Файл: stf079.doc

Из всех перечисленных классов ферментов наибольшее практичес­кое значение имеют оксидоредуктазы и гидролазы.

Из молока, полученного при нормальных условиях от здорового жи­вотного, выделено более 20 истинных, или нативных, ферментов. Большая их часть образуется в клетках молочной железы и переходит в мо­локо во время секреции. Меньшая часть, переходит в молоко из крови животного.

В молоке ферменты находятся в свободном состоянии, а также связаны с казеиновыми мицеллами и оболочками жировых шариков.

7.1 Оксидоредуктазы

Оксидоредуктазы - это большая группа ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых организмах. К ним относят дегидрогеназы, оксидазы, пероксидазу и каталазу.

Дегидрогеназы. Эти ферменты клетки молочной железы почти не вы­рабатывают. Разнообразные дегидрогеназы (редуктазы) накапливаются в молоке при размножении в нем бактерий. С увеличением количества бактерий в молоке активность редуктаз, как правило, возрастает. С помощью редуктазной пробы на молочных заводах устанавливают бак­териальную обсемененность принимаемого молока. Дегидрогеназы, вырабатываемые молочнокислыми бактериями и дрожжами, имеют большое значение при молочнокислом и спиртовом брожении.

Пероксидаза. Фермент окисляет различные соединения с помощью пероксида водорода. Пероксидаза содержится в молоке в больших ко­личествах, попадает в него из клеток молочной железы. Фермент доволь­но термостабилен, разрушается при температуре около 80°С. Реакцией на пероксидазу в молочной промышленности определяют эффективность пастеризации молока (проба на пероксидазу).

Каталаза. Этот фермент окисляет пероксид водорода. Каталаза переходит в молоко из тканей молочной железы, а также вы­рабатывается бактериями. Содержание нативной и бактериальной каталазы колеблется. В свежем молоке с низким содержанием микрофлоры и полученном от здоровых животных, каталазы содержится мало. В молози­ве и молоке, полученном от больных животных (мастит и другие заболева­ния), или бактериальнообсемененном ее содержание увеличено. Поэто­му определение активности каталазы используют для контроля анормаль­ного молока.

7.2 Гидролитические и другие ферменты

К гидролитическим ферментам относят ферменты, ускоряющие рас­щепление жиров, углеводов, белков и других более сложных соединений на более простые (с присоединением воды). В молоке содержатся липа­зы, фосфатазы, протеазы, лактаза, амилаза, лизоцим и некоторые другие гидролитические ферменты.

Липазы. Ферменты катализируют гидролиз триглицеридов молочно­го жира. В молоке содержатся нативная и бактериальная липазы. Количество нативной липазы незначительно. Она связана, главным образом, с казе­ином (плазменная липаза), и лишь небольшая часть ее (около 1%) адсор­бирована оболочками жировых шариков (мембранная липаза). Иногда происходит перераспределение плазменной липазы с белков на жиро­вые шарики. При этом в результате гидролиза жира выделяются низко­молекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая) и молоко прогоркает.

Прогоркание молока в результате гидролиза жира под действием ли­паз (липолиз) может происходить в процессе хранения и после техноло­гической обработки молока - перекачивания, гомогенизации и т. д.

Нативная липаза инактивируется при температуре пастеризации 80°С. Бактериальные липазы более термостабильны. Они разрушаются при 80 - 90°С.

Фосфатазы. Фермент фосфатаза гидролизует эфиры фосфорной кис­лоты. В свежевыдоенном молоке обнаружены щелочная фосфатаза (с оп­тимумом рН 9,6) и незначительное количество кислой фосфатазы (с оп­тимумом рН около 5). Фосфатазы попадают в молоко из клеток молоч­ной железы. Щелочная фосфотаза концентрируется на оболочках жиро­вых шариков, кислая связана с белками. Щелочная фосфатаза молока чувствительна к повышенной температуре, кислая фосфатаза термоста­бильна. Нагревание молока в течение 30 мин при 63°С, кратковременная и моментальная пастеризация при 74—85°С полностью разрушают щелочную фосфатазу. Высокая чувствительность фосфатазы к нагреванию была использована при разработке метода контроля эффективности па­стеризации молока и сливок (фосфатазная проба).

Протеазы (протеолитические ферменты). Протеазы катализируют гид­ролиз пептидных связей белков и полипептидов. В молоке содержится небольшое количество нативной протеазы, переходящей из крови. Она вызывает гидролиз β-казеина. Фермент термостабилен, инактивируется при тем­пературе выше 75°С. Микрофлора молока выделяет более активные про­теазы, которые могут вызвать различные пороки молока и масла. Так, при размножении в молоке микрококков и гнилостных бактерий появ­ляется горький вкус, при пониженной кислотности (35 - 40°Т) наблюда­ется его свертывание.

Молочнокислые бактерии вырабатывают малоактивные протеазы, которые, однако, имеют важное значение при созревании сыров. Актив­ность протеолитических ферментов, выделяемых молочнокислыми па­лочками и стрептококками, различна. Палочки, по сравнению со стреп­тококками, выделяют более активные ферменты.

При производстве сыров для свертывания молока применяют протеолитический фермент животного происхождения -сычужный фермент (химозин). Известны заменители сычужного фермента — пепсин и про­теолитические ферменты микробного происхождения..

Лактаза. Лактаза катализирует реакцию гидролити­ческого расщепления лактозы на глюкозу и галактозу. Молочная железа фермент почти не вырабатывает, его выделяют мо­лочнокислые бактерии и некоторые дрожжи. Лактаза имеет оптимум дей­ствия при рН 5 и температуре 40°С. ). В молочной промышленности применяют при выработке сгущенного молока с сахаром в производстве низко-лактозных молочных продуктов.

Амилаза. Этот гидролитический фермент катализирует расщепление крахмала до декстринов и мальтозы. В нормальном молоке содержится небольшое количество амилазы, при заболевании коров маститом ее содержание повышается. Амилаза имеет оптимум действия при рН 7,4 и температуре 37°С. Фермент инактивируется при пастеризации молока - нагревание до 63°С в тече­ние 30 мин разрушает амилазу полностью.

Лизоцим (мурамидаза). Это очень важный фермент молока: он гидролизует связи в полисахаридах клеточных стенок бактерий и вызывает их гибель. Вместе с другими антибактериальными факторами (имму­ноглобулинами, лактоферрином, лактопероксидазой, лейкоцитами и др.) лизоцим обусловливает бактерицидные свойства свежевыдоенного молока. Коровье молоко содержит небольшое количество лизоцима, в женском молоке его в 3000 раз больше. Он относится к основным бел­кам (имеет изоэлектрическую точку при рН 9,5), в кислой среде термо­стабилен.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определения ферментов и расскажите об их свойствах.

2. Назовите окислительно-восстановительный ферменты молока.

3. Перечислите гидролитические ферменты молока.

Лекция 8 витамины в составе молока

Витамины (от лат. vita - жизнь) - низкомолекулярные соединения раз­нообразного химического строения, необходимые для нормальной жиз­недеятельности животных, человека, растений и микроорганизмов. Вита­мины играют важную роль в обмене веществ Отсутствие или недостаток в пище витаминов приводит к нарушению обмена веществ, и в конечном итоге к заболеваниям (авитаминозам и гиповитаминозам).

Витамины были открыты в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным. Он установил, что пища человека и животного кроме белков, жиров, уг­леводов и солей должна содержать незначительное количество каких-то неизвестных жизненно важных веществ. Позже польский ученый К. Функ назвал эти вещества витаминами. В настоящее время известно более 20 витаминов и выяснена их химическая природа. По признаку раство­римости все витамины можно разделить на жирорастворимые (A, D, Е и К) и водорастворимые (витамины группы В, С и др.)

Молоко содержит практически все витамины, необходимые для нор­мального развития человека. Они попадают в него из поедаемо­го животными корма и синтезируются микрофлорой рубца. Содержание витаминов в молоке колеблется в зависимости от сезона года, стадии лак­тации, рационов кормления, породы и индивидуальных особенностей коров. Кроме того, содержание некоторых витаминов изменя­ется при хранении и тепловой обработке молока (пастеризации, сгуще­нии, сушке).

Жирорастворимые витамины молока включены в оболочки жировых шариков, водорастворимые содержатся в свободном виде и в составе различных ферментов.

8.1 Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол). Недостаток витамина А в организме человека вызывает заболевания глаз: куриную слепоту (утрата зрения в сумерках) и сухость роговицы (ксерофтальмия). Этот витамин участвует в окисли­тельных процессах, протекающих в организме. Его считают витамином роста, он повышает сопротивляемость организма инфекционным забо­леваниям и т. д.

Витамин А образуется и накапливается лишь в организме человека и животных. В растениях содержится желтый пигмент - β-каротин, из которого в животном организме образуется витамин А. В молоке витамина А содержится 0,004- 0,1 мг%. Молозиво содержит в 10 - 12 раз больше витамина А, чем мо­локо. Наиболее богаты витамином А молоко и сливки лет­не-осеннего периода, когда животные поедают зеленый корм, содержа­щий много каротина. Масло, выработанное из летнего молока, содержит в 4 раза больше витамина А, чем масло из зимнего молока.

Витамин D (кальциферол). Этот витамин регулирует фосфорно-кальциевый обмен в организме человека. Его недостаток в пище нарушает процесс отложения в костях солей кальция и фосфора, что приводит к заболеванию рахитом. Витамин D образуется в организме животных и человека при их ультрафиолетовом об­лучении. Молоко содержит сравнительно мало витамина D, летом его в 5 - 8 раз больше, чем зимой.

Витамин Е (токоферолы). Недостаток витамина Е вызывает стериль­ность (бесплодие) животных. Витамин Е предохраняет жиры от окисле­ния, т. е. обладает антиокислительными свойствами. Токоферолы синтези­руются только в растениях (ими богаты растительные масла). В организм животных токоферолы попадают с растительными кормами. В молоке содержится в среднем 0,09 мг% витамина Е, причем его количество летом больше, чем зимой.

Витамин К (витамин коагуляции крови). Этот витамин влияет на про­цесс свертывания крови. Содержится в зеленых растениях, в организме животных и человека синтезируется микрофлорой кишечника. В коро­вьем молоке витамин К содержится в незначительных количествах.