Презентация "Химический состав молока"

1.Состав молока. Пищевая и биологическая ценность молока. Жир молока.

Химический состав молока
Химический состав молока животных непостоянен. Он изменяется в течение лактации, а также под влиянием различных факторов: рационов кормления, состояния здоровья, содержания, породы, возраста животных и пр. Средний упрощенный состав коровьего молока представлен на рисунке:

Вода
Массовая доля воды в молоке составляет 86-89%. Большая часть ее находится в свободном состоянии (83-86%), а 3-3,5% - в связанной форме.
Свободная вода – это вода, не связанная с составляющими компонентами молока, она является растворителем органических и неорганических соединений молока и участвует во всех биохимических процессах. Ее легко можно удалить, сгущая, высушивая и замораживая молоко. При температуре 100 С она переходит в парообразное состояние.
В молочных продуктах химически связанная влага представлена водой кристаллогидратов молочного сахара (C12H22O11H2O) и удаляется при нагревании гидратной формы сахара до t 125-130 C.

Сухое вещество
Сухие вещества – это вещества, которые остаются в молоке после высушивания при 103-105С до постоянной массы (жир, белки, молочный сахар, минеральные в-ва и др.). Содержание сухого остатка зависит от свойств молока и колеблется в достаточно широких пределах (составляет 11-13%).
Массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) – величина более постоянная и колеблется от 8 до 9 %. Количество СОМО получают, вычитая из количества сухих веществ процент жира. По показателю СОМО судят о натуральности молока – если ниже 8%, то молоко, вероятно, разбавлено водой.

Жиры молока
 это жиры животного происхождения, представлены  смесью сложных эфиров трехатомного спирта глицерина (триглицерид)и жирных кислот. Они прекрасно усваиваются в организме. Усвояемость молочного жира составляет от 97 до 99%.
Молочный жир (3-6%) плавится при 28-36 градусах Цельсия, что дает максимальное усвоение его организмом человека. Богат насыщенными кислотами: масляной, капроновой, каприловой, каприновой, которые находятся в недостатке в большинстве жиров животного происхождения.
Молочный жир представлен в основном триглицеридами жирных кислот. Массовая доля жира в молоке составляет 2,8-6%. Он находится в виде шариков диаметром 1-6 мкм, которые образуют с водой эмульсию типа «масло в воде».
Т застывания 18-23*С
Эмульсия жировых шариков в парном молоке достаточно устойчива. Стабильность жировой эмульсии молока обуславливается гидродинамическими и структурно-механическими факторами.
В холодном молоке жир твердый - суспензия.

Размер жировых шариков имеет практическое значение, так как определяет степень перехода жира в продукт при производстве сливок, масла, сыра, творога и других молочных продуктов.
В стабильной эмульсии или суспензии частицы остаются диспергированными в жидкой фазе, что обеспечивается присутствием тонкого слоя (оболочки) на поверхности диспергированных частиц. Этот слой образует энергетический барьер на поверхности жировых шариков, предотвращая их соединение. Как тонкодисперсные частицы жировые шарики, совершая движение, аналогичное броуновскому, сталкиваются вследствие их большого количества, что неизбежно должно повлечь за собой их слияние с образованием более крупных жировых капель. Тем не менее этого почти не происходит в молоке, не подвергавшемся интенсивной механической и тепловой обработке.
Оболочка представляет собой комплексное соединение фосфолипидов с белками. Липидно-белковый комплекс является специфическим эмульгатором в жировых шариках. Кроме того, в оболочках присутствуют стерины, жирорастворимые витамины, каротин, ферменты (ксантиноксидаза, мембранная липаза, щелочная фосфатаза и др.), металлы (медь, железо).

Изменения жира заканчиваются его омылением (расщепление на глицерин и жирные кислоты), осаливанием (окисление непредельных жирных кислот), прогорканием (окисление, восстановление или другие процессы).
Число Рейхерта – Мейссля характеризует присутствие в жире низкомолекулярных жирных кислот (масляной, валериановой, капроновой), способных растворяться в воде и испаряться при нагревании. Оно выражается количеством миллилитров 0,1 н раствора гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации растворимых летучих жирных кислот, присутствующих в 110 мл дистиллята и отгоняющихся при строго определенных условиях из 5 г анализируемого жира. Для молочного жира 20-30, для остальных 1
Числом омыления (Is) называют количество калия гидроксида выраженное в миллиграммах, необходимое для нейтрализации свободных кислот и омыления сложных эфиров, содержащихся в 1,0 г испытуемого вещества. Для молочного жира 224-235, для остальных 185-200
Йодное число выражается количеством граммов йода, необходимого для насыщения ненасыщенных жирных кислот, содержащихся в 100 г жира. Для молочного жира 20-40, для остальных 180

Липиды молока
Липиды молока состоят в основном из молочного жира и жироподобных веществ (фосфолипидов, стеринов и пр.). Молочный жир представляет собой сложную смесь липидных компонентов.
Основными источниками высокомолекулярных жирных кислот молочной железой являются триглицериды плазмы крови, которые находятся в связанном состоянии в виде комплексных соединений – липопротеинов.
Фракции β-липопротеинов и хиломикронов являются главными поставщиками триглицеридов как источников высокомолекулярных жирных кислот для синтеза молочного жира.

Липиды молока

Белки молока
Массовая доля белков в молоке колеблется от 2,8 до 4%. Белки молока разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Они необходимы для обеспечения нормального развития, а также имеют особое значение в питании людей.
В молоке обнаружена целая система белков, среди которых выделяют две главные группы: казеин и сывороточные белки (классификация белков представлена на рисунке)

Классификация белков молока
(содержание β-казеина дано вместе с γ-казеином, составляющим около 3 % от количества β-казеина)

Казеин
Казеин является основным белком коровьего молока и составляет около 80% от общего содержания белков,  а остальные  порядка 20% составляют сывороточные белки.
Казеин является основным компонентом обычного сыра.  В процессе изготовления сыра казеин осаждается под воздействием сычужного фермента. Образующийся сгусток состоит из казеина, сывороточных белков, жира, лактозы и минеральных веществ.
Способность казеина связывать воду , от чего зависит устойчивость частиц белка в сыром, пастеризованном и стерилизованном молоке. Обычно казеин подразделяется на два типа:
Сычужный казеин, получаемый ферментативным осаждением
Кислотный казеин, получаемый подкислением обезжиренного молока до изоэлектрической точки (рН 4,6-4,7)

Углеводы
В молоке содержатся простые и сложные углеводы. Простые углеводы представлены моносахаридами (глюкоза, галактоза и др.) и их производными (аминосахара, фосфаты сахаров и др.) Из моносахаридов в молоке обнаружены глюкоза, галактоза, манноза и фруктоза.
Сложные углеводы состоят в основном из дисахарида – лактозы (90 % углеводов молока) и небольшого количества других олигосахаридов. Обладая бифидогенным действием, они нормализуют микрофлору кишечника новорожденного.
Основным олигосахаридом молока является лактоза. Массовая доля ее в молоке довольно постоянна и составляет 4,5-4,9 %. Молекулы лактозы присутствуют в молоке в молекулярно-дисперсной форме. Лактоза образует истинный раствор. После удаления из молока жира и белка остается молочная сыворотка, которая представляет собой истинный раствор лактозы, минеральных солей и водорастворимых витаминов.
Химическая формула лактозы С12Н22О11 в циклическом виде представлена на рисунке:

Свойства лактозы
В молоке лактоза находится в виде двух форм – α и β. Форма α – менее растворима. Обе формы могут переходить друг в друга.
К молоке лактоза находится как в свободном, так и в связанном с белками состоянии, между ними существует динамическое равновесие.
Из перенасыщенных растворов лактоза кристаллизуется. При t ниже 93 0С она выделяется с одной молекулой кристаллизационной воды в α-гидратной форме. При t выше 93 0С – в безводной β-форме.
При нагревании водных растворов лактозы до t 100 0С происходит трансформация глюкозы во фруктозу и образуется лактулоза.
Нагревание растворов лактозы в присутствии аммиака и аминов вызывает их легкое побурение, это объясняется образованием в результате реакции Майара веществ темного цвета с ярко выраженным привкусом карамелизации – меланоидинов.
Гидролиз лактозы может быть осуществлен ферментативным путем - с помощью лактазы.
Ферментативный гидролиз и глубокий распад (брожение) лактозы происходит в молоке и сыворотке под действием ферментов дрожжей, молочнокислых и др. бактерий. В зависимости от образующихся продуктов различают молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое и др. виды брожения.

Минеральные вещества
Минеральные вещества поступают в организм животного и переходят в молоко главным образом из кормов и минеральных добавок.
Минеральные вещества находятся в молоке в основном в виде солей.
Исследование мин. состава золы молока показало наличие в ней более 50 элементов: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Al, I, Mo и т.д.
Основными минеральными веществами молока являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор, и сера. Ca и P – это наиболее важные макроэлементы молока. Они содержатся в молоке в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях.

Витамины молока
Витамины молока представлены водо- и жирорастворимыми витаминами – всего около 25 наименований.
Витаминный состав молока зависит от времени года, от тех кормов которые получают животные. Так, например, летом витаминный состав молока богат витамином A, D, E, а в зимний период этих витаминов значительно меньше (примерно в 20 раз).

Ряд витаминов синтезируется в кисломолочных продуктах в результате процессов, протекающих при их производстве, а некоторые витамины поступают в сырое молоко из организма коров.

Жирорастворимые витамины молока: A, D, E, K

Водорастворимые витамины молока: витамины группы B: B1, B2, B3, B6,B12, витамины PP, C, H.

Вывод: хотя изначально сырое молоко и богато витаминами, к сожалению, большая часть из них разрушается при нагревании свыше 40 градусов Цельсия, пастеризации, стерилизации, не говоря уже о варке каши, приготовлении какао и другие длительных процессах нагревания.

Органические кислоты
в составе молока
Представлены лимонной кислотой (участвует в формировании свойственного кисломолочным изделиям запаха) и сиаловой кислотой (влияет на деятельность бифидобактерий в нашем организме).

Ферменты
Ферменты молока представлены:

- гидролитическими (липаза, фосфотаза, лактаза, группа ферментов под общим названием протеазы);
- окислительно-восстановительными группами ферментов (редуктаза, пероксидаза, каталаза).

• Липаза - наверное, самый известный фермент. Он отвечает за расщепление жиров, но липаза молока неустойчива к длительной термообработке при температуре от 80 градусов Цельсия и свыше данной температуры становится неактивной по отношению к жирам.

• Фосфатаза (участвует в расщеплении эфиров фосфорной кислоты) – имеет значение при взятии фосфатазной пробы при контроле качества молока – проверке молока на качество пастеризации.

• Лактаза – тот самый фермент, отсутствие которого в нашем организме говорит о непереносимости молока. Он отвечает за расщепления молочного сахара лактозы до моносахаридов: глюкозы и галактозы.

Интересный факт: лактазы нет в только что выдоенном молоке, она синтезируется позже молочнокислыми бактериями!
• Протеазы – это ферменты, которые превращает белки в аминокислоты, расщепляя их до мономеров.

Окислительно-восстановительные
ферменты молока
• Редуктаза – определяет, какое количество бактерий находится в молоке. По «редуктазной пробе» определяют обсемененность непастеризованного молока бактериями. Проба основана на том, что бактерии в результате своей жизнедеятельности выделяют этот фермент в окружающую среду. Количество бактерий в 1 мл молока определяет его качество и класс.

Например если в 1 мл молока содержится до 5 млн бактерий, то качество молока определяется как хорошее и класс ему присваивается первый.
Если в 1 мл молока обнаруживается от 0,5 до 4 млн бактерий, то его качество уже оценивают как удовлетворительное и присваивают ему 2 класс.
И так до 4-го класса, где бактерий 1 в 1 мл молока насчитывается более 20 млн. Такое молоко признается очень плохим, обсемененным.

• Пероксидаза – фермент, который подвержен разрушения при термической обработке молока свыше 75-80 градусов Цельсия. Отсутствие данного фермента – показательно правильной тепловой обработки молока.

• Каталаза – показатель загрязненности молока в результате болезней коровы. По «каталазной пробе» выявляют маститное молоко.

Иммунные тела молока


Изначально они присутствуют в большом количестве в молозиве и призваны формировать иммунитет детеныша.
Иммунные тела в молоке представлены соединениями, обуславливающими его бактерицидные свойства:

• антиоксинами
• агглютинами
• лизинами
• опсонинами

Но, к сожалению, такими свойствами обладает только термически необработанное молоко. Так как при повышении температуры до 65-70 градусов Цельсия они разрушаются.

Гормоны в молоке


В молоке присутствуют гормоны, попадающие туда непосредственно из организма животного.

Это:

- пролактин (гормон, способствующие появлению молока у матери);
- тироксин (гормон – регулятор липидного обмена и вообще обменных процессов в организме);
- окситоцин (гормон, стимулирующий начало родовой деятельности, сокращение мышц гладкой мускулатуры матки, усиливает действие пролактина).

Другие вещества молока

Газы. Всего 50-70 мл на 1 мл молока: из них 50-70% углекислого газа, 20-30% азота и 5-10% кислорода. Также в молоке может содержаться небольшое количество аммиака.

Пигменты. Содержащиеся в молоке каротины и ксантофиллы обуславливают его молочно-бежевый оттенок.

Антибиотики

Антибиотики, присутствующие в молоке, бывают двух видов:

1. Антибиотики, введенные в организм животного при лечении: пенициллин, левомицетин, стрептомицин, тетрациклин.

Согласно техническому регламенту они не должны содержаться в молоке и молочных продуктах!

2. Актибиотики, синтезируемые самим организмом коровы: лизоцим, лактенин, низин. Их содержание допускается и в молоке, и в молочных продуктах.

 

Энергетическая , пищевая и биологическая ценность молока
Молоко представляет собой биологическую жидкость, которая образуется в молочной железе млекопитающих( для производства 12 л-нужно перегнать 6000л крови через вымя) и предназначена для вскармливания новорожденных. Представляет полидисперсную систему.
Пищевая ценность молока состоит в том, что оно содержит все необходимые для человеческого организма питательные вещества - (белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины, воду) в хорошо сбалансированных соотношениях и легкоперевариваемой форме.
По переваримости и сбалансированности аминокислотного состава белки молока относятся к наиболее биологически ценным. Их переваримость (усвояемость) составляет 96-98%.
Пищевая ценность молочных белков повышается благодаря связям белковых молекул с витаминами (особенно группы В), минеральными солями (Са, Mg, K, Na), а также липидами, улучшающими усвоение отдельных аминокислот организма.

Пищевая ценность молочного жира
По сравнению с другими жирами животного происхождения молочный жир лучше усваивается в организме человека.
Коэффициент переваримости молочного жира составляет 97-99 %. Ценность липидов молока определяется наличием в них фосфолипидов, которые относятся к биологически активным веществам, участвующим в синтезе белков, и составляют основную массу липидов мозга.
Липиды молока являются носителями жирорастворимых витаминов А, Д, Е и К, которых мало в других жирах.

Пищевая ценность углеводов
В молоке содержится довольно много углеводных компонентов, из которых 90% приходится на долю лактозы – углевода, характерного только для молока.
Лактоза является источником энергии, необходимой для работы сердца, печени, почек, входит в состав клеток, коферментов, витаминов, участвует в синтезе белков и жиров, имеет важное значение для внутриклеточного обмена.
Разлагаясь в кишечнике до молочной кислоты, лактоза способствует жизнедеятельности микрофлоры, тормозящей развитие гнилостных процессов.
Степень усвоения молочного сахара в организме человека составляет 98%. Лактоза способствует также лучшему усвоению кальция.

Пищевая ценность минеральных веществ
Молоко служит источником минеральных веществ, которые поддерживают кислотно-щелочное равновесие в тканях .
Из микроэлементов наибольшее значение имеют Са, Р, К, Nа, Mg, S, Сl. Больше половины всех минеральных веществ молока составляют соли Са и Р.
Са участвует в формировании костной и др. тканей, способствует свертыванию крови, влияет на липидный обмен, активизирует многие ферменты, регулирует мышечную и нервную деятельность, а также проницаемость клеточных мембран.
Фосфор входит в состав белка всех клеток организма, создает внутренний источник мускульной энергии, является составной частью нервной ткани и клеток мозга.

Биологическая ценность
Наиболее ценные для человека – серосодержащие аминокислоты – метионин, участвующий в кроветворении, а также образовании холина и фосфолипидов; триптофан – в синтезе тканей; лизин – в кроветворении и процессах обмена веществ в организме.

Энергетическая ценность: 60 ккал 250 кДж

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!