Биохимия молока

Физико-химические свойства молока

Молоко - секрет молочных желез - представляет белую с желтоватым оттенком непрозрачную жидкость, сладковатого вкуса и своеобразного запаха. Состоит из молочной плазмы и молочного жира, находящегося в виде так называемых молочных шариков (около 3 мк в диаметре), цельное молоко поэтому представляет собой тонкую эмульсию в плазме.

Молоко, освобожденное от жира, представляет многокомпонентную, полидисперсную систему, состоящую из истинных и коллоидных растворов, суспензии и эмульсии.

Удельный вес цельного коровьего молока колеблется в пределах 1,028 - 1,034, снятого - 1,032 - 1,036; А свежего молока -0,54 - 0,59°. Реакция коровьего молока близка к нейтральной, pH около 6,5 - 7,0. наоборот, реакция молока плотоядных - кислая. Вязкость молока по отношению к воде - 2,0 - 2,5.

Химический состав молока

В составе молока обнаружено более 100 различных веществ. В количественном отношении наиболее значительной составной частью является вода. После высушивания до постоянной массы в молоке остаются сухие вещества, в том числе более 20 аминокислот, около 25 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, молочный сахар, более 45 макро- и микроэлементов, около 25 витаминов, значительное количество белков, ферментов, гормонов, иммунных тел, липидов, пигментов и др. Химический состав молока животного зависит от породы и возраста самки, периода лактации, условий содержания и кормления и т. д. (табл. 5).

Вода. Преобладающее количество воды поступает в молоко из крови, небольшая часть образуется в процессе метаболизма.

В молоке вода находится в свободном и связанном состояниях. Свободная вода легко удаляется при сгущении и других обработках. Связанная вода входит в состав сольватных оболочек коллоидов. В свежем молоке содержится 2,0 - 3,5% связанной воды, в обезжиренном - 2,13 - 2,59%, в сливках 20% жирности -2,5 - 3,42%.

Таблица 5. Состав молока домашних животных

Важнейший белок молока - казеин. Это сложный белок, относящийся к группе фосфопротеидов, составляет около 80% всех белков молока. Известны три казеина молока: ос, р, у — казеины; различаются они, главным образом, по количеству содержащего в них фосфора. Так, а-казеин содержит 1, Р-казеин - 0,6, у-казеин - 0,1% фосфора. Казеины различаются также по электрофоретической подвижности и другим признакам. В молоке казеины находятся в виде сложных казеинат-кальций-фосфатных комплексов, относительно легко распадающихся под действием кислот в изоточке. Казеины как явно кислые белки хорошо титруются щелочью, их относят к категории четырех-, пяти-, и даже восьмиосновных кислот. В молекулах казеина имеются функциональные ионогенные группы: карбоксильные, аминные, имидазольные, гидроксильные, гуанидиновые и другие. При помощи большинства этих групп казеины реагируют с формальдегидом, ацетальдегидом, молочным сахаром, глюкозой и многими другими веществами.

В свежем молоке казеин находится в растворимой форме и называется казеиногеном. При подкислении молока до pH 4,5 - 4,7 или при действии сычужного фермента казеиноген теряет свойства растворимости и выпадает в виде нерастворимого казеина. По аминокислотному составу казеины относятся к полноценным белкам, так как содержат все незаменимые аминокислоты.

а-лактоальбумин - белок типа альбуминов, полноценный по аминокислотному составу, выделяется методом высаливания сернокислым аммонием.

Сывороточный альбумин молока коровы близок к а-лактоальбумину.

р-лактоальбумин - белок типа глобулинов, растворим в слабых и насыщенных солевых растворах; при pH 5,2 и 80° коагулирует.

Иммунные белки молока относятся к белкам типа глобулинов крови. Они отличаются от р-лактоглобулинов большим молекулярным весом и наличием в молекуле углеводной группы (глюкозы и глюкозамина).

Липопротеиды оболочек жировых шариков молока представляют собой очень слабые комплексы из белка, фосфатидов, холестерина, глицерина и жирных кислот. Они при обработке спиртом быстро распадаются. В оболочках жировых шариков найдены медь-протеиновые, железо-протеиновые комплексы, которые еще недостаточно изучены.

Количественное содержание основных белков сыворотки коровьего молока следующее: р-лактоглобулинов 59,2%, а-лактоальбумина 28,3%, иммунных белков 5,8% и сывороточного альбумина 6,7%.

В составе белков сыворотки молока находятся также продукты распада белков - полипептиды.

В молоке всегда присутствуют ферменты: каталаза, амилаза, дегидрогеназы и др.

Углеводы молока представлены главным образом дисаха-ридом-лактозой и очень небольшим количеством виноградного сахара.

Лактоза, или молочный сахар, подвергается молочнокислому брожению с образованием молочной кислоты. Молочнокислое брожение происходит в простокваше и кумысе. Кроме молочнокислого брожения, лактоза подвергается алкогольному, маслянокислому и пропионовокислому брожению.

Жиры молока состоят из глицеридов, в которых преобладают олеиновая и пальмитиновая кислоты, в меньшем количестве обнаружены миристиновая, капроновая, масляная и др. В состав жиров входят также липиды: лецитины, кефалины и стерины, а также жирорастворимые: токоферолы, каротины. В 1 мл коровьего молока содержится до 5 - 6 млн молочных шариков. Количество липидов в жире следующее: фосфатидов 0,6 - 1,05 мг%, общего холестерина 0,27 - 0,33 мг%, стериды концентрируются в оболочках жировых шариков.

К числу важных составных частей молока сельскохозяйственных животных относятся витамины: А, Е, К, D, В_ь В₂, В₆, В₁₂ и др.

Количество витаминов группы В в коровьем молоке, у% (средние показатели):

Количество витамина D - 0,5 - 10 ИЕ на 100 мл, витамина С - 0,5 - 2,5 мг%.

Летнее молоко всегда содержит значительно больше витаминов, чем зимнее. Молоко различных животных различается по содержанию витаминов. Так, например, в молоке кобылицы аскорбиновой кислоты значительно больше, чем в молоке коровы или овцы и т. д.

Количество и соотношение витаминов в молоке зависит от условий кормления и содержания животных. Витамина А в коровьем молоке в три раза больше, чем каротина. Бедно каротином козье молоко. В молочных продуктах количество витамина А почти не уменьшается.

Содержание витамина D в молоке зависит от периода лактации. В молозиве его больше, чем в молоке. При пастеризации витамин D сохраняется, так как он довольно устойчив к нагреванию. В 100 мл коровьего молока содержится 37 мг витамина А, 42 мг витамина В_ь 1,8 мг витамина С, 0,5 - 4,0 мг витамина D, 85 мг витамина РР, 0,32 мг витамина В_!2 и 158 мг витамина В₂.

При пастеризации молока в закрытом пастеризаторе витамин С не разрушается, а при открытой пастеризации содержание его снижается. Низкая температура замедляет окисление этого витамина. Поэтому быстрое охлаждение выдоенного молока предохраняет его не только от скисания, но и от потери витамина С.

Минеральные вещества, находятся в виде солей, кислот, ионов, биокомплексов, входят в состав металлоэнзимов и др. К ним относятся соединения калия, натрия, кальция, магния, железа и других, количество их колеблется от 0,00001 до 0,1%. Молоко более богато солями, чем кровь. Из общего количества минеральных веществ молока до 26% падает на калийные соли, до 20% - на кальциевые, до 0,5% - на натриевые. Из кислот наиболее важна фосфорная, количество которой в молоке может составлять до 20% от общего количества минеральных веществ.

Большое значение имеет железо молока. Оно необходимо молодняку для синтеза гемоглобина. Количество железа в литре молока коров достигает 0,5 мг; коз - 0,45 мг; овец - до 1,1 мг; лошадей - до 0,7 мг; у свиней - до 0,45 мг; собак - до 4,1 мг.

Молозиво. В первые дни после родов молочная железа самки выделяет молоко, отличающееся по составу от обычного, его называют молозивом. Это желтоватая, густая, солоноватая жидкость слабокислой реакции, содержит почти в три-пять раз больше альбуминов и глобулинов, чем казеина. Богата лецитином и ферментами, бедна сахаром. В жире молозива много ненасыщенных жирных кислот и витамина А. Из минеральных веществ много фосфорной кислоты, кальция и магния. Удельный вес 1,040 - 1,080.

Состав молозива коровы следующий: воды - 72%, казеина -4,8%, альбуминов и глобулинов - до 10%, жиров - до 8,5%, сахара - 3,55%, солей - 1,15%.

Пигменты. Молоко содержит каротины, лактофлавин, небольшое количество хлорофиллов. От них зависит окраска молока.