Особенности состава и свойств молока различных видов с/х животных.

Химический состав молока. Формы воды в молоке.

Молоко - сложная полидисперсная система, содержащая множество взаимозависимых микроструктурных образований: эмульсии шариков жира, коллоидной системы белковых частиц и истинных растворов лактозы, минеральных веществ, витаминов и других водорастворимых соединений. Содержание отдельных компонентов в молоке не постоянно. Оно изменяется в течение лактации и зависит от породы и возраста животных, режимов кормления и условий содержания. Сырое коровье молоко - однородная не тягучая слегка вязкая жидкость без осадка. Наибольший удельный вес (85-87%) в молоке занимает вода, на остальные компоненты, входящие в состав сухого остатка, приходится лишь 11-14%. Вода, входящая в состав молока и м.продуктов, неоднородна по ф-х св-вам, ее роль неодинакова. Большая часть воды молока находится в свободном состоянии, т.е. может принимать участие в биохимических реакциях. Свободная вода молока представляет собой раствор различных органических и неорганических веществ. Ее легко можно превратить в состояние льда при замораживании и удалить при сгущении и высушивании. Меньшая часть воды находится в связанном состоянии. Связанная вода удерживается молекулярными силами около поверхности коллоидных частиц (белков, фосфолипидов, полисахаридов). Она не замерзает при низких температурах, не растворяет соли, сахар и т.д. нельзя удалить из молока при высушивании. В сухой остаток молока входят все химические составные части (жир, белки, м.сахар, м.в-ва), которые остаются в молоке после удаления из него влаги. Сухой остаток является наиболее ценной частью молока, поэтому при производстве молочных продуктов стремятся к максимальному его сохранению. Содержание сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО)-величина более постоянная, чем содержание сухого остатка, составляет 8-9 %. СОМО определяют, вычитая из величины сухого остатка содержание жира. По нему судят о натуральности молока, если СОМО ниже 8%, то молоко разбавлено водой. Белки. Общее содержание белков в молоке колеблется от 2,9 до 4,0%, они разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Среди белков молока выделяют две главные группы: казеин (78-85%) и сывороточные белки.

Казеины

α – казеины

х – казеины

β – казеины

γ – казеины

Сывороточные белки

β – лактоглобулин

α – лактальбумин

Альбумин сыворотки крови

Иммуноглобулины

Ферменты. Оксидоредуктазы. К ним относятся, например, дегидрогеназы (лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, глюкозо-6-фосфат, ДГ, цитохром-С-редуктазы). Пероксидаза синтезируется клетками молочной железы. Каталаза вырабатывается клетками молочной железы. В свежем молоке каталазы мало. Липаза катализирует гидролиз триглицеридов молочного жира. Фосфотазы катализирует гидролиз большого числа различных эфиров фосфорной кислоты с образованием неорганического фосфора. Амилаза катализирует расщепление полисахаридных цепей крахмала с образованием декстринов и мальтозы. Жир. Содержание жира в молоке колеблется от 2,8 до 5%. Главный компонент жира молока - ацилглицерины.

Ацилглицерины составляют основную массу жира молока (99%). Фосфолипиды, гликолипиды, стерины входят в состав липопротеидных оболочек шариков жира и частично связаны с белками молочной плазмы. В составе триглицеридов жира преобладают насыщенные жирные кислоты: масляная, капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая; их общее содержание колеблется от 58 до 77%. Летом их количество меньше, зимой больше; ненасыщенных - наоборот. Это связано с различиями в кормовых рационах и физиологическими особенностями организма. Среди ненасыщенных - пальмитоолеиновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Фосфолипиды. Содержание фосфолипидов в молоке составляет 0,03-0,05%, их них на долю лецитина приходится 28-40%, кефалина — 29-43%, сфингомиелина - 19-24%, фосфатидинсерина - 10%, цереброзидов - 6%. Стерины принадлежат к веществам, сопутствующим жиру молока и представлены в основном холестерином. Их общее содержание в жире молока 0,2-0,4%. Углеводы. В молоке содержатся моносахариды (глюкоза, галактоза), их производные и дисахарид - лактоза (молочный сахар). Минеральные вещества: макроэлементы (Са, Р, К, Na, Mg,Cl), микроэлементы (Fe, Cu, I, Zn). Витамины. Жирорастворимые (A, D, E), водорастворимые В1 (тиамин) - 0,2-0,8 мг/кг. Синтезируется микрофлорой кишечника и поступает с кормом.

В2 (рибофлавин) - 1,2,8 мг/кг. Желто-зеленый пигмент, обусловливает окраску молочной сыворотки.

РР (никотиновая кислота) - 0,7-1,5 мг/кг. Является коферментом дегидрогеназ.

В6 (перидоксин) в молоке животных находится в нескольких формах. Гормоны пептидной природы представлены пролактином, окситоцином, тиролиберидином. Последние два (рилизинг-факторы, или факторы высвобождения) вырабатываются гипоталамусом и поступают в гипофиз, где стимулируют образование гонадотропных и тиреотропных гормонов.

Стероидные гормоны: кортикостероиды (кортизол, кортикостерон) - способствуют развитию молочной железы; андрогены (андростендион, тестестерон) 0,5-0,15 х 10-3 мкг/мл.; эстрогены (эстрадиол, эстрон), прогестерон - применяют в ветеринарной практике для стимуляции родов и лактации (1-2) х 10-3 мкг/мл. Жирорастворимые пигменты. Желтая окраска молочного жира обусловлена наличием в нем каротиноидов - α-, β- и γ- каротинов. Содержание каротинов в молоке колеблется от 0,05 до 0,09 мг/кг, летом их значительно больше. Посторонние вещ-ва: антибиотики, пестициды, моющие и дезинфицирующие вещ-ва, соли тяжелых металлов, радиоактивные в-ва, яды.

Влияние физиологически, генетических и внешних факторов на состав и свойства молока.

Лактация – (лакто-молоко) это молокообразование – это период молокообразования молока в среднем 305 дней. 1 период – молозивный (7-10 дней после отела) – анормальное молоко. Остальное молоко в период лактации. При попадании примеси анормального молока в сборное в количестве 5-10 % полностью меняется качество всего объема молока, не пригодно к промышленной переработке. Молозиво имеет высокую жирность, не термоустойчиво, высокая кислотность (50 Т),высокая сывороточность, специфический запах, желтый цвет, концентрация сахара низкая. Стародойное молоко – низкая кислотность (9-10 Т), низкое содержание биологически ценных веществ, высокая концентрация солей, много хлора, повышенная электропроводность, мелкие жировые шарики, потеря жира.

Внешний фактор: относят кормление, условия содержания, время года и человеческий фактор. Гинетические факторы: принадлежность животных к той или иной породе. 3 направления пород: молочная продуктивность (галштино-фризская порода и черно-пестрая порода), комбинирование, мясное направление.

Особенности состава и свойств молока различных видов с/х животных.

Наряду с коровьим для питания используется молоко других животных - овец, коз, кобылиц, буйволиц и др.

Содержание белков, жиров, углеводов и минеральных веществ значительно колеблется в молоке различных видов животных.

Белка и минеральных веществ больше в молоке тех животных, детеныши которых удваивают массу в более короткий срок. Например, теленок удваивает свою массу за 7-10 недель, а крольчонок - за одну. Соответственно в молоке крольчихи содержится в 5-7 раз больше белка и в 3-4 раза больше минеральных веществ, при этом в нем понижено количество лактозы, что способствует сохранению осмотического равновесия.

Содержание жира в молоке различных видов животных определяется условиями окружающей среды и наличием резервов жира в организме новорожденного. Например, молоко крольчихи и свиньи характеризуется высоким содержанием жира по причине отсутствия его резервов в теле новорожденного крольчонка или поросенка.

По количеству казеина и сывороточных белков молоко всех млекопитающих можно разделить на две группы: казеиновое и альбуминовое.

В казеиновом молоке (молоко большинства млекопитающих — коровы, козы, овцы, буйволицы, верблюдицы и др.) содержание казеина составляет не менее 75% всех белков.

В альбуминовом молоке их число не превышает 50%. К молоку альбуминовой группы относится кобылье, женское, ослиное.

Козье молоко

Козье молоко отличается от коровьего более высоким содержанием белка, жира и Са, содержит мало каротина, поэтому имеет бледно-желтую окраску. В жире содержится больше каприновой и линолевой кислот, а так как шарики жира очень мелкие, оно лучше усваивается организмом человека. Белки по аминокислотному составу близки к белкам женского молока, но мицеллы казеина крупнее. Козье молоко по сравнению с коровьим менее термоустойчиво, так как содержит больше ионов кальция. Его используют для детского питания и в смеси с овечьим молоком для приготовления брынзы.

Молоко овечье

По сравнению с коровьим, оно содержит почти в 1,5 раза больше сухих веществ. Имеет высокую кислотность, плотность и вязкость. Мицеллы казеина более стабильны по отношению к ионам кальция, и молоко медленнее свертывается сычужным ферментом. Казеин и сывороточные белки содержат в больших количествах незаменимые аминокислоты и цистеин. Масло из овечьего молока имеет салистый привкус и мажущуюся консистенцию. Используется для приготовления брынзы.

Молоко буйволиное

Оно содержит больше сухих веществ, чем коровье (в основном за счет жира). Быстрее свертывается сычужным ферментом, но белки плохо подвергаются протеолизу, поэтому использовать его в сыроделии затруднительно. Молоко богато кальцием, фосфором и витаминами. Из буйволиного молока вырабатывают сливочное масло, кисломолочные продукты (сметану) и рассольные сыры.

Молоко кобылье

По составу значительно отличается от состава коровьего молока, и приближено к женскому. В нем содержится в 2 раза меньше белков, жира и минеральных веществ и в 1,5 раза больше лактозы, чем в коровьем. Белки кобыльего молока хорошо сбалансированы по аминокислотному составу. Кислотность молока низкая, около 6°Т. Оно относится к молоку альбуминовой группы. При свертывании не образуется плотного сгустка, белка мало и он выпадает в виде нежных белых хлопьев. Жир имеет температуру плавления 21-23°С, содержит в 20-30 раз больше полиненасыщенных жирных кислот, чем коровье молоко.

Кобылье молоко представляет собой белую с голубым оттенком жидкость немного терпкого вкуса. Используется для приготовления кумыса.

Молоко верблюжье

Молоко широко используется в Казахстане и Средней Азии. Применяется для лечебного питания больных язвенной болезнью. Содержит больше жиров, белков и лактозы по сравнению с коровьим. Белки содержат значительное количество незаменимых аминокислот. Жир верблюжьего молока имеет высокую температуру плавления (38-44°С), содержит высокомолекулярные жирные кислоты с длиной цепи C14 – C18, характеризуется значительным количеством твердых триглицеридов. Молоко богато витаминами С, А и тиамином.

Молоко зебу

Молоко по составу близко к коровьему, но содержит больше жира и белка и меньше лактозы. В степной зоне Украины зебу используют для гибридизации с крупно рогатым скотом в целях повышения его жиро- и белковомолочности.

Молоко антилопы канны

Молоко антилоп канна, одомашненных в Аскании - Нова содержат много жира, белков и минеральных веществ. Кроме того, оно характеризуется высоким содержанием иммуноглобулинов и лизоцима, обладает сильнейшими бактерицидными свойствами и не свертывается при комнатной температуре в течение 4-5 дней. Это очень ценный диетический продукт.

4.Строение молочной железы. Образование и выделение молока.

Осуществляется из элементов крови. Молоко – это видоизмененная кровь. Бля синтеза 1 л молка необходимо 400-1000 кг крови. Количество крови для синтеза 1кг молока зависит от количества питательных веществ крови, которая напрямую зависит от рациона кормления животного, от породы, от физического состояния животного, месяца лактации, болезни и месяца стельности (беременности). Синтез элементов молока осуществляется в молочных альвеолах. Полость альвеолы выстлана секретирующими или лактирующими клетками, внутренний избирательный слой или мембрана обладает избирательной способностью, т.е. через мембрану проходят только те элементы крови, необходимые для синтеза молока при снижении этой избирательной способности (воспаление вымени, мастит и др.). элементы крови беспрепятственно проникают в полость альвеолы. Молоко получается анормальным. Лактирующие клетки. Происходит синтез основных компонентов молока (аппарат Гольджи), тех, которых нет в крови. Синтезирующий молочный сахар – лактоза (нет в крови), предшественник лактозы – глюкоза и галактоза. Молочный жир синтезируется в секретирующих клетках, предшественниками являются нейтральные жиры крови (очень мало), основной синтез казеина (основной белок)-синтезируется в молочной альвеоле. Мембрана может пропускать элементы крови повышая или понижая количество тех или иных элементов.

5.Составные части молока. Белки. Классификация и основные функциональные характеристики.

Общее содержание белков в молоке колеблется от 2,9 до 4,0%, они разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Среди белков молока выделяют две главные группы: казеин (78-85%) и сывороточные белки

Казеин. В практике под казеином понимают смесь белков (казеинов), осаждаемых из обезжиренного молока при подкислении до рН==4,6. Очищенный казеин, выделенный из молока, представляет собой аморфный белый порошок без запаха и вкуса, практически нерастворимый в воде. Он может быть разделен на фракции, различающиеся по составу и свойствам. При помощи электрофореза на крахмальном или полиакриламидном геле его можно разделить на компоненты - αs, β, γ-казеины. Эти компоненты имеют несколько генетических вариантов, молекулярную массу 19000-24000 и отличаются друг от друга электрофоретической подвижностью, аминокислотным составом, а также содержанием остатков фосфорной кислоты.

В молоке молекулы казеина образуют мицеллы глобулярной формы, каждая мицелла содержит в себе все виды казеина и состоит из 7000-8000 полипептидных цепей, соединенных между собой катионами Са2+. На периферии мицелл расположен χ - казеин, выполняющий роль защитного коллоида. Под действием сычужного фермента (реннина), который добавляется к молоку при изготовлении сыров, в молоке осаждаются αѕ- β-казеины; γ-казеин - не коагулирует, а остается в сыворотке. От χ - казеина при этом отщепляется гликомакропептид, после чего нарушается структура мицелл и происходит створаживание молока. Причиной створаживания является то, что χ - казеин, потеряв под действием фермента гидрофильный гликомакропептид, образует нерастворимые соли с ионами кальция даже в нейтральной среде, чего не происходит при нативном состоянии белка в молоке.

При рН свежего молока (рН=6,6) казеин имеет отрицательный заряд. Носителями отрицательных зарядов и кислых свойств казеина являются карбоксильные группы аспарагиновой и глютаминовой кислот, носителями положительных зарядов и основных свойств - аминогруппы лизина, гуанидиновые группы аргинина и имидазольные группы гистидина. Равенство положительных и отрицательных зарядов (ИЭТ) наступает при рН 4,6-4,7. Следовательно, в составе казеина преобладают дикарбоновые кислоты. Кроме того, отрицательный заряд и кислые свойства казеина усиливают гидроксильные группы фосфорной кислоты.

Синтез казеина осуществляется в молочной железе из доставляемых в нее кровью аминокислот и фосфатов.

Казеин - это фосфопротеид, в его состав входят фосфорная кислота, присоединенная моноэфирной связью к остаткам серина:

Своими полярными группами казеин связывает более 2 г воды на 1 г белка. Способность казеина связывать воду имеет большое практическое значение. От гидрофильных свойств казеина зависит устойчивость частиц белка в сыром, пастеризованном и стерилизованном молоке. В процессе высокотемпературной тепловой обработки молока происходит взаимодействие денатурированного β- лактоглобулина с казеином, в результате чего усиливаются гидрофильные свойства казеина. От интенсивности этого взаимодействия зависят структурно-механические свойства (прочность, способность отделять сыворотку) кислотного и кислотно-сычужного сгустков, образующихся при выработке кисломолочных продуктов и сыра.

Гидрофильные свойства казеина и продуктов его распада также определяют влагоудерживающую способность сырной массы при созревании сыра, то есть консистенцию готового продукта.

Казеинаткальцийфосфатный комплекс. В молоке казеин содержится в виде козеината кальция, соединенного с коллоидным фосфатом кальция в форме так называемого козеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК), образующего мицеллы почти сферической формы, состоящие из субмицелл и имеющего размеры от 40 до 300 нм.

Казеинат кальция образуется при взаимодействии ионов кальция с карбоксильными и серинфосфатными группами казеина. При этом кальций может реагировать с одной или двумя СООН и ОН - группами, например

Фосфат кальция соединяет между собой молекулы казеината кальция наподобие кальциевых мостиков между расположенными друг против друга серинфосфатными группами двух молекул.

ККФК стабилен в свежем молоке. Он сохраняет свою устойчивость при тепловой и механической обработке молока. Однако в процессе высокотемпературной обработки может происходить необратимая минерализация ККФК, а при выработке кисломолочных продуктов и сыра - наоборот, его деминерализация. При этом наблюдается нарушение мицеллярной и субмицеллярной структуры казеинат - кальцийфосфатного комплекса.

Сывороточные белки. После осаждения казеина в сыворотке молока остается 15-22% всех белков, которые называют сывороточными. Главными из них являются: α- лактоглобулин, β- лактоглобулин, иммуноглобулины и компоненты протеозопептонной фракции. Кроме них, в сыворотке содержатся лактоферрин, ферменты и другие минорные компоненты. Сывороточные белки по содержанию дефицитных незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) и цистеина являются наиболее биологически ценной частью белков молока, поэтому их использование для пищевых целей имеет большое практическое значение.

β- лактоглобулин. На его долю приходится около половины всех сывороточных белков (или 7-12% общего количества белков). В молоке находится в виде димера, состоящего из двух полипептидных цепей с молекулярной массой около 18000 каждая. При нагревании молока до температуры выше 30°С β- лактоглобулин распадается на мономеры, которые при дальнейшем нагревании агрегируют за счет образования дисульфидных связей.

Денатурированный в процессе пастеризации β- лактоглобулин образует комплексы с χ - казеином и осаждается вместе с ним при сычужной и кислотной коагуляции казеина. В денатурированном состоянии он также препятствует створаживанию молока, поэтому молоко, предназначенное для получения творога, нельзя перегревать.

β- лактоглобулин в нативном состоянии обладает способностью связывать катионы, анионы, липидные соединения и т.п. В кислой среде желудка лактоглобулин устойчив к действию пепсина и химозина. Одной из его биологических функций может быть транспортирование в кишечник важных для растущего организма кислотно-неустойчивых веществ.

α- лактальбумин занимает второе место по количественному содержанию (2-5% от общего количества белков в молоке). Он является субъединицей лактозосинтетазы секретируюших клеток молочной железы. В молоке α- лактальбумин находится в тонко диспергированном состоянии (размер частиц 15-20 нм). Он не коагулирует в изоэлектрической точке (при рН 4,2-4,5) в силу своей большой гидратированности, не свертывается под действием сычужного фермента. Он термостабилен, так как в молекуле много дисульфидных связей. Биологическая роль заключается в том, что α- лактоглобулин является специфическим белком, необходимым для синтеза лактозы из JDF - галактозы и глюкозы.

Иммуноглобулины. В обычном молоке иммуноглобулинов содержится очень мало (1,9-3,3% общего количества белка). В молозиве они составляют основную массу (до 90%) сывороточных белков. Это гликопротеиды, выполняющие функцию антител. Иммуноглобулины молока обладают резко выраженными свойствами агглютинации - склеивания микробов, чужеродных клеток, а также шариков жира. Из молозива и молока выделены три основные группы иммуноглобулинов А, М и G.

Протеозопептонная фракция - наиболее термостабильная часть сывороточных белков. Протеозопептоны не осаждаются из обезжиренного молока при рН=4,6 после нагревания до 95-100°C в течение 20 минут. Они составляют около 24% сывороточных белков и 2-6% всех белков молока. Протеозопептонная фракция неоднородна по составу, состоит из 4 компонентов, которые называют 3, 5, 8 быстрый и 8 медленный.

Компонент 3 представляет собой белок с молекулярной массой около 41000 и высоким содержанием углеводов (до 17%).

Остальные компоненты являются фосфопротеидами, образующимися из β - казеина протеиназами молока.

Лактоферрин. Это красный железосвязывающий белок, по своим свойствам похожий на трансферрин крови, но отличающийся аминокислотной последовательностью цепи. Лактоферрин представляет собой гликопротеин с молекулярной массой около 77000, обладает бактериостатическим действием по отношению к Е. coli.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: