Что такое молоко? (Часть 2)⁠⁠

В комментариях к первой части моё внимание обратили на то, что молоко бывает разное. Ну разумеется! Уточняю: я рассказываю о самом популярном и используемом молоке в нашей стране - о коровьем!

Итак, продолжим копаться в молоке и разбирать его на составные части. Воду и белки мы обсудили здесь: Что такое молоко? (Часть 1)

Еще один ключевой компонент молока - лактоза, 4,5-5,2%. Она выполняет главным образом энергетическую функцию – на нее приходится около 30% энергетической ценности молока. Также лактоза – один из осмотически активных компонентов молока. Осмотическое давление молока такое же, как и в крови. Оно поддерживается на определенном уровне благодаря равновесию между концентрацией лактозы и растворимыми минеральными веществами.

Лактозу называют молочным сахаром, она является дисахаридом, то-есть состоит из двух моносахаридов: глюкозы и галактозы. Эти два моносахара по отношению друг к другу являются изомерами - веществами с одинаковым составом, но разным строением. Их основным предшественником является еще один изомер - глюкоза, поступающая в молочную железу из крови животного.

Для того, чтобы усвоить лактОзу, в первую очередь нашему организму нужно расщепить её на вышеуказанные составные части. Это происходит под действием специального фермента - лактАзы, который синтезируется в клетках тонкого кишечника. Если организм синтезирует этот фермент в недостаточном количестве или не синтезирует вовсе, то возникает лактазная недостаточность и, как следствие, непереносимость лактозы. Таким образом, этим людям в целом молоко можно, а лактозу в частности нельзя.

Для получения безлактозного молока в обычное молоко на производствах добавляют фермент. Лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, которые не причинят человеку дискомфорта. Так что сам по себе состав молока не меняется, изменяется лишь форма входящих в него сахаров.

Безлактозное молоко на вкус слаще обычного. По шкале сладости сладость глюкозы и галактозы составляет 70-74 и 40-50 единиц соответственно. А сладость их соединения (лактозы) всего 16-20 единиц. Таким образом один и тот же набор химических элементов наш язык воспринимает по-разному, в зависимости от соединения.

При производстве кисломолочных продуктов на предприятиях в молоко добавляют специальные заквасочные микроорганизмы. Они с помощью лактазы перерабатывают лактозу в молочную кислоту, которая, собственно и сквашивает молоко, стимулируя формирование сгустка.

Следующий компонент молока - жир, 2,8-6%. Вообще молекулы жиров состоят из трехатомного спирта глицерола и трёх жирных кислот. Температура плавления и кристаллизации жиров зависит от видов и процентного соотношения входящих в их состав жирных кислот. Температура плавления молочного жира около 30°С, температура его кристаллизации около 20°С. Переход из твёрдого состояния в жидкое происходит постепенно. Именно поэтому сливочное масло в холодильнике твердое, на кухонном столе - пластичное, а на сковороде - жидкое.

Жиры по своей природе неполярны, то есть не имеют заряда. Именно поэтому они не способны смешиваться с водой, молекулы которой полярны и являются диполями. Для соединения жира с водой необходимы эмульгаторы - вещества, одна часть молекулы которых заряжена, а другая нет. Заряженная (гидрофильная) часть связывается с водой, а незаряженная (гидрофобная) с жиром, таким образом как бы сшивая их друг с другом.

Молочный жир – один из наиболее ценных по питательности компонентов. Он имеет желтый цвет благодаря содержащимся в нём пигментам - каротиноидам. Их содержание в молоке колеблется в зависимости от рациона и времени года. Жир находится в молоке в виде шариков. Они покрыты двухслойной оболочкой, в состав которой входят лецитин, холестерин и специальные белки - белки оболочек жировых шариков. Именно они находятся на поверхности этой конструкции и обеспечивают связь жирового шарика с водной средой.

Помимо основных компонентов - воды, белков, сахара и жиров - в молоке есть еще множество различных веществ.

Минеральные вещества, 0,7%. Они делятся на макро- и микроэлементы, и не потому, что одни большие, а другие маленькие. Макроэлементов в молоке относительно много (99,9% от общего количества). К ним, например, относятся кальций, калий, фосфор, магний, натрий, хлор, сера. Каждый из них имеет важное значение в равновесии системы. Например. кальций и фосфор входят в состав казеиновых мицелл и обеспечивают их устойчивость. Среди микроэлементов молока выделяют железо, цинк, кобальт, йод, марганец, фтор.

Витамины. Сколько всего в природе существует витаминов, пока не ясно. В зависимости от классификации разные источники выдают разные цифры. Научным сообществом на сегодняшний день признано всего 13 штук и в молоке есть почти все. Все витамины делятся на водо- и жирорастворимые. Водорастворимые витамины (С и группа В) сосредоточены в водной фазе, в обезжиренном молоке, жирорастворимые (A, D, E, F, K) - в жировой, в сливках.

Гормоны. Это химические стимуляторы, которые вырабатываются эндокринной системой организма. В небольшом количестве они попадают в молоко из крови животного и не имеют большого значения для потребителя или технологического процесса.

Ферменты. Это биологические катализаторы - вещества, ускоряющие или провоцирующие химические реакции. Их действие специфично, каждый фермент катализирует определённую реакцию. Так лактаза только расщепляет лактозу на моносахара, других задач у неё нет. Ферменты действуют при определенных температурах и рН среды. Также их активность зависит от наличия химических веществ — активаторов и ингибиторов. Роль активатора, например, могут играть некоторые витамины.

Часть ферментов молока синтезируется непосредственно в молочной железе, часть поступает из крови. Также они продуцируются микрофлорой, что приводит к росту количества ферментов в уже выдоенном молоке.

Ферменты имеют белковую природу, при температуре 60-80ºС белок денатурирует, и фермент инактивируется. Этот факт имеет большое промышленное значение. Температурная обработка молока инактивирует ферменты, компоненты молока не подвергаются превращениям и дольше сохраняются в неизменном виде, увеличивается срок годности продукта.

Соматические клетки. В многоклеточных организмах присутствуют два типа клеток: половые и соматические. Первые отвечают за размножение, а из вторых собственно и состоит организм. Все клетки постоянно обновляются, отмершие удаляются, в том числе и с биологическими жидкостями. Так в молоко попадают клетки эпителия и крови. В молоке здоровой коровы количество соматических клеток не должно превышать 500 тысяч штук в 1 мл. Увеличение их числа говорит о воспалительных процессах, в частности о заболевании маститом. Высокое содержание соматических клеток мешает переработке молока, снижает его сыропригодность.

Газы. Они попадают в молоко из организма животного, при выдаивании и обработке, а также в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В 1 л молока содержится около 50-80 мг газов: углекислый, кислород, азота, незначительное количество аммиака. В процессе хранения вследствие развития микрофлоры количество аммиака в сыром молоке увеличивается, а содержание кислорода понижается. На производствах часто используют деаэраторы, которые выгоняют из продукта лишние газы, а также летучие ароматические соединения, которые придают молоку посторонний запах. При производстве кисломолочных продуктов газы, в частности кислород, являются помехой, так как заквасочные бактерии анаэробны.

Помимо стандартного набора обязательных компонентов в молоке могут присутствовать различные посторонние вещества: пестициды, гербициды, инсектициды, радионуклиды, тяжелые металлы, токсины. Они попадают в молоко с кормом, водой или из воздуха. Также в молоке могут находится антибиотики. Основной путь их поступления - лекарственные препараты. Молоко от коровы, перенёсшей антибиотикотерапию, не должно сдаваться на перерабатывающие предприятия в течение 10 дней с момента прекращения лечения, до выведения препаратов из организма. Однако также антибиотики в незначительном количестве могут накапливаться в уже выдоенном молоке в результате деятельности некоторых микроорганизмов.

Собственно, по составу молока у меня вроде бы и всё. Если что запамятовала - извиняйте, напоминайте, обсудим) В следующем посте планирую напомнить, что молоко - это не просто набор разрозненных компонентов, а упорядоченная система, все части которой находятся в постоянном взаимодействии. Расскажу, почему крупные и тяжелые казеиновые мицеллы не оседают на дно, а лёгкие жировые шарики не всегда всплывают на поверхность.