Состав и свойства молока

Молоко - это секрет молочной железы млекопитающих животных, предназначенный для питания новорожденных. Нормальное молоко имеет белый и или слегка желтоватый цвет и сладковатый вкус. Молоко образуется из тех веществ, которые поступают в молочную железу вместе с кровью. Однако состав молока и плазмы крови заметно отличается. Так, например, молоко по сравнению с плазмой крови, поступающей в молочную железу, содержит в 90 раз больше глюкозы, в 9 раз больше жира, в 5 раз больше калия, в 10 раз больше кальция и в 13 раз больше фосфора. В тоже время белков в молоке содержится в 2 раза, а натрия в 7 раз меньше, чем в плазме крови.

Все это показывает, что составные части плазмы крови подвергаются изменениям в молочной железе, которая является сложной «лабораторией» синтеза молока. В его состав входит более 200 различных веществ, в том числе более 30 жирных кислот, 20 аминокислот, 3 вида молочного сахара, 15 витаминов, 40 минеральных веществ, различные ферменты, гормоны, красящие вещества и т.д.

Химический состав молока основных видов сельскохозяйственных животных и женского молока представлен в таблице 1.

Таблица 1

Средний химический состав молока сельскохозяйственных животных и женского молока (в расчете на 100 мл)

* По данным В.А. Тутельян, И.Я. Конь Руководство по детскому питанию – М.: Медицинское информационное агентство, 2004.

Состав и свойства коровьего молока

Вода. Вода обеспечивает растворение в молоке многих веществ (молочный сахар, минеральные соли, водорастворимые витамины и другие вещества), образование коллоидных систем, которая позволяет его пастеризовать, разливать в бутылки, потреблять как жидкий продукт и прохладительный напиток.

Вода в молоке имеет огромное физиологическое значение. Организм новорожденного, в котором содержится более 80% влаги, в первые недели жизни обеспечивается водой в основном за счет молока. Все физиологические процессы, происходящие в организме: пищеварение, обмен веществ, окислительно-восстановительные, выделительные процессы, дыхание и т.д.- происходят при участии воды. Но при переработке молока на молочные консервы, масло, творог, сыр после выполнения необходимых технологических операций вода в молоке становится балластом и ее приходится удалять.

Сухой остаток. В сухой остаток молока входят жир, молочный сахар и минеральные соли. Показатель сухого остатка определяет питательную ценность молока, его расход на 1 кг сыра, творога, масла и других молочных продуктов.

Молочный жир. Э то смесь сложных эфиров трехатомного спирта, глицерина и высших жирных кислот. Жир молока представлен триглицеридами и находится в молоке в виде жировых шариков размером в среднем 3 мк с колебанием от 0,5 до 10 мк, т.е. эмульгированном, высокодисперсном состоянии; другими компонентами являются жироподобные вещества (фосфолипиды и холестерин).

В состав молочного жира входит более 30 различных жирных кислот, причем более 80% из них составляют такие биологически ценные, как масляная, капроновая, каприловая и каприновая. Содержание жирных кислот значительно колеблется в зависимости от рациона кормления, периода лактации, породы животного и т.д. В других жирах находятся лишь следы этих кислот. ПНЖК молока, связанные с фосфолипидами и белками, участвуют в клеточном обмене организма и относятся к незаменимым факторам питания. В молочном жире эти кислоты составляют около 4%.

Фосфатиды и стерины играют важную роль в организме: они входят в состав тканей и физиологических жидкостей, участвуют в процессах обмена веществ и т.д. Наибольшее значение из фосфатидов в питании имеет лецитин. Он содержит органический фосфор и азотистое вещество холин, которое обуславливает высокую физиологическую активность лецитина. Эти вещества способствуют нормализации липидного обмена в организме, тем самым, оказывая антисклеротическое действие. Фосфатиды препятствуют излишнему отложению жира в печени и нарушению ее важнейших функций. Поэтому молоко считается основным компонентом диетотерапии при заболеваниях печени с нарушением желчевыделительной функции. Также используется в диетах, назначаемых при атеросклерозе и ССС заболеваниях.

По количеству эссенциальных жирных кислот и других жироподобных веществ, по вкусовым свойствам, степени усвояемости, высокой дисперсности и низкой температуры плавления молочный жир относится к биологически полноценным жирам и его роль в питании человека велика.

Жиры молока легко перевариваются и хорошо усваиваются организмом человека (на 95-97%) благодаря тому, что его температура плавления на несколько градусов ниже температуры тела человека (28-33⁰ С). Под действием ферментов желудочно-кишечного тракта он расщепляется с выделением жирных кислот, которые всасываются в кровь.

В жирных молочных продуктах содержится много холестерина. В то же время, содержащиеся в достаточном количестве холин и лецитин, переводят «плохой» холестерин в разряд «хорошего». Установлено, что 0,5 литра молока в день на 62% сокращают у мужчин риск развития метаболического синдрома – одного из самых распространенных заболеваний нашего времени. Это целый «букет» болезней: ожирение с типичным «пивным» животом, гипертоническая болезнь, ИБС и сахарный диабет 2 типа.

В молочном жире содержатся конъюгированные линолевые кислоты (КЛК). Наибольшая их концентрация отмечена именно в этом продукте. Считается, что КЛК способствует профилактике рака желудка, толстого кишечника, простаты, молочной железы и кожи. Кроме того, содержащиеся в жирных натуральных продуктах КЛК могут препятствовать развитию ожирения, сахарного диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, нормализовать артериальное давление, усиливать иммунитет.

В молоке частицы жира не сливаются воедино, так как каждый шарик окружен прочной лецитиново-белковой оболочкой, препятствующей этому процессу. Как и все жиры, молочный жир имеет высокую энергетическую ценность (калорийность).

В 1980-е годы получила широкое распространение теория, что высокий уровень сердечно-сосудистых заболеваний в экономически развитых странах связан главным образом с потреблением большого количества животных жиров и, прежде всего сливочного масла, богатого холестерином. С молоком и молочным жиром стали связывать также высокий уровень рака молочной железы у женщин и предстательной железы у мужчин. Молочная промышленность повсеместно стала производить молоко с низким содержанием жира или обезжиренное, компенсируя дефицит натуральных витаминов синтетическими. Парадоксом является, однако, то, что замена молочных жиров растительными не принесла никаких улучшений здоровья. Резко увеличилось производство и потребление дешевых дезодорированных и гидрогенизированных растительных масел, которые содержат высокий процент вредных транс-изомеров жирных кислот. Эти изомеры приводят к нарушениям липидного обмена и к увеличению концентрации холестерина в крови.

Белки. В молоке имеются в основном три вида белка: казеин, альбумин, глобулин. Общее количество этих веществ составляет в среднем 3% (казеина 2.5%, альбумина 0,4%, глобулина 0,1%). В зависимости от преобладания тех или иных белков молоко подразделяется на казеиновое и альбуминовое. В казеиновом, характерном для большинства животных (коровье, козье, верблюжье молоко), содержание казеина достигает 75%, в альбуминовом (кобылье, ослиное молоко) казеина не более 50%, а вторая половина приходится на сывороточные белки. Казеин находится в молоке в трех формах, различающихся по содержанию фосфора. Альфа-форма содержит 1% фосфора, бета- и гамма-формы – соответственно 0,7 и 0,5 %, на альфа-форму приходится 83% казеина. При свертывании молока в осадок переходит альфа- и бета-форма.

Казеин находится в молоке в виде коллоидного раствора с величиной частиц от 400 до 2400 ангстрем и представляет собой шарообразные мельчайшие шарообразные частицы – глобулы. Стойкость таких частиц казеина в молоке обусловлена его солевым составом. Частицы казеина связываются с кальцием и фосфором и образуют казеин-фосфат-кальциевые комплексы. В отличие от других белков молока казеин термоустойчив. При добавлении в молоко кислоты, а также при его длительном нагревании в условиях высокой температуры часть кальция отщепляется, частицы казеина укрупняются и переходят в осадок. В связи с этим не рекомендуется долго кипятить или стерилизовать молоко, предназначенное для непосредственного употребления.

Прибавление к молоку раствора кальция также вызывает укрупнение частиц и выпадение их в виде сгустка. Это связано со снижением электрического заряда казеина под влиянием положительно заряженных ионов двухвалентного металла кальция. Такой метод осаждения казеина широко применяется в молочной промышленности. При этом казеин обогащается кальцием, что улучшает его биологические свойства.

Альбумин отличается от казеина тем, что в его молекуле содержится много серы и практически нет фосфора. Альбумин почти полностью свертывается при температуре 70⁰, но не свертывается в отличие от казеина сычужным ферментом и слабыми растворами органических кислот. Молекулы альбумина более гидратированы и содержат больше жизненно необходимых аминокислот, чем казеин, что имеет значение в детском питании.

Глобулин в растворенном состоянии содержится в молоке и составляет приблизительно 0,1%. При нагревании кислой сыворотки глобулин переходит в осадок. Считают, что глобулин является носителем антибиотических свойств или антител в молоке. В молоке также содержится небольшое количество сывороточных белков и других белковых веществ, попадающих из клеток молочной железы и являющихся продуктами обмена веществ в организме. Все белки молока относятся к полноценным, так как содержат в достаточном количестве жизненно необходимые аминокислоты: триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, валин, треонин, аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин без которых организм не может нормально развиваться. Сывороточные белки обладают антибактериальными свойствами и поддерживают иммунную защиту организма.

Молоко, являясь жидким продуктом, задерживается в желудке на короткий промежуток времени, приблизительно около 2 часов. В это время в желудке происходит свертывание казеина молока, а вся лактоза, альбумины и глобулины быстро проходят в тонкий кишечник, где наличие молочных альбуминов и глобулинов может приводить к аллергическим реакциям из-за попадания этих белков в кровь. При использовании в питании молочных каш (вместо холодного молочного завтрака, когда молоком заливаются злаковые хлопья) у человека исчезают возможность возникновения аллергических реакций на молочные белки. Это связано с тем, что когда из молока приготовлено какое-либо блюдо, оно, не являясь жидкостью, задерживается в желудке на два-три часа, благодаря чему альбумины и глобулины молока успевают перевариться пепсином. А лактоза молока проходит в другие отделы кишечника более медленно, не создавая особых проблем.

Аминокислотный состав белков молока представлен втаблице2.

Таблица 2

Содержание аминокислот в белках молока

Из таблицы 2 видно, что в белках молока содержаться все жизненно необходимые аминокислоты. Содержание некоторых из них (лизин, лейцин) значительно больше в альбумине и глобулине, чем в казеине. Почти в 4 раза больше в молочном альбумине триптофана, богаты сывороточные белки и такой аминокислотой, как цистин. В альбумине ее почти в 19 раз больше чем в казеине. В связи с этим следует принимать меры к тому, чтобы эти белки сохранялись в молоке и использовались в питании.

Белки молока богаты наиболее дефицитными незаменимыми аминокислотами, которых зачастую недостает в рационе питания человека. К ним относятся триптофан, метионин, лизин (так называемая триада «ростковых аминокислот»). А без этих аминокислот или при недостатке их организм не может синтезировать «собственные» белки и «строить» из них свои клетки, ткани, ферменты, антитела, гормоны и другие структурные и физиологические элементы.

Метионин участвует в функциональной деятельности печени, необходим для профилактики атеросклероза. Триптофан является одним из ростковых факторов, а лизин участвует в кровообразовании, поддержании азотистого равновесия в организме, и его недостаток способствует остеопорозу и атрофии мышц. Поэтому обогащение рациона незаменимыми аминокислотами можно осуществить сочетая молоко и молочнокислые продукты с продуктами растительного происхождения, белки которых являются менее полноценными (готовить каши с добавлением молока, овощные салаты с брынзой, макаронные изделия с сыром).

Все белковые вещества молока легко и быстро расщепляются пищеварительными ферментами организма. Установлено, что по быстроте переваривания белки молока находятся на первом месте, опережая белки мяса, рыбы, злаков. Усвояемость белков составляет 95-97%.

Белок молока принимает активное участие в обмене веществ, в пластических процессах, в образовании ферментов, гормонов, также он адсорбирует попавшие в кишечник ядовитые соли тяжелых металлов, в том числе вызывающие опухолевые процессы. Он не может быть заменен никакими другими веществами.

Углеводы молока (молочный сахар или лактоза). В молоке углеводы представлены лактозой. В коровьем молоке на долю углеводов приходится 4,5-5,0%. В химическом отношении лактоза – это дисахарид. Молочный сахар в воде растворяется значительно хуже, чем свекловичный. Он в 5-6 раз менее сладок, чем свекловичный.

Под действием фермента лактазы или крепких растворов органических кислот лактоза гидролизуется на моносахариды – глюкозу и галактозу.

В состав коровьего молока входит a - лактоза, которая благоприятствует росту кишечной палочки. b - лактоза женского молока с бифидофактором угнетает рост кишечной палочки, способствует росту бифидобактерий и синтезу микробами кишечника витаминов группы В. При брожении под воздействием бактерий молочный сахар образует молочную кислоту, спирт, эфиры, летучие кислоты и другие соединения. Брожение протекает по-разному в зависимости от бактериальной флоры. На данном процессе основано производство молочнокислых продуктов, сыров, сливочного масла и т.д.

Лактоза содержится только в молоке. Она входит в состав коэнзимов, участвующих в синтезе белков, жиров, ферментов, витаминов, и имеет значение для внутриклеточного обмена, для нормальной деятельности сердца, печени и почек.

Молочный сахар, разлагаясь в кишечнике до молочной кислоты, создает слабокислую среду, которая подавляет размножение гнилостных и способствует развитию ацидофильных микробов, что очень важно для грудных детей. Образующиеся при этом гиалуроновая кислота и антибиотики задерживают развитие болезнетворных микробов. Лактоза способствует лучшему усвоению кальция, что предупреждает развитие рахита у детей. Поэтому она широко применяется в питании детей грудного возраста и в медицине.

Все люди южных рас, имеющих черную, красную или желтую пигментацию кожи, защищающую их от ультрафиолетовой солнечной радиации в возрасте от 2 до 5 лет, утрачивают способность к образованию лактазы. Потеря способности ЖКТ к образованию данного фермента после детского периода генетически программируется у всех млекопитающих, в том числе и у человека. Однако, у большинства европейских этнических групп, имеющих белую кожу и у некоторых кочевых племен Азии (бедуины, монголы, казахи, калмыки) способность к усвоению лактозы и после детского периода развития закрепилась при генной мутации вновь, как приспособительный признак, которое давало им возможность выживания. Молоко ими использовалось как дополнительный источник белков и других ингредиентов. Так, для белых северных рас европейцев, данный продукт компенсировал недостаток витамина Д, который у южных рас в достаточном количестве образуется в коже под действием солнечного облучения. Наиболее высокая способность синтеза лактазы в настоящее время отмечается у датчан, шведов, финнов, эстонцев, голландцев, русских, украинцев, поляков и т.д. У населения Японии, Китая, Вьетнама и Африки нет способности к усвоению лактозы взрослым населением. У людей, не имеющих активной лактазы в кишечнике, молочный сахар проходит без расщепления в толстый кишечник, становясь здесь субстратом для бурной активности разнообразных кишечных бактерий. Их жизнедеятельность сопровождается образованием большого количества газов, и деятельность ЖКТ расстраивается. Молочнокислые бактерии кишечной флоры расщепляют лактозу до молочной кислоты, затем другие бактерии расщепляют кислоту с образованием уксусной, бутуровой, пропионовой и других органических кислот, а также углекислоты, водорода и метана. Это может привести к вздутию живота, болям в области живота, диареи и дегидратации организма. У 5% взрослого населения диагностируется «синдром лактозной непереносимости», чаще у пожилых. Сейчас молочная промышленность освоила выпуск жидкого молока, не содержащего лактозы. Молочный сахар расщепляется на глюкозу и галактозу в свежем молоке с помощью фермента, который денатурируется при пастеризации или стерилизации.

Витамины. В молоке содержатся все жирорастворимые и водорастворимые витамины, встречающиеся в природе. Количество их колеблется в зависимости от породы животных, рационов кормления, периода лактации, климатических и других условий. Следует учесть, что большая часть водорастворимых витаминов синтезируется в организме жвачных животных и количество их в молоке подвергается незначительным изменениям. Поэтому считается, что молоко является надежным и постоянным источником этих витаминов.

Соли молока. В молоке находятся соли органических и неорганических кислот в форме истинных растворов, в коллоидном и растворенном состоянии.

О минеральном составе молока судят по тем элементам, которые остаются в золе после его сжигания. Однако она не является истинным показателем содержания минеральных веществ в молоке, так как в процессе сжигания часть элементов улетучивается. Общее количество минеральных веществ в молоке составляет около 1%, а золы получается 0,6-0,7 % (табл.3).

Таблица 3

Содержание солей в коровьем молоке

Кроме указанных макроэлементов, методом спектрального анализа в коровьем молоке обнаружены следующие микроэлементы: алюминий, хром, свинец, мышьяк, олово, титан, ванадий, серебро, кобальт, марганец, медь, цинк, магний и другие. Больше половины всех минеральных веществ молока составляют соли кальция и фосфора. В молоке они находятся в наиболее сбалансированном соотношении между собой, что способствует усвоению кальция. Поэтому молоко является ценным источником данного макроэлемента. Кроме того, оно способствует усвоению кальция, содержащегося в злаковых культурах, овощах, фруктах.

Богатое содержание в молоке различных макро- и микроэлементов, особенно кальция, фосфора, калия, магния, обеспечивает минеральный обмен организма, регулируя многие биохимические процессы, а именно кислотно - щелочное равновесие.

Прочие составные части молока. В молоке содержатся следующие иммунные тела: антитоксины агглютинины, апсонины, приципитаты и другие их особенно много в молозиве. А также имеются различные гормоны, такие как пролактин, фолликулин, тироксин, адреналин, инсулин, окситоцин и др. Поэтому употребление молока является хорошей профилактикой сахарного диабета 2 типа.

Поиск по сайту: