Молоко

Для детенышей млекопитающих и грудных детей молоко является самой первой пищей в жизни. В большинстве случаев оно остается единственным рационом в течение достаточно долгого периода.

Молоко – это сложная биологическая жидкость, состав и физические характеристики варьируются у разных видов животных, в зависимости от потребностей детенышей. Основным компонентом молока является вода, но, в зависимости от вида животного, оно может содержать разное количество липидов, белков и углеводов, синтезируемых молочными железами. В меньших количествах присутствуют минералы и другие жирорастворимые и водорастворимые компоненты, получаемые непосредственно из плазмы крови, специфический белок крови и промежуточные продукты синтеза молочных желез. Одомашнивание животных, таких как корова, и наличие излишков молока после кормления детенышей привело к тому, что молоко животных также стало частью питания взрослого человека.

Разные виды животных производят разное количество молока. Даже у животных одного вида наблюдаются различия в производстве молока, что в основном зависит от следующих факторов:

В целом, доминирующие молочные животные региона отражают географические и климатические условия. Коз, например, можно вполне успешно выращивать в горных районах с бедными пастбищами, которые совершенно непригодны для других животных.

Производство молока не всегда является основной причиной разведения этих животных. Лошади, ослы и верблюды обычно разводятся как рабочие, вьючные и верховые животные, а производство молока является их вторичной функцией для человека. Во многих странах мира корова не является доминантным молочным животным, а в других странах молоко от других животных (кроме коровы) не принято официально называть молоком.

Ввиду разных потребностей детенышей, молоко матери может иметь разный состав. Например, олени, живущие в очень холодных климатических условиях, должны иметь толстый подкожный жировой слой. Детеныш должен потреблять молоко с высоким содержанием жира для того для быстрого образования подкожного жирового слоя. Крысята рождаются голыми и поэтому нуждаются в молоке с высоким содержание белка для образования меха. (См. Efficient Milking Alfa Laval Agri AB, 1995 г., Глава II для получения более подробной информации о молоке разных лактирующих животных).

Как объясняет Дж. С. Т. Ван ден Берг, «Молоко – это первая еда, которую получает ребенок или детеныш. Поэтому эта пища содержит все питательные вещества, необходимые новорожденному. Даже после окончания сосательного периода молоко продолжает оставаться самым полноценным пищевым продуктом для людей и детенышей млекопитающих.

Однако некоторые основные минералы и витамины, такие как железо и витамин D, не присутствуют в достаточных количествах или оптимальных пропорциях, достаточных для удовлетворения потребностей в питательных веществах. Поэтому в первый период своей жизни молодое животное восполняет недостаток некоторых питательных веществ, используя резервы, полученные от своей матери при рождении, – обычно этого бывает достаточно до того момента, когда рацион животного не начнет включать другие продукты. Для того, чтобы питательные вещества лучше усваивались и переваривались, они поступают детенышу в жидкой форме, частично в форме раствора, частично в форме дисперсии или суспензии. Существует значительный разброс баланса компонентов в молоке разных животных, хотя сами компоненты, в основном, одни и те же» (Ван ден Берг, 1988 г., стр. 5)

Количество различных основных компонентов в сыром молоке коровы существенно варьируется у разных пород и отдельных коров одной породы. Картинка II.4 содержит примеры состава молока. Вода является основным компонентом, переносящим все другие компоненты. Молоко коровы состоит из 87% воды и 13% сухого вещества, содержащегося в воде в виде взвесей или в растворенном состоянии. Помимо общего содержания сухого остатка при обсуждении состава молока используется также термин сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО).

Жир весит меньше, чем вода и существует в форме маленьких шариков или капель в сыворотке молока (см. Картинка II.5). Диаметр этих шариков варьируется от 0,1 до 20 µm (1 µm = 0,001 мм), а их средний размер составляет 3 -– 4 µm. В 1 мл молока содержится около 15 миллиардов шариков. Эмульсия стабилизируется тонкой мембраной, толщиной всего 5–10 нм (1 нм = 10-9 м), которая окружает шарики и имеет сложную структуру.

Из-за малого веса жир поднимается и плавает на поверхности молока, образуя сливки. Этот жир (масло) имеет сливочный сладковатый вкус и светло-желтый цвет.

Белки – это самый важный питательный элемент молока, составляющий основную часть нашего рациона. Они растворены в молоке, а белки, которые мы поглощаем, разлагаются на более простые компоненты в пищеварительной системе и печени.

Эти вещества попадают в клетки организма, где используются в качестве строительного материала для создания собственных белков. Большинство химических реакций, происходящих в нашем организме, контролируется активными белками, энзимами. Белки – это гигантские молекулы, состоящие из более мелких компонентов, называемых аминокислотами, а молекула протеина состоит из одной или более связанных друг с другом цепочек аминокислот.

Протеин в молоке на 80% состоит из казеина, который в свою очередь состоит из нескольких компонентов, вместе образующих сложные частицы, или мицеллы.

Белки молока имеют совсем другое строение и поэтому обладают совершенно иными свойствами. В целом сывороточные белки обладают очень высокой питательной ценностью и широко используются в пищевой промышленности. Сывороточный белок также называется сульфамидным белком.

Присутствие азота – это одна из основных характеристик белка, но в молоке также обнаруживаются следы небелковых азотистых соединений.

Молоко содержит ряд минералов, концентрация которых < 1%. Самыми важными солями являются кальций, калий, натрий и магний. Они присутствуют как фосфаты, хлориды, цитраты и казеинаты.

Витамины – это органические соединения, присутствующие в очень незначительных концентрациях в растениях и животных. Витамины придают молоку вкус и имеют огромное значение для нормальной жизнедеятельности организма. Их химический состав обычно бывает очень сложным. Витамины обозначаются заглавными буквами, иногда сопровождающимися числовыми индексом, например, А, В1, B2. Молоко содержит много витаминов. Самыми известными из них являются А, B1, B2, C и D. Витамины A и D растворяются в жире, или являются жирорастворимыми, а другие витамины являются водорастворимыми.

Энзимы (катализаторы) – это группа белков, производимых живыми организмами. Они обладают способностью вызывать химические реакции и влиять на течение и скорость этих реакций, не поглощаясь при этом организмом. Действие энзимов специфическое: каждый вид энзимов катализирует только один вид реакции. На работу энзимов особенно влияют два фактора – температура и pH. Некоторые энзимы молока используются для проверки и контроля качества.

ЛИПАЗА расщепляет жир на глицерол и свободные жирные кислоты. В случае плохого качества молока липаза вызывает изменение вкуса. Например, избыток свободных кислот в молоке и молочных продуктах вызывает прогорклый вкус. Липазу производят многие микроорганизмы.

ПЕРКСИДАЗА активизируется, если молоко нагревают до 80°C в течение нескольких секунд. Это используется для обнаружения пероксидазы в молоке и, соответственно, чтобы проверить, было ли молоко подвергнуто пастеризации при температуре выше 80°C.

КАТАЛАЗА расщепляет перекись водорода на воду и свободный кислород. Молоко, полученное от коров с больным выменем, имеет высокое содержание каталазы, а свежее молоко от коров со здоровым выменем – лишь незначительное ее количество.

ФОСФАТАЗА способна расщеплять некоторые эфиры на фосфорную кислоту и спирт. Фосфатаза разрушается обычной пастеризацией (72°C в течение 15 секунд). Фосфатазный тест может применяться для проверки, было ли молоко пастеризовано при нужной температуре.