Молочный портал

Содержание жира в молоке (молочного жира) колеблется от 3,1 до 4,3%. По химическому строению молочный жир не отличается от других природных жиров. Он представляет собой смесь гриацилгли — церинов (триглицеридов), построенных по следующему типу:

О О

В 1,3-положениях триацилглицеринов молочного жира преобла­дают стеариновая, олеиновая и низкомолекулярные кислоты; (мас­ляная, капроновая и др.), в 2-положении — пальмитиновая^модис — тиновая, лауриновая, иальмитолеиновая, линолевая.

Наряду с триацилглицеринами (составляющими около 97„.98%) жир молока содержит небольшое количество продуктов неполного синтеза или гидролиза липидои — ди — и моноацилглицеринов (ди — и моноглицеридов) и свободных жирных кислот (СЖК). Содержа­ние диглицеридов составляет 0,35%, но при ферментативном гид­ролизе жира может достигать!…1,6% и выше; моногдицериды со­держатся в виде следов (около 0,025%) и несколько повышаются до 0,2% и более при липализе молока. Количество свободных жирных кислот в свежем жире составляет сотые доли грамма (0,02.. 0,06 г) на 100 г жира, но также увеличивается при хранении молока (см, гл, 5, с. 190 и далее).

Состав жирных кислот. В гриаиилглицеринах молочного жира обнаружено почти 400 жирных кислот с числом атомов углерода от С, до С26: насыщенные с четным и нечетным числом атомов углерода, моно — и полиненасыщенные (цис~ и трансизомеры), изо-, антеизо — и многократно разветвленные насыщенные кис­лоты, гидрокси — и кетокислоты. Однако лишь 10… 12 кислот с четным числом атомов углерода (Сй:1Г.,С1!г.0, С,„, и др.) встречают­ся в количестве более 1,..5% каждая; их называют главными. Ос­тальные кислоты (С1<н> Си.,, C1S 3 и др.), найденные в количествах менее 1% и в виде следов, относят к минорным. Содержание и ха­рактеристика главных и некоторых минорных кислот жира мо­лока (поданным отечественных и зарубежных авторов) приведе­ны в табл. 2.6.

Кроме кислот, приведенных в табл. 2.6, в жире молока обнаруже­ны следующие кислоты:

• насыщенные с нечетным числом атомов углерода C5…C2J, в сумме составляющие около 2% обшего содержания кислот. К ним отно­сятся нонановая, или пеларгоновая (Сг), гендекановая, или унде — циловая (Си), тридекановая, или тридециловая (С13), нентадека — новая, или пентадециловая (С35), гептадекановая, или маргарино­вая (С]7), и др. Каждая из них содержится в количестве менее 0,3%, за исключением С, и С17, содержание которых составляет соот­ветственно 0.8..Л,5% и0,7..,1%;

• насыщенные высокомолекулярные с общим содержанием около 0,255: докозановая, или бегеновая (С^), тетракозаиовая, или лиг — ноиериновая (С^), и гексакозановая, или деротиновая (С26);

• насыщенные с разветвленной депыо атомов углерода, в сумме со­ставляющие около 1%: u3ы-Cir антеизо-С,, и др.;

Vц СГ

«о

ГП

CK n

.15,3

ОС «-1

R — iri

О

Cf

1Л R-о

О

U-J CN

-

Тг сГ

ОС О"

Uo CT

Я

Vi tri

R»i О

O*

Oi O*

•л

54

Чс oз"

U 1 8-

<N Г-1 V) oн О" О

Ц "¦t Г» О ГЧ

Г 3 i

F? Я Я 5

"П —^ -О

Чо Т а - т I

Т

Tj — 1л л

: г^- суГ »л ГЧ ЧО О

Л. л Ф О О О 9 Q * § S = нi i ї s S ЬUUUU UOUU

40 de U И ь Ь (J и

S ti ± <J и и

I 1

• ненасыщенные высокомолекулярные кислоты с одной двойной связью — 9-эйкозеновая, или гадолеиновая (С20:1), в количестве 0,1%, 13-докозеновая, илиэруковая (С321) в количестве 0,01…0,05%, а также кислоты СИ,,…С2?,,;

* полиненасыщенные кислоты с 2…6 двойными конъюгированны — ми и неконъюгированными связями (СМ:2, CJW, Clн:4, CJ;H, Сй5, Cl2,y С.26). которые содержатся в коровьем молоке в незначительном ко­личестве;

¦ наряду с названными в табл. 2.6 трансизомерами олеиновой кис­лоты (вакденовой и элаидиновой), следы трансизомеров других моно — и диеновых кислот;

• гидрекси- и кетокислоты от С10до С]й.

Как видно из табл. 2.6, состав жирных кислот молочного жира непостоянен и содержание отдельных жирных кислот в нем может меняться. Он зависит от условий его получения: рационов кормле­ния, стадии лактации, сезона, географической зоны, породы жи­вотных и пр.

В составе триглицеридов жира преобладают насыщенные кисло­ты, их общее содержание колеблется от 58 до 11% (среднее составля­ет 65%), достигая максимума зи­мой и минимума летом. Содер­жание ненасыщенных кислот в среднем равно 35% (при колеба­нии летом 34…47%, зимой — 25…39%). Отношение количества ненасыщенных кислот к насы­щенным составляет 0,4…0,7.

Рис. 2.9. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот молочного жира (по Н. Д. Трайгеру и др.)

Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, ми — ристиновая и стеариновая, среди ненасыщенных — олеиновая (рис. 2.9). Содержание кислотС18, Cig„ Clн52,C1(rJ повышается в жире летом, а количество кислот СА и С]б—зимой. Это связано с разни­цей режимов кормления и физио­логическими особенностями (ин­тенсивностью синтеза отдельных жирных кислот) животных.

ЗС

U-" зС о

О « fM ¦/-. "Т. со

-с 2 -

П. ^ щ

«л О —

Я 3 S 8 A з

CJ гч Tf

О (N <t

8 я. 8 3 s

О ^

2 ^ vrf rC -

Ъ a s ?

И

5S

S R Ж 3

I I

3 ± OO _r

(N ~ « CN О

I i

8

— CN

E> o fi

, . 5 — 3 * ННSSН

Гч — ч-Г Sї <Э> —

OI o O

2 8 « $

ОО »V _ — <Ч|

С-

Й я « — SS

О! ITS

«Н «4

8 r НN U

S J I I I

55-. I I в" 2 1

15 11

«n Vi I —

S. s

4"1

I ?

I

R-J

- S o 1

I 3 I

<N

S | s S. 5 lllнl

Oc

S

<N

TOC \o "1-3" \h \z « Ґ

Я б §

* s ж

И К ?

8

fe» IW

E « й

S? x

4 5 *

<-< г

I es s

LнЎ

5-Ж f

I 00 ?

•n I л;

и

Ал-

Г- яг 5 ~r o. g

—1 т *

F I g

I «я

R. u I

Gj г» P

<Ў cv f -

О ~ С

F! 5 S SS

NB in lj У

0 в 5 5

1 i I I

4 J J К О и Ь с

Я я

A s 5 2

О о в Ts О fi 3 ^ —

I б

? О * О I

? с S - ао

Й 5

О => г-;

5 2 TЎ Я I

S Vi IН о о

U О 1

II iI i 3

О Я t."o

5 Ч,2 I I I У я ? 2.Й> <b" I i L К ra. . А о и

J с Я о Г к Н Z 5 а ? н К в Ж

Й 3 i е а а О О g во у и

И и о о Uu g ї <j J*

По сравнению с жирами животного и растительного проис­хождения молочный жир характеризуется высоким содержанием миристиновой кислоты и низкомолекулярных летучих насыщен­ных жирных кислот С4„.С12 — масляной, капроновой, каприло — вой, каприновой и дауриновой, в сумме составляющих 10…12% общего количества жирных кислот.

Количество биологически важных полиненасышенных жирных кислот С18,, С|Х 3 (а также арахидоновой кислоты, входящей в семей­ство кислот омега-6) в молочном жире — по сравнению с раститель­ными маслами, состав которых мы даем в табл. 2.7 — невысокое и составляет 3,..5%. Их содержание в молочном жире летом выше, чем зимой.

Мононенасыщенные жирные кислоты (См Г<С55,) и полинена­сыщенные кислоты {С„.г, С1!М и др.) содержатся в молочном жире главным образом в цис-форме, но могут иметь и транс-форму. Так, количество трансизомеров моноеновых кислот может составлять до 21% от их общего содержания или более 5% всех кислот (в мас­ле сливочном — 1„.7%). Содержание транс-форм выше летом по сравнению с весной. Наиболее изучены трансизомеры олеиновой кислоты.

Н3С(СН2)7 <СН2)7СООН V. -/

/С=СЧ

Н н

Олеиновая кислота (цнс-актааеибновая)

Н3С(СН2)5 Н

М

Н (СН2)9СООН Вакцйновая кислота (П-транс-октадеценовая)

Н, С(СН2)7 н

Хс=/

/ \ н (СН2)7СООН

Элащ!«новая кислот* (9-транс-оетадеиековая>

В жире коровьего молока преобладает 11-транс-форма олеино­вой кислоты — вакценовая кислота. Ее количество составляет, подан­ным различных авторов, 0,5…3,0% и выше, а содержание элаидино — вой кислоты ниже 2,5%.

Образование трансизомеров жирных кислот у жвачных животных происходит за счет биогидрогенизации линолевой кислоты корма микрофлорой рубца по следующей схеме;

Липисы МОЛОКА

СНз{СН2)4-СН-СН СН2-СН-СН-{СН2)7СООН

Линолевая кислота (une, иис-9,!2-С|Н) ^ Изомеризация

12 II 10 9

СНЗ(СН2>5-СН=СН~СН=СН~(СН2)7СООН

Трансизомср линолсвой кислоты (цис-9,транс-13-С^д)

^ +Hї (ферментативное восстановление}

СНз(СН2)3-СН=СН-(СН2)9СООН

Трансизомер олеиновой кксяоты (транс-П-Сим)

(ферментативное восстановление)

СНз(СН2)16СООН

Стеариновая кислота (Ciro)

По такому же типу происходит химическое восстановление по — линенасышенных жирных кислот в процессе гидрогенизации жид­ких масел при выработке маргарина:

+#2 +я2 С, а:з— > С]8:2——- > Сш > С18:0

Количество трансизомеров жирных кислот в маргарине может до­стигать 30…50% и выше. Однако высокое содержание трансизоме­ров жирных кислот, в составе потребляемых жиров может представ­лять угрозу для здоровья населения, так как они не усваиваются в нашем организме и вызывают ряд заболеваний — сахарный диабет, ожирение, атеросклероз и др.

Вместе с тем процесс переэтерификации жидких жиров позволяет получеть пластичные пищевые жиры заданногожирнокислотного и три — аиилглицеринного состава при полном отсутствии трансизомеров оле­иновой и других кислот.

Сейчас при производстве комбинированного масла и других мо­лочных продуктов широко используются заменители молочного жира («Аксбленд», «Союз» и др.), полученные главным образом методом переэтерификации жидких масел.

Глицеридный состав молочного жира. Как известно, свойства жи­ров определяются составом и характером распределения жирных кис­лот в молекулах триацилглицеринов (триглнцеридов).

Молочный жир состоит из нескольких тысяч триацилглицеринов. Триацилглицерины главным образом смешанные — двух — и трехкис — логные. Поэтому жир имеет относительно низкую температуру плав­ления[5] и однородную консистенцию. Жирные кислоты, входящие в состав триацилглицеринов, влияют на физические свойства жира. Так, преобладание в триацилглицеринах насыщенных жирных кислот С16…С)?, повышает температуру плавления жира, а ненасыщенных и низкомолекулярных насыщенных кислот С, понижает ее. Состав жирных кислот в триацилглицеринах регулируется в процессе синтеза молочного жира специальными ферментными системами.

В зависимости от характера содержащихся жирных кислот разли­чают тринасыщенные динасыщенно — мононенасыщенные (?,0), мононасыщенно — диненасыщенные ($11.) и три ненасыщен­ные (из) триаци л глицерины. Поданным В. Г. Атраментовой, М. С. Уманского, А. Г. Верещагина, в молочном жире преобладают 5. и <5"2?/ триаиилглицерины — их количество превышает 85% <29,5…47,и 38,2…46,9%, соответственно) Содержание же Яи2 и из триацилгли­церинов в нем незначительно и составляет 8,2…21,6% и 0,3.,.4,0%.

Физические и химические свойства молочного жира. Физико-хими — ческие свойства жиров и отдельных фракций триацилглицеринов оп­ределяются свойствами и количественным соотношением входящих в их состав жирных кислот. Для их характеристики служат так назы­ваемые константы, или химические и физические числа жиров. Определение чисел помогает не только контролировать каче­ство молочного жира и в какой-то степени его натуральность, но и ре­гулировать технологические режимы выработки масла сливочного.

К важнейшим химическим числам относятся число омыления, йод­ное число, число Рейхерта-Мейссля, Поленске, кислотное, псрекис — ное и др., к физическим —температура плавления и отвердевания (за­стывания), показатель преломления и пр. Химические и физические числа молочного жира и для сравнения числа основных животных жи­ров и растительных масел приведены в табл. 2.8, Знание чисел других жиров необходимо для выявления возможной фальсификации молоч­ного жира. Кроме того, в настоящее время наметилась тенденция к производству молочных продуктов с добавлением растительного мас­ла и других жиров немолочного происхождения.

Число омыления выражается количеством миллиграммов гидрокси — да калия, необходимым для омыления триацилглицеринов и нейтра­лизации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г жира. Оно

О© •?}

I i

Р Г-* т т

Fi er-, ("Л

«О t- Г-

5

ТГ О vi «О M" ЧГ

Я

C"’ sa 7

T 2

T^ M. s

RJ fsi К OН H (M — ГЯ

^ ri F I

M м M

8

Ci sa ЧО VI Vj — et ^ Ь

Ov a чо R^ гл

I I I

O c\ ve »

Loi"?"": к1

F, Tf ri A о о" о

«J S/ И N д., «П ГЧ

U-| оа C\

О О „

О ¦-о —

¦Л — l»i ""

Ю О ra —

M IN vi у

» a\ — г^ —

О с? о"

S. Л 7 I S О" 3

F—> .—i

Я

Ж> ГО ON О _ _ - п Ol -

— « VC о Fs «л № — os

SIS

Гл CT-	Ж &	Гл 0\	G «vj
H-	SO <7« r>n SSO		Vi OD

И

1 i

I I

Характеризует молекулярную массу жирных кислот, входящих в со­став жира: чем больше в нем содержится низкомолекулярных кис­лот, тем оно выше.

Жир коровьего молока отличается от жиров животных и расти­тельных масел высоким числом омыления (и Рейхерта-Мейссля) вследствие высокого содержания низкомолекулярных кислот.

Пальм о ядровое и кокосовое масла, которым могут фальсифици­ровать сливочное масло, имеют также высокие числа омыления, но числа Рейхерта-Мейссля у них значительно ниже (см. табл. 2.8).

Йодное число показывает содержание ненасыщенных жирных кис­лот в жире. Оно выражается в граммах иода, присоединяющегося к 100 г жира. Йодное число молочного жира зависит от кормовых ра­ционов, стадии лактации, времени года, породы животного и т. д. Оно повышается летом и понижается зимой, но несколько ниже чисел большинства других жиров и масел (за исключением кокосового и нальмондрового масел).

Число Рейхерта-Мейссля характеризует содержание в 5 г жира лету­чих, растворимых в воде низкомолекулярных жирных кислот (масля­ной и капроновой). Следовательно, оно находится в прямой зависи­мости от числа омыления (разница между ними равна в среднем 200, см. табл. 2.8). Число Рейхерта-Мсйссля молочного жира повышается к середине периода лактации и понижается в октябре-ноябре.

Как видно из табл. 2.8, молочный жир в отличие от других жиров имеет высокое число Рейхерта-Мейссля, поэтому по его величине можно приблизительно судить о составе молочных продуктов с ком­бинированной жировой фазой. Для точного контроля натуральности молочного жира необходимо применять газожидкостную хроматог­рафию. Так, установление фальсификации молочного жира соевым и хлопковым маслами основано на определении массовой доли ли — нолсвой кислоты, кокосовым и пальмоядровым — на определении лауриновой кислоты (см. табл. 2.7), высокоэруковым рапсовым мас­лом и рыбьим жиром — на определении эруковой кислоты, а также на контроле соотношения отдельных жирных кислот, например

С18:1:СШ> С18:ГС16;« И ДР’

Число Пол&нске характеризует наличие в 5 г жира низкомолску-

Лярных летучих нерастворимых в ноле жирных кислот (каприловой, каприновой и частично лауриновой). Для животных жиров и расти­тельных масел оно несколько ниже, за исключением кокосового и пальмоядрового масла (см. табл. 2.8).

Температурой плавления жира считают температуру* при которой он переходит в жидкое состояние (и становится совершенно прозрач­ным). На температу ру плавления жира влияют состав и распределе­ние жирных кислот в молекулах триаиилглицеринов. Триацилгдице — рины с ненасыщенными и низкомолекулярными насыщенными кис­лотами имеют более низкую температуру плавления, чем триацил — глицерины с насыщенными высокомолекулярными кислотами. Кро­ме того, температура плавления триглииеридов, содержащих остат­ки трансизомеров ненасыщенных кислот выше, чем у триглицери — дов, содержащих остатки цисизомеров.

Молочный жир является смесью триацилглицеринов с различны­ми температурами плавления, поэтому его переход в жидкое состоя­ние происходит постепенно, то есть он не имеет резко выраженной температуры плавления.

Температура отвердевания (застывания) — это температура, при которой жир приобретает твердую консистенцию. Она несколько ниже температуры плавления, что обусловлена перераспределением в процессе охлаждения устойчивых легкоплавких полиморфных кри­сталлических формтриациллшцеринов жира в более стабильные вы­сокоплавкие формы.

Показатель преломления характеризует способность жира прелом­лять луч света, проходящий через него. Чем больше в составе жира ненасыщенных и высокомолекулярных жирных кислот, тем Быше его показатель преломления. Показатель преломления можно пересчи­тать в так называемое число рефракции. Для жира коровьего молока оно равно 40…45, для говяжьего жира —45…50, свиного жира — 49…52. Более низкое число рефракции жира молока объясняется высоким числом Рейхерта-Мейссля и низким йодным числом.