Взгляд в молоко

Состав молочного жира. Размер 0,1 — 20 мкм. Средний размер 3 — 4 мкм.

Если молоко оставить на некоторое время в емкости, жир поднимется и образует слой сливок на поверхности

Химическая структура молочного жира

Молочный жир является жидким, когда молоко выходит из вымени при 37 ° C.Это означает, что жировые шарики могут легко изменить свою форму при воздействии умеренной механической обработки — например, при перекачивании и протекании по трубам — без высвобождения из своих мембран.
Все жиры относятся к группе химических веществ, называемых сложными эфирами, которые представляют собой соединения спиртов и кислот. Молочный жир представляет собой смесь различных сложных эфиров жирных кислот, называемых триглицеридами, которые состоят из спирта, называемого глицерином, и различных жирных кислот. Глицериды составляют почти 99% молочного жира.
Молекула жирной кислоты состоит из углеводородной цепи и карбоксильной группы (формула RCOOH). В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны в цепь одинарными связями, тогда как в ненасыщенных жирных кислотах в углеводородной цепи имеется одна или несколько двойных связей, см. Рис. 2.19. Каждая молекула глицерина может связывать три молекулы жирных кислот, и, поскольку эти три молекулы не обязательно должны быть одного и того же типа, количество различных глицеридов в молоке чрезвычайно велико, см. Рис. 2.20.
В таблице 2.4 перечислены наиболее важные жирные кислоты триглицеридов молочного жира.

Молекулярные и структурные формулы стеариновой и олеиновой кислот

Молочный жир представляет собой смесь различных жирных кислот и глицерина.

Температура плавления жира

Таблица 2.4 показывает, что четыре наиболее распространенных жирных кислоты в молоке — это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты.
Первые три твердые, а последний жидкий при комнатной температуре.Как показывают приведенные цифры, относительные количества различных жирных кислот могут значительно различаться. Это изменение влияет на твердость жира. Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот, например пальмитиновой кислоты, будет твердым; с другой стороны, жир с высоким содержанием олеиновой кислоты с низкой температурой плавления делает масло мягким.
Определение количества отдельных жирных кислот представляет чисто научный интерес. Для практических целей достаточно определить одну или несколько констант или индексов, которые предоставляют определенную информацию о составе жира.

Таблица 2.4

Основные жирные кислоты в молоке

Йодное число

Жирные кислоты с одинаковым числом атомов C и H, но с разным числом одинарных и двойных связей имеют совершенно разные характеристики. Наиболее важным и наиболее широко используемым методом определения их специфических характеристик является измерение йодного числа (IV) жира. Йодное число указывает процент йода, который жир может связывать. Йод захватывается двойными связями ненасыщенных жирных кислот.Поскольку олеиновая кислота является наиболее распространенной из ненасыщенных жирных кислот, которые являются жидкими при комнатной температуре, йодное число в значительной степени является мерой содержания олеиновой кислоты и, следовательно, мягкости жира.
Йодное число молочного жира обычно колеблется от 24 до 46. Вариации зависят от того, что едят коровы. Зеленые пастбища летом способствуют высокому содержанию олеиновой кислоты, поэтому летний молочный жир является мягким (высокое йодное число). Некоторые кормовые концентраты, такие как подсолнечный жмых и льняной жмых, также производят мягкий жир, в то время как кокосовый и пальмовый жмых и ботва корнеплодов образуют твердый жир.Таким образом, можно влиять на консистенцию молочного жира, выбирая для коров подходящую диету.
На рис. 2.21 показан пример того, как йодное число молочного жира может изменяться в течение года (Швеция).

Рис 2.21

Йодное число в разное время года. Йодное число является мерой содержания олеиновой кислоты в жире

Жир с высоким содержанием тугоплавких жирных кислот твердый.
Жир с высоким содержанием легкоплавких жирных кислот мягкий.

Показатель преломления

Количество различных жирных кислот в жире также влияет на то, как он преломляет свет. Поэтому обычной практикой является определение показателя преломления жира, который затем можно использовать для расчета йодного числа. Это быстрый метод оценки твердости жира.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Вместо анализа йодного числа или показателя преломления соотношение насыщенных жиров и ненасыщенных жиров можно определить с помощью импульсного ЯМР.При желании можно использовать коэффициент преобразования для преобразования значения ЯМР в соответствующее йодное число.
Метод ЯМР также можно использовать для определения степени кристаллизации жира в зависимости от времени кристаллизации. Было показано, что кристаллизация жира занимает много времени в 40% сливках, охлажденных с 60 ° C до 5 ° C. Необходимо время кристаллизации не менее двух часов, а доля кристаллизованного жира составляет 65% от общего количества, см. Рисунок 2.22.
Также было отмечено, что только от 15 до 20% жира кристаллизовалось через две минуты после достижения 5 ° C.Значение ЯМР молочного жира обычно колеблется от 30 до 41

Кристаллизация жира

Во время процесса кристаллизации жировые шарики находятся в очень чувствительном состоянии и легко повреждаются и вскрываются даже при умеренной механической обработке.
Исследования под электронным микроскопом показали, что жир кристаллизуется в виде мономолекулярных сфер, см. Рис. 2.22. В то же время происходит фракционирование, так что триглицериды с наивысшими температурами плавления образуют внешние сферы.Поскольку кристаллизованный жир имеет меньший удельный объем, чем жидкий жир, внутри глобул возникают напряжения, что делает их особенно нестабильными и подверженными разрушению в период кристаллизации. В результате жидкий жир выделяется в молочную сыворотку, вызывая образование комков, в которых свободный жир склеивает неразрушенные глобулы (то же явление, что и при производстве масла). При кристаллизации жира выделяется тепло плавления, которое несколько повышает температуру (сливки 40%, охлажденные с 60 ° C до 7-8 ° C, становятся на 3-4 ° C теплее в период кристаллизации).
Важно помнить об этом важном свойстве молочного жира при производстве сливок различного назначения.

Рис 2.22

Кристаллизация молочного жира — это экзотермическая реакция, что означает, что химическая реакция сопровождается выделением тепла. Кривая кристаллизации основана на анализе, проведенном методом ЯМР.

Белки в молоке

Рис 2.23

Модель белковой молекулы цепи аминокислот, амино и карбоксильных групп.

Белки — важная часть нашего рациона. Белки, которые мы едим, расщепляются на более простые соединения в пищеварительной системе и в печени. Эти соединения затем переносятся в клетки тела, где они используются в качестве строительного материала для создания собственного белка организма. Подавляющее большинство химических реакций, происходящих в организме, контролируется определенными активными белками, ферментами.
Белки — это гигантские молекулы, состоящие из более мелких единиц, называемых аминокислотами, рисунок 2.23. Белковая молекула состоит из одной или нескольких взаимосвязанных цепочек аминокислот, в которых аминокислоты расположены в определенном порядке. Молекула белка обычно содержит около 100-200 связанных аминокислот, но известно, что как меньшее, так и гораздо большее количество составляют молекулу белка

Аминокислоты

Рис 2.24

Строение общей аминокислоты. R на рисунке обозначает органический материал, связанный с центральным атомом углерода

Аминокислоты на Рисунке 2.24 являются строительными блоками, образующими белок, и они отличаются одновременным присутствием в молекуле одной аминогруппы (–NH ₂ ) и одной карбоксильной группы (–COOH). Белки образуются из определенного вида аминокислот, α-аминокислот, , то есть тех, которые имеют как аминогруппу, так и карбоксильную группу, связанные с одним и тем же атомом углерода, α-углеродом. Аминокислоты принадлежат к группе химических соединений, которые могут выделять ионы водорода в щелочных растворах и поглощать ионы водорода в кислых растворах.Такие соединения называются амфотерными электролитами или амфолитами.

Таким образом, аминокислоты могут находиться в трех состояниях:

1. Отрицательно заряженные в щелочных растворах
2. Нейтральные при равных + и — зарядах
3. Положительно заряженные в кислотных растворах

Белки состоят из 20 аминокислот. Важным фактом в отношении питания является то, что восемь (девять для младенцев) из 20 аминокислот не могут быть синтезированы человеческим организмом. Поскольку они необходимы для поддержания правильного обмена веществ, их необходимо снабжать пищей.Их называют незаменимыми аминокислотами, , и все они присутствуют в молочном белке.
Тип и порядок аминокислот в молекуле белка определяют природу белка. Любое изменение аминокислот в зависимости от типа или места в молекулярной цепи может привести к получению белка с другими свойствами.
Поскольку возможное количество комбинаций из 20 аминокислот в цепи, содержащей 100-200 аминокислот, очень велико, количество белков с различными свойствами также очень велико.На рисунке 2.24 показана модель аминокислоты. Как упоминалось ранее, аминокислоты содержат как слабощелочную аминогруппу (–NH ₂ ), так и слабокислую карбоксильную группу (–COOH). Эти группы связаны с боковой цепью (R).
Если боковая цепь полярна, обычно преобладают водопритягивающие свойства основных и кислотных групп в дополнение к полярной боковой цепи, и вся аминокислота будет притягивать воду и легко растворяться в воде. Такая аминокислота получила название гидрофильная (водолюбивая).
Если, с другой стороны, боковая цепь представляет собой углеводород, не содержащий гидрофильных радикалов, свойства углеводородной цепи будут преобладать. Длинная углеводородная цепь отталкивает воду и делает аминокислоту менее растворимой или совместимой с водой. Такая аминокислота называется гидрофобной (водоотталкивающей).
Если в углеводородной цепи присутствуют определенные радикалы, такие как гидроксил (–ОН) или аминогруппы
(–NH ₂ ), ее гидрофобные свойства будут изменены в сторону более гидрофильных.Если в одной части белковой молекулы преобладают гидрофобные аминокислоты, эта часть будет обладать гидрофобными свойствами. Агрегация гидрофильных аминокислот в другой части молекулы аналогичным образом придает этой части гидрофильные свойства. Таким образом, белковая молекула может быть гидрофильной, гидрофобной, промежуточной или локально гидрофильной и гидрофобной.
Некоторые молочные белки демонстрируют очень большие различия в молекулах в отношении совместимости с водой, и некоторые очень важные свойства белков зависят от таких различий.
Гидроксильные группы в цепях некоторых аминокислот в казеине могут быть этерифицированы фосфорной кислотой. Такие группы позволяют казеину связывать ионы кальция или коллоидный гидроксифосфат кальция, образуя прочные мостики между молекулами или внутри них.

Электрический статус молочных белков

Боковые цепи некоторых аминокислот в молочных белках заряжены, что определяется pH молока. Когда pH молока изменяется добавлением кислоты или основания, распределение заряда белков также изменяется.Электрический статус молочных белков и полученные свойства показаны на рисунках 2.25–2.28.
При нормальном pH молока (≈ 6,6) молекула белка имеет чистый отрицательный заряд, рис. 2.25. Молекулы белка остаются разделенными, потому что одинаковые заряды отталкивают друг друга.
Если добавить ионы водорода, рис. 2.26, они адсорбируются молекулами белка. При значении pH, при котором положительный заряд белка равен отрицательному заряду, т.е. когда количество групп NH ₃ ⁺ и COO ^— на боковых цепях одинаково, чистый общий заряд белка равно нулю.Молекулы белка больше не отталкивают друг друга, но положительные заряды на одной молекуле соединяются с отрицательными зарядами на соседних молекулах, и образуются большие кластеры белка. Затем белок осаждается из раствора. Значение pH, при котором это происходит, называется изоэлектрической точкой белка.
В присутствии избытка ионов водорода молекулы приобретают чистый положительный заряд, как показано на рис. 2.27. Затем они снова отталкиваются друг от друга и остаются в растворе.Если же, с другой стороны, добавляется сильный щелочной раствор (NaOH), все белки приобретают отрицательный заряд и растворяются.

Белковая молекула при pH 6,6 имеет чистый отрицательный заряд.

Молекулы белка при pH ≈ 4,6, изоэлектрическая точка.

Молекулы белка при pH ≈ 1

Молекулы белка при pH ≈ 14

Классы молочных белков

Молоко содержит сотни видов белков, большинство из них в очень небольших количествах.Белки можно классифицировать различными способами в зависимости от их химических или физических свойств и их биологических функций. Старый способ группировки белков молока на казеин, альбумин и глобулин уступил место более адекватной системе классификации. В таблице 2.5 приведен сокращенный список белков молока в соответствии с современной системой. Незначительные группы белков были исключены для простоты.
Сывороточный протеин — это термин, который часто используется как синоним белков молочной сыворотки, но его следует зарезервировать для белков сыворотки, полученных в процессе производства сыра.Помимо белков молочной сыворотки, сывороточный белок также содержит фрагменты молекул казеина. Некоторые из белков сыворотки молока также присутствуют в сыворотке в более низких концентрациях, чем в исходном молоке. Это происходит из-за тепловой денатурации во время пастеризации молока перед сыром. Три основные группы белков молока различаются по своему поведению и форме существования. Казеины легко осаждаются из молока различными способами, в то время как белки сыворотки обычно остаются в растворе.Белки мембран жировых глобул прилипают, как следует из названия, к поверхности жировых глобул и высвобождаются только за счет механического воздействия, например, . взбивая сливки в масле.

Казеин

Казеин представляет собой смесь нескольких компонентов (таблица 2.5) и является доминирующим классом белков молока, составляя около четырех пятых белков молока. Существует четыре основных подгруппы казеина: _s1 -казеин, _s2 -казеин, κ-казеин и β-казеин, которые все гетерогены и состоят из нескольких генетических вариантов.Генетические варианты белка отличаются друг от друга всего несколькими аминокислотами.
Казеины самоассоциируются и образуют большие кластеры, называемые мицеллами. Мицеллы состоят из сотен и тысяч отдельных белковых молекул казеина и имеют размер от 50 до 500 нм. Поскольку мицеллы имеют коллоидные размеры, они способны рассеивать свет, а белый цвет обезжиренного молока в значительной степени обусловлен светорассеянием мицеллами казеина.

Таблица 2.5

Концентрация белков в молоке

Мицеллы казеина

Инжир.2,29

Нанокластерная модель мицелл казеина.

Рис. 2.30

Модель с двойным переплетом

Рис. 2.31

Субмицеллярная модель мицеллы казеина. Ссылка: Обзор моделей Слэттери и Эварда (1973), Шмидта (1982) и Уолстры (1990) в соответствии с Роллемой (1992). Rollema H.S. (1992) Казеиновая ассоциация и образование мицелл, стр. 63-111. Elsevier Science Publications Ltd.

Рис. 2.32

Процент β — казеина, не связанного с мицеллами, после выдерживания молока в течение примерно 24 часов при различной температуре (см.Взято из Walstra, Wouters and Geurts 2006, Dairy Science and Technology).

Мицеллы казеина имеют важное значение для свойств молока. Они в значительной степени определяют физическую стабильность молочных продуктов при нагревании и хранении, необходимы при производстве сыра и определяют реологические свойства ферментированных и концентрированных молочных продуктов.
Мицеллы казеина представляют собой довольно плотные агрегаты с небольшими участками фосфата кальция, который связывает мицеллы вместе, придавая мицеллам открытую пористую структуру.Удаление фосфата кальция (CCP — коллоидный фосфат кальция), например подкислением или добавлением ЭДТА или цитратов приводит к распаду мицелл. Распад также происходит, когда pH становится больше 9. Внутренняя структура мицеллы казеина является предметом споров в течение долгого времени и до сих пор полностью не изучена. Предлагаются три основные модели: модель нанокластера, модель двойного связывания и модель субмицелл.
Однако существует консенсус по некоторым характеристикам.Мицеллы представляют собой частицы примерно сферической формы со средним диаметром около 150 нм, но с большим разбросом размеров. Α _, — и β-казеины в основном сосредоточены в середине мицеллы, в то время как κ-казеин преобладает на поверхности. Вокруг мицеллы имеется «волосяной слой», состоящий в основном из С-концевого конца κ — казеина, который выступает на 5-10 нм от поверхности мицеллы. Выступающая κ-казеиновая цепь является гидрофильной и отрицательно заряженной и вносит основной вклад в стерическую стабильность мицелл.Если волосяной слой удален, например, при добавлении этанола или гидролизе, индуцированном сычужным ферментом, коллоидная стабильность мицеллы изменяется, и мицеллы агрегируются или осаждаются. Кроме того, общепринято, что существуют «нанокластеры» фосфата кальция, которые имеют диаметр примерно 3 нм и содержат большую часть фосфата и кальция в мицелле. Силы, удерживающие мицеллы вместе, представляют собой гидрофобные взаимодействия между группами белков, поперечные связи между пептидными цепями с помощью нанокластеров и ионных связей.
Модель нанокластера (рис. 2.29, Holt 1992, De Knuif and Holt 2003) описывается как запутанная сеть гибких молекул казеина, образующих гелеобразную структуру, соединенную через нанокластеры фосфата кальция.

Модель двойного связывания (рис. 2.30) была предложенный Хорном (1998), который предполагает, что баланс как гидрофобных взаимодействий между молекулами казеина, так и сшивания с коллоидным фосфатом кальция удерживает мицеллу.

Модель субмицелл (Morr 1967; Slattery and Evard 1973; Walstra 1999) предполагает, что мицелла казеина построена из более мелких мицелл, субмицелл диаметром около 10-15 нм, которые связаны вместе кластерами фосфата кальция (см. фигура 2.31.

Структура мицелл казеина не фиксированная, а динамическая. Мицелла казеина и ее окружение продолжают обмениваться компонентами. Он реагирует на изменения мицеллярной среды, температуры, pH и давления.

Если гидрофильный выступающий конец цепи κ — казеина на поверхности мицелл расщепляется, например из-за сычужного фермента мицеллы теряют растворимость и начинают агрегировать и образовывать казеиновый творог. В неповрежденной мицелле имеется избыток отрицательных зарядов, поэтому они отталкиваются друг от друга.Молекулы воды, удерживаемые гидрофильными участками κ — казеина, составляют важную часть этого баланса. Если удалить гидрофильные участки, вода начнет покидать структуру. Это дает притягивающим силам возможность действовать. Образуются новые связи, одна из которых солевого типа, где активен кальций, а вторая — гидрофобного типа. Эти связи затем улучшат отвод воды, и структура окончательно превратится в плотный творог.
На мицеллы отрицательно влияет низкая температура, при которой цепи β-казеина начинают диссоциировать, и КПК покидает структуру мицелл, где он существовал в коллоидной форме, и переходит в раствор.Объяснение этого явления состоит в том, что b-казеин является наиболее гидрофобным казеином и что гидрофобные взаимодействия ослабляются при понижении температуры. Мицеллы распадаются, и объем мицелл казеина увеличивается. Потеря CCP вызывает более слабое притяжение между отдельными молекулами казеина. Эти изменения делают молоко менее подходящим для производства сыра, так как они приводят к более длительному сычужному времени и более мягкому творогу.
β-казеин также легче гидролизуется различными протеазами в молоке после выхода из мицеллы.Гидролиз β — казеина до γ — казеина и протеозопептонов означает более низкий выход при производстве сыра, поскольку фракции протеозопептона теряются в сыворотке. Распад β-казеина может также привести к образованию горьких пептидов, вызывая проблемы с неприятным запахом в молочных продуктах.

Эти изменения происходят медленно и более или менее завершаются примерно через 24 часа при 5 ° C. График на Рисунке 2.32 показывает приблизительное количество β-казеина (в%), которое покидает мицеллу в течение 24 часов хранения.При последующем нагревании сырого или пастеризованного охлажденного молока до 62-65 ° C в течение примерно 20 секунд b — казеин и фосфат кальция частично превращаются в мицеллы, тем самым, по крайней мере, частично восстанавливая исходные свойства молока

При увеличении При повышении температуры мицеллы несколько сокращаются и количество ХПК увеличивается. Когда белки сыворотки присутствуют во время нагревания, белки сыворотки связываются с мицеллами казеина во время их тепловой денатурации, и они в значительной степени связываются с поверхностью мицелл.Одним из примеров является ассоциация β-лактоглобулина с κ-казеином во время термической обработки. Большинство этих ассоциаций не может быть устранено охлаждением.

Осаждение казеина

Одним из характерных свойств казеина является его способность выпадать в осадок. Из-за сложной природы молекул казеина и мицелл, образованных из них, осаждение может быть вызвано множеством различных агентов. Следует отметить, что существует большая разница между оптимальными условиями осаждения казеина в мицеллярной и немицеллярной формах, e.грамм. в виде казеината натрия. Следующее описание относится в основном к осаждению мицеллярного казеина.

• Осаждение кислотой
• Осаждение ферментами

Осаждение кислотой

Уровень pH упадет, если в молоко добавить кислоту или если в молоко появятся кислые бактерии. позволяют расти в молоке. Это изменит среду мицелл казеина двумя способами. Ход событий показан на рисунке 2.33. Во-первых, коллоидный гидроксифосфат кальция, присутствующий в мицелле казеина, растворяется и образует ионизированный кальций, который проникает в структуру мицелл и создает прочные внутренние кальциевые связи. Во-вторых, pH раствора приближается к изоэлектрическим точкам отдельных видов казеина.
Оба метода действия инициируют изменения внутри мицелл, начиная с роста мицелл посредством агрегации и заканчивая более или менее плотным сгустком. В зависимости от конечного значения pH этот коагулят будет содержать либо казеин в солевой форме, либо казеин в его изоэлектрическом состоянии, либо и то, и другое.
Изоэлектрические точки компонентов казеина зависят от других ионов, присутствующих в растворе. Теоретические значения, действительные при определенных условиях, составляют pH от 5,1 до 5,3. В солевых растворах, как и в молоке, диапазон оптимального осаждения составляет pH от 4,5 до 4,9. Практическое значение для осаждения казеина из молока составляет pH 4,6.
Если к осажденному изоэлектрическому казеину добавить большой избыток гидроксида натрия, повторно растворенный казеин превратится в казеинат натрия , частично диссоциированный на ионы.PH кисломолочных продуктов обычно находится в диапазоне 3,9-4,5, что находится на кислой стороне изоэлектрических точек. При производстве казеина из обезжиренного молока с добавлением серной или соляной кислоты значение pH часто составляет 4,6.

Примечание: Если к данному коагулюму добавить большой избыток кислоты, казеин снова растворяется, образуя соль с кислотой. Если используется соляная кислота, раствор будет содержать гидрохлорид казеина, частично диссоциированный на ионы.

Осаждение ферментами

Аминокислотная цепь, образующая молекулу κ — казеина, состоит из 169 аминокислот.С ферментативной точки зрения связь между аминокислотами 105 (фенилаланин) и 106 (метионин) легко доступна для многих протеолитических ферментов.
Некоторые протеолитические ферменты атакуют эту связь и расщепляют цепь. Растворимый амино-конец содержит аминокислоты от 106 до 169, в которых преобладают полярные аминокислоты и углевод, что придает этой последовательности гидрофильные свойства. Эта часть молекулы κ-казеина называется гликомакропептидом и выделяется в сыворотку при производстве сыра.

Оставшаяся часть κ — казеина, состоящая из аминокислот с 1 по 105, нерастворима и остается в твороге вместе с α _, — и β — казеином. Эта часть называется пара-κ-казеином.
Образование сгустка происходит из-за внезапного удаления гидрофильных макропептидов и, как следствие, дисбаланса межмолекулярных сил. Связи между гидрофобными участками начинают развиваться и усиливаются кальциевыми связями, которые развиваются, когда молекулы воды в мицеллах начинают покидать структуру.Этот процесс обычно называют фазой коагуляции и синерезиса.
Расщепление связи 105-106 в молекуле κ-казеина часто называют первичной фазой действия сычужного фермента, в то время как фаза коагуляции и синерезиса называется вторичной фазой. Существует также третичная фаза действия сычужного фермента, когда сычужный фермент атакует компоненты казеина в более общем смысле. Это происходит во время созревания сыра.
Продолжительность трех фаз определяется в основном pH и температурой.Кроме того, на вторичную фазу сильно влияет концентрация ионов кальция и состояние мицелл в отношении отсутствия или присутствия денатурированных белков молочной сыворотки на поверхности мицелл.

Рис 2.33

Три упрощенных стадии воздействия на казеин кислотой и щелочью соответственно.

Сывороточные протеины

Сывороточный протеин — это название, обычно применяемое к белкам молочной сыворотки.
Если казеин удаляется из обезжиренного молока методом осаждения, например добавлением минеральной кислоты, в растворе остается группа белков, которые называются белками молочной сыворотки.Пока они не денатурируются под воздействием тепла, они не осаждаются в своих изоэлектрических точках.
Когда молоко нагревается, некоторые сывороточные белки денатурируют и образуют комплексы с казеином, тем самым снижая способность казеина к атаке сычужным ферментом и связыванию кальция. Творог из молока, нагретого до высокой температуры, не выделяет сыворотку, как обычный сырный творог, из-за меньшего количества казеиновых мостиков внутри и между молекулами казеина.
Сывороточные белки в целом и α-лактальбумин в частности имеют очень высокую пищевую ценность.Их аминокислотный состав очень близок к тому, что считается биологическим оптимумом. Производные сывороточного протеина широко используются в пищевой промышленности.

α-лактальбумин
Этот белок можно рассматривать как типичный сывороточный белок. Он присутствует в молоке всех млекопитающих и играет важную роль в синтезе лактозы в вымени.

β-лактоглобулин
Этот белок содержится только у копытных животных и является основным компонентом сывороточного белка коровьего молока.Если молоко нагревается до температуры выше 60 ° C, начинается денатурация, где реакционная способность серы-аминокислоты β-лактоглобулина играет заметную роль. Серные мостики начинают формироваться между молекулами β-лактоглобулина, между одной молекулой β-лактоглобулина и молекулой κ-казеина и между β-лактоглобулином и α-лактальбумином. При высоких температурах постепенно выделяются сернистые соединения, такие как сероводород. Эти сернистые соединения отвечают за «приготовленный» вкус молока, прошедшего термическую обработку.

α-лактальбумин
β-лактоглобулин
Сывороточный альбумин
Иммуноглобулин

Иммуноглобулины и родственные им минорные белки

Рис 2.34

Схема двух иммуноглобулинов Ref. ПФ. Фокс и П.Л.Х. Максуини, Молочная химия и биохимия, 1998.

Эта группа белков чрезвычайно разнородна, и лишь некоторые из ее членов были подробно изучены, рис. 2.34.
Иммуноглобулины — это антитела, синтезируемые в ответ на стимуляцию специфическими антигенами.Они конкретно присутствуют в крови. Их содержание в коровьем молоке низкое, но некоторые из них присутствуют в более высоком уровне в молозиве и грудном молоке. Они также могут действовать против «частиц», таких как бактерии, вирусы и даже жировые шарики, и флокулировать их — реакция, называемая агглютинацией. Таким образом, бактерии также могут флокулироваться на жировых шариках и накапливаться в слое сливок. Когда микроорганизмы флокулируются, их рост и действие могут быть значительно подавлены.
Реакция агглютинации специфична по отношению к определенному антигену.Однако некоторые агглютинаты неспецифичны, особенно в случае так называемого криоосаждения — агглютинации, которая происходит в холодном молоке при температуре ниже 37 ° C. Участвующие белки называются криоглобулинами. Агглютинины инактивируются при термической обработке, и их способность флокулировать частицы исчезает. По этой причине в пастеризованном молоке не происходит агглютинации.
В будущем многие важные вещества, вероятно, будут выделены в промышленных масштабах из молочной сыворотки или молочной сыворотки.Лактоферрин и лактопероксидаза — вещества, которые можно использовать в фармацевтической и пищевой промышленности, и в настоящее время их выделяют из сыворотки с помощью коммерческого процесса. Лактоферрин также является ингибитором бактерий, включая B. stearothermophilus и B. subtilis . Подавление вызвано удалением железа из их сыворотки.

Мембранные белки

Рис. 2.35

Мембранные белки покрывают поверхность жировой глобулы.

1. фосфолипид
2. Белок
3. Гликопротеин

Мембранные белки — это группа белков, которые образуют защитный слой вокруг жировых шариков для стабилизации эмульсии, рис. 2.35. Их консистенция варьируется от мягкой и желеобразной для некоторых мембранных белков до довольно жесткой и твердой для других. Некоторые из белков содержат липидные остатки и называются липопротеинами. Липиды и гидрофобные аминокислоты этих белков заставляют молекулы направлять свои гидрофобные участки к поверхности жира, в то время как менее гидрофобные части ориентированы в сторону воды.
Слабые гидрофобные мембранные белки атакуют эти белковые слои таким же образом, создавая градиент гидрофобности от поверхности жира к воде.
Градиент гидрофобии в такой мембране делает ее идеальным местом для адсорбции молекул всех степеней гидрофобии. В частности, фосфолипиды и липолитические ферменты адсорбируются внутри мембранной структуры. Никаких реакций между ферментами и их субстратом не происходит, пока структура не повреждена, но как только структура разрушается, у ферментов появляется возможность найти свой субстрат и начать реакции.
Пример ферментативной реакции — липолитическое высвобождение жирных кислот, когда молоко откачивается холодным с неисправным насосом или после гомогенизации холодного молока без немедленной последующей пастеризации.Жирные кислоты и некоторые другие продукты этой ферментативной реакции придают продукту «прогорклый» привкус.

Денатурированные белки

Пока белки существуют в среде с температурой и pH в пределах допустимых значений, они сохраняют свои биологические функции. Но если их нагреть до температуры выше определенного максимума, их структура изменится. Говорят, что они денатурированы, рис. 2.36. То же самое происходит, если белки подвергаются воздействию кислот или щелочей, радиации или высокого давления.Белки денатурируются и теряют свою первоначальную растворимость.
Когда белки денатурируются, их биологическая активность прекращается. Ферменты, класс белков, функция которых заключается в катализе реакций, теряют эту способность при денатурировании. Причина в том, что определенные связи в молекуле разрываются, изменяя структуру белка. После слабой денатурации белки иногда могут вернуться в исходное состояние с восстановлением своих биологических функций.
Однако во многих случаях денатурация необратима.Например, белки вареного яйца невозможно восстановить до сырого состояния.

Рис. 2.36

Часть сывороточного протеина в нативном (слева) и денатурированном состоянии.

Молоко — буферный раствор

Молоко содержит большое количество веществ, которые могут действовать как слабые кислоты или как слабые основания, например, молочная кислота, лимонная кислота и фосфорная кислота и их соответствующие соли: лактаты, цитраты и фосфаты. В химии такая система называется буферным раствором, потому что в определенных пределах значение pH остается постоянным при добавлении кислот или оснований.Этот эффект можно объяснить характерными качествами белков.
При подкислении молока добавляется большое количество ионов водорода (H ⁺ ). Эти ионы почти все связаны с аминогруппами в боковых цепях аминокислот, образуя
NH ₃ ⁺ ионов. Однако значение pH практически не изменяется, так как увеличение концентрации свободных ионов водорода очень мало.
Когда в молоко добавляют основание, ионы водорода (H ⁺ ) в группах COOH боковых цепей высвобождаются, образуя группу COO ^—.Из-за этого значение pH остается более или менее постоянным, см. Рисунок 2.38. Чем больше добавлено основания, тем больше выделяется количество ионов водорода.
Другие компоненты молока также обладают этой способностью связывать или выделять ионы, поэтому значение pH изменяется очень медленно при добавлении кислот или оснований.
Почти вся буферная емкость используется в молоке, которое уже является кислым из-за длительного хранения при высоких температурах. В таком случае достаточно небольшого количества кислоты, чтобы изменить значение pH

Если к кислоте добавляют щелочь, pH раствора немедленно повышается — буферного действия не происходит.

Если в молоко добавляется щелочь, pH изменяется очень медленно — молоко оказывает значительное буферное действие.

Ферменты в молоке

Ферменты — это белки, обладающие способностью запускать химические реакции и влиять на течение и скорость таких реакций. Ферменты делают это без потребления. Поэтому их иногда называют биокатализаторами .Функционирование фермента показано на рисунке 2.39.
Действие ферментов специфично; каждый тип фермента катализирует только один тип реакции. Два фактора, которые сильно влияют на ферментативное действие, — это температура и pH. Как правило, ферменты наиболее активны в оптимальном диапазоне температур от 25 до 50 ° C.

Их активность падает, если температура повышается сверх оптимальной, и полностью прекращается где-то между 50 и 120 ° C. При этих температурах ферменты более или менее полностью денатурируются (инактивируются).Температура инактивации варьируется от одного типа фермента к другому — факт, который широко используется для определения степени пастеризации молока. У ферментов также есть свои оптимальные диапазоны pH; одни лучше всего работают в кислотных растворах, другие — в щелочной среде.
Ферменты в молоке поступают из коровьего вымени или из бактерий. Первые являются нормальными составляющими молока и называются исходными ферментами . Последние, бактериальные ферменты , различаются по типу и количеству в зависимости от природы и размера бактериальной популяции.Некоторые ферменты в молоке используются для тестирования и контроля качества. Среди наиболее важных — пероксидаза, каталаза, фосфатаза и липаза.

Данный фермент расщепляет только определенные молекулы и только по определенным связям

Фермент занимает определенное место в цепи молекулы, где он ослабляет связь

Молекула расщепляется. Теперь фермент может атаковать и таким же образом расщеплять другую молекулу.

Пероксидаза

Пероксидаза переносит кислород от пероксида водорода (H ₂ O ₂ ) к другим легко окисляемым веществам. Этот фермент инактивируется, если молоко нагревается до 80 ° C в течение нескольких секунд, этот факт можно использовать для доказательства наличия или отсутствия пероксидазы в молоке и, таким образом, проверки того, была ли достигнута температура пастеризации выше 80 ° C. . Этот тест называется пероксидазным тестом Шторча.

Каталаза

Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и свободный кислород.Определив количество кислорода, которое фермент может выделять в молоке, можно оценить содержание каталазы в молоке и узнать, получено ли молоко от животного со здоровым выменем. Молоко из больного вымени имеет высокое содержание каталазы, в то время как свежее молоко из здорового вымени содержит лишь незначительное количество. Однако существует множество бактерий, вырабатывающих этот вид ферментов. Каталаза разрушается при нагревании до 75 ° C в течение 60 секунд.

Фосфатаза

Фосфатаза обладает свойством расщеплять определенные эфиры фосфорной кислоты на фосфорную кислоту и соответствующие спирты.Присутствие фосфатазы в молоке можно определить, добавив сложный эфир фосфорной кислоты и реагент, который меняет цвет при взаимодействии с выделившимся спиртом. Изменение цвета указывает на то, что молоко содержит фосфатазу.
Фосфатаза разрушается при обычной пастеризации (72 ° C в течение 15-20 секунд), поэтому можно использовать тест на фосфатазу, чтобы определить, действительно ли была достигнута температура пастеризации. Стандартный тест, используемый на молочных заводах, по Шареру называется тестом на фосфатазу.
Тест на фосфатазу желательно проводить сразу после термообработки. В других случаях молоко необходимо охладить до температуры ниже + 5 ° C и хранить при этой температуре до анализа. Анализ следует провести в тот же день, иначе может произойти явление, известное как реактивация, т.е. инактивированный фермент снова станет активным и даст положительный результат теста. Крем особенно чувствителен в этом отношении.

Липаза

Липаза расщепляет жир на глицерин и свободные жирные кислоты, см. Рисунок 2.40. Избыток свободных жирных кислот в молоке и молочных продуктах приводит к прогорклому вкусу. Действие этого фермента в большинстве случаев кажется очень слабым, хотя молоко некоторых коров может проявлять сильную липазную активность. Считается, что количество липазы в молоке увеличивается к концу цикла лактации. Липаза в значительной степени инактивируется при пастеризации, но для полной инактивации требуются более высокие температуры. Многие микроорганизмы производят липазу. Это может вызвать серьезные проблемы, так как фермент очень устойчив к нагреванию.

Рис. 2.40

Рис. 2.40 Схематическое изображение расщепления жира ферментом липазой

Лактоза в молоке

Лактоза — это сахар, который содержится только в молоке; он принадлежит к группе органических химических соединений под названием углеводов .
Углеводы — самый важный источник энергии в нашем рационе. Например, хлеб и картофель богаты углеводами и являются источником питания. Они распадаются на высокоэнергетические соединения, которые могут принимать участие во всех биохимических реакциях, обеспечивая при этом необходимую энергию.Углеводы также служат материалом для синтеза некоторых важных химических соединений в организме. Они присутствуют в мышцах в виде мышечного гликогена и в печени в виде гликогена печени.
Гликоген — это пример углеводов с очень большой молекулярной массой. Другими примерами являются крахмал и целлюлоза. Такие сложные углеводы называются полисахаридами и имеют гигантские молекулы, состоящие из множества молекул глюкозы. В гликогене и крахмале молекулы часто разветвлены, а в целлюлозе они имеют форму длинных прямых цепей.
На рис. 2.41 показаны некоторые дисахариды, , то есть . углеводы, состоящие из двух типов молекул сахара. Молекулы сахарозы (обычного тростникового или свекольного сахара) состоят из двух простых сахаров (моносахаридов), фруктозы и глюкозы. Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, молекула которого содержит моносахариды глюкозу и галактозу.
Таблица 2.3 показывает, что содержание лактозы в молоке колеблется от 3,6 до 5,5%. На рис. 2.42 показано, что происходит, когда лактоза разлагается молочнокислыми бактериями.Лактоза транспортируется в бактериальную клетку, где ферменты атакуют лактозу, расщепляя ее на глюкозу и галактозу. Затем другие ферменты молочнокислых бактерий атакуют глюкозу и галактозу, которые посредством сложных промежуточных реакций превращаются в основном в молочную кислоту. Ферменты, участвующие в этих реакциях, действуют в определенном порядке. Вот что происходит, когда молоко скисает; лактоза ферментируется до молочной кислоты. Другие микроорганизмы в молоке производят другие продукты распада.
Если молоко нагреть до высокой температуры и хранить при этой температуре, оно станет коричневым и приобретет карамельный вкус. Этот процесс называется карамелизацией и является результатом химической реакции между лактозой и белками, называемой реакцией Майяра.
Реакции Майяра инициируются термической обработкой и продолжаются во время хранения продукта. Кинетика реакции напрямую зависит от таких факторов, как тепловая нагрузка и температура хранения.
Лактоза растворима в воде и присутствует в молоке в виде молекулярного раствора.При производстве сыра большая часть лактозы остается растворенной в сыворотке. Испарение сыворотки при производстве сыра увеличивает концентрацию лактозы. Лактоза не такая сладкая, как другие сахара; он примерно в 30 раз менее сладкий, чем, например, тростниковый сахар.

Лактоза и сахароза расщепляются на галактозу, глюкозу и фруктозу.

Расщепление лактозы под действием ферментов и образование молочной кислоты.

Витамины в молоке

Витамины — это органические вещества, которые встречаются в очень малых концентрациях как у растений, так и у животных.Они необходимы для нормальных жизненных процессов, но не могут быть синтезированы организмом. Химический состав витаминов обычно очень сложен, но теперь известен состав большинства витаминов. Витамины обозначаются заглавными буквами, иногда за ними следуют числовые индексы, например . А, В ₁ и В ₂ .
Молоко — хороший источник витаминов, которые присутствуют в различных количествах. Среди наиболее известных — A, группа витаминов B, витамины C и D. Витамины A и D растворимы в жирах или жировых растворителях, тогда как другие растворимы в воде.

Что касается жирорастворимых витаминов, A и D являются наиболее важными. Они влияют на зрение и кожу. По естественным причинам нежирные молочные продукты содержат меньше этих витаминов. Во многих странах этот дефицит обезжиренного молока компенсируется обогащением его витаминами A и D для достижения того же уровня витаминов, что и цельное молоко.
В таблице 2.6 перечислены количества витаминов в одном литре товарного молока и суточная потребность взрослого человека в витаминах. Из таблицы видно, что молоко — хороший источник витаминов.Недостаток витаминов может привести к дефицитным заболеваниям, см. Таблицу 2.7.

Таблица 2.6

Витамины в молоке и суточная потребность

Таблица 2.7

Недостаток витаминов и соответствующие заболевания

Минералы и соли в молоке

Молоко содержит ряд минералов.Общая концентрация менее 1%. Минеральные соли присутствуют в растворах в молочной сыворотке или в соединениях казеина. Наиболее важными являются соли кальция, натрия, калия и магния. Они встречаются в виде фосфатов, хлоридов, цитратов и казеинатов. Соли калия и кальция наиболее распространены в обычном молоке. Количество присутствующих солей непостоянно. Ближе к концу лактации, и тем более в случае заболевания вымени, содержание хлорида натрия увеличивается и придает молоку соленый вкус, в то время как количество других солей соответственно уменьшается

Другие составляющие молока

Молоко всегда содержит соматические клетки (белые кровяные тельца или лейкоциты).Содержание молока в молоке здорового вымени низкое, но увеличивается, если вымя больно, обычно пропорционально тяжести заболевания. Содержание соматических клеток в молоке здоровых животных, как правило, ниже 200 000 клеток / мл, но допустимы значения до 400 000 клеток / мл.
Молоко также содержит газы, около 5-6% по объему в молоке, свежее вымени, но по прибытии на молочный завод содержание газа может достигать 10% по объему. Газы состоят в основном из углекислого газа, азота и кислорода.

Они существуют в молоке в трех состояниях:

1. Растворенные в молоке
2. Связанные и неотделимые от молока
3. Диспергированные в молоке

Диспергированные и растворенные газы представляют собой серьезную проблему при переработке молока , который может пригореть к нагревательным поверхностям, если в нем содержится слишком много газа.

Изменения в молоке и его составляющих

Изменения во время хранения

Жир и белок в молоке могут подвергаться химическим изменениям во время хранения.Эти изменения обычно бывают двух видов: окисление и липолиз. Образующиеся в результате продукты реакции могут вызывать неприятный запах, особенно в молоке и масле.

Окисление жира

Окисление жира приводит к металлическому привкусу , и придает маслу маслянистый сальный вкус. Окисление происходит по двойным связям ненасыщенных жирных кислот, лецитин наиболее подвержен атаке. Присутствие солей железа и меди ускоряет начало самоокисления и развитие металлического привкуса, равно как и присутствие растворенного кислорода и воздействие света, особенно прямого солнечного света или света от люминесцентных ламп.
Окислению жира могут частично противодействовать микроорганизмы в молоке, пастеризация при температуре выше 80 ° C или антиоксидантные добавки (восстановители). Микроорганизмы, такие как молочнокислые бактерии, потребляют кислород и обладают восстанавливающим действием. Неприятный запах окисления более вероятен при низких температурах, потому что тогда эти бактерии менее активны. Растворимость кислорода в молоке также выше при низких температурах. Высокотемпературная пастеризация способствует тому, что при нагревании молока образуются восстанавливающие соединения –SH группы.

Металлический привкус окисления чаще встречается зимой, чем летом. Отчасти это связано с более низкой температурой окружающей среды, а отчасти с различиями в рационе коров. Летний корм более богат витаминами А и С, которые увеличивают количество восстанавливающих веществ в молоке.
В присутствии ионов легких и / или тяжелых металлов жирные кислоты постепенно расщепляются на альдегиды и кетоны, что приводит к появлению неприятных запахов, таких как прогорклость от окисления в жирных молочных продуктах.

Окисление белка

Под воздействием света аминокислота метионин разлагается до метионаля за счет сложного участия рибофлавина (витамин B2) и аскорбиновой кислоты (витамин C). Метиональ или 3-меркапто-метилпропионовый альдегид является основным источником солнечного аромата , как называется этот конкретный ароматизатор.
Так как метионин присутствует в молоке не как таковой, а как один из компонентов молочных белков, фрагментация белков должна происходить в результате появления неприятного запаха.

Факторы, связанные с развитием аромата солнечного света:

• Интенсивность света (солнечный и / или искусственный свет, особенно от люминесцентных ламп).
• Продолжительность воздействия.
• Некоторые свойства молока — гомогенизированное молоко оказалось более чувствительным, чем негомогенизированное.
• Тип упаковки — непрозрачные упаковки, такие как пластик или бумага, обеспечивают хорошую защиту при нормальных условиях.

См. Также главу 8 о поддержании качества пастеризованного молока.

Липолиз

Рис. 2.43

При повреждении мембран жировых глобул липолиз может выделять жирные кислоты.

Распад жира на глицерин и свободные жирные кислоты называется липолизом . Липолизированный жир имеет прогорклый вкус и запах из-за присутствия низкомолекулярных свободных жирных кислот (масляной и капроновой кислоты).
Липолиз вызывается действием липаз и поддерживается высокими температурами хранения. Но липаза не может действовать, если жировые шарики не были повреждены и жир обнажился, см. Рисунок 2.43. Только тогда липаза может атаковать и гидролизовать молекулы жира. При обычном молочном хозяйстве существует много возможностей для повреждения жировых шариков, например. путем перекачивания, перемешивания и разбрызгивания. Поэтому следует избегать чрезмерного взбалтывания непастеризованного молока, поскольку это может повлечь за собой риск широкого действия липазы с высвобождением жирных кислот, которые делают молоко прогорклым на вкус. Липазу необходимо инактивировать высокотемпературной пастеризацией, чтобы предотвратить разложение жира.Это полностью разрушает исходные ферменты. Бактериальные ферменты более устойчивы. Даже ультрапастеризация не может полностью их уничтожить. (УВТ = сверхвысокая температура, т.е. нагрев до 135–150 ° C или более в течение нескольких секунд.)

Эффекты тепловой обработки

Молоко подвергается термической обработке на молочном заводе для уничтожения любых патогенных микроорганизмов, которые могут присутствовать. Термическая обработка также вызывает изменения в составе молока. Чем выше температура и чем дольше воздействие тепла, тем больше изменений.В определенных пределах время и температура могут быть уравновешены друг с другом. Кратковременное нагревание до высокой температуры может иметь тот же эффект, что и более длительное воздействие более низкой температуры. Поэтому при термообработке всегда следует учитывать время и температуру.

Жир

Из основных компонентов жир, вероятно, меньше всего подвержен воздействию тепла. Однако в молочном жире происходят изменения, вызванные нагревом, особенно в отношении физических свойств. Основное воздействие тепловых обработок на молочный жир — это вспенивание жировых шариков.
Было показано, что образование сливок происходит при пастеризации молока при 70–80 ° C в течение 15 секунд (Thomé et al, Milchwissenschaft 13, 115, 1958), см. Рис. 2.44. Обсуждались различные теории, но похоже, что освобожденный свободный жир цементирует жировые шарики, когда они сталкиваются. Рекомендуется гомогенизация, чтобы избежать образования кремовых пробок.
A. Fink и HG Kessler (Milchwissenschaft 40. 6-7, 1985) показали, что свободный жир вытекает из шариков сливок с 30% жирностью, негомогенизированных, а также гомогенизированных, когда они нагреваются до температур от 105 до 135. ° C.Считается, что это вызвано дестабилизацией мембран глобул, приводящей к повышенной проницаемости, в результате чего экстрагируемый свободный жир действует как цемент между сталкивающимися глобулами жира и производит стабильные кластеры.
При температуре выше 135 ° C белки, отложенные на мембране жировых глобул, образуют сеть, которая делает мембрану более плотной и менее проницаемой. Поэтому гомогенизация после стерилизатора рекомендуется при ультрапастеризации продуктов с высоким содержанием жира.

Образование сливок в молоке в зависимости от температуры пастеризации. Шкала от 0 (нет эффекта) до 4 (кремовая пробка). Вся пастеризация была кратковременной (около 15 с). Ссылка: Thomé et al.

Во время денатурации κ-казеин связывается с β-лактоглобулином.

Белок

Основной белок, казеин, не считается денатурируемым при нагревании в пределах нормальных диапазонов pH, содержания соли и белка.
С другой стороны, сывороточные белки, особенно β-лактоглобулин, который составляет около 50% сывороточных белков, довольно чувствительны к нагреванию.Денатурация начинается при 65 ° C и становится почти полной, когда сывороточные белки нагреваются до 90 ° C в течение пяти минут.
Тепловая денатурация сывороточного протеина — необратимая реакция. Произвольно свернутые в спираль белки «открываются», и, в частности, β — лактоглобулин, среди прочего, связан с выступающей κ — казеиновой цепью серными мостиками. Сильно обобщенное преобразование показано на рисунке 2.45.
Блокирование значительной части κ — казеина препятствует сычужной способности молока, потому что сычужный фермент, используемый при производстве сыра, препятствует его действию по отщеплению κ — казеина от мицелл казеина.Чем выше температура пастеризации при постоянном времени выдержки, тем мягче коагулят. Это нежелательное явление при производстве полутвердых и твердых сыров. Однако из-за возможности выживания и размножения патогенных бактерий в сыре, приготовленном из сырого молока (в частности, Listeria monocytogenes ), из соображений безопасности пищевых продуктов рекомендуется пастеризовать молоко, предназначенное для производства сыра, при 72 ° C в течение 15-20 секунд. . Сыр также можно производить из сырого молока, но это строго контролируется национальным законодательством.
В молоке, предназначенном для кисломолочных продуктов (йогурт и т. Д.), Денатурация сывороточного белка и взаимодействие с казеином, полученное при 90–95 ° C в течение 3–5 минут, будет способствовать повышению качества за счет снижения синерезиса и повышения вязкости.
Молоко, нагретое до 75 ° C в течение 20–60 секунд, начинает пахнуть и на вкус «приготовленное». Это связано с выделением сернистых соединений из β — лактоглобулина и других серосодержащих белков, неактивных липопротеинов.

Ферменты

Ферменты можно инактивировать нагреванием.Температура инактивации зависит от типа фермента.
Есть некоторые бактерии, Pseudomonas spp (spp = разновидности), которые очень часто упоминаются среди флоры порчи как сырого, хранящегося в холодильнике молока, так и термически обработанных молочных продуктов; они обладают чрезвычайно термостойкими протеолитическими и липолитическими ферментами. Лишь часть их активности подавляется пастеризацией или ультрапастеризацией молока.

Лактоза

Лактоза легче подвергается изменениям в молоке, чем в сухом состоянии.При температуре выше 100 ° C между лактозой и белком происходит реакция, в результате чего получается коричневатый цвет. Серия реакций, происходящих между аминогруппами аминокислотных остатков и альдегидными группами углеводов молока, называется реакцией Майяра или реакцией потемнения. Это приводит к потемнению продукта и изменению вкуса, а также к потере питательной ценности, особенно к потере лизина, одной из незаменимых аминокислот.
Лактулоза представляет собой эпимер лактозы, образующийся в нагретом молоке (Adachi, 1958).Содержание лактулозы
увеличивается с увеличением интенсивности термической обработки, и его можно использовать для различения
пастеризованного, ультрапастеризованного и стерилизованного молока (Martinez Castro & Olano, 1982, и Geier & Klostermeyer, 1983).

Витамины

Молоко — важный источник витаминов A, D и группы B. Жирорастворимые витамины очень термостабильны, и их уровень не снижается при термической обработке. Однако, когда молоко обогащено витамином А, его относительная потеря увеличивается.
Потери витаминов в основном связаны с витамином С и некоторыми витаминами группы В. Потеря витамина С как таковая, как правило, не имеет большого значения, поскольку молоко не является важным источником этого витамина, но в любом случае оно может повлиять на пищевую ценность. Распад витамина С связан с распадом витамина B ₁₂ и защищает фолиевую кислоту от окисления.
Разложение витаминов связано не только с термической обработкой, но и с хранением конечного продукта. Потери витаминов при хранении можно в значительной степени избежать, если исключить проникновение кислорода и света.Витамины C и B ₉ могут полностью исчезнуть в течение нескольких дней, если присутствует высокий уровень кислорода. Реакция катализируется рибофлавином (витамин B ₂ ) и ускоряется под воздействием света. Большая часть рибофлавина исчезает после длительного воздействия света.
Потери некоторых витаминов из-за различных методов лечения представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8

Снижение содержания важных витаминов в молоке, обработанном и хранящемся в различных условиях

Минералы

Растворимость фосфата кальция сильно зависит от температуры.В отличие от большинства соединений растворимость фосфата кальция снижается с температурой. Это означает, что нагревание вызывает осаждение фосфата кальция в форме CCP в мицелле, тогда как охлаждение увеличивает концентрацию растворимого фосфата кальция. После охлаждения реакция легко обратима, но после нагревания до высоких температур обратимость становится более медленной и неполной.
Изменения при высокой температуре означают, что молоко становится более кислым, а pH падает, как описано в таблице 2.9 ниже.

Таблица 2.9

Влияние температуры на pH молока

Формула 2.2

Физические свойства молока

Непрозрачность молока возникает из-за взвешенных частиц жира, белков и некоторых минералов. Цвет варьируется от белого до желтого в зависимости от окраски (содержания каротина) жира. Обезжиренное молоко более прозрачное, с чуть голубоватым оттенком.

Плотность

Плотность коровьего молока обычно колеблется от 1,028 до 1,038 г / см ³ , в зависимости от его состава. Плотность молока 15.5 ºC можно рассчитать по следующей формуле:

Формула 2.3

Ниже пример

Формула 2.4

Осмотическое давление

Осмотическое давление определяется количеством молекул или частиц, а не массой растворенного вещества; таким образом, 100 молекул размера 10 будут иметь осмотическое давление в 10 раз больше, чем 10 молекул размера 100.
Отсюда следует, что для данного веса, чем меньше молекулы, тем выше осмотическое давление.
Молоко образуется из крови, которые разделены проницаемой мембраной, поэтому они имеют одинаковое осмотическое давление; Другими словами, молоко изотонично крови. Осмотическое давление крови удивительно постоянное, хотя состав, в том что касается пигмента, белка и т. Д., Может варьироваться. То же самое относится к молоку с общим осмотическим давлением, указанным в таблице 2.10.

Таблица 2.10

Точка замерзания

Точка замерзания молока — единственный надежный параметр для проверки на предмет фальсификации водой. Температура замерзания молока от отдельных коров колеблется от –0,51 до –0,55 ° C.
Следует также отметить, что когда молоко подвергается высокотемпературной обработке (ультрапастеризация или стерилизация), осаждение некоторых фосфатов вызывает повышение точки замерзания.
Внутреннее или осмотическое давление также определяет разницу в точке замерзания раствора и растворителя (воды), так что понижение точки замерзания (D в таблице 2.10) является мерой этого осмотического давления. Когда состав молока изменяется из-за физиологических или патологических причин ( например, поздняя лактация или мастит), это называется ненормальным молоком, но осмотическое давление и, следовательно, точка замерзания остаются постоянными. Наиболее важным изменением является снижение содержания лактозы и повышение содержания хлоридов.

Кислотность

Кислотность раствора зависит от концентрации в нем ионов водорода [H ⁺ ]. Когда концентрации ионов [H ⁺ ] и [OH ^— ] (гидроксил) равны, раствор называется нейтральным. В нейтральном растворе количество
[H ⁺ ] на литр раствора составляет 1:10 000 000 моль / л или 10 ^–7 моль / л.
pH представляет собой концентрацию ионов водорода в растворе и может быть математически определено как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода [H ⁺ ].

Формула 2.5

В примере, приведенном выше, pH равен pH = — log 10 ^–7 = 7, что является типичным значением для нейтрального раствора. Когда [H ⁺ ] составляет 1: 100 000 моль / л или 10 ^–6 моль / л, pH равен 6, и раствор является кислым. Таким образом, чем ниже показатель степени, тем выше кислотность.

Значение pH раствора или продукта представляет собой текущую (истинную) кислотность. Нормальное молоко — это слабокислый раствор с pH в пределах 6.6 — 6,8 с наиболее обычным значением 6,7 при измерении около 25 ° C. Уровень pH проверяется с помощью pH-метра.

Таблица 2.11

Кислотность часто выражается одним из этих способов

Титруемая кислотность

Рис. 2.46

Определение кислотности в градусах Тернера, ° Th.

Кислотность также может быть выражена титруемой кислотностью. Поддающаяся титрованию кислотность молока — это количество раствора гидроксил-иона (ОН–) заданной концентрации, необходимое для повышения pH данного количества молока до pH примерно 8,4, pH, при котором наиболее часто используется индикатор, фенолфталеин , меняет цвет с бесцветного на розовый.На самом деле этот тест определяет, сколько щелочи необходимо для изменения pH с 6,7 до 8,4.
Если молоко скисает из-за активности бактерий, требуется повышенное количество щелочи и повышается кислотность или титровальное значение молока.
Титруемая кислотность может быть выражена в различных единицах в основном в результате концентрации гидроксида натрия (NaOH), необходимого для титрования.

• ° SH = градусы Сокслета-Хенкеля, полученные титрованием 100 мл молока N / 4 NaOH с использованием фенолфталеина в качестве индикатора.Обычное молоко дает значения около 7. Этот метод в основном используется в Центральной Европе.
• ° Th = градусы Тернера, полученные титрованием 100 мл молока, разбавленного 200 мл дистиллированной воды, N / 10 NaOH, с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 17. В основном используется в Швеции.
• ° D = градусы Дорника, полученные титрованием 100 мл молока NaOH N / 9 с использованием фенолфталеина в качестве индикатора. Нормальное молоко дает значения около 15. В основном используется в Нидерландах и Франции.
• % l.a. = процент молочной кислоты, полученный как ° D с делением результата на 100. Часто используется в Великобритании, США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии.

В таблице 2.11 объединены различные выражения для титруемой кислотности. Определение кислотности по градусам Тернера показано на рисунке 2.46

Пример:
Для титрования 10 мл пробы молока требуется 1,7 мл N / 10 NaOH.
10 x 1,7 = 17 мл, следовательно, потребуется на 100 мл, и, следовательно, кислотность молока составляет 17 ° Th.

Молозиво

Рис.2.47

Изменение состава коровьего молока после отела.

Первое молоко, которое корова производит после отела, называется молозивом. По составу и свойствам оно сильно отличается от обычного молока. Одна очень отличительная особенность — высокое содержание сывороточных белков — около 11% по сравнению с 0,65% в обычном молоке, как показано на рис. 2.47. Это приводит к коагуляции молозива при нагревании. Достаточно большая часть сывороточного протеина — это иммуноглобулины (Ig G, преобладающие в молозиве), которые защищают теленка от инфекции до тех пор, пока не будет установлена ​​его собственная иммунная система.Молозиво имеет коричневато-желтый цвет, специфический запах и довольно соленый вкус. Высокое содержание каталазы и пероксидазы. Через четыре-пять дней после отела корова начинает давать молоко нормального состава, которое можно смешивать с другим молоком.

Молоко: польза для здоровья и питание

Коровье молоко, напиток, который люди часто ассоциируют с хорошим здоровьем, является одним из самых популярных напитков в США и Европе.

Молоко — естественный источник пищи для млекопитающих.Животные, в том числе люди, производят молоко, чтобы прокормить своих детенышей, пока они не будут готовы к твердой пище.

Таким образом, молоко содержит ценные питательные вещества, которые помогают поддерживать рост организма, включая кальций и белок.

Однако исследования молока противоречат друг другу, так как разные исследования утверждают, что молоко полезно или плохо для организма.

В связи с растущими опасениями по поводу здоровья, непереносимости лактозы и благополучия животных, растительное молоко и его заменители становятся все более популярными.

В этой статье рассматривается потенциальная польза для здоровья коровьего молока и обсуждаются альтернативы.

Официальные источники, такие как Диетические рекомендации для американцев на 2015–2020 годы, рекомендуют взрослым ежедневно употреблять около 3 чашек обезжиренных или обезжиренных молочных продуктов в рамках здоровой диеты.

Это количество может включать молоко, йогурт, сыр и обогащенные соевые напитки.

В следующих разделах рассматривается возможная польза молока для здоровья человека.

Кальций является важным питательным веществом для укрепления костей и зубов, движения мышц и нервных сигналов.Органы здравоохранения рекомендуют получать достаточно кальция, чтобы предотвратить переломы костей и остеопороз.

Молоко — богатый источник кальция. Производители обогащают коровье молоко витамином D, еще одним питательным веществом, которое улучшает здоровье костей.

Хотя кальций важен, не все исследования согласны с тем, что молоко полезно для предотвращения остеопороза или переломов, как говорится в обзоре 2019 года. Из-за этого несоответствия ученым все еще нужно провести дополнительные исследования.

Молоко — источник калия, который помогает расширять кровеносные сосуды и снижает кровяное давление.

Получение большего количества калия при одновременном снижении потребления натрия (соли) может снизить кровяное давление, уменьшая риск сердечных заболеваний и инсульта.

Многие люди в США не получают рекомендуемой суточной нормы калия, составляющей 3400 миллиграммов (мг) для мужчин и 2600 мг для женщин.

Другие продукты, богатые калием, помимо молока, включают:

Коровье молоко также содержит большое количество насыщенных жиров и холестерина, которые могут увеличить риск сердечных заболеваний, поэтому людям следует употреблять молочные продукты в умеренных количествах.

Молоко содержит кальций и витамин D, два питательных вещества, которые могут помочь защитить от рака.

Кальций может защищать слизистую оболочку кишечника, снижая риск рака толстой или прямой кишки. Однако исследования связывают слишком много кальция с раком простаты.

Витамин D может играть роль в регуляции роста клеток. Это может помочь защитить от рака толстой кишки и, возможно, рака простаты и груди. Однако исследования также связали высокий уровень витамина D с повышенным риском рака поджелудочной железы.

На риск рака влияет множество факторов. Точно так же для развития рака может потребоваться много времени, поэтому трудно изучить его причины и факторы риска.

Ученым все еще нужны более длительные исследования, чтобы установить факты с какой-либо достоверностью.

Достаточный уровень витамина D поддерживает производство серотонина, гормона, который люди связывают с настроением, аппетитом и сном.

Исследования, в том числе обзор 2020 года, связали дефицит витамина D с клинической депрессией.

Производители часто обогащают коровье и растительное молоко витамином D.

Коровье молоко помогает молодым коровам быстро расти, поэтому логично, что коровье молоко может способствовать росту мышц. Коровье молоко — это богатый источник высококачественного белка, содержащего все незаменимые аминокислоты.

Цельное молоко также является богатым источником энергии в виде насыщенных жиров, которые могут препятствовать использованию мышечной массы для получения энергии.

Молоко с низким содержанием жира может обеспечить преимущества молока, обеспечивая при этом меньшее количество жира.

Остеоартрит коленного сустава в настоящее время неизлечим, но исследователи говорят, что они связывают ежедневное употребление молока с уменьшением прогрессирования заболевания.

Их исследование было опубликовано в журнале Американского колледжа ревматологии Arthritis Care & Research .

Согласно Руководству по питанию для американцев на 2015–2020 гг., Группа молочных продуктов включает коровье молоко и соевое молоко. Группа содержит следующие ключевые питательные вещества:

• кальций
• фосфор
• витамин A
• витамин D (в обогащенных продуктах)
• рибофлавин
• витамин B-12
• белок
• калий
• цинк
цинк
• магний
• селен

Пищевая ценность молока зависит от содержания жира.

Порция цельного молока с 3,25% жира в 100 г содержит:

• 61 калорию
• 4,8 г углеводов
• 3,25 г жира
• 3,15 г белка

Порция 100 г обезжиренного молока содержит:

• 43 калории
• 4,97 г углеводов
• 0,97 г жира
• 3,48 г белка

Порция соевого молока в 100 г содержит:

• 33 калории
• 1,67 г углеводов
• 1.67 г жира
• 2,92 г белка

Некоторые важные питательные вещества, которые содержит все молоко, включают:

Кальций

Молочные продукты, включая молоко, являются одними из самых богатых пищевых источников кальция. Кальций необходим для здоровья костей и зубов, свертывания крови и кровяного давления.

Сочетайте продукты, богатые кальцием, с источниками магния и витамина D, поскольку витамин D поддерживает всасывание кальция в тонком кишечнике, а магний помогает организму усваивать кальций в костях.

Холин

Холин является важным питательным веществом для сна, движения мышц, обучения и памяти. Это также помогает с нервными сигналами, всасыванием жира и воспалениями.

Калий

Калий жизненно важен для здоровья сердца, включая снижение риска инсульта, сердечных заболеваний и высокого кровяного давления.

Порция коровьего молока в 100 г содержит около 162 мг калия, что немного больше, чем во многих напитках из соевого молока.

Однако в случае непереносимости лактозы такой симптом, как диарея, может привести к дефициту калия.

Обогащенные витамины и минералы

Производители обогащают большинство молока, в том числе коровье, соевое, миндальное и другие, дополнительными витаминами и минералами, которых нет в природе. Эти добавленные питательные вещества включают витамин А, рибофлавин, витамин B-12 и пиридоксин.

Воздействие света разрушает некоторые витамины, особенно А и рибофлавин, поэтому в молоке, которое люди хранят в прозрачных емкостях, будет меньше питательных веществ.

В следующих разделах рассматриваются возможные неблагоприятные последствия употребления молока для здоровья.

Насыщенные жиры

Молочные продукты содержат много насыщенных жиров. Американская кардиологическая ассоциация (AHA) отмечает, что употребление слишком большого количества насыщенных жиров может повысить уровень холестерина, повышая риск сердечных заболеваний и инсульта.

AHA рекомендует, чтобы люди получали не более 5–6% от общего количества калорий из насыщенных жиров.

Непереносимость лактозы

Непереносимость лактозы — это состояние, при котором организм не вырабатывает лактазу, фермент, необходимый для расщепления сахара, называемого лактозой, который содержится в молоке.

По оценкам, 65% людей имеют пониженную способность переваривать лактозу после младенчества. Это наиболее часто встречается у лиц восточноазиатского происхождения, поражая 70–100% этих групп населения.

Аллергия на молоко

Аллергия на молоко или гиперчувствительность отличается от непереносимости лактозы. При аллергии организм реагирует на белки, а не на сахар в молоке.

Аллергия на коровье молоко может вызывать такие симптомы, как одышка и астма, диарея, рвота и желудочно-кишечные расстройства.Сильная аллергия может привести к анафилаксии, опасной для жизни аллергической реакции.

Слишком много калия или фосфора

Слишком большое количество определенных питательных веществ может быть вредным. Чрезмерное потребление только из диеты встречается редко, но некоторые лекарства или медицинские условия могут повысить его вероятность.

Если у человека проблемы с почками, слишком много калия или фосфора может быть вредным. Слишком много калия называется гиперкалиемией.

Слишком много кальция

Слишком много кальция или гиперкальциемия может вызвать запор, камни в почках или почечную недостаточность.Это редко происходит только из-за диеты, но это может быть опасно, когда человек принимает добавки кальция.

Гормоны и антибиотики

Коровье молоко может содержать остатки гормонов и антибиотиков, а также диоксины и полихлорированные бифенилы (ПХД).

Эти остаточные вещества могут оказывать негативное воздействие на здоровье человека, в том числе на нервную систему, репродуктивную систему и иммунную систему. Они потенциально могут повысить риск определенных видов рака.

Хотя кальций и витамин D из коровьего молока могут принести пользу здоровью костей, есть также некоторые свидетельства того, что животные белки в рационе, например из коровьего молока, обладают подкисляющим действием.

По мнению исследователей из Гарварда, это может нанести вред здоровью костей, заставляя организм извлекать кальций из костей для восстановления оптимального уровня pH в крови. Однако не все согласны с этим.

Таким образом, чистая польза от содержания кальция в коровьем молоке может быть ниже ожидаемой.

Для младенцев

Центры по контролю и защите заболеваний (CDC) говорят, что младенцы не должны пить коровье молоко до 12-месячного возраста.Это связано с тем, что в коровьем молоке слишком много белков и минералов, которые не могут быть обработаны почками младенца, и может подвергнуть их риску кишечного кровотечения.

Любой, кто страдает аллергией или непереносимостью коровьего молока или рассматривает возможность отказа от коровьего молока по этическим или экологическим причинам, может попробовать альтернативное молоко.

Доступен ряд заменителей молока, таких как миндальное, соевое, кокосовое, конопляное и овсяное.

Согласно Руководству по питанию для американцев, соевые напитки, обогащенные кальцием, витамином А и витамином D, относятся к группе молочных продуктов, поскольку по своему питательному составу они аналогичны молоку.

Другие заменители молока, изготовленные из растений, могут содержать кальций, но не относятся к группе молочных продуктов, поскольку их пищевой профиль не похож на соевое или коровье молоко.

Прочтите руководство по сравнению различных видов молока, включая миндальное, конопляное, овсяное, соевое и коровье, здесь и руководство по альтернативным молочным продуктам, включая сыр, йогурт и масло, здесь.

Коровье молоко — хороший источник кальция, белка и других важных питательных веществ, которые могут быть полезны для здоровья.

Однако, по словам одного исследователя из Гарварда, молочные продукты не нужны для оптимального здоровья.Однако многие другие рекомендуют его, и многие люди считают, что коровье молоко — это простой способ получить необходимые питательные вещества, включая кальций, витамин D и белок.

Мы выбрали связанные элементы, основываясь на качестве продуктов, и перечислили плюсы и минусы каждого, чтобы помочь вам определить, какой из них лучше всего подойдет вам. Мы сотрудничаем с некоторыми компаниями, которые продают эти продукты, что означает, что Healthline UK и наши партнеры могут получать часть доходов, если вы совершите покупку, используя ссылку (ссылки) выше.

Сырое молоко Вопросы и ответы | Сырое молоко | Безопасность пищевых продуктов

Сырое молоко — это молоко любого животного, которое не было пастеризовано для уничтожения вредных бактерий.Сырое молоко может содержать вредные бактерии и другие микробы, которые могут вызвать серьезное заболевание или убить вас. Несмотря на то, что заразиться болезнями пищевого происхождения можно от многих различных продуктов, сырое молоко является одним из самых опасных для здоровья.

Некоторые люди, которые выбирали сырое молоко, думая, что улучшат свое здоровье, вместо этого оказывались (или их близкие) больными в больнице на несколько недель из-за инфекций, вызванных микробами в сыром молоке. Заболевание от сырого молока может означать многодневную диарею, спазмы желудка и рвоту.У некоторых людей, употребляющих сырое молоко, развиваются тяжелые или даже опасные для жизни заболевания, включая синдром Гийена-Барре, который может вызвать паралич, и гемолитико-уремический синдром, который может привести к почечной недостаточности, инсульту и даже смерти.

Вот несколько вещей, которые вам следует знать:

• Болезнь может быть вызвана той же маркой и источником сырого молока, которое люди пили в течение длительного времени, не заболевая.
• Большое количество микробов, которые иногда встречаются в сыром молоке, могут вызвать заболевание.Эти микробы включают Brucella , Campylobacter , Cryptosporidium , E. coli , Listeria и Salmonella.
• Симптомы каждого больного человека могут различаться в зависимости от типа микроба, степени заражения и иммунной защиты человека.

Риск заболеть от употребления зараженного сырого молока выше для младенцев и детей младшего возраста, пожилых людей, беременных женщин и людей с ослабленной иммунной системой, таких как люди с раком, после трансплантации органов или ВИЧ, чем для здоровых. дети старшего возраста и взрослые.Но здоровые люди любого возраста могут сильно заболеть или даже умереть, если будут пить сырое молоко, зараженное вредными микробами.

Да. Сырое молоко может вызвать серьезные заболевания. Сырое молоко и сырые молочные продукты, включая мягкий сыр, мороженое и йогурт, могут быть заражены вредными бактериями и другими микробами, которые могут вызвать серьезное заболевание, госпитализацию или смерть. Эти вредные микробы включают Brucella , Campylobacter , Cryptosporidium , E.coli , Listeria и Salmonella .

С 1993 по 2012 год 127 вспышек, о которых было сообщено в CDC, были связаны с сырым молоком. Эти вспышки включали 1909 заболеваний и 144 случая госпитализации. Большинство вспышек были вызваны Campylobacter , продуцирующим токсин Shiga E. coli или Salmonella . Большое количество вспышек сырого молока затрагивает детей. По крайней мере, один ребенок младше 5 лет был вовлечен в 59% вспышек сырого молока, зарегистрированных CDC с 2007 по 2012 год.Дети в возрасте от 1 до 4 лет составляли 38% из болезней, вызванных Salmonella , в этих вспышках и 28% заболеваний, вызванных продуцирующей токсин шига E. coli , которая может вызвать почечную недостаточность и смерть.

Зарегистрированные вспышки представляют собой верхушку айсберга. Большинство заболеваний не являются частью признанной вспышки, и на каждую вспышку и каждое зарегистрированное заболевание возникает множество других.

9 фактов о питании молока, которые необходимо знать

Знаете ли вы, что девять основных питательных веществ в молоке создают источник питательных веществ?

Ингредиенты и питательные вещества молока отличаются от популярных немолочных продуктов, таких как миндальное молоко, молоко кешью или соевое молоко.Не все немолочные продукты содержат те же питательные вещества, что и питательные вещества в молоке. Например, стакан молочного молока на восемь унций содержит в восемь раз больше природного белка, чем миндальное молоко такого же размера.

Все молочные продукты — обезжиренные, ароматизированные или органические — содержат девять основных питательных веществ. Помимо естественного высококачественного белка, молоко содержит другие питательные вещества, включая витамины группы B для получения энергии, витамин A, который помогает поддерживать здоровую иммунную систему, а также кальций и витамин D, которые совместно работают на здоровье костей.

Фактически, молоко является основным источником кальция, калия и витамина D, трех из четырех «питательных веществ, вызывающих озабоченность общественного здравоохранения» — питательных веществ, которых многим американцам, в том числе детям, больше всего не хватает в их рационе. Поскольку более 90 процентов населения США не может потреблять три рекомендуемые ежедневные порции молока и молочных продуктов, в том числе этот свежий, простой и полезный напиток во время еды, может сыграть важную роль в здоровом питании и благополучии в зрелом возрасте.

Прочтите, чтобы узнать, как молоко служит богатым питательными веществами питанием как для вас, так и для диеты вашей семьи.

Факт №1: в молоке 8 граммов высококачественного протеина

Один стакан молока на 8 унций содержит восемь граммов натурального высококачественного белка. Белок важен по многим причинам — он помогает нарастить мышечную массу и укрепить кости.

Многие эксперты теперь рекомендуют получать от 25 до 30 граммов белка с каждым приемом пищи. Время потребления белка также важно, особенно во время завтрака, который часто содержит больше углеводов и меньше белка.Употребление протеина во время завтрака поможет вам почувствовать сытость и удовлетворение, так что к середине утра вы не проголодаетесь. Сочетание утреннего приема пищи со стаканом молока поможет вам достичь этого количества белка до полудня.

Кроме того, не все источники белка одинаковы. Молоко — это «полноценный» белок, который обеспечивает полный набор незаменимых аминокислот.

Узнайте больше о белке в молоке.

Факт № 2: Молоко — главный источник кальция в рационе американцев

Молочное молоко — отличный источник кальция, который помогает укреплять кости и зубы.Чтобы получить столько кальция, сколько вы получаете в одном стакане молока на 8 унций, потребуется 7 чашек сырой брокколи (типичная порция — 1 чашка). Каждая порция содержит 300 мг кальция, что составляет 25 процентов от рекомендуемой дневной нормы кальция.

Факт № 3: Молоко также является основным источником калия, питательного вещества, которого не хватает в рационе многих американцев

Сколько калия содержится в молоке? В каждом стакане молока на 8 унций столько же калия, как в небольшом банане. Калий помогает регулировать баланс жидкости в организме и играет важную роль в поддержании нормального кровяного давления.

Факт №4: Почти половина американцев получают витамин D из молока

Витамин D известен как «витамин солнечного света», потому что прямой солнечный свет на коже активирует способность организма вырабатывать витамин D.

Согласно рекомендациям по питанию для американцев , люди должны стремиться получать большую часть питательных веществ в своем рационе из пищи, а поскольку витамин D естественным образом присутствует в очень небольшом количестве продуктов, этот совет может быть трудным для этого питательного вещества. Стакан молока на 8 унций обеспечивает примерно 15 процентов рекомендуемого суточного количества витамина D, который вместе с кальцием способствует укреплению и поддержанию прочности костей.Это помогает защитить детей от рахита, а пожилых людей — от остеопороза.

Факт № 5: Молоко — отличный источник витамина B12

Витамин B12: Этот витамин помогает создавать красные кровяные тельца и поддерживает центральную нервную систему. Одна порция молока или молочных продуктов содержит 50 процентов рекомендуемого суточного количества витамина B12.

Факт № 6: Молоко — хороший источник витамина А

Витамин А: этот витамин помогает поддерживать здоровую иммунную систему.Витамин А также помогает сохранить кожу здоровой. Каждая порция молока является хорошим источником витамина А и обеспечивает 15 процентов от рекомендуемой дневной нормы.

Факт № 7: Молоко также является отличным источником рибофлавина:

Это питательное вещество, содержащееся в молоке (также известное как витамин В2), помогает превращать пищу в энергию. Выпейте один стакан молока на 8 унций, и вы потребляете 35 процентов рекомендуемого количества рибофлавина.

Факт № 8: Порция молока содержит столько же фосфора, сколько 1 чашка фасоли

Фосфор вместе с кальцием и витамином D помогает поддерживать здоровье костей, а порция молока содержит 20 процентов рекомендуемого суточного количества фосфора.

Факт № 9: Молоко содержит 10% дневной нормы ниацина **

Ниацин: это питательное вещество, содержащееся в молоке, также известное как B3, взаимодействует с рибофлавином и витамином B12, помогая преобразовывать пищу в энергию. Стакан молока на 8 унций содержит 10 процентов рекомендуемой дневной нормы ниацина. Когда вы знаете факты о питательных веществах, содержащихся в молоке, есть простой способ добавить больше питательных веществ во время еды: налейте стакан молока.

** Как эквиваленты ниацина.

полезных бактерий в молоке | Здоровое питание

Автор: Andra Picincu Обновлено 19 ноября 2018 г.

Микробиота кишечника человека является домом для триллионов микроорганизмов.Некоторые из них полезны и играют ключевую роль в пищеварении, обмене веществ, работе мозга, иммунитете и усвоении питательных веществ. Другие могут навредить вашему здоровью и способствовать развитию инфекций. Некоторые продукты, такие как натто, соя, соленые огурцы, квашеная капуста, молоко и его производные, содержат полезные бактерии, которые помогают сбалансировать микрофлору кишечника. Эти микроорганизмы известны как пробиотики и поддерживают общее состояние здоровья. Особенно полезно молоко.

Lactobacillus Benefits

Lactobacilli, бактерия в молоке, принадлежит к роду Lactobacillus и включает несколько видов, таких как L.delbrueckii, L. acidophilus и L. helveticus. Согласно Журналу клинических и диагностических исследований, L. acidophilus в сочетании с Bifidobacterium bifidum может значительно снизить уровень холестерина всего за шесть недель.

L. acidophilus может также улучшить способность организма усваивать железо, фолиевую кислоту, витамин B-12 и другие важные питательные вещества. Клинические испытания, опубликованные в журнале Applied and Environmental Microbiology, показывают, что эта бактерия подавляет абсорбцию холестерина и защищает от атеросклероза.Кроме того, это может помочь облегчить симптомы язвы желудка и ускорить заживление. Этот микроорганизм может уменьшить воспаление, улучшить функцию печени и укрепить вашу иммунную систему.

Преимущества лактококков

Молоко также является отличным источником лактококков. L. lactis, например, борется с устойчивыми к антибиотикам микроорганизмами, такими как Enterococcus faecium, защищая от инфекций. Согласно лабораторным исследованиям, эта пробиотическая бактерия уменьшила количество патогенов в 10 000 раз.Он также эффективен против Candida, Aspergillus и других грибков в кишечнике.

L. lactis также появился как естественный усилитель иммунитета. Это может помочь предотвратить пневмококковую инфекцию, уменьшить повреждение легких у пациентов, инфицированных вирусом гриппа (h2N1), и снизить риск простуды. Молоко может быть лучшей защитой от гриппа, аллергии и некоторых иммунных нарушений.

Преимущества бифидобактерий

Бифидобактерии играют жизненно важную роль в здоровье кишечника.Это один из наиболее широко используемых пробиотиков в пищеварительных добавках, обладающий множеством преимуществ. Этот микроорганизм был изучен на предмет его потенциальной роли в лечении и профилактике рака, функции пищеварения и регуляции толстой кишки. Исследования показывают, что это может помочь облегчить симптомы СРК, восстановить флору кишечника и предотвратить инфекции.

Эти бактерии составляют более 80 процентов микроорганизмов в кишечнике. С возрастом его уровень снижается. Аллергии и некоторые заболевания, такие как диабет и ожирение, связаны с меньшим количеством бифидобактерий.Молоко и молочные продукты могут помочь сбалансировать микробиоту и улучшить пищеварение.

Безопасно ли молоко?

Пастеризованное молоко может стать полезным дополнением к вашему рациону. Благодаря высокому содержанию пробиотиков, он поддерживает бесперебойную работу пищеварительной системы и улучшает естественные защитные силы организма. Эти полезные бактерии также могут помочь в борьбе с депрессией, тревогой и другими психическими расстройствами, регулируя ваше настроение. Некоторые штаммы пробиотиков способствуют здоровью сердечно-сосудистой системы и облегчают похудание.

Однако молоко может также содержать вредные бактерии, такие как Salmonella, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes и Escherichia coli. Эти патогены способствуют возникновению болезней пищевого происхождения, болезней и расстройства желудка. По этой причине следует использовать только пастеризованное молоко и молочные продукты. Проверяйте срок годности при покупке и храните их в надлежащих условиях, чтобы предотвратить рост плесени и вредных бактерий.

Есть ли в молоке гормоны роста?

Гормон роста действительно можно найти в коровьем молоке.

Хотя некоторые из них представляют собой синтетический рекомбинантный гормон роста крупного рогатого скота (rBST), который дают коровам, чтобы помочь им вырабатывать больше молока, все коровье молоко также содержит естественную форму того же гормона роста. Конечно, некоторых людей беспокоит добавленный гормон роста.

Важно помнить, что большинство этих гормонов, будь то натуральные или синтетические, разрушаются при пастеризации.

Гормон роста крупного рогатого скота, который выживает при пастеризации, а также при переваривании, не может всасываться нашим кишечником, который имеет рецепторы только для гормона роста человека.

Некоторых родителей также беспокоит инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), уровень которого повышен у коров, получающих синтетический рекомбинантный гормон роста крупного рогатого скота. ИФР-1, хотя и не разрушается при обычной пастеризации, подобно гормону роста крупного рогатого скота, не всасывается в нашем кишечнике. Даже если бы это было так, наши собственные тела естественным образом вырабатывают гораздо больше IGF-1 каждый день, чем мы могли бы усвоить с молоком, которое мы пьем.

Обеспокоенность по поводу гормонов роста в молоке

Хотя утверждения о том, что гормоны роста в молоке связаны с ранним половым созреванием (преждевременным половым созреванием) у детей, по-видимому, часто беспокоят некоторых родителей, многие исследования опровергли эту теорию.Исследования теперь указывают на рост детского ожирения как на возможную причину начала половой зрелости у некоторых детей в более раннем возрасте.

Зачем винить гормоны роста в молоке? Скорее всего, в этом было легко обвинить, поскольку молоко от коров, получавших rBST, появилось на рынке в середине 1990-х годов. Это было незадолго до того, как некоторые из первых исследований показали, что некоторые дети начинают половое созревание немного раньше, чем раньше.

Одна из проблем теории заключается в том, что гормон роста не является стероидным гормоном, как эстроген.Это белковый гормон, который в основном разрушается при пастеризации и пищеварении. Даже дети, которым ежедневно делают инъекции гормона роста человека из-за низкого роста и других заболеваний, не рано начинают половое созревание.

Считается, что молоко коров, получавших rBST, не только не вызывает раннего полового созревания, но и не увеличивает риск рака груди или рака простаты.

Однако больше, чем здоровье младенцев и детей, поскольку исследования опровергли большинство этих рисков, некоторые люди обеспокоены здоровьем коров, которым вводят rBST.Например, у этих коров есть небольшой риск развития мастита, который необходимо лечить антибиотиками. Хотя эти антибиотики не попадают в молоко, которое проверяется и тестируется, новые добровольные правила FDA «по поэтапному отказу от использования определенных антибиотиков для увеличения производства продуктов питания» могут привлечь внимание к этой проблеме.

В то время как усилия по сокращению использования антибиотиков, чтобы помочь уменьшить развитие устойчивости к антибиотикам, в настоящее время сосредоточены на антибиотиках, которые «добавляются в корм для животных или питьевую воду крупного рогатого скота, свиней, птиц и других животных, производящих пищу, чтобы помочь им получить набирать вес быстрее или использовать меньше корма для набора веса, «обратятся ли они в следующий раз на коров, получавших rBST?

Как избежать гормонов роста в молоке

Что бы вы ни думали о гормонах роста в молоке, теперь при желании их довольно легко избежать.

Хотя молоко было одобрено для использования в 1994 году, только с 2008 года после судебных исков от двух отдельных торговых организаций производителей молочной продукции (International Dairy Foods Ass’n v. Boggs) было объявлено, что молоко не содержит синтетического гормона роста. Первоначально FDA не требовало специальной маркировки коровьего молока, получавшего rBST, потому что оно заявило, что не имеет полномочий требовать такую ​​маркировку пищевых продуктов, поскольку молоко от обработанных и необработанных коров было по существу одинаковым.

Таким образом, люди, которые хотят избегать коровьего молока, получающего синтетический гормон роста, могут:

• Купить молоко с маркировкой без rBST , что довольно просто, так как оно доступно в большинстве сетевых продуктовых магазинов, включая Costco, Kroger, Safeway, Wal-mart и т. Д.
• Купите органическое молоко
• Купите альтернативное молоко, обогащенное витамином D и кальцием, например соевое молоко, миндальное молоко, конопляное или рисовое молоко и т. Д.

Если вы просто избегаете молока и употребляете другие молочные продукты, включая сыр, йогурт и мороженое, имейте в виду, что, если они тоже не отмечены как не содержащие rBST, они могли быть приготовлены из молока коров, получавших синтетический гормон роста. .Однако, как и молоко без rBST, легко найти другие молочные продукты, которые также не содержат rBST.

Они все еще добавляют гормоны роста в молоко?

Следует ли избегать молока от коров с rBST?

К сожалению, даже несмотря на то, что некоторые исследования противоречат другим о вредном воздействии rBST на коров, сторонники утверждают, что обработанные rBST стада нуждаются в меньших ресурсах для производства того же количества молока, а FDA «пришло к выводу, что потребление грудными и детьми молока и съедобные продукты от коров, получавших rbGH, безопасны, «решение о покупке молока от коров, получавших rBST, вероятно, было принято вами.

Шумиха вокруг гормонов роста в молоке, вероятно, не только убрала его с полок магазинов, но и имела другие последствия.

Сколько родителей вообще избегают коровьего молока из-за необоснованных опасений по поводу гормонов роста в молоке?

Сколько людей перешло на опасные альтернативы, такие как сырое молоко?