Гольджи приводит к полимеризации около 100 000 молекул казеина, образуя мицеллы глобулярной формы. Отметим, что в составе одного литра молока коровы содержится 1,3 г кальция.
В молекуле казеина отсутствует определенная третичная структура, что способствует быстрому расщеплению данного белка под влиянием ферментных систем пищеварительного тракта животного. Под действием пепсина и сычужного фермента (химозина) в сычуге новорожденных телят казеин трансформируется в параказеин, образующий с кальцием объемный рыхлый сгусток казеината кальция, который затем претерпевает полное переваривание.
При подкислении молока до рН = 4,7 (изоэлектрическая точка) казеин выпадает в осадок – молоко свертывается. Такое же свертывание происходит и при скисании молока с образованием простокваши. Это объясняется тем, что из внешней среды в молоко попадают молочнокислые бактерии, под влиянием которых лактоза подвергается брожению с образованием молочной кислоты, смещающей рН молока в кислую сторону. Отметим, что молочная кислота в пищеварительном тракте не только подавляет развитие гнилостной микрофлоры, но также стимулирует секреторную и моторную функцию желудка, кишечника.
Простокваша при хранении «сжимается», выдавливая кислую сыворотку; при этом образуется творог. Творог под влиянием особых бактерий может превращаться в сыр, качество которого будет определяться прежде всего видом используемых бактерий. Сыры содержат от 26 до 36% белков.
После осаждения казеина остается сыворотка молока, содержащая растворимые белки. Сывороточные белки молока коровы представлены сывороточным альбумином (по молекулярной массе и электрофоретической подвижности близок к альбумину сыворотки крови), бета-лактоглобулином, альфа-лактоальбумином и группой иммунных гамма-глобулинов. Иммунные гамма-глобулины представлены всеми классами иммуноглобулинов с преобладанием IgG.
Несколько меньшей подвижностью обладает фракция беталактоглобулина. За этой фракцией в белковом спектре следует альфалактоальбумин. Синтез бета-лактоглобулина происходит в молочной железе из аминокислот поступающей крови. Бета-лактоглобумин представляет основную часть белков сыворотки молока коровы. Беталактоглобулин характеризуется высоким содержанием SН-групп, которые при нагревании молока до 70о С и выше отрываются в виде Н2S, придавая молоку специфический запах. При пастеризации молока беталактоглобулин денатурируется. В денатурированном состоянии беталактоглобулин адсорбируется на мицеллах казеина, предохраняя молоко от свертывания при его сгущении.
Альфа-лактоальбумин имеет молекулярную массу 16500 с изоэлектрической точкой при рН = 5,1. Этот белок составляет 2–5% всех
белков молока коровы. Он является субъединицей лактозосинтазы в процессе синтеза лактозы, выполняя таким образом регуляторную функцию.
Нормальное молоко имеет низкую концентрацию IgG, по сравнению с молозивом. IgG активно транспортируются из крови в молозиво эндоцитозом. IgA и IgM продуцируются плазматическими клетками соединительной ткани между альвеолами. IgA важны для защиты местных слизистых мембран клеток молочной железы.
Молоко содержит и различные белки-ферменты, которые могут влиять на состав молока при его хранении. В молоке коровы выявлено свыше 60 различных ферментов. Ферменты молока деляют на: ферменты, синтез которых имеет место в молочной железе (лизоцим, щелочная фосфатаза, ксантиноксидаза, каталаза, пероксидаза); ферменты плазмы крови (альдолаза, каталаза, трансферазы, протеиназы); бактериальные ферменты (лактаза, редуктаза).
Активность ферментов молока зависит от периода лактации. По активности отдельных ферментов судят о санитарно-гигиеническом состоянии нативного молока и эффективности его пастеризации. Ферментативная активность молока повышается при заболеваниях коровы, в частности маститом. Это связано с выходом ферментов из поврежденных клеток железы в молоко.
По данным А. В. Суркова (2000), активность таких ферментов в молоке коров, как АсАТ, АлАТ, ЛДГ, всегда значительно ниже, чем в крови, что свидетельствует о транзите этих белков из крови в молоко. Молоко содержит ряд ферментов класса гидролаз, в их числе:
-
липазы (истинные и бактериальные), обеспечивающие гидролиз эфиров жиров с получением низкомолекулярных жирных кислот, вызывающих прогоркание молока. Истинные липазы разрушаются при температуре 74–80о С, бактериальные – при 85–90о С;
-
фосфатазы (щелочная фосфатаза, АТФ-аза), которые обеспечивают гидролиз эфиров фосфорной кислоты. Щелочная фосфатаза инактивируется при температуре 72–74о С, что является основой контроля метода эффективности пастеризации молока и сливок;
-
лизоцим – фермент, который вызывает гидролиз полисахаридов клеточных стенок как грамположительных, так и грамотрицательных видов бактерий, обеспечивая бактерицидные свойства молока;
-
лактаза – фермент молочнокислой микрофлоры и кишечной палочки, катализирует распад лактозы на глюкозу и галактозу;
-
протеиназы – ферменты плазмы крови и микроорганизмов молока. Молочнокислые бактерии вырабатывают кислые протеиназы, важные в производстве сыров, тогда как протеиназы гнилостных бактерий вызывают пороки вкуса молока и молочных продуктов;
- оксидоредуктазы: каталаза, пероксидаза, редуктаза, оксидаза. В молозиве и в молоке больных животных активность каталазы резко повышается, по сравнению с активностью фермента в молоке здоровых коров. Поэтому определение активности каталазы используют как метод выявления молока от больных животных. Пероксидаза синтезируется клетками молочной железы. Инактивируется в молоке при температуре около 80о С, что используют в качестве контроля эффективности пастеризации молока.
Эпителиальные клетки молочной железы синтезируют специфический белок лактоферрин, который вместе с трансферрином из крови способствует сохранению железа в молоке в связанной форме. Железо в составе лактоферрина сравнительно недоступно для железозависимых бактерий, которые могут размножаться в молоке и вызывать маститы, но доступно для новорожденного теленка.
Молочный жир представляет собой микроскопические капли триглицеридов, окруженные мембранами. Основная фракция жира молока представлена триглицеридами, которые составляют 98–99% всех жиров молока. Оставшаяся часть жиров представлена фосфолипидами (0,05%) и холестерином (0,03%), гликолипидами в составе мембран жировых капель. У жвачных животных 40–50% жирных кислот, используемых молочной железой для синтеза жира, продуцируются в молочных эпителиальных клетках из ацетата. Другая часть жирных кислот поступает из плазмы крови.
Триглицериды, транспортируемые в крови в форме ЛНП и хиломикронов, распадаются с участием липопротеинлипазы на глицерол, жирные кислоты, моно- и диглицериды и в таком виде поступают в молочные эпителиальные клетки. Глицерол может быть синтезирован в эпителиальных клетках железы из глюкозы или поступить из крови в эпителиальные клетки.
У жвачных более 90% триглицеридов и других групп жиров растительных кормов подвергаются гидролизу в рубце, что приводит к получению насыщенных (стеариновая кислота) и ненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая, олеиновая). Ненасыщенные жирные кислоты могут быть в форме цис- и транс-изомеров, которые из кишечника поступают в молочную железу для синтеза триглицеридов и в жировую ткань.
В начале лактации продукция молока у коровы высокая и энергия кормов рациона бывает недостаточной для энергетического баланса организма. В этой ситуации интенсивно используются жирные кислоты жировых депо организма для синтеза триглицеридов молока.
Среди жирных кислот в составе триглицеридов преобладают олеиновая (С17Н33СООН), миристиновая (С13Н27СООН), пальмитиновая (С15Н31СООН), стеариновая (С17Н35СООН) кислоты. В отличие от состава жиров других органов молочный жир содержит и около 10% коротко170
