних амінокислот і речовин, необхідних для утворення клітин організму. Молоко та молочні продукти в раціоні різко підвищують його біологічну цінність. Потрібна дія на секрецію травних залоз дозволяє організму засвоювати окремі його компоненти з меншою затратою енергії, ніж, наприклад, білок хліба. Молоко і побічні продукти його переробки мають дієтичні властивості та високу харчову цінність. Із тваринних білків найбільш повноцінним і дешевим є білок молока.

Рекомендується раціон харчування, в якому молоко та молочні продукти повинні займати за поживністю 1/3 добового раціону. Якщо рахувати, що поживність добового раціону в середньому повинна бути приблизно біля 3000 ккал, а 1 кг молока середнього хімічного складу містить 650 – 700 ккал, то потреба однієї людини в молоці виражається даними, які наведені у таблиці 4.

Таблиця 4. Приблизні норми молока та

молочних продуктів у раціоні людини

На добу, г

Молоко та рідкі кисломолочні продукти

Все про користь молочних продуктів

Спробуємо розібратися, чи корисне молоко і молочні продукти, вивчивши їх склад і з’ясувавши, які речовини містяться в них.

З чого складається молоко?

Цінність молока і молочних продуктів для людського організму визначається тим, які корисні речовини містяться в молочних продуктах. А в молоці їх дуже багато. Молоко і молочні продукти багаті мікроелементами, необхідними організму людини. Це відмінне джерело кальцію, фосфору, білка, вітамінів A, B2, B12. Кисломолочні продукти, в свою чергу, містять бактерії, необхідні для травлення. Специфічний білий колір молока надає казеїн – основний компонент молочного білка. Сир і сири містять в своїй основі цей компонент. Молочні білки належать до групи повноцінних, тобто містять важливі амінокислоти, які самостійно організм виробляти не може, а тому потребує їх споживанні. Бета-каротин надає молоку жовтуватий відтінок і є компонентом, що сприяє виробленню вітаміну А, необхідного для зміцнення імунної системи. Найважливішими компонентами молока є вода, молочний білок і жир, вуглеводи, лактоза, мінеральні солі і вітаміни, які так необхідні людині для росту і розвитку. Молочний білок, жир і цукор легко усваиваемы, сприятливо впливають на процеси травлення. У молоці містяться елементи, що беруть участь у формуванні та відновленні кісток, кров’яної системи. Тому молоко особливо корисно для підростаючого дитячого організму і як лікарський продукт. Наприклад, при таких захворюваннях, як анемія, гастрит, порушення роботи ШЛУНКОВО-кишкового тракту, печінки, нирок. За даними дослідників, молоко містить більше двохсот важливих компонентів, вітамінів, мінеральних речовин. Таким чином, дослідницька робота Корисні молочні продукти, проведена дієтологами, дозволила з’ясувати, що в молоці міститься близько 30 різних вітамінів, особливо багате молоко вітамінами A і B, в збагаченому молоці багато вітаміну D. В молоці і молочних продуктах містяться ферменти, імунні тіла – все, що необхідно для кровоносної системи, нервової тканини, кісток і м’язів. Багато білка, кальцію і вітаміну B2 в таких молочних продуктах як сири і сир.

З усього цього можна зробити відповідний висновок про те, що корисність молочних продуктів незаперечна, а їх благотворний вплив полягає в забезпеченні організму добовою нормою багатьох поживних речовин.

Молочні продукти та їх користь для дітей

Кожна людина, яка хоче бути здоровою, повинна знати, чим корисне молоко і молочні продукти. Молоко та безліч молочних продуктів, які зараз представлені в магазинах в повному розмаїтті, – часті гості на нашому столі. Молоко та молочні продукти у поєднанні з іншими стравами покращують смак, використовуються для приготування соусів, в якості прикрас і вносять в раціон певний баланс, підвищуючи поживність їжі. З молочних продуктів ми отримуємо безліч смачних десертів.

У раціоні підростаючого дитини молочні продукти займають дуже важливе місце. Для них це джерело білка, тваринних жирів, таких мінералів, як кальцій, калій, фосфор, вітамінів A, D, B2. Всі ці речовини і мікроелементи відіграють величезну роль у процесі зростання організму, формуванні кісток і зубів, а також важливі для загального зміцнення організму і підтримки імунітету. У раціоні дитини молочні продукти зазвичай представлені у вигляді сиру, сметани, кефіру, йогурту, сиру, вершкового масла. Для зовсім маленьких дітей введення в раціон молочних продуктів повністю походить з 1 року. Білок з кисломолочних продуктів засвоюється легше, тому для дитини вони більш кращі, ніж молоко. Вершкове масло корисно для дитини як джерело тваринних жирів, які необхідні для отримання енергії, а також для засвоювання організмом вуглеводів. Сири, які використовуються в дитячому харчуванні, повинні бути натуральні, без барвників і консервантів. Найкраще підходить для малюків адигейський сир м’який по консистенції схожий на сир. Дітям старшого віку можна давати тверді сири. Жирні сири і сир повинні бути присутніми в раціоні дитини в тому числі як джерело кальцію.

Багато батьків люблять балувати своїх дітей різноманітними солодкими йогуртами, сирками, сирками, ароматизованим молоком. Звичайно, для дітей постарше такі продукти допустимі до вживання, проте, їх корисність не так висока, як натуральних. Крім того, вони містять багато цукру. Тому краще всього давати підростаючому організму тільки натуральні сир, молоко і йогурт, а будь молочний десерт можна виготовити самостійно, з додаванням фруктів або ягід. Адже тільки натуральні молочні продукти корисні продукти для дитячого організму.

Користь молочних продуктів для дорослих

Корисність молока і молочних продуктів для дітей відома кожному, але що щодо дорослого організму? Корисні молочні продукти дорослим і в яких кількостях їх вживати? Звичайно ж, для дорослих молоко корисно так само, як і для дітей. Самий корисний молочний продукт – це кисломолочні вироби. А саме – натуральний йогурт. Необхідні організму молочнокислі бактерії живуть в ньому найдовше. Тому в магазинах завжди варто вибирати такий йогурт, що містить ці бактерії в живому вигляді. Солодкі йогурти з добавками, навпаки, не містять живих культур. У них багато консервантів, а тому краще не надавати перевагу їх натурального йогурту.

Як ми знаємо, молоко – джерело кальцію. У добу дорослому організму потрібно близько 500 мг кальцію – таке зміст цього мінералу в 0,5 мл молока. Однак у кисломолочних продуктах – в натуральному йогурті і сирі – кальцію міститься ще більше, ніж у молоці. Особливо корисні такі продукти людям, хворим на остеопороз – захворювання кісткової тканини, при якому кальцій виводиться з кісток, роблячи їх ламкими і крихкими. Але на цьому корисні властивості молочних продуктів не закінчуються. Лікарі радять вживати молоко при застуді. Білкова їжа необхідна для зміцнення імунітету, що так важливо при простудних захворюваннях. Молочні продукти чим корисні при застуді, так це як раз тим, що саме молочний білок засвоюється організмом краще всього. Молоко корисно і для нервової системи. Тому його рекомендують при боротьбі з безсонням. Адже не даремно існує відомий метод проти безсоння – випити на ніч склянку молока з ложкою меду. При захворюваннях ШКТ молоко може вживатися як засіб, що регулює рівень кислотності і знижує больові відчуття. Молоко допомагає при печії, завдяки своїй властивості знижувати кислотність. Поширена думка і про корисність молока для зниження ваги. Цей процес відбувається за рахунок вітаміну B2, який допомагає жирів і вуглеводів, спожитим організмом, трансформуватися в корисну енергію.

Молочні продукти мають користь при вагітності – адже в цей період жіночий організм вимагає більше вітамінів і мінералів, в тому числі і кальцій. Він необхідний для росту і розвитку скелета плода. Варто ще сказати, які молочні продукти корисні при вагітності, крім самого молока. Не тільки для скелета, але і для розвитку м’язів, зубів, серця дитини такі корисні речовини, як білок, кальцій, фосфор, вітамін D. Для вступу всіх цих речовин в потрібній кількості, слід регулярно вживати молочні продукти – сир, йогурти, згущене молоко без цукру, сири. У день слід вживати 3-5 порцій продуктів, багатих кальцієм, щоб набрати необхідну норму цієї речовини.

Не можна не згадати молочні продукти корисні властивості яких
32d3
надають сприятливий вплив на серцево-судинну систему. А також, який молочний продукт самий корисний для серця. Лікарі з’ясували, що регулярне вживання молочних продуктів допомагає зберігати еластичність артерій. Добре впливають на серцево-судинну систему кисломолочні продукти. Наприклад, відомий такий молочний продукт корисний для серця, як кисле молоко. Вона корисна при гіпертонії, анемії, ішемічній хворобі серця, атеросклерозі. Людям із захворюваннями серця рекомендується вживати молочні продукти зниженої жирності, щоб уникнути підвищення рівня холестерину.

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).

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

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.

Related Post

Як визначити що корова стельнаЯк визначити що корова стельна

Зміст:1 Фермерам на замітку – як визначити стельность корови1.1 Тільності корови – це як?1.2 Визначення тільності корови1.2.1 ректальне дослідження1.2.2 по молоку1.3 Календар тільності і отелення2 Як розпізнати стельность корови і

READ MOREREAD MORE

Я заклинаю вас громиЯ заклинаю вас громи

Зміст:1 Я заклинаю вас громи2 Тіні забутих предків3 «Тіні забутих предків»: аналіз, проблематика, герої та паспорт твору Михайла Коцюбинського3.1 Паспорт твору «Тіні забутих предків» — Михайла Коцюбинського3.2 Тема та ідея

READ MOREREAD MORE

Формувати гарбуз у відкритому ґрунтіФормувати гарбуз у відкритому ґрунті

Зміст:1 Вирощування гарбуза у відкритому грунті1.0.1 Користь гарбуза1.0.2 Гарбуз посадка та догляд у відкритому грунті через розсаду1.0.3 Посів гарбуза та догляд за баштаном1.1 Вирощування гарбуза у відкритому ґрунті.1.2 Вирощування гарбуза:

READ MOREREAD MORE