Молоко, як полідисперсна система. Характеристика дисперсних фаз молока.
Молоко — це біологічна рідина, яка виробляється молочною залозою самок ссавців. Воно є повноцінною і незамінною їжею для новонароджених тварин, а також необхідне для харчування людини будь-якого віку, оскільки містить усі необхідні для життєдіяльності організму речовини.
Коров’яче молоко має білий з жовтуватим відтінком колір, своєрідний, злегка солодкуватий смак і слабкий приємний запах. Молоко містить воду і сухі речовини (сухий залишок).
Сухі речовини молока утворюють з водою складну полідисперсну систему.
Дисперсну систему класифікують за середнім розміром часточок дисперсної фази. Найбільшу ступінь дисперсності мають молекулярні та іонодисперсні розчини. Розрізняють моно – і полідисперсні системи. Монодисперсні системи складаються з часточок приблизно однакового розміру; полідисперсними називають дисперсні системи, які складаються з часточок різного ступеня дисперсності. У молоці, як полідисперсній системі, окремі компоненти сухих речовин знаходяться в різному стані. Так, молочний цукор і значна частина мінеральних солей розчинені у водній частині молока у вигляді дрібненьких часточок розміром 1-0,5 ммк і менше та утворюють молекулярні й іонодисперсні розчини. Ці часточки не відокремлюються після фільтрування, відстоювання чи центрифугування. Білки знаходяться в колоїдному стані і мають часточки розміром 5-100 ммк. Крім того, білки в розчині набухають. Завдяки малій величині колоїдні часточки після набухання рівномірно розподіляються в розчиннику, в спокійному стані молока не відстоюються і не відокремлюються простим центрифугуванням та фільтруванням, їх можна відокремити лише за допомогою ультрацентрифуги.
Жир розподілений у молоці у вигляді жирових кульок розміром 1-20 ммк і утворює емульсію (окремі жирові кульки в теплому молоці) або суспензію (жирові кульки в твердому стані в охолодженому молоці). Жирові кульки досить легко відокремлюються під час відстоювання або центрифугування у вигляді вершків. Отже, молоко — це складна суміш хімічних речовин, розподілених у водній частині, які мають різну ступінь дисперсності.
Подібне визначення компонентів молока певною мірою умовне, тільки в присутності всіх компонентів у молоці створюються умови для утворення відносно стійкої колоїдної системи. Наприклад, при відсутності білка в молоці жир і вода можуть легко розділитися на дві фази, а при відсутності деяких мінеральних солей білок може випадати в осад.
Молоко як колоїдну систему і хімічну суміш подано на схемі
Гігієністи з харчування населення вважають, що організму людини треба не тільки молочний жир як джерело енергії, а й інші речовини. Для росту і підтримання нормального функціонального стану організм людини відчуває нестачу в різних речовинах, які він одержує з їжею. Якщо всі необхідні для організму речовини умовно поділити на три групи: енергетичні, які задовольняють потреби в енергії, пластичні, з яких "будуються" клітини і тканини, регуляторні, які беруть участь в обмінних процесах, то можна зробити висновок, що в молоці містяться як перші (вуглеводи і частково жир), так і другі (білкові і мінеральні речовини), так і треті (мікроелементи, вітаміни, ферменти). Відомо, що найціннішими компонентами молока є білки, жири, вуглеводи. Однак поряд з ними певну цінність мають мінеральні солі, мікроелементи і вітаміни.
До складу молока входять солі кальцію, магнію, калію, натрію, заліза, лимонної, фосфорної, соляної та інших кислот. Усі вони містяться в молоці у формі, яка легко засвоюється. Причому організмом, порівнюючи з іншими речовинами, кальцій і фосфор із молока засвоюються найкраще. Дослідження показують, що процеси старіння можуть бути припинені при включенні в раціон харчування молока і молочних продуктів, які містять необхідну для людського організму кількість кальцію в доступній формі. Так, щоденне включення в раціон старших людей, особливо жінок, 1 л молока, в якому міститься 0,8-1,0 г кальцію, сприяє відновленню в організмі нормальної його кількості і зміцненню кісток та передчасного старіння. У молоці є мікроелементи: йод, кобальт, мідь, цинк, марганець, фтор, молібден та деякі інші елементи. Кількість їх становить стотисячні або мільйонні частки процента. Вказані речовини знаходяться в молоці в достатній кількості і людина, яка харчується молоком, не відчуває в них нестачі.
Молоко містить вітаміни А, В,, В2, В12, С, О, РР (нікотинова кислота), пантотенову кислоту та ін. У зв’язку з цим воно відіграє важливу роль у забезпеченні людини вітамінами. У молоці є також ферменти, які прискорюють різноманітні реакції, беруть участь у травленні й обміні речовин. Крім необхідного набору харчових речовин їжа людини оцінюється за енергетичною цінністю і вмістом незамінних факторів харчування та їх збалансованістю. За цими показниками молоко є збалансованим і одним з найдосконаліших продуктів. Так, 1 л його задовольняє добову потребу дорослої людини в жирі, кальції, фосфорі, на 53 % в білку, на 35 % у вітамінах А, С і В,, на 26 % в енергії.
Відомо, що до складу більшості білків входять 20 різних амінокислот. У процесі перетравлювання їжі білки під дією ферментів розщеплюються на амінокислоти, які кров’ю переносяться до тканин, де відбувається їх перебудова за певною схемою на білки м’язів, шкіри та органів тіла, показано роль білків молока у формуванні тіла сисунів залежно від кількості і якості білків.
Організм людини може синтезувати 12 необхідних амінокислот, але його потреба ще у 8 інших повинна задовольнятися за рахунок білків харчових продуктів. Білки сироватки вміщують, як правило, більшу кількість незамінних амінокислот, ніж казеїн. Тому індекс харчової цінності білків сироватки наближається до 1, тоді як індекс казеїну дорівнює 0,8. Цей, дещо низький, показник визначається переважно невеликим дефіцитом сірковмісних амінокислот. Оскільки білки сироватки мають "надлишок" цих амінокислот, то разом з казеїном і білками сироватки в молоці вони доповнюють один одного.
Найважливішою особливістю амінокислотного складу білків молока є високий вміст лізину. Це дає змогу використати білки молока для поліпшення балансу багатьох харчових продуктів рослинного походження, які мають низький вміст цієї амінокислоти. Незважаючи на те, що висока харчова цінність білків сироватки давно відома, їх використання обмежене у зв’язку з високим вмістом у білках сироватки лактози і відносно низького самих білків.
Сучасна техніка дає змогу одержувати білкові концентрації із заздалегідь запланованим вмістом лактози і мінеральних солей. Так, ультрафільтрація застосовується для виготовлення білкових концентратів, які використовуються при виробництві сичужного та кисломолочного сиру, морозива, продуктів дитячого харчування. Це сприяє значному збільшенню ефективності виробництва, відкриває широкі перспективи для створення нових продуктів харчування із збалансованим білковим, вуглеводним і мінеральним складом.
При виробництві кисломолочних продуктів у результаті молочнокислого, а інколи і спиртового бродіння хімічний склад молока та його засвоювання змінюються. Частина молочного цукру перетворюється на молочну кислоту, а казеїн коагулює у вигляді дрібних пластівців. Зниження вмісту лактози у молоці важливе у зв’язку з тим, що вона може бути причиною генетично зумовленої алергії проти молока. Наявність дрібних пластівців білка в кисломолочних продуктах підвищує їх засвоєння. Так, якщо натуральне молоко за 1 год засвоюється на третину, то простокваша — практично повністю.
Особливістю кисломолочних продуктів є те, що на відміну від інших харчових продуктів вони поряд з цінними речовинами мають велику кількість живих клітин (переважно молочнокислих бактерій) до 1 млрд в 1 г або до 1 -2 % маси продукту. Ці бактерії і продукти обміну, які вони виробляють, зумовлюють індивідуальні властивості цієї або іншої продукції.
Відкриття і наукове обгрунтування корисної дії кисломолочних продуктів зв’язані з іменем російського вченого І. І. Мечникова, який для боротьби з небажаною мікрофлорою запропонував використовувати молочнокислі бактерії, здатні приживатися в кишках. Дослідження, проведені в багатьох країнах, дали змогу встановити, що такими мікроорганізмами є ацидофільні і біфідумбактерії. Серед кисломолочних продуктів, які виготовляються в Україні, значне місце належить ацидофільним, які одержують з використанням штамів бактерії Lact. acidophilum, виділених з кишок людини. Ці штами мають достатньо високу енергію кислотоутворення та значну антибіотичну активність щодо бактерій кишкової групи. Крім того, вони стійкі проти несприятливих умов і здатні приживатися в кишках людини і тварин.
Сир — один з білкових продуктів, у процесі визрівання якого білки частково розщеплюються на олігопептиди та амінокислоти, синтезуються деякі вітаміни групи В. Компоненти його засвоюються організмом людини на 98-99 %. Специфічний смак і аромат цього продукту збуджують апетит, сприяють засвоєнню їжі. Кисломолочний сир в Україні є національним продуктом. Це білковий кисломолочний продукт універсального застосування, який добре засвоюється організмом, містить близько 15 % ферментованого білка, сприяє поліпшенню обміну речовин та профілактиці ожиріння і атеросклерозу.
Нині намітилася тенденція до створення комбінованих продуктів на молочно білковій основі і використання їх для дієтичних та лікувальних цілей. Це привело до розробки і промислового виділення молочних білків з відвійок у вигляді казеїну та казеїнатів. Поєднання використання білкових концентратів із злаковими, овочевими і фруктовими добавками дало змогу досягнути високого рівня збалансованості їжі за амінокислотним і вітамінним складом.
Дослідження вчених дали змогу зробити висновок про те, що молоко і його білки особливо необхідні для харчування спортсменів. Встановлено, що білки молока найефективніше перетворюються на білки мускульної тканини, а фосфоропро-теїнказеїн поліпшує обмін речовин у мускулах. Крім того, співвідношення Са : Р > 1 в молоці сприяє зміцненню скелета, забезпечуючи добру основу для руху мускулів.
У молоці в середньому міститься 4,7 % лактози, на яку припадає близько 40 % сухої речовини і 26 % усієї енергетичної цінності молока. Лактоза має важливе значення у харчуванні і фізіології розвитку, оскільки вона єдиний вуглевод, який новонароджені ссавці одержують з молоком. Цей дисахарид розщеплюється ферментом лактазою і є не тільки джерелом енергії, а й одним з акторів, який регулює кальцієвий обмін в організмі.
Література:
1. Машкін М. І. Первинна обробка молока і переробка молока. – К.: Урожай. 1984
2. Галат Б. Ф., Машкин Н. И., Козача Л. Г. Справочник по технологии молока. – М.: Колос, 1980
3. Машкін М. І. Молоко і молочні продукти. – К.: Урожай, 1996 – 336 с.
Реферати
Реферати :
Читати далі