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.
Липидыв 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 веществаповышают 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