Файл: Пищевая и биологическая ценность молока.ppt

Пищевая и биологическая ценность молока

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

Биологическая ценность белков

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

Пищевая ценность молочного жира

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

Пищевая ценность углеводов

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

Пищевая ценность минеральных веществ

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

• В молоке в небольших количествах присутствуют биологически активные вещества – водо- и жирорастворимые витамины, ферменты, гормоны, вещества, обладающие противомикробными свойствами (лизоцим, лактоферрин, иммуноглобулин, которые повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям).
• Ферменты, как биокатализаторы химических реакций, способствуют лучшему пищеварению и обмену веществ.
• Гормоны (пролактин, окситоцин, кортикостероиды) регулируют жизненно важные процессы, протекающие в организме, скорость химических реакций, участвуют в процессах образования молока, стимулируют работу органов.

Химический состав молока

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

Вода

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

Сухое вещество

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

Белки молока

• Массовая доля белков в молоке колеблется от 2,9 до 4%. Белки молока разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Они необходимы для обеспечения нормального развития, а также имеют особое значение в питании людей.
• В молоке обнаружена целая система белков, среди которых выделяют две главные группы: казеин и сывороточные белки (классификация белков представлена на рисунке)

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

Казеин

• Основная часть белков молока представлена казеином (78-85%).
• Способность казеина связывать воду , от чего зависит устойчивость частиц белка в сыром, пастеризованном и стерилизованном молоке.

Липиды молока

• Липиды молока состоят в основном из молочного жира и жироподобных веществ (фосфолипидов, стеринов и пр.). Молочный жир представляет собой сложную смесь липидных компонентов.
• Массовая доля жира в молоке составляет 2,7-6%. Он находится в виде шариков диаметром 2-6 мкм, которые образуют с водой эмульсию типа «масло в воде.
• Эмульсия жировых шариков в молоке достаточно устойчива. Стабильность жировой эмульсии молока обуславливается гидродинамическими и структурно-механическими факторами.

Схематичное изображение структуры оболочки жирового шарика негомогенизированной (а) и гомогенизированной (б) молочной эмульсии

Липиды молока

Углеводы

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

Свойства лактозы

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

Минеральные вещества

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

• Массовая доля Са от 100 до 140 мг%. Около 22 % всего Са молока прочно связано с казеином, остальное количество (78 %) составляют соли фосфаты, цитраты и пр.
• Большая часть этих солей содержится в коллоидном состоянии и небольшая часть (30-40 %) в виде истинного раствора. Между ними устанавливается равновесие.
• Общая массовая доля Р от 74 до 130 мг%. Р содержится в молоке в минеральной и органической форме. Неорганические соединения представлены фосфатами Са и металлов. Органические соединения - это Р в составе казеина, фосфолипидов, ряда коферментов и др.

• Соли К и Na содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хлоридов, фосфатов и цитратов. Хлориды Na и К обеспечивают определенную величину осмотического давления крови и молока, что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Их фосфаты и карбонаты входят в состав буферных систем организма, поддерживающих постоянство концентраций водородных ионов в узких пределах. Кроме того, фосфаты и цитраты К и Na обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т. е. определенное соотношение между ионами Са и анионами фосфорной и лимонной кислот.
• Микроэлементы в молоке связаны с оболочками жировых шариков (Fe, Cu), казеином и сывороточными белками. Повышение массовой доли Fe и Cu снижает качество молока и молочных продуктов, окисляется витамин С, появляются посторонние привкусы, понижается устойчивость масла против порчи.
• Загрязнение молока Cu, F, оловом, Zn и особенно свинцом, ртутью, мышьяком представляет угрозу для здоровья человека, особенно детей.