Молоко — полноценный продукт питания. Легкая усвояемость — одно из наиболее важных свойств молока как продукта питания. Более того, молоко стимулирует усвоение питательных веществ других пищевых продуктов. Молоко обладает лечебно-профилактическими свойствами. Основное значение молока в природе заключается в обеспечении питанием рожденного молодого организма.
В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т.д.
При употреблении 1 л молока удовлетворяется суточная потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53 % — потребность в белке, на 35 % — в витаминах А, С и тиамине, на 26 % — в энергии. Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет около 65 ккал.
Самая важная задача производителей — сохранить природные свойства молока и донести их без изменения (насколько это возможно) до человека.Пищевая ценность молока обусловлена его химическим составом. Он несколько различается для молока разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий их кормления.
Белки являются наиболее ценной составной частью молока. Они составляют около 3,3 %, в том числе казеина 2,7 %, альбумина 0,4 %, глобулина 0,12 %. Казеин относится к сложным белкам фосфопротеинам и содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок и образуется молочнокислый сгусток.
Сывороточные белки — наиболее биологически ценная часть белков молока, важная для пищевых целей. Главные из них — лактоальбумин и лактоглобулин — имеют высокое содержание ростовых и защитных веществ. В коровьем молоке эти белки составляют 18% общего количества белка, в козьем их в 2 раза больше. При нагревании выше 70 °С молоко теряет часть лактоальбумина и лакто глобулина, они денатурируются и выпадают в осадок. Поэтому для освобождения молока от микробов его подвергают пастеризации при температуре не выше 70 °С. Кроме того, в состав сывороточных белков входят иммуноглобулины (1,9-3,3 % общего количества белков) — высокомолекулярные белки, выполняющие роль антител и подавляющие чужеродные белки путем склеивания микробов и других чужеродных клеток.
Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.
Жир в молоке содержится в количестве от 2,8 до 5 %. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель — шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. При разрушении оболочки свободный жир образует комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировании, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки шариков жира и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.
Молочный жир состоит из сложной смеси глицеридов). Из нескольких тысяч триглицеридов молочного жира большую часть составляют разнокислотные, поэтому жир имеет относительно низкую температуру плавления и однородную консистенцию.
Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60-75 %), среди ненасыщенных — олеиновая (около 30 %). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой — зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты — масляную, капроновую, которые обусловливают специфический вкус молочного жира. Меньшее содержание низкомолекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты — линолсвая, линолено- вая и арахидоновая.
Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость (температура плавления — 27-34 °С). Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.
Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды.
Дисахарид лактоза — основной источник энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30 % энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молоке лактоза находится в свободном состоянии в виде а- и p-форм. Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому его используют для питания молочнокислые бактерии, оздоравливаюшие среду желудка. При нагревании молока выше 95 °С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из-за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.
При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов — на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и проч.
Минеральных веществ в молоке содержится до 1 %, в их состав входит более 50 элементов. Основными из них являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Кальция в I л молока содержится 1,2 г, он необходим для формирования костей, регулирования кровяного давления. Около 22 % всего кальция молока связано с казеином, остальное количество составляют соли — фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др.
Магний выполняет такую же роль, что и кальций, и встречается в таких же солях.
Натрий и калий содержатся в виде солей (ионов), и некоторое их количество связано с казеином и оболочками шариков жира. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ион- но-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов, цитратов (соли лимонной кислоты) и др. Хлориды натрия и калия обеспечивают определенное осмотическое давление крови. Их фосфаты и карбонаты входят в состав систем, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов.
Микроэлементы в молоке (железо, медь, кремний, селен, олово, хром, свинец и др.) связаны с оболочками шариков жира (Fe, Си), казеином и сывороточными белками (Fe, Си, Zn, Mn,Al, I, Sen др.), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn,Zn), витаминов (Со), гормонов (I, Zn, Си). Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, необходимых для обмена веществ в организме.
Ферменты являются биокатализаторами для биохимических реакций. По активности некоторых ферментов можно судить о санитарно-гигиеническом состоянии сырого молока или эффективности его пастеризации. Так, в зависимости от показателя псроксидазной активности молока делают вывод об эффективности его высокотемпературной пастеризации. По каталазной пробе судят о степени загрязненности посторонней микрофлорой пастеризованных молочных продуктов.
Спонтанное прогоркание молока вследствие гидролиза жира под действием липазы (липолиз) характерно для стародойного и маститного молока. Липолиз в обычном молоке возможен после перекачивания молока, перемешивания, гомогенизации и т.п. В сырах типа рокфор, камамбер липазы микроскопических грибов создают специфический вкус и аромат в результате выделения летучих жирных кислот при разложении жира.
Гормоны присутствуют в молоке в незначительных количествах; это тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин. Эндогенные гормоны, выделяемые эндокринными железами животного, попадают в молоко из крови. Экзогенные гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т.п.
Газы, растворенные в молоке, имеют в свежем молоке уровень 60-80 мл/1 л. В этом объеме углекислого газа 50-70 %, кислорода 5-10 %, а азота 20-30 %, имеется также некоторое количество аммиака. В процессе хранения вследствие развития микроорганизмов количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается. Повышение содержания кислорода при перекачивании, транспортировании молока придает ему окисленный привкус. При пастеризации содержание кислорода и углекислого газа снижается.
Посторонние химические вещества могут попасть в молоко в результате кормления, повышенной радиации в зоне содержания животных и т.п. К вредным для человека веществам относятся примеси антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, остатки дезинфицирующих средств, бактериальные и растительные яды, радиоактивные изотопы. Их содержание не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078.
Факторы, формирующие качество, связаны с обработкой молока, которую проводят сразу же после выдаивания. Его фильтруют и охлаждают до возможно низких положительных температур. Своевременное охлаждение молока помогает продлить срок его хранения.
Поступившее на молочный завод молоко проверяют по органолептическим показателям, кислотности и содержанию жира. Принятое молоко очищают от механических примесей, затем нормализуют по жиру, т.е. снижают или повышают содержание жира, используя для этого нежирное молоко (обрат) или сливки.
При сепарировании и перекачке молока происходит частичная дестабилизация жировой эмульсии — выделение на поверхности жировых шариков свободного жира, их слипание и образование комочков жира. Для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышения ее стабильности, улучшения консистенции и вкуса молока проводят его гомогенизацию. Для этого нагретое молоко направляют в гомогенизаторы, где под высоким давлением его пропускают через узкую щель, в результате чего жировые шарики дробятся — их диаметр уменьшается в 10 раз.