Свойства, состав и биологическая роль молока

Молоко - сложный биологический продукт, который секретируется молочной железой через несколько суток после родов и в течение всего остального периода лактации. Молоко по питательности и биологической ценности превосходит все другие продукты, встречающиеся в природе.

Свежевыдоенное молоко также обладает бактерицидными свойствами.

Физико-химические показатели молока. Молоко является сложной дисперсной смесью. Наряду с растворенными в воде веществами, в молоке содержатся белковые коллоиды и жировые эмульсии.

Цвет молока зависит от вида животного: белый цвет придают коллоиды кальциевых солей казеина и эмульсии липидов; желтоватый оттенок обусловлен повышенным содержанием каротиноидных пигментов.

Оно имеет сладковатый вкус, слабокислую рН (6,3-6,9). Плотность молока при 20 °С составляет 1,026-1,032; вязкость меняется в течение лактации и превышает вязкость воды в 1,2-2,2 раза; поверхностное натяжение на 1/3 ниже чем у воды. Молоко изоосмотично крови (6,7 атм). Температура замерзания около -0,55 °С, удельная теплоемкость 3,9 кДж.

Состав молока. Основными компонентами молока являются: вода, белки, аминокислоты, эмульгированный молочный жир, углеводы (в основном лактоза), все витамины, макро- и микроэлементы, эпителиальные клетки, нейтрофильные лейкоциты, молочные тельца (особые жировые образования округлой или овальной формы) и десятки других необходимых детенышу веществ. Концентрация этих компонентов зависит от вида животных (табл. 1), условий их кормления и содержания, стадии лактации, функционального состояния животного, уровня молочной продуктивности, наследственности, возраста, времени отела, сезона года.

Некоторые из основных составляющих молочный белок (казеин) и молочный сахар присутствуют только в молоке.

Таблица 1.

Зависимость химического состава молока от вида животных, в %

(даны средние концентрации по В.И.Георгиевскому, 1990)

Вид животного	Сухое вещество	Жир	Белки	Лактоза	Зола
Кобыла	9,8	1,3	2,2	5,9	0,4
Коровы	12,5	3,6	3,3	5,0	0,6
Козы	12,8	4,1	3,7	4,2	0,8
Свинья	16,4	5,3	4,9	5,3	0,9
Овца	17,6	6,7	5,8	4,1	1,0
Собака	20,4	8,3	7,1	3,7	1,3
Крольчиха	26,4	12,2	10,4	1,8	2,0

 

Белки молока представлены казеином (по электрофоретической подвижности и составу различают его α-, β-, γ-, κ-фракции) и сывороточными белками. Среднее содержание казеина составляет 82% от общего белка в коровьем молоке, а сывороточные белки являются β-лактоглобулинами (10%), α-лактоальбуминами (3%), иммуноглобулинами (2%), альбуминами (1%), и альбумозопептоновой фракцией (2%).

Казеин (полноценный белок) связывается с кальцием (казеинат кальция) и цитратом. В результате этого образуются мицеллы содержащие казеин, ионы кальция, неорганический фосфат (комплексы с α- и β-казеином) и цитрат. Мицеллярный казеин гидролизуется пищеварительными ферментами даже в слабокислой среде. В сычуге жвачных под влиянием фермента химозина (реннина) от κ-казеина отщепляется гликопептид, а оставшаяся часть (параказеин) образует нерастворимый пористый комплекс с ионами кальция, который остается в сычуге до полного переваривания.

Лактоальбумины выполняют пластическую функцию (участвуют в построении тела новорожденного и образовании компонентов молока). Например, α-лактоальбумин необходимых для синтеза лактозы.

Лактоглобулины, являясь преимущественно иммуноглобулинами (количество IgG наибольшее, IgМ - среднее, а IgА - наименьшее) обеспечивают пассивную специфическую защиту новорожденного от чужеродных тел преимущественно в молозивный период. Эти иммуноглобулины синтезируются плазмоцитами молочной железы. Только в молоке жвачных обнаружен β-лактоглобулин не относящийся к иммуноглобулинам и являющийся источником незаменимых аминокислот.

Углеводы молока представлены в основном лактозой (отсутствует лишь в молоке некоторых морских млекопитающих - тюленей, моржей). Помимо лактозы, в молоке обнаруживаются небольшие количества других углеводов (преимущественно олигосахаридов и гексозаминов).

Лактоза придает молоку сладковатый вкус и под действием лактазы желудка новорожденных и в кишечнике расщепляется на глюкозу и галактозу, необходимые для организма новорожденного в качестве источника энергии (до 30% энергетической ценности молока) и для пластических целей. Особое значение имеет галактоза для синтеза цереброзидов развивающегося мозга.Вместе с ионами, входящими в состав молока, лактоза является осмотически активным компонентом и обеспечивает необходимый уровень поступления жидкости в организм новорожденного.

В тонких кишках лактоза способствует всасыванию ионов фосфора и магния, использованию витамина D. В толстом кишечнике лактоза усваивается микроорганизмами.

Липиды в основном представлены эмульгированными триглицеридами. Остальную часть (1-2%) составляют лецитин, кефалин, сфингомиелин, холестерин, эргостерин, цереброзиды, свободные жирные кислоты и др. Эмульгированное состояние молочных жиров в парном молоке поддерживается белково-лецитиновыми оболочками входящими в его состав.

Молочный жир хорошо усваивается (до 98%) в организме животных и отличается от жира жировых депо по составу.

В молочном жире относительно много (около 9%) короткоцепочных жирных кислот (масляной, капроновой и др.), которые снижают температуру плавления молочного жира до 30-40 °С. Насыщенные жирные кислоты в молоке преимущественно представлены пальмитиновой (24% от общего содержания в молоке жирных кислот) и стеариновой (13%); мононенасыщенные - тетрадекеновой, гексадекеновой и олеиновой кислотами; полиненасыщенные - линолевой, линоленовой и арахидоновой. Увеличение содержания в молоке ненасыщенных жирных кислот (наблюдается весной и летом у коров, пользующихся пастбищами) обеспечивает получение более мягкого масла.

Молоко содержит практически все известные витамины. Благодаря активности рубцовой микрофлоры оно наиболее богато витаминами группы В. Благодаря рубцовому пищеварению молоко у жвачных становится полноценным источником витаминов для новорожденных.

Содержание жирорастворимых витаминов (А, Е и D) в молоке зависит от уровня каротина, токоферолов, эргостерина в кормах и коррелирует с количеством молочного жира.

Минеральные вещества повышают питательную ценность и вкусовые качества молока, а также влияют на физико-химические свойства и устойчивость органических компонентов в нем.

Они совместно с лактозой поддерживают осмотическое давление и служат материалом для построения организма новорожденного.

К основным минеральным компонентам молока относятся калий, натрий, кальций, магний, железо, фосфорная кислота, хлор и некоторые другие. Соотношение кальция и фосфора в молоке (1,2:1) является оптимальным для их всасывания в кишечнике. Концентрация в молоке таких элементов, как йод, фтор, селен, молибден, кобальт, медь, в основном зависит от их содержания в рационе животных.

Две трети кальция в молоке представлены казеинатом кальция, а оставшаяся часть связана с кислотами (лимонной и фосфорной) или находится в ионизированном состоянии. Такие микроэлементы молока, как медь и цинк имеют особое значение для новорожденного и лактирующего животного. Это связано с тем, что потребность в них развивающегося организма выше, чем у взрослого. Поэтому, потеря лактирующим животным микроэлементов с молоком, может вызвать у него микроэлементдефицитное состояние.

Некоторые микроэлементы необходимы как для обеспечения растущего организма, так и для образования ферментов, необходимых для лактации.

Ферменты присутствуют также в полости альвеол и протоковвыводящей системы молочной железы. Это является результатом поступления в них клеточных фрагментов с полноценными ферментативными системами. Данные системы способствуют «созреванию» (изменению состав) молока в молочных цистернах и даже после доения. Например, в протоковой системе и в свежевыдоенном молоке продолжается синтез лактозы (благодаря присутствию компонента лактозосинтетазы - α-лактоальбумина), а лизоцим молока (мурамидаза) и ферменты лейкоцитов разрушает полисахариды бактериальные стенки.

МОЛОЗИВО

Перед родами и в первые 5-7 сут после них, в молочной железе образуется молозиво, которое в первые сутки существенно отличается от зрелого молока по своему составу (табл. 2) и приближается к свойствам молока через 5-10 дн. после отела (табл. 3). Молозиво имеет большую по сравнению с молоком биологическую ценность и калорийность.

Молозиво имеет желтовато-коричневый цвет (обусловлен высоким содержанием каротина), вязкую консистенцию, солоноватый вкус; содержит много белков, углеводов (меньше чем в молоке содержится лактозы), жиров, минеральных солей (особенно магния, натрия, хлоридов и железа) и витаминов (витамина А, витамина Е, рибофлавина и ниацина).

Таблица №2