Słownik pojęć - Rolnictwo

Charakterystyka i właściwości mlekaMleko - wydzielina gruczołu mlekowego uzyskana od samic ssaków w okresie laktacji. Według Międzynarodowej Federacji Mleczarskiej mleko jest to produkt całego, nieprzerwanego doju, od zdrowej, dobrze żywionej krowy mlecznej, otrzymany w sposób prawidłowy, bez domieszek siary.

Mleko jest mieszaniną wieloskładnikową; składająca się z trzech podstawowych faz (te trzy fazy znajdują się w ścisłej zależności- interakcji):

  • emulsyjnej
  • koloidalnej
  • molekularnej

Za mleko uważa się również produkty wegańskie, nie pochodzące od zwierząt, np.: sojowe, ryżowe, kauczukowe.


Fizykochemiczne właściwości mleka:

  • Gęstość mleka. Gęstość mleka krowiego zawiera się w przedziale 1,029-1,033 g/cm?. Wymagania weterynaryjne w Polsce mówią, że nie może spaść poniżej 1,028 g/cm? w temperaturze 20 °C.
  • Lepkość mleka. Uzależniona jest od zawartości suchej masy (głównie kazeiny i tłuszczu) oraz temperatury mleka. W temperaturze 0 °C lepkość mleka jest czterokrotnie, a w temperaturze 15 °C, dwukrotnie większa od lepkości wody. Lepkość mleka oznaczamy w jednostkach względnych w stosunku do wody.
  • Kwasowość mleka. Kwasowość mleko zawdzięcza obecności soli kwasowych, kazeiny, kwasów nieorganicznych oraz organicznych. Świeże mleko ma odczyn kwaśny. Kwasowość mleka można wyrazić jako: Kwasowość czynną(rzeczywistą) oraz Kwasowość potencjalną(miareczkową).
  • Napięcie powierzchniowe
  • Współczynnik refrakcji światła
  • Temperatura zamarzania. Temperatura zamarzania mleka wynosi -0,550 °C.
  • Pienienie się
  • Powstawanie kożucha
  • Zdolność podstojowa
  • Krzepnięcie
  • Zmaślanie

Skład chemiczny mleka krowiego:

Skład mleka jest uwarunkowany genetycznie. Ilość składników mleka jest uwarunkowana genetycznie oraz środowiskowo (przyjmuje się, że warunki środowiskowe mają 70% znaczenie w ilości składników mleka, natomiast geny-30%). Z warunków środowiskowych najważniejsze jest żywienie oraz zdrowotność.

Synteza białek mleka, tj. kazeiny, -laktoglobuliny i -lakto-albuminy odbywa się w komórkach wydzielniczych gruczołu mlecznego. Odcinki wydzielnicze to system pęcherzyków i cewek, zbudowany z piramidowych komórek zakończonych mikrokosmkami (Cichocki, Kompendium histologii). Białka tworzone są w 90% z wolnych aminokwasów, a w pozostałej części z peptydów i glukoproteidowych frakcji globularnych, doprowadzanych z krwią do komórek mlekotwórczych. Pozostałe białka: albumina surowicy krwi i immunoglobuliny przenikają do mleka bezpośrednio z krwi. Źródłem aminokwasów potrzebnych do syntezy białek mleka jest dieta; u bydła pochodzą one z paszy oraz z drobnoustrojów obficie rozwijających się w żwaczu, trawione w dalszych odcinkach przewodu pokarmowego.

Do wytworzonych frakcji kazeinowych dołączany jest w aparacie Golgiego fosfor w postaci reszt ortofosforowych. Następnie wiązaniem estrowym zostaje przyłączona seryna, co umożliwia samoistne formowanie się miceli kazeinowych z udziałem jonów wapniowych, fosforanowych i cytrynianowych. Ze wszystkich związków azotowych obecnych w mleku wyróżnia się: związki azotowe niebiałkowe (5%), kazeinę (75-80%), białka serwatkowe (15-20%).

  • Kazeina - to najważniejsze białko mleka. Zawartość w mleku krowim wynosi 2,4-2,6%. Skład elementarny kazeiny: węgiel C (53%), wodór H (7%), tlen O (22%), azot N (15,65%), siarka S (0,76%), fosfor P (0,8550%).
Kazeina występuje w mleku w postaci miceli tworzących roztwór koloidalny. Micele mają kształt sferyczny, ich średnica to 50?250 nm. Masa micelarna to 100?150 mln Da. Micele są wyraźnie widoczne pod mikroskopem. Struktura miceli jest porowata, a jej cząstki wypełniają mniej niż połowę objętości. Sprzyja to wiązaniu wody, jonów, laktozy i enzymów. W 1 ml mleka jest 7?1013 miceli, stanowią one łącznie od 5 do 6% objętości mleka. Micele utworzone są z podjednostek frakcji kazeinowych. W mleku krowim 40% kazeiny stanowi frakcja ?, 30% frakcja ?, a dalsze 15% frakcja ?. W skład każdej miceli wchodzi od 300 do 500 podjednostek. Są połączone jonami wapniowymi, fosforanowymi i cytrynianowymi.

  • Albuminy są reprezentowane przez alfa-lakto-albuminę, ?-lakto-globulinę i albuminę serum, tzw. albuminę surowicy krwi. Białka te w mleku występują w rozproszeniu i są bardzo trudne do wydzielenia w postaci skrzepu. Białka te nie zawierają fosforu, natomiast bogate są w lizynę, a ?-lakto-globulina ulega denaturacji podczas silnego ogrzania, co ma niekorzystny wpływ na wydzielanie skrzepu przy pomocy podpuszczki. ?-lakto-albumina jest bardziej odporna na wysokie temperatury. Pasteryzacja (80?90 °C) nie powoduje jej koagulacji. W związku z tym zawsze pozostaje ona w serwatce.
  • Globuliny wysokocząsteczkowe (immunoglobuliny) . W mleku normalnym jest ich około 0,06%. W dużych ilościach występują w siarze. Obserwuje się je również u krów z zapaleniem wymienia (mastitis). Mleko mastitisowe to mleko od krów z zapaleniem wymienia. Produkowane są przez komórki plazmatyczne występujące w gruczołach mlecznych. Wyróżnia się 3 grupy immunoglobulin:
    • Typ G (IgG) ? stanowi 90% całości globulin mleka bydła (u ludzi dominują IgA), o masie cząsteczkowej 150?170 tys.
    • Typ M (IgM) ? o masie cząsteczkowej 0,9-1 mln.
    • Typ A (IgA)- o masie cząsteczkowej 300?500 tys.

Cukry:

Cukier mleczny, laktoza, jest w całości wytworem gruczołu mlekowego krowy. W 80% powstaje z glukozy a w 20% z octanów.

  • Laktoza jest najważniejszym węglowodanem mleka. Zawartość w mleku krowim to 4,5-4,8%. Laktoza jest dwucukrem zbudowanym z D-glukozy i D- galaktozy, które są połączone wiązaniem ?-glikozydowym pomiędzy 1. węglem galaktozy a 4. węglem glukozy. Galaktoza występuje zawsze w formie ?, a glukoza w ? lub ?. Laktoza należy do cukrów redukujących. Ulega również wielokierunkowym zmianom pod wpływem bakterii i drożdży. Pierwszym etapem tych przemian jest najczęściej hydroliza przy udziale enzymów laktazy. Powstałe w ten sposób cukry proste: glukoza i galaktoza w warunkach tlenowych utleniają się do CO2 i H2O, natomiast w warunkach beztlenowych ulegają fermentacji: alkoholowej i mlekowej. Laktoza jest odporna na wysokie temperatury, nawet 120 °C. Dopiero w 170 °C traci wodę hydratacyjną i przekształca się w karmel.

Tłuszcz mleczny:

Tworzony jest z glicerolu i kwasów tłuszczowych. Glicerol powstaje w trakcie przemian glukozy, a nasycone kwasy tłuszczowe z fermentacji błonnikowej zachodzącej w żwaczu. Nienasycone kwasy tłuszczowe stanowiące od 3 do 5% tłuszczu dostarczane są z paszą, a następnie rozprowadzane z limfą lub w połączeniach lipoproteinowych z krwią. Część kwasów nienasyconych pochodzących z paszy ulega jednak uwodornieniu (nasyceniu) w żwaczu przez mikroflorę fermentacyjną.

  • Ogólna zawartość tłuszczu mlecznego w mleku to 2,7?5,5%. Blisko 80% masy tłuszczu reprezentują kuleczki o średnicy 2?6 mikrometrów. Pod koniec okresu laktacji średnica kuleczek ulega zmniejszeniu. Silny stopień rozproszenia (dyspersji) ilustruje fakt, że w 1 ml mleka jest od 2 do 6 miliardów kuleczek. Na powierzchni kuleczek są tzw. otoczki fosfolipidowobiałkowe. Natomiast wewnątrz jest półpłynny tłuszcz. Tłuszcz mleczny chemicznie jest tzw. tłuszczem właściwym, czyli estrem glicerolu i kwasów tłuszczowych (98%). Pozostałe 2% stanowią: cholesterol, fosfolipidy, karoteny, witaminy. Podstawowe kwasy tłuszczowe: linolowy, linolenowy i arachidowy stanowią grupę niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT, witamina F). W mleku krowim występuje również dużo kwasu oleinowego, który stanowi 37% zawartości tłuszczu mleka. Głównym fosfolipidem mleka jest lecytyna, która ma zdolności stabilizowania emulsji. Zawartość lecytyny: 0,02?0,035%. Cholesterol występuje z tłuszczem w stosunku 1:100. Strawność tłuszczu mlecznego jest bardzo wysoka, 97-99. Tak wysoka strawność wynika z dużego rozproszenia kuleczek tłuszczowych w mleku jak i również z niskiej temperatury topnienia tłuszczu (31?42 °C).

Substancje mineralne:
  • Wapń. W mleku krowim od 1 do 1,2 g/l. Ok 2/3 całego wapnia związane jest z kazeiną w postaci dwu- i trójwapniowego fosforanu. 10% wapnia występuje w formie jonowej, a ok. 20% jako niezjonizowane węglany, fosforany i cytryniany.
  • Fosfor. W mleku krowim 0,093-0,096%. W postaci fosforanów wapnia, magnezu i potasu. Związany jest także estrowo z kazeiną, tłuszczami i cukrowcami.
  • Potas. Występuje głównie w postaci wolnych jonów. Zawartość waha się w granicach 1,35 -1,55 g/l. Zawartość potasu zależna jest od zawartości sodu. Im mniej sodu, tym więcej potasu.
  • Chlor, Sód. Występują w mleku jako wolne jony, ale w ścisłym powiązaniu z jonami wapnia i potasu. Zasadnicza rola chloru i sodu polega na utrzymaniu odpowiedniego ciśnienia osmotycznego mleka (wspomaga ono również laktozę).
  • Magnez. Występuje w mleku zarówno w postaci związków rozpuszczonych (73-75% ogólnej ilości), jak i w postaci koloidalnej ? fosforanów i cytrynianów. Tylko niewielka ilość magnezu (15%) występuje jako wolne jony. Magnez wpływa na stabilność termiczną mleka.
  • Kwas cytrynowy. Świeże mleko ma go od 0,16 do 0,2%. Jest on syntetyzowany w gruczole mlekowym; spełnia rolę czynnika buforującego. W 90% tworzy rozpuszczalne sole wapnia, magnezu i potasu.

Witaminy:

  • Witamina A. Wytwarzana przez organizm krowy z karotenu pobieranego z paszą. Następnie z krwią transportowana jest do gruczołu mlecznego. Witamina A gromadzona jest głównie w tłuszczu mleka; zawiera on 0,002% witaminy A i 0,0001% karotenu.
  • Witamina D. Powstaje w organizmie zwierzęcia lub bezpośrednio w mleku, a nawet w paszy: ze steroli pod wpływem promieni UV. W mleku obecny jest cholesterol w ilości 0,012% i w witaminę D może się on przekształcać przez naświetlenie mleka lub po spożyciu.
  • Witamina E (tokoferol) . Jej źródłem jest pasza zadawana krowie. Dlatego w sezonie pastwiskowym mleko jest bogatsze w witaminę E niż w sezonie zimowym.
  • Witaminy z grupy B. Są wytwarzane przez mikroflorę (drobnoustroje) w żwaczu i jelitach.

Enzymy rodzime mleka:
  • Lipazy. Powodują syntezę tłuszczu w gruczole mlecznym, a później w mleku po udoju odszczepiają od glicerydów krótkie kwasy tłuszczowe. Powoduje to w mleku i jego przetworach, szczególnie schłodzonych, jełki smak i zapach. W mleku lipazy związane są głównie z kazeiną. Rozróżniamy 2 rodzaje lipolizy:
    • lipoliza spontaniczna, występująca najczęściej w mleku otrzymanym pod koniec laktacji lub krótko po wycieleniu. Ujawnia się bardzo szybko po doju, a do jej zaistnienia wystarcza schłodzenie mleka do temperatury niższej niż 15 °C. Mleko wykazujące ten rodzaj lipolizy określa się jako podatne naturalnie.
    • lipoliza indukowana, związana jest z przepompowaniem mleka, energicznym mieszaniem, spienieniem i zmianami temperatury.

Oba rodzaje lipoliz są hamowane przez światło słoneczne, metale: miedź i żelazo oraz temperaturę 80 °C przez 20 sekund.

  • Proteaza. Powoduje rozpad białek. Enzym związany jest z kazeiną. Przechodzi do skrzepu mleka. Może przyczyniać się do rozpadu białek w czasie dojrzewania serów podpuszczkowych. Ulega inaktywacji w temperaturze 90 °C w czasie 1 do 5 minut.
  • Fosfataza alkaliczna. Hydrolizuje estry kwasu fosforowego. Do 40% tego enzymu związane jest z kuleczkami tłuszczowymi. Aktywatorami fosfatazy alkalicznej są jony manganu i miedzi. Unieczynnia ją niska pasteryzacja, tj. 72 °C przez 15 sekund.
  • Fosfataza kwaśna. Część tego enzymu związana jest z kuleczkami tłuszczowymi, a część (70%) znajduje się w fazie wodnej mleka. Odszczepia fosfor od kazeiny, dlatego też może powodować rozpad miceli kazeinowych i tworzenie luźnego skrzepu. Jest enzymem wyjątkowo ciepłoodpornym. Podczas pasteryzacji wysokiej 95 °C przez 15 sekund ulega inaktywacji tylko 65% tego enzymu. Wykazano również obecność tej fosfatazy w mleku sterylizowanym, czyli 135 °C przez 1 sekundę.
  • Lizozym. Mleko krowie zawiera go 0,13 mg/l. Powoduje uszkodzenie ścian komórkowych bakterii gram-dodatnich. Wykazuje działanie bakteriostatyczne. Dużo tego enzymu zawiera leukocyty. Wytrzymuje ogrzewanie 100 °C, dlatego zawsze jest obecny w mleku pasteryzowanym.
  • Oksydaza ksantynowa. Jest enzymem katalizującym utlenianie związków aldehydów, puryn i ksantyn. Znajduje się w kuleczkach tłuszczowych. Ilość w mleku krowim to 160 mg/l. Ulega całkowitej inaktywacji w temperaturze 95 °C przez 15 sekund.
  • Katalaza. W mleku normalnym jest jej bardzo mało. Większe ilości znajdują się w mleku mastitisowym. Katalaza rozkłada nadtlenek wodoru na H2O i O2. Unieczynnia ją pasteryzacja wysoka.
  • Peroksydazy. Katalizują utlenianie amin, fenoli i kwasu askorbinowego. Występują w połączeniu z białkami serwatkowymi w ilości od 30 do 100 mg/l. Wykazują dużą ciepłoodporność. Ulegają inaktywacji w temperaturze 100 °C.



źródło: wikipedia.org








Tematy:

Porady dla rolników

Gdzie utylizować padłe zwierzęta ?

Zamieszczamy listę firm, które w roku 2009 na postawie umowy z ARiMR świadczą usługi w ...

Technologia rolnicza

Produkty firmy Remopol z Opola

portal rolniczy

Cysterny, Szafy kontrolno-pomiarowa i wiele innych. Cysterny do przewozu mleka i innych płynnych ...

Słownik rolniczy

Rolnictwo, portal rolniczy, rolnicze maszyny, sklepy rolnicze, urządzenia rolnicze, rolne, targi, katalog firm, Polska wieś, sklep, warzywa owoce Rolnictwo, portal rolniczy, rolnicze maszyny, sklepy rolnicze, urządzenia rolnicze, rolne, targi, katalog firm, Polska wieś, sklep, warzywa owoce