Товароведная характеристика молока

1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ МОЛОКА 
 
 

     Молоко  – это продукт нормальной секреции молочной железы коровы.  С физико-химической точки зрения молоко представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой содержится более 100 различных химических и биологических веществ. Дисперсионной средой в нём является вода (83–89 %), дисперсной фазой – жир, белки и другие компоненты (17–11 %). Молочный сахар и минеральные соли образуют молекулярные и ионные растворы. Белки находятся в растворённом и коллоидном состоянии, молочный жир – в виде эмульсии [3, с.176].

     Состав  молока непостоянен и зависит от породы и возраста коровы, условий кормления и содержания, уровня продуктивности и способа доения, периода лактации и других факторов. Период лактации длится 10-11 мес., в течение этого времени от коров получают доброкачественное молоко.

     Все компоненты молока имеют существенное значение в физиологии питания человека. С технологической и экономической точки зрения молоко можно разделить на воду и сухое вещество, в которое входит молочный жир и обезжиренный молочный остаток (СОМО):  

     

     

     

     

       

     

       
 

       
 
 

     Рисунок 1 – Химический состав молока

     Примечание  – Источник: [11, с. 309]. 

     Наибольшим  изменениям подвержены содержание и химический состав молочного жира. Относительным количественным постоянством характеризуется молочный сахар, минеральные соли и в известной мере белки, т. е. сухой обезжиренный молочный остаток, по которому и судят о натуральности молока. Содержание СОМО в молоке от 8 до 10 %.

     Молочный  жир относится к группе простых липидов. Обладает наиболее сложным жирнокислотным составом, лёгкой усвояемостью и ценными пищевыми свойствами, является источником энергии для биохимических процессов в организме. В чистом виде представляет собой сложный эфир трёхатомного спирта глицерина, предельных и непредельных жирных кислот и неомыляемых веществ (витаминов, фосфатидов). Таким образом, молочный жир состоит преимущественно (98 %) из триглицеридов, молекула которых образована глицерином и 3 остатками различных жирных кислот. В образовании глицеридов участвуют свыше 150 жирных кислот. В молочном жире преобладают олеиновая и пальмитиновая кислоты, и в отличие от других жиров он содержит повышенное (около 8 %) количество низкомолекулярных (летучих) жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой) [1, с. 139].

     Молочный  жир находится в молоке в виде жировых шариков размером 0,5 до 10 мкм, окружённых лецитиново-белковой оболочкой. Он малоустойчив к воздействию высоких температур, световых лучей, водяных паров, кислорода воздуха, растворов щелочей и кислот. Под влиянием этих факторов он гидролизуется, осаливается, окисляется и прогоркает [11, с. 310].

     Кроме нейтральных жиров в молоке содержатся жироподобные вещества: фосфатиды (фосфолипиды) и стерины.

     Из  фосфатидов в молоке содержатся лецитин – 0,1 % и кефалин – 0,05 %. Фосфатиды являются сложными эфирами глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты. В отличие от триглицеридов в составе фосфатидов нет низкомолекулярных жирных кислот, а преобладают полиненасыщенные жирные кислоты.

     Из  стеринов в молоке содержатся холестерин и эргостерин, последний под воздействием ультрафиолетовых лучей приобретает свойства антирахитического витамина D. Холестерин – одноатомный спирт циклического строения.

     Углеводы  в молоке представлены молочным сахаром лактозой, глюкозой и галактозой и их производными – фосфатными сахарами (фосфорные эфиры сахаров – глюкозы, галактозы, фруктозы и пентозы) и аминосахарами (соединения азотистых веществ с сахарами).

     Основным  углеводом молока является лактоза  C₁₂H₂₂O₁₁– это дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и галактозы. Молочный сахар является источником энергии для биохимических процессов в организме, способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молекуле лактозы в отличие от сахарозы имеется карбонильная группа, поэтому она обладает восстанавливающими свойствами, а также вступает в реакцию с аминогруппами белков и свободных аминокислот. По сравнению с сахарозой она менее растворима в воде, в 5-6 раз менее сладкая, но по питательности лактоза не уступает сахарозе и почти полностью усваивается организмом [1, с. 141-142].

     В молоке лактоза находится в двух изомерных формах, которые обладает разными физическими свойствами. Это альфа -  и бета - формы лактозы, каждая из которых может быть гидратной и ангидридной (безводной).

     Белковые  вещества являются наиболее ценной в пищевом отношении частью молока, обеспечивают белковый обмен клеток организма. Образующиеся при их расщеплении аминокислоты являются материалом построения клеток организма, ферментов, гормонов, антител при возникновении явлений иммунитета и др.   Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты, поэтому относятся к полноценным. Они обладают липотропными свойствами, регулируя жировой обмен, повышают сбалансированность пищи и усвоение других белков. Обладая амфотерными свойствами, молочный белок защищает организм от ядовитых веществ.

     В молоке они представлены преимущественно  казеином (2,7 %), сывороточными белками  – альбумином (0,4 %) и глобулином (0,2 %), белками оболочек жировых шариков  и некоторыми другими малоизученными белковыми веществами, а также  азотистыми соединениями.

     Казеин в сухом виде – белый порошок без вкуса и запаха. В молоке он находится в коллоидном растворе в виде растворимой кальциевой соли. Под действием кислот, кислых солей и ферментов он свёртывается (коагулирует) и выпадает в осадок. Эти свойства позволяют выделять общий казеин из молока.

     На  долю казеина приходится 80 % общего количества белков в молоке.  Его молекулярный вес равен 32000. Казеин является сложным белком – фосфопротеидом, в его молекулу входит остаток фосфорной кислоты, а фосфорнокислый кальций адсорбируется на поверхности молекул казеина. В молекуле казеин находится в виде казеинат - кальций- фосфатного комплекса.

     Альбумина в молоке содержится около 0,4-0,6 %. Он относится к простым белкам – протеинам, отличается от казеина низким содержанием азота, почти в два раза большим содержанием серы, отсутствием фосфора в молекуле. Молекулярный вес альбумина 15000. Он растворим в воде, а также в слабых кислотах и щелочах, не свёртывается под действием сычужного фермента и кислоты. При нагревании до 70^оC альбумин выпадает в осадок, при 85^оC он полностью выпадает в осадок и утрачивает способность растворятся.

     Глобулин  относится к сывороточным простым белкам. В молоке он присутствует в растворённом состоянии (0,1-0,2 %). Глобулин состоит из нескольких фракций: бета - лактоглобулина, эвглобулина и псевдоглобулина. Основная фракция глобулина – бета - лактоглобулин с молекулярным весом 36000, не растворима в воде, но растворяется в слабых растворах солей и минеральных кислот. При нагревании раствора, имеющего слабокислую реакцию, до 75^оC глобулин выпадает в осадок. При пастеризации он осаждается вместе с альбумином.

     Сывороточные  белки с точки зрения физиологии питания более полноценные, чем казеин, так как содержат больше незаменимых кислот и серы. Из других белков наибольшее значение имеет белок жировых шариков, который относится к сложным белкам. Степень усвоения белков молока составляет 96-98 % [10, с. 33].

     Небелковые  азотистые соединения молока – свободные аминокислоты, пептоны, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, аммиак, амины, амиды и другие биологически активные вещества. Они играют важную роль в азотистом обмене молочнокислых бактерий, содержатся в молоке в количестве до 0,2 %.

     Минеральные вещества молока играют значительную роль в пластических процессах формирования новых клеток тканей, ферментов, витаминов, а также в минеральном обмене веществ организма. В молоке они представлены солями органических и неорганических кислот, находящихся в виде молекулярных и коллоидных растворов. Общее содержание минеральных солей в молоке до 1 %, а золы (после сжигания и частичного улетучивания веществ) -0,7 %.

     В молоке имеется до 80 элементов периодической  системы Менделеева. По количественному  содержанию их подразделяют на макроэлементы (10-100 мг %) и микроэлементы (0,01-1 мг %). Количество и соотношение отдельных  компонентов следующее:

      

     Таблица 1 – Содержание минеральных  веществ в молоке 

P	K	Ca	Cl	Na	CO2	Mg	SO4
170	145	120	150	50	20	13	10

 

     Примечание  – Источник: [1, с. 144]. 

     Минеральные вещества присутствуют в молоке в  виде легкоусвояемых солей, главным  образом фосфорной, лимонной и соляной  кислот. В молоке преобладают соли фосфора и кальция. Соли кальция  находятся в растворённом состоянии, коллоидном и связанном с казеином.

     Фосфор  в молоке находится в неорганических солях (70-77 %) и в органических соединениях: он связан с казеином и входит в  состав липопротеиновых оболочек жировых шариков. Фосфор неорганических солей необходим для развития молочнокислых бактерий. Белок, содержащий фосфор, устойчив к действию протеолитических ферментов, а белок без фосфора легко расщепляется ферментами.

     Соли  натрия и калия находятся в  молоке в виде молекулярных или частично ионизированных растворов. Стабильность молока как коллоидной системы при  нагревании поддерживается солевым  равновесием, нарушение его может  вызвать коагуляцию коллоидов.

     При недостатке кальция молоко плохо  свёртывается сычужным ферментом, образуя слабый дряблый сгусток [16, интернет ресурс].

     Из  микроэлементов в молоке обнаружены марганец, медь, железо, йод, цинк, олово, ванадий, серебро, никель и др. Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов, гормонов, без которых невозможно превращение поступающих в организм животного (человека) пищевых веществ. Хотя их количество незначительно, но физиологическое значение их велико. Марганец служит катализатором при окислительных процессах и необходим для синтеза витаминов C, B₁ и D. Медь необходима для образования крови; йод входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы и стимулирует её деятельность. Железо входит в состав гемоглобина крови и некоторых ферментов [1, с. 144].

     Ферменты. В свежевыдоенном молоке присутствуют следующие ферменты.

     Липаза расщепляет жиры с образованием в свободном виде жирных кислот и глицерина. Из- за большого количества колостральной (образующейся в молочной железе) липазы стародойное молоко приобретает горьковатый привкус и не принимается молочными заводами. Действие этой липазы проявляется при pH 7-8,8.

     В молоке присутствуют преимущественно  липаза бактериального происхождения , действующая при более низком pH. Липаза колостральная разрушается при температурах 75^оС, бактериальная – выше 85^оС.

     Фосфотаза вызывает гидролиз эфиров фосфорной кислоты. Основные виды этого фермента – щелочная фосфотаза с оптимальной активностью при pH 9 и кислая фосфотаза - при pH 4,5. Щелочная фосфотаза находится на поверхности жировых шариков, а кислая связана с сывороточными белками. Этот фермент всегда присутствует в сыром молоке, так как попадает из вымени животного, разрушается при всех видах пастеризации. По пробе на фосфотазу проверяют пастеризацию молока и обнаруживают примесь сырого молока в количестве даже 0,5 %.

     Протеазы  расщепляют молекулы белка по пептидным связям. Большая часть этих ферментов вырабатывается в молоке микроорганизмами.

     Пероксидаза попадает в молоко только из молочной железы. Фермент разлагает перекись водорода, при этом освобождается кислород в активном состоянии. Способный соединятся с окисляющимися веществами. При наличии пероксидазы в молоке снижается активность некоторых видов заквасок вследствие образования специфических продуктов окисления. Реакцией по пероксидазу проверяют эффективность высокой пастеризации молока.

     Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и молекулярный кислород. В молоке животных, больных маститом, содержание её повышено.