Отличие грудного молока от коровьего. Сравнительная оценка состава молока коров с молоком других сельскохозяйственных животных и с женским молоком

Эволюция развития привела к особенностям молочного вскармливания, специфическим для каждого вида млекопитающих. Многие мамы в нашей стране придерживаются мнения, что, давая малышу натуральное парное коровье (реже козье) молоко, тем самым они обеспечивают его всеми необходимыми питательными веществами в должном объеме и способствуют гармоничному росту и развитию. Это сильное заблуждение, так как женское и коровье молоко сильно разнятся по качественному и количественному составу.

Количественные различия состава женского и коровьего молока
Общее количество белка в женском молоке приблизительно в 2 раза меньше, чем в молоке коров, а количество углеводов больше почти в 2 раза. Принято считать, что в среднем в 100 мл женского молока содержится 1,2 г белка, 3,5 г жира и 7,5 г углеводов.
Энергетическая ценность женского молока составляет 70 ккал.

Качественные различия состава женского и коровьего молока
В женском молоке содержание лактоальбумина, лактоглобулинов и иммуноглобулинов значительно больше, чем казеина (основного белка молока животных, обладающего значительной аллергенной активностью). При створаживании женского молока хлопья получаются мелкими, что значительно увеличивает поверхность, доступную воздействию желудочного сока. Альбумины содержат много серы, в то время как казеин - фосфора. Содержание аминокислот в женском молоке почти в 3 раза меньше, чем в коровьем, но их соотношение более соответствует потребностям ребенка на первом году жизни. Особое значение приобретают гидролитические ферменты, содержащиеся в грудном молоке и участвующие в расщеплении белка.

При грудном вскармливании большое значение имеет состав жиров, так как 47% энергетической ценности женского молока покрывается за счет жира.
Основным компонентом жира являются триглицериды. Пищевая ценность триглицеридов коровьего молока, выражаемая коэффициентом усвоения, ниже, чем женского (соответственно 60% и 90%). По составу жир женского молока значительно отличается от жира коровьего молока за счет преобладания ненасыщенных эссенциальных жирных кислот, которые не синтезируются в организме человека. Они составляют 11% содержания всех жирных кислот. В коровьем молоке такие жирные кислоты содержатся в незначительном количестве. Содержание линолевой кислоты в женском молоке - 5%, в коровьем - всего 0,5%. В настоящее время установлено, что наличие эссенциальных жирных кислот значительно повышает процент усвояемости белка (этим частично объясняется более низкая потребность ребенка в белке при естественном вскармливании, чем при искусственном), а также способствует проявлению физиологического действия витаминов.
Жир коровьего молока способствует повышению уровня холестерина в сыворотке крови, повышает проницаемость сосудистой стенки, вызывает в ЦНС преобладание процессов возбуждения над процессами торможения. Большое значение в жире женского молока имеет высокая концентрация фосфатидов, которые ограничивают отложение балластного жира и способствуют синтезу белка.

Имеется также различие в расщеплении и всасывании жиров. Доступность и усвояемость жиров женского молока даже у детей первых дней жизни составляет более 90%, в то время как у коровьего молока она бывает менее 60%.

Количество молочного сахара (лактозы) в женском молоке больше, чем в молоке животных. Качественные различия заключаются в разном изомерном строении молочного сахара: в женском молоке содержится b-лактоза, в коровьем - а-лактоза. B-лактоза медленнее усваивается в тонком кишечнике, чем а-лактоза, и успевает дойти до толстого кишечника, где стимулирует рост грамм-положительной бактериальной флоры. B-лактоза стимулирует синтез витаминов группы B и влияет на состав липидов, уменьшая содержание нейтральных жиров и увеличивая содержание лецитина.

Большое значение имеет наличие в женском молоке олигоаминосахара, который стимулирует рост бифидобактерий, благодаря чему получил название “бифидум-фактор”. Бифидогенность грудного молока в 40 раз выше коровьего.

Женское и коровье молоко имеют также различный минеральный состав. Общее количество минеральных солей в женском молоке меньше, чем в коровьем. Это позволяет избегать задержки осмотически активных ионов в организме ребенка первых месяцев жизни, имеющего низкую экскреторную функцию почек. Ранняя перегрузка натрием способствует в старшем возрасте развитию гипертонии.

В женском молоке соотношение между фосфором и кальцием равно 1: 2, в то время как в коровьем - 1: 1. Коэффициент усвоения кальция женского молока (отношение кальция, усвоенного к количеству кальция пищевого рациона) составляет более 60%, а коровьего молока - всего 20%, что имеет существенное значение для процесса минерализации костной ткани. На процент усвоения кальция оказывает существенное влияние витамин D, активность которого в женском молоке выше, чем в коровьем. Оптимальные показатели обмена наблюдаются тогда, когда с женским молоком дети получают от 0,03 до 0,05 г/кг массы тела кальция и фосфора, а магния - более 0,006 г/кг массы в сутки. Женское молоко значительно богаче коровьего железом, медью, цинком.

Количество витаминов в женском молоке зависит от сезона года и витаминной ценности пищи кормящей матери. В среднем в женском молоке содержится значительно больше жирорастворимых витаминов (А, D, Е), чем в коровьем молоке.

Биологические отличия женского молока
Пассивный иммунитет, который ребенок получает от матери, в основном обеспечивается антителами, относящимися к иммуноглобулинам G. В грудном молоке обнаружены антитела к различным микроорганизмам - эшерихиям, шигеллам, энтеровирусам, кокковой флоре и др., а также иммуноглобулин А. Его концентрация в молозиве в 5-10 раз выше, чем в сыворотке крови, причем в последующий период его содержание остается значительным. Иммуноглобулин А женского молока обладает широким антимикробным и противовирусным действием на протяжении всего желудочно-кишечного тракта.

Уровень антибактериального фермента лизоцима в грудном молоке в 1000-3000 раз выше, чем в коровьем. Наряду с этим в женском молоке содержатся комплемент и лактоферрин. Последний обладает антибактериальным эффектом.

Таким образом, женское молоко в процессе эволюции приобрело ряд биологических свойств, которые способствуют здоровью и развитию ребенка. Любые искусственные смеси, как бы близко они ни подходили по своему химическому составу к молоку женщины, не могут полностью заменить женское молоко, особенно при вскармливании детей первых месяцев жизни.

Белки (в коровьем молоке их в 2,5 - 3 раза больше, чем в женском) представлены в основном казеинами, от­ношение которых к сывороточным белкам составляет 80:20, в то время как в женском молоке это отношение оптимально и составляет 40:60. Казеины коровьего молока (альфа-казеины) при створаживании в желудке ребенка образуют более грубый, рыхлый сгусток и медленнее перевариваются по сравнению с казеинами (бета-казеины) женского молока. Казеины образуют с кальцием и фосфором сложные соединения (казеин-фосфат-кальциевые комплексы), препятствующие выпадению казеина в осадок и улучшающие усвоение каль­ция и фосфора из молока. Белки коровьего молока, как и женского, содержат все жизненно важные незаменимые аминокислоты. Особенно богаты незаменимыми аминокислотами белки сыворотки, поэтому пищевая ценность их выше, чем казеина. Усвоение белков молока составляет 90 %.

Жиры

Жиры коровьего молока качественно отличаются от жиров женского молока. В них твердые (тугоплавкие) жиры и насыщенные жирные кислоты преобладают над легкоусвояемыми ненасыщенными кислотами. Насыщенные жирные кислоты, которых в коровьем молоке в 1,5 - 3 раза больше, чем в женском, являются раздражителями слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (особенно у детей раннего возраста) и могут вызвать его функциональные расстройства. Как по количественному, так и по качественному составу поли- ненасыщенных жирных кислот коровье молоко уступает женскому (например, линолевой кислоты в нем в 5 раз меньше).

В коровьем молоке, как и в женском, содержатся необходимые для организма ребенка жироподобные вещества-фосфатиды (лецитин и др.).

Молочный жир находится в коровьем молоке тоже в виде мелких жировых шариков, покрытых тонкой белковой оболочкой, благодаря чему он легче переваривается и полнее усваивается организмом.

Углеводы

Углеводы представлены в коровьем молоке в основном дисахаридом лактозой (альфа-лактоза). В небольшом количестве в нем содержатся простые сахара (глюкоза и др.) и сложные соединения углеводов с белками.

Альфа-лактоза коровьего молока качественно отличается от бета-лактозы женского молока, так как расщепляется уже в верхних отделах тонкого кишечника и практически не доходит до толстого, а значит, не является питательной средой для бифидобактерий. Однако это не снижает ценности альфа-лактозы коровьего молока как питательного продукта, поскольку при расщеплении ее в желудочно-кишечном тракте образуются необходимые организму глюкоза и галактоза, в процессе обмена которых выделяется значительное количество энергии и поддерживается оптимальный уровень сахара (глюкозы) в крови.

Минеральные вещества

Минеральные вещества коровьего молока, которых содержится в нем примерно в 3 - 3,5 раза больше, чем в женском, представлены полным набором макро- и микроэлементов. Особенно богато коровье молоко кальцием, фосфором и натрием (их в 3 - 6 раз больше, чем в женском). Кальций и фосфор находятся в молоке в основном в виде соединений с казеином и поэтому хорошо усваиваются организмом.

Витамины, необходимые для организма ребенка (жиро- и водорастворимые), также представлены в коровьем молоке полным набором. Однако количество их колеблется в зависимости от сезона года и качества кормов животного. В течение года отмечаются значительные колебания в молоке витаминов Л, D, С, количество же витаминов группы В более стабильно. Летом, когда рацион животных более разнообразен и богат свежими кормами, содержание витаминов в молоке значительно выше, чем зимой. В любое время года коровье молоко богаче женского витаминами В 1 , В 2 , В 3 , В 12 .

Активность большинства ферментов в коровьем молоке значительно ниже, чем в женском, в связи, с чем его переваривание и усвоение организмом новорожденного происходит медленнее, чем женского.

По материалам книги Дерюгиной М.П.

«Диетическое питание детей»

В рационализации питания детей первого года жизни важная роль принадлежит молоку, особенно материнскому. Молоко используется не только как продукт питания, но и как сырье для производства большинства сухих смесей, кисломолочных продуктов, жидких заменителей женского молока. От особенностей химического состава и степени чистоты используемого молока в значительной степени зависят биологическая ценность готовых молочных продуктов и специализированных смесей. В связи с этим целесообразно рассмотреть особенности составов материнского молока и молока других видов, полученного от лактирующих особей женского пола.

Основной пищей детей в первые шесть месяцев жизни является материнское молоко. Этот возрастной период характеризуется выраженными признаками физиолого-биохимической незрелости организма, в частности ферментных систем его пищеварительного тракта. Материнское молоко как монопродукт содержит все необходимые компоненты, поэтому его химический состав должен выражать формулу сбалансированного питания для данного возрастного периода. Причем за период лактации его состав изменяется в соответствии с физиологическими потребностями, особенно первых дней жизни ребенка.

Однако в силу разных причин (различных заболеваний, нерационального питания, неблагоприятной экологии, состояния здоровья и пр.) у женщин частично или полностью исчезает молоко, и тогда встает серьезная проблема смешанного или искусственного вскармливания младенцев. При этом весьма важно подобрать такую молочную смесь, которая по своему составу была бы адаптирована к материнскому молоку и компенсировала бы детскому организму физиологические потребности в питательных веществах.

В таких случаях человек всегда старался заменить материнское молоко аналогичным продуктом млекопитающих животных - коров, овец, коз, кобыл и др. Все эти виды молока имеют различное соотношение основных питательных и биологически активных веществ, что связано с особенностями вида, возраста, физиологического состояния животных и других факторов (табл. 1.2.).

Данные табл. 1.2 показывают, что различия в составе материнского молока и молока наземных животных велики, причем биологическая ценность различных видов молока, судя по всему, является оптимальной для новорожденных именно данного биологического вида.

Современная наука установила особенности состава и физико-химических свойств материнского молока, благодаря чему появилась возможность организовать широкое промышленное производство его заменителей. По сравнению с другими видами животных коровье молоко в значительно меньшей степени отличается от женского молока. Но тем не менее оно несколько хуже усваивается организмом новорожденного. Именно это обстоятельство является решающим в обосновании целесообразности производства на основе коровьего молока различных адаптированных молочных смесей, состав которых в большей степени соответствует женскому молоку.

В коровьем молоке содержится много белка и минеральных веществ - кальция и фосфора. Поэтому для питания новорожденных его обязательно разбавляют злаковым отваром.

Кроме того, в женском молоке содержится большой процент низкодисперсных или так называемых сывороточных белков - альбуминов и глобулинов, которые легко перевариваются в желудке младенца. В коровьем же молоке преобладают более грубодисперсные и трудноперевариваемые белки - казеины. Жиры женского молока содержат большой процент биологически ценных полиненасыщенных жирных кислот. В составе углеводов преобладает лактоза, способствующая развитию бифидогениых организмов, защищающих новорожденных от желудочно-кишечных заболеваний. В женском молоке содержатся также ферменты, например липаза, расщепляющая молочный жир; иммунные тела, защищающие ребенка от многих инфекционных заболеваний.

Таким образом, материнское молоко по своему составу соответствует физиологическим потребностям новорожденного, особенностям его пищеварительной системы и способствует защите малоприспособленного организма от действия агрессивных факторов окружающей среды. По этим причинам большинство специалистов-педиатров считают замену материнского молока для новорожденных нежелательной.

Наиболее близким к материнскому молоку по составу является коровье молоко, но для создания на его основе продуктов детского питания учитывают различия по отдельным пищевым веществам. Поэтому только приближенное (максимально или частично) по составу коровье молоко к материнскому может служить основой для создания молочных смесей для детского питания.

АКАДЕМИЯ НАУК ШКОЛЬНИКОВ КРЫМА «ИСКАТЕЛЬ»

ЛЕНИНСКИЙ РАЙОННЫЙ ФИЛИАЛ

СЕКЦИЯ ХИМИИ

СОСТАВ КОРОВЬЕГО МОЛОКА, КОЗЬЕГО

И ГРУДНОГО МОЛОКА

Работу выполнила

Седых Светлана

(Ленинский район

Калиновская ОШ I-III ступеней, к.д.ч

Руководитель

Джапарова Зоре Зуфаровна

учитель химии Калиновской ОШ

пгт Ленино, 2009 г

ВВЕДЕНИЕ

Молоко – это пища, которая «…приготовлена самой природой, отличается легкой удобоваримостью и питательностью».

Молоко- ценный пищевой продукт. Оно обладает высокими биологическими качествами. В молоке животных содержится много минеральных веществ и почти все витамины.

Молоко широко применяется в питании людей разных возрастных групп, а также в лечебном питании. Из молока человек получает основное количество кальция. Молоко по своему значению в питании населения занимает второе место после хлеба.

Поэтому развитие молочного скотоводства, организация получения молока, требования к его качеству, вопросы переработки молока в различные молочные продукты привлекают внимание тружеников сельского хозяйства. С переходом экономики республики на рыночные отношения важная роль в снабжении населения молочными продуктами принадлежит наряду с колхозами и совхозами, фермерским, подсобным, кооперативным и другим хозяйствам. При недостаточном количестве молока у матери ребёнка нередко приходится переводить на смешанное или искусственное вскармливание.

Многие матери отказываются от кормления молоком из-за слабого организма, который не выделяет молоко.

Я решила выбрать эту тему, чтобы определить в чем отличия грудного молока от молока животных. Исходя из этого, мы поставили цель - определить состав коровьего, грудного и козьего молока. Задачи исследования определили такие:

1. Определить кислотность, жирность, плотность коровьего молока.

2. Качественно выявить наличие ионов кальция, железа.

3. Полученные результаты сравнить со статистическими данными грудного молока.

Для осуществления этих задач мы использовали такие методы исследования:

1. Физико-химический.

2. Статистический.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1Грудное молоко

Грудное молоко - секрет, вырабатываемый молочными железами женщины после родов. Предназначено для вскармливания ребёнка первого года жизни.

В первые 2-3 дня после родов молочные железы женщины секретируют небольшое количество клейкой густой жидкости серо-желтого цвета (молозиво). Оно имеет высокий удельный вес (1,050-1,060), свертывается при кипячении и содержит капельки жира, лейкоциты и молозивные тельца (крупные клетки с жировыми включениями, представляющие собой лейкоциты в стадии перерождения). Небольшой объём желудка новорожденного может обеспечить его организм питательными веществами только за счёт высококалорийного молозива. В молозиве до прикладывания ребёнка к груди содержание белка наибольшее (102,6-132,0 г/л), которое в последующие дни снижается. Содержание жира и молочного сахара (лактозы) в молозиве и молозивном молоке наоборот, ниже, чем в зрелом. Начиная с 3-4-го дня после родов секрет молочных желез становится более жидким – переходное грудное молоко. На 2-3-й неделе грудное молоко приобретает постоянный состав. Такое молоко называется зрелым. К 15 дню 70-80% рожениц выделяют зрелое молоко. Зрелое грудное молоко представляет собой жидкость белого цвета с удельным весом 1,029; рН – 6,9 7,0. В сутки у здоровой женщины выделяется в среднем 1-1,5 (1 ½)л зрелого молока. Под микроскопом в нём обнаруживают большое число капелей жира, молозивне тельца отсутствуют.

Белки грудного молока состоят в основном из альбуминов и глобулинов, содержат незаменимые аминокислоты и по своей структуре близки к белкам клеток организма ребёнка (18 белков идентичныбелкам сыворотки крови),что улучшает их всасывание и использование для построения тканей. Наибольшее количество белков содержится в молозиве, по мере созревания молока их содержание снижается, несколько уменьшается количество альбуминов и глобулинов и возрастает концентрация казеиногена. Грудное молоко,особенно молозиво, содержит большое количество иммуноглобулинов, преимущественно клас сов А и G. Иммуноглобулин А оказывает местное действие, препятствуя внедрению бактерий в слизистую оболочку кишечника; иммуноглобулин G всасывается в кровь ребёнка и усиливает её защитные свойства. Поступление с грудного молока в организм ребёнка иммуноглобулинов имеет особенно большое значение в первые часы и дни жизни, корда происходит массивные бактериально-вирусное обсеменение организма, а собственная система иммунологической защиты ещё не сформировалась. Молозиво, переходное молоко и в меньшей степени зрелое грудное молоко содержат лизоцим, комплемент и некоторые другие биологически активные вещества, обеспечивающие неспецифическую защиту организма. Благодаря наличию в грудном молоке гидролитических ферментов (трипсина, липазы, α – амилазы) облегчается расщепление пищевых веществ, что особенно важно в первые месяцы жизни ребёнка в связи с низкой активностью ферментов его желчно- кишечного тракта. Наиболее высока активность ферментов в молозиве, по мере созревания грудного молока она снижается. В грудном молоке содержатся гормоны, в т.ч. тиреоидные, стимулирующие рост и развитие ребёнка. Особенно высока концентрация гормонов в молозиве.

Содержание жира в грудном молоке по мере созревания последнего несколько увеличивается. Высокое содержание жира в грудном молоке незаменимых ненасыщенных жирных кислот обеспечивает организм ребёнка необходимой энергией и пластическим материалом, улучшает усвоение белков. В молозиве больше, чем в зрелом грудном молоке, олеиновой кислоты, которая легче усваивается в первые дни жизни ребёнка, в зрелом же молоке преобладают линолевая и линоленовая жирные кислоты. В грудном молоке обнаружены простагландины Е и F, являющиеся производными ненасыщенных жирных кислот.

Углеводы грудного молока представлены главным образом лактозой. В молозиве её содержание ниже, чем в переходном и зрелом грудном молоке. Лактоза способствует росту в кишечнике бактерий, участвующих в синтезе витаминов.

Общее количество минеральных веществ в грудном молоке меньше, чем в коровьем, но железа, меди и цинка в нём несколько больше. Соотношение минеральных солей в грудном молоке обеспечивает их максимальное усвоение. Например, коэффициент всасывания кальция, содержащегося в грудном молоке, в 3 раза выше, чем кальция коровьего молока, хотя в последнем кальция вдвое больше. Потребность детского молока, в связи с этим необходима коррекция питания и назначение прикорма.

В грудном молоке имеются витамины A, D, E, C, группы B. Концентрация витаминов A, B 12 , E и C в молозиве в несколько раз выше, чем в переходном и зрелом молоке. Начиная с 3-4- недельного возраста количество витаминов, поступающих с грудного молока, становиться недостаточным для правильного развития ребёнка, в связи с этим назначают соки, пюре из различных фруктов и овощей.

Калорийность грудного молока снижается по мере его созревания: калорийность молозива в первый день после родов составляет примерно 150 ккал/100 мл, зрелого молока- около 70 ккал/100мл.

Состав грудного молока во многом зависит от состояния здоровья женщины, режима её дня, характера питания и от ряда других факторов, поэтому кормящая женщина должна правильно питаться, достаточно отдыхать, избегать переутомления. В грудном молоке из организма матери могут переходить многие лекарственные средства (ацетилсалициловая кислота, кофеин, морфин, фенобарбитал и др.), алкоголь, никотин, ароматические вещества, что следует учитывать при кормлении ребёнка грудью.

При вскармливании ребёнка грудным молоком создаются оптимальные условия для его развития. Состав грудного молока и соотношение ингредиентов наиболее соответствуют особенностям пищеварения и обмена веществ грудного ребёнка. Молоко матери почти полностью усваивается организмом ребёнка, не содержит микробов, поддерживает кислую реакцию кишечного содержимого, что снижает возможность нарушения функции желчно-кишечного тракта и препятствует развитию болезнетворных микроорганизмов.

Иммуноглобулины и неспецифические защитные факторы, присутствующие в грудном молоке, предохраняют ребёнка, особенно в первые месяцы жизни, от инфекционных заболеваний. Показатели заболеваемости и смертности детей, вскармливаемых грудным молоком, в несколько раз ниже, чем детей, находящихся на искусственном вскармливании. Грудное молоко не обладает антигенными свойствами в отличие от коровьего, при вскармливании которым легко возникает сенсибилизация к его белкам и развивается пищевая аллергия.

В редких случаях наблюдается непереносимость грудного молока вследствие наследственного нарушения ферментов, участвующих в расщеплении лактозы.

Грудное вскармливание должно быть основным иглавным в первые месяцы жизни ребенка. Небольшой объем желудка у новорожденного может обеспечить потребность организма только за счет высококалорийного молозива. Высокие темпы роста, большие прибавки массы тела ребенка на первом году жизни определяют и более высокую потребность в основных пищевых ингредиентах. В первую очередь это относится к белку. Недостаток белка в рационе детей первых трех лет жизни приводит к необратимым изменениям, сохраняющимся пожизненно. Опасны также и повышенные белковые нагрузки, которые ведут к дистрофии почечных канальцев, обменному ацидозу, аллергии и даже к неопластическим процессам. Физиологическая потребность в белке - понятие многокомпонентное. Во-первых, белок необходим организму для поддержания постоянного обновления клеток, для компенсации неизбежных потерь азота с мочой, калом, потом и другими путями.

Содержание белка в молозиве в первые сутки после родов составляет в среднем 7,38 г при колебаниях с 4,18 до 16,2 г в 100 мл молозива. Белок состоит из альбуминов и глобулинов, близких к белкам организма новорожденного. Казеин в молозиве появляется лишь с 4-5 дня лактации. Молекула казеина женского молока мельче, чем коровьего. О том, как меняется калорийность молозива с каждым днем хорошо видно из таблицы № 1. В молозиве много белка, в 2-10 раз больше чем в молоке витамина А и каротина, в 2-3 раза аскорбиновой кислоты, больше витаминов В и Е, в 1,5 раза больше солей, чем в зрелом женском молоке. Содержание жира и молочного сахара, наоборот, в молозиве и молозивном молоке ниже, чем в зрелом молоке.

Таблица № 1. Калорийность молозива в зависимости от дня рождения

До 2-3 дня лактации можно говорить о молозиве. Со 2-3 дня о молозивном молоке, с 4-5 дня - переходном молоке, и лишь на 2-3 неделе молоко приобретает свой постоянный состав. Белки женского молока на 30-50% состоят из альбумина, в состав которого входят жизненно важные для ребенка аминокислоты - триптофан, аргинин, гистидин, тирозин, метионин, а также таурин и полиамины, которые крайне нужны растущему организму (азотсодержащие вещества). При электрофорезе белка женского молока выделяется 5 фракций, а при электрофорезе белков коровьего молока -3, реже 4 фракции. Зрелое женское молоко, в сравнении с коровьим и козьим содержит меньше белка, но оно по качеству предпочтительней для ребенка (таблица № 2).

Таблица № 2.Сравнительный состав женского, коровьего и козьего молока (г в 1 литре)

Аминокислот в женском молоке несколько меньше, чем в коровьем. Но в женском молоке более благоприятное для ребенка соотношение аминокислот и потребность их при естественном вскармливании ниже, чем при искусственном. В коровьем и козьем молоке преобладают крупнодисперстные белки - глобулины и казеиноген (таблица 3).

Таблица 3. Содержание аминокислот (в % к белку) в женском и коровьем молоке

1.2Коровье молоко

Коровье молоко - материнское молоко коров - производится в больших количествах и является наиболее продаваемым видом молока животных.

Для пищевых целей используется в основном коровье молоко. Оно составляет около 95 % от общего количества молока, потребляемого населением.

Молоко по праву можно считать одним из чудес на земле. Из составных частей материнской крови образуется нечто новое, необходимое для поддержания только что возникшей жизни. В течение некоторого времени оно служит единственной пищей для новорожденного. Поэтому физиологически молоко предназначено удовлетворять все нужды живого организма. Не случайно природа особо позаботилась о молоке. Она щедро наделила его биологически активными веществами, притом в наиболее полезных сочетаниях.

Витамины, ферменты, микроэлементы, гормоны, иммунные тела и другие вещества, содержащиеся в очень малых количествах, обладают высокой биологической активностью и роль их в питании человека огромна.

ТАБЛИЦА 4. СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНОВ В ЖЕНСКОМ И КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ (МГ %)

Молоко является богатым источником некоторых витаминов и полезных веществ, и традиционно считалось полезным. Однако исследования (начиная с конца XX века) показали, что влияние коровьего молока на здоровье человека спорно. Считается, что молоко богато кальцием, необходимым для здорового роста костей и нормального функционирования нервной системы. Тем не менее, кальция в молоке не больше, чем в брокколи или листовой капусте.

По современным научным данным, в молоке сосредоточено свыше 200 ценнейших компонентов: 20 благоприятно сбалансированных аминокислот; много (более 40) жирных кислот; молочный сахар – лактоза; богатый ассортимент минеральных веществ; микроэлементы; все виды витаминов, известные в настоящее время; другие вещества, необходимые организму для поддержания нормальной жизнедеятельности. В наибольшем количестве в молоке содержатся углеводы, жиры, белки и минеральные соли.

Состав молока непостоянен. Он зависит от многих факторов: состояния здоровья животного, условий кормления и содержания, породных и индивидуальных особенностей, возраста и условий внешней среды, способа получения молока, организации контроля за его качеством. В питании детей чаще используется коровье молоко (в нём содержится белков в среднем 2,8 г%, жиров 3,2, углеводов 4,7 г%; калорийность 61,0 ккал).

ТАБЛИЦА 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕНСКОГО, КОРОВЬЕГО МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ СМЕСЕЙ, АДАПТИРОВАННЫХ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ ГРУДНОГО МОЛОКА, В 100 МЛ (В.Д. ОТТ, 1999)

Примечание*: адаптированные молочные смеси для детей с малой массой тела при рождении (меньше 2,5 кг) имеют меньшую осмолярность в пределах 230- 250 м0см/л

Молоко коров имеет слегка сладковатый вкус и желтовато-белый цвет, обладает специфическим запахом, который легко ощущается при открытии посуды. Белый цвет и непрозрачность молока обуславливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок - растворенный в жире каротин, приятный, сладковато-солоноватый вкус - лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придает молоку некоторую нежность, лактоза - сладость, хлориды - солоноватость, белки и некоторые соли - полноту вкуса. При нагревании оно становится более жидким, при охлаждении уплотняется.

Кипит молоко при температуре +100,2°С, а замерзает при – 0,54…- 0,58°С. Молоко имеет слабо-кислую среду, так как в нём присутствуют соли (фосфорнокислых и лимоннокислых), белки и углекислый газ. Плотность натурального молока не должна быть ниже 1,027г/см³ =1027кг/м³=27°А. Плотность сырого молока не должна быть менее 28°А, для сортового не менее 27°А. Если плотность ниже 27°А, то можно подозревать, что молоко разбавлено водой: добавление к молоку 10 % воды снижает плотность на 3°А.

В 1 кг молока в среднем содержится воды 870 г, сухих веществ – 130 г. В составе сухих веществ׃ жира 38-40 г, белка – 35, лактозы – 50 и 9 г минеральных веществ.

Витамины в молоке и молочных продуктах практически представлены все, их около 30.

Средний химический состав

Вода - 87,5 %

Сухие вещества - 12,5 %

Молочный жир - 3,5 %

Сухой обезжиренный молочный остаток - 9,0 %:

Белки - 3,2 %

Казеин - 2,6 %

Сывороточные белки - 0,6 %

Молочный сахар лактоза - 4,7÷4,9 %

Минеральные вещества - 0,8 %

Небелковые азотистые соединения - 0,02÷0,08 %

Витамины, пигменты, ферменты, гормоны - микроколичества

Газы - 5÷7 см³ на 100 см³ молока

Углекислый газ - 50÷70 %

Азот - 20÷30 %

Кислород - 5÷10 %

Аммиак - следы.

Состав молока изменяется под воздействием различных факторов и в первую очередь от стадии лактации коровы. Лактация у коров в среднем около 300 дней. За это время качество молока существенно меняется в три раза. В первые 5-7 дней после отела выделяется молозиво,предназначенное для кормления теленка. Затем следует второй период, когда молоко имеет обычный состав и, наконец, третий период за 10-15 дней перед запуском коровы, так называемое стародойное молоко. Оно так же как и молозиво непригодно для переработки.

Кальций является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легкоусваиваимой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание Са ниже, чем зимой.

ТАБЛИЦА 6. СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖЕНСКОМ И КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ

Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов, гормонов, без которых невозможно превращение поступающих в организм животного (человека) пищевых веществ. Также от поступления многих микроэлементов зависит жизнедеятельность микроорганизмов рубца жвачных животных, участвующих в переваривании корма и синтезе многих важных соединений (витаминов, аминокислот).

Дефицит селена вызывает у животных замедленный рост, сосудистую патологию, дегенеративные изменения поджелудочной железы и репродуктивных органов. Выяснено, что селен является важнейшим антиоксидантом - он входит в состав фермента глутатионпероксидазы, который препятствует пероксидному окислению липидов в клеточных мембранах и подавляет свободные радикалы. Дефицит йода в среде вызывает гипофункцию щитовидной железы у животных, что отрицательно отражается на качестве молока. Ежедневное введение в рацион коров йодида калия, муки из морских водорослей улучшает функцию щитовидной железы и увеличивает содержание йода в молоке. Дефицит цинка вызвать замедление роста и полового созревания у животных, нарушение процессов пищеварения.

Многие микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки с оборудования, тары и воды. Количество внесенных микроэлементов может в несколько раз превышать количество натуральных. В результате появляются посторонние привкусы, понижается устойчивость при хранении, кроме того, загрязнение молока токсичными элементами и радионуклидами представляет угрозу для здоровья человека.

Коровы разных пород производят молоко различного состава и технологических свойств. Корма также оказывают влияние на качество молока.

Молоко синтезируется в молочной железе – вымени. Вымя коровы разделено продольной перегородкой на две половины – левую и правую. Каждая половина делится на четверти – две передних и две задние. От каждой четверти отходит сосок. Четверти вымени между собой не сообщаются, а потому и состав молока и его количество из разных четвертей вымени различны. Задние четверти вымени обычно более развиты, чем передние и продуцируют больше молока.

Молоко вырабатывается железистой тканью вымени в мелких альвеолах, видимых лишь под микроскопом. Вещества, необходимые для образования молока, извлекаются клетками вымени из крови артериальных капилляров. Когда альвеола наполняется молоком, она сокращается и молоко выталкивается в проток, заканчивающийся в цистерне вымени. Если корова здорова, молоко в вымени образуется непрерывно в течении суток. Вымя может вместить 20 л молока и более. Нервное состояние животного оказывает влияние на выделение молока – усиливая или уменьшая удой. Сильное беспокойство, шум, грубое обращение, боль при доении и другие факторы уменьшают удой и изменяют его состав.

После получения молока необходимо обеспечить сохранение его свойств, минимальное обсеменение его микрофлорой. Для этого после выдаивания молоко очищают от механических примесей и охлаждают.

Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидной активностью – способностью в определенный период, который называется бактерицидной фазой, подавлять развитие попавших в молоко микроорганизмов.

Чтобы продлить бактерицидные свойства молока, его сразу же после очистки охлаждают.

1.3 Козье молоко

Козье молоко – самое распространенное на нашей планете. Жители многих южных стран пьют его чаще, чем молоко других животных, из него делают кефир, простоквашу, масло, сыры (сент-мор, кроттен де Шавиньоль, шевр, шабишу дю пуато), йогурт (настоящий турецкий йогурт готовят именно из козьего молока), шоколад и мороженое. По составу козье молоко очень близко к молоку кормящей женщины, поэтому его часто используют для вскармливания грудных младенцев. В Козьем молоке высокое содержание бета-казеина, это и приближает козье молоко к женскому грудному молоку.Древние греки использовали козье молоко для вскармливания младенцев, лишенных молока матери. А рахитичных детей оно быстрее, чем коровье, поднимает на ноги.Беременным и кормящим женщинам козье молоко может быть включено в диету как замена коровьего, на которое у мамы либо ребенка могут наблюдаться аллергические реакции.

Перевод малыша на заменитель на козьем молоке быстро снимает проявления дерматита и экземы, позволяет решить проблемы с пищеварением и даже купирует астматические явления. А вот цельным молоком, как козьим, так и коровьим, поить детей до 2-х лет не рекомендуется - это перегружает пищеварительную систему и почки маленького ребенка. Для детей созданы специальные адаптированные детские формулы, которые по своему витаминному и минеральному составу отвечают требованиям растущего организма ребенка и с легкостью им воспринимаются.

Козье молоко – это ценный продукт для всех людей, независимо от возраста и пола. Благодаря своему составу, оно обладает уникальной силой – укрепляет иммунную систему, дает силу для борьбы человеческого организма с болезнями. По исследованиям ученых университета Гранады регулярное потребление козьего молока может помочь в лечении деминерализации костных тканей. Также оно полезно при желудочных заболеваниях, потере зрения, диатезе и многих других заболеваниях. Его можно включать в диету при повышенной кислотности, его можно и нужно пить людям с язвой желудка, поскольку содержащийся в нем лизоцим обладает ранозаживляющими свойствами, при колитах и гастродуоденитах, нарушениях флоры кишечника. Специалисты утверждают, что молоко показано также при заболеваниях кожи, суставов, фибромиоме и даже детской эпилепсии, оно способствует восстановлению организма после стресса и физических нагрузок.

Однако далеко не всем нравится козье молоко из-за резкого специфического запаха и привкуса, которые образуются за счет летучих жирных кислот - они выделяются сальными железами козьего вымени и попадают в молоко во время дойки. Впрочем, вкус молока становится мягче, если козу содержат в чистоте, а вымя тщательно моют перед каждой дойкой. Есть у козьего молока еще одна любопытная особенность: сливки в нем остаются распределенными по всему объему и не всплывают.

В козьем молоке содержится кальций, фосфор, кобальт, железо, витамины B1, B2 и C в естественной легко усваиваемой форме. Белки козьего молока, в отличие от коровьего, не содержат казеинов, вызывающих пищевую аллергию, поэтому его могут без опасения употреблять люди, страдающие аллергией на коровье молоко. В козьем молоке в отличие от коровьего больше содержится сухого вещества, жира, кальция, фосфора, жировые шарики мельче, поэтому они хорошо усваиваются, не перегружая пищеварительную систему. Козье молоко свертывается в желудке в виде мелких, неплотных хлопьев, благодаря чему легко усваивается организмом. Также оно содержит меньше лактозы (молочного сахара), чем коровье, поэтому оно не вызывает диареи и подходит тем, у кого плохо усваивается лактоза. Кобальта, который входит в состав витамина В12, в козьем молоке содержится в шесть раз больше, по сравнению с коровьим. Этот витамин отвечает за кроветворение и контролирует обменные процессы.Однако, козье молоко, как и коровье, является бедным источником железа. Железо необходимо не только для синтеза гемоглобина крови, но и для обеспечения нормальной работы иммунной системы и адекватности поведенческих характеристик. У взрослых дефицит железа связывается с повышенной реакцией на охлаждение. Железо козьего молока усваивается намного лучше (30 %), чем железо коровьего молока (10 %), но не достигает уровня усвоения железа женского молока (50 %).

Такой уникальный состав козье молоко имеет потому, что козы очень разборчивы в еде. Они безошибочно выбирают наиболее богатую питательными веществами растительность, тем самым насыщая молоко ценнейшими витаминами и минералами. Вероятно, поэтому у козьего молока и продуктов, изготовленных на его основе, такой нежный сливочный вкус, давно полюбившийся многим гурманам. Очень важно то, что козы почти не болеют туберкулезом, что исключает опасность при употреблении сырого молока.

Однако химический состав козьего молока не является постоянным и зависит от многих факторов: от породы, возраста и здоровья животного, периода лактации, условий содержания и кормления. Химический состав и свойства молока близки к составу и свойствам коровьего. Оно отличается лишь более высоким количеством белка, жира и кальция; содержит мало каротина, поэтому имеет бледно-жёлтую окраску. В жире козьего молока содержится больше каприновой и линолевой кислот, и шарики жира мельче, что способствует лучшему его усвоению организмом человека. Аминокислотный состав его белков близок к аминокислотному составу белков женского молока, но мицеллы казеина крупнее, чем мицеллы казеина женского и коровьего молока и составляют 133 нм и выше. Казеин козьего молока содержит мало α-фракций (10-15 %), поэтому при сычужном свертывании образует неплотный сгусток.

ТАБЛИЦА 7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА МОЛОКА И ПРОДУКТИВНОСТИ ЖИВОТНЫХ.

Виды животных	Состав молока, %							Средняя продуктивность за лактацию, кг
	Жир	Белки			Лактоза	Мин. Вещества	Сухое вещество
		Все- го	В том числе
			Казеин	Альбумин, глобулин
Коровы	3,8	3,3	2,7	0,6	4,7	0,7	12,5	3000
Овцы	6,7	5,8	4,6	1,2	4,6	0,8	17,9	150
Козы	4,1	3,5	2,3	0,7	4,6	0,8	13,0	250
Кобылицы	1,0	2,1	1,1	1,0	6,7	0,3	10,1	1500
Лосихи	9,6	10,3	-	-	5,3	1,8	21,5	200

Молоко породистых коз по своим вкусовым качествам нисколько не уступает коровьему. Люди, аллергики к коровьему молоку, могут употреблять козье молоко без всякой отрицательной реакции. В козьем молоке содержится меньше агглютинина, вызывающего отслаивание сливок в коровьем молоке, а его молочный сгусток намного нежнее, что обеспечивает его лёгкое переваривание человеком. Когда коза начинает продуцировать молоко, гормон окситоцин воздействует на гладкомышечные клетки альвеолы, они сокращаются и выдавливают молоко. Весь этот процесс называется молоковыделением. В различных географических зонах для питания детей используют молоко коз (в нем белков 2,9 г%, жиров 3,8, углеводов 4,3 г%; калорийность 55,0 ккал).Запах козьего молока обеспечивается благодаря липазе, которая разрушает цепи жиров на короткие фрагменты. Эти изменения происходят быстрее при температуре около 29°С. Поэтому при хранении козьего молока постарайтесь обеспечить его происхождение через данную температурную зону как можно скорее. Микроогранизмы размножаются в молоке крайне быстро, обеспечивая запахи от фруктового до гнилого, изменяя химические изменения в жирах и углеводах молока. Если вымя инфицировано, то молоко может быть выдоено уже испорченным и будет плохо пахнуть даже свежевыдоенным. Порча молока может быть вызвана химикатами. Медь вызывает его прогорклость, а хлорные препараты – появление характерного запаха.

Кислотность молока равна около 17-19°Т (рН = 6,4÷6,7), плотность - 1033 кг/м³. Козье молоко менее термоустойчиво (выдерживает t = 130° С в течение 19 минут), так как содержит больше ионизированного кальция.

Парное козье молоко обладает бактерицидными свойствами. Благодаря биологически активным веществам, (которых нет в коровьем), козье молоко долго сохраняется свежим. Оно не скиснет, если оставить его на три дня при комнатной температуре, а в холодильнике может храниться больше недели. По этой же причине наиболее полезно только что выдоенное молоко, а далее с каждым часом его ценные качества теряются.

1.4 Кисломолочные продукты.

Коровье молоко – ценный продукт питания, так как содержит все необходимые для жизни вещества в легкоусваемой форме и наиболее благоприятном сочетании. Из молока приготавливают множество продуктов масло, сыр, творог, ряженку, кефир и т.д.

К наиболее распространенным кисломолочным продуктам относятся кефир, ацидофилин, ацидофильно-дрожжевое молоко, биолакт и др. Кисломолочные продукты обладают полезными бактериостатическими и антибиотическими свойствами. Они благоприятно влияют на микрофлору кишечника׃ способствуют уменьшению интенсивности процессов брожения и гниения, усилению моторики кишечника, выведению различных продуктов обмена, вытеснению патогенной флоры кишечника. Образующиеся под влиянием молочной кислоты мелкие белковые хлопья перевариваются и всасывают в желудочно-кишечном тракте легче, чем хлопья из пресного молока.

Кефир готовят из пастеризованного коровьего молока – свежего цельного, восстановленного цельного, обезжиренного. Заквашивают его кефирными грибками. Химический состав кефира зависит от качества молока, из которого он приготовлен и от сроков его созревания. В кефире из цельного молока содержится белков 2,8 г %, жиров 3,2, углеводов 4,1 г %; калорийность 60,0 ккал; в кефире из обезжиренного молока белков 3,0 г %, жиров практически нет, углеводов 3,8 г %; калорийность 30,0 ккал. Регулярное употребление кефира повышает эффективность большинства антираковых препаратов и в значительной мере ослабляет их последствие.

Ацидофильное молоко.

Из пастеризованного цельного коровьего молока, заквашенного культурой ацидофильных палочек, готовят ацидофильное молоко. Его химический состав׃ белков в среднем 2,7 г %, жиров 3,2, углеводов 10,8 г %; калорийность 84,0 ккал. 100г ацидофилина содержат примерно 100 млрд. полезных для организма человека микроорганизмов. Ацидофилин с кислотностью, не превышающей 100-120°Т, может рекомендоваться для смешанного и искусственного вскармливания детей.

Ацидофильная паста готовится из кипяченого цельного коровьего молока, заквашенного культурой ацидофильных палочек. Химический состав (в среднем): белков 5,5 г %, жиров от 8,0 до 0,2 (в зависимости от жирности продукта), углеводов от 26,5 до 12,5 г %; калорийность от 198 до 74 ккал.

Получают из сливок 25-30 %-ной жирности.

Сливки нагревают до +60…+63°С с выдержкой 30 минут или до +85°С без выдержки. Затем охлаждают до +22 зимой и до +18°С летом. При охлаждении сливки перемешивают. В столовых ложки сметаны на 1 л сливок. В первые 3 часа до конца сквашивания, определяемогопо кислотности. Сквашенные сливки охлаждают до +5…+8°С, выдерживают сутки, периодически перемешивая. Сметану хранят при температуре +3…+5°С. В зависимости от жирности в сметане содержится в среднем белков от 3,0 до 2,4 г %, жиров от 10 до 40,0, углеводов от 3,2 до 2,6 г %; калорийность от 116 до 382,0 ккал. В детском питании следует использовать сметану 20 %-ной жирности.

Простокваша.

Молоко пропастеризовать при +85°С без выдержки или прокипятить. Охладить до +35…+40°С в холодной воде. Пастеризовать и охлаждать молоко нужно в одной и той же посуде. Подготовленное молоко заквашивают, хорошо перемешивая предыдущей простоквашей из расчета ½ стакана на 1 л. Для заквашивания можно использовать сметану. Молоко разлить в банки и поместить в тёмное место при +35…+38°С. Простокваша будет готова через 6-10 часов.

Творог – наиболее богатый источник полноценного белка, хорошо усваивается организмом человека. Он относится к очень ценным белковым продуктам питания. Готовят его из молока способом молочнокислого брожения. Иногда в домашних условиях творог изготавливают из свежего кефира. Белков в твороге содержится в среднем 14 %. Выпускается творог 18-19%-ной жирности и обезжиренный. Кислотность его колеблется от 200 до 270°Т. Чем больше жира в твороге, тем меньше его кислотность.

При осаждении белковой части молока – казеина – с последующей специальной обработкой получают сыры. В зависимости от способа обработки их делят на твердые, мягкие, рассольные и плавленые. Белков в них содержится от 19 до 31 г %; жиров от 9 до 30 г %. В питании детей следует использовать только неострые сорта сыра.

Сухое молоко.

Сухое молоко готовят из цельного коровьего молока быстрым высушиванием при температуре не выше 41°С, что позволяет сохранять биологические свойства его составных частей. Влаги в сухом молоке содержится до 6%, поэтому его можно хранить длительное время. Сухой молочный порошок, разведенный водой в пропорции 1:7, называется восстановленным молоком. Химический состав правильно восстановленного молока такой же, как и свежего коровьего. Из восстановленного молока можно готовить кефир, творог и молочные смеси с крупяными отварами и мукой – гречневой, рисовой, овсяной.

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Определение кислотности молока

3.1.1.Проба на кипячение. 15 миллилитров молока нагрели. Оно свернулось. Так как свертывание может произойти, если кислотность молока выше 23 градусов, то кислотность этого молока ≥23.

3.1.2.Алкогольная проба. К 15 мл молока прилили двойной объем 70% этанола, молоко свернулось, его кислотность больше 20 градусов.

3.1.3.Титрование щелочью. К 50 мл молока прилили 4 мл фенолфталеина и титровали раствором щелочи до появления розовой окраски. Удвоенный объем прибавленного реагента (в мл) численно равен количеству градусов кислотности молока. Свежее молоко должно иметь 16-18 и не выше 21 градусов кислотности.

Таблица 7. Титрование молока щелочью

Вывод: Даже непродолжительное хранение молока приводит к повышению кислотности, хотя визуально это еще не проявляется, поэтому срок хранения молока небольшой. Молоко простояло в холодильнике двое суток. Однако его кислотность уже повышается, кислотность его 2,947*2=5,894.

2.2.Определение жирности молока методом экстрагирования

Ареометром определили плотность молока – 1,050 г/см, оно разбавлено. 15 мл молока пропитали бумагой, кусочки бумаги высушили, прилили спирт, вновь высушили при температуре 110 С. Содержание жира Ж в молоке рассчитали по формуле 1

Ж= -------------- (1)

где m – масса жира в колбочке, г; р – плотность молока, г/см; V – объем взятого для анализа молока, мл.

Вывод: масса полученного жира – 1,46 г, плотность молока – 1,050 г/см; жирность молока 9,27 %. Молоко не разбавлено, у козы нормальное питание.

2.3.Определение сухого остатка в молоке

15 мл молока и 40 г песка упарили, довели до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 120 С. Содержание сухого вещества (с.в.) в молоке рассчитали по формуле:

с.в. = -----------

где m – масса сухого остатка, г; V – объем взятой для анализа пробы молока, мл; р- плотность молока, г/см. Масса сухого молока 1,93 г, тогда сухого вещества – 12,25%.

1. Козье молоко может долго оставаться свежим. При комнатной температуре оно может храниться до трех дней, а в холодильнике – целую неделю.

2. Исследуемое молоко имеет низкую плотность и высокую жирность. Из этого следует, что молоко не разбавлено и у козы нормальное питание.

3. Конечно, козье молоко по сравнению с грудным менее ценное, но для получения взрослым организмом кальция и питательных веществ он незаменим.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Горбатова К. К. Химия и физика молока, изд. Гиорд,2004 г.

2. Ижболдина С.Н., Животноводство в фермерском и личном подсобном хозяйстве׃ Сборник/Сост. – 3-е изд., доп. и перераб. - Ижевск׃ Удмуртия, 1994. – 336 с., с.107, с.155-157, с.64-70, с.73-83.

3. Панфилова Н.Е. Молоко и здоровье. – Минск, «Ураджай». – 1998.

4. Резвинова Л. И., питание для детей. – К.: УкрИНТЭИ, 1993. – 32 с. – (Экономика׃ Обзор. информ. Сер. Пр-во, конъюнктура торговли и спрос населения на товары нар. потребления; Вып. 1),с. 6-8.

5. Шалыгина А. М., Калинина Л. В. Общая технология молока и молочных продуктов, М.: Колосс, 2007.

6. Щетина Н. Н., Домашнее животноводство. Справ. пособие, Д66 Сост. – 2-е изд., перераб. И доп. – Донецк, Донбас, 1979.- 167 с., ил. Библиогр.: с. 165; с. 7.

7. Эвенштейн З. М., Здоровье и питание. – М.׃ Знание, 1987. – 256 с., с.168, с. 170-175.

^ Изменение состава молока при лактации. Состав молока всех видов млекопитающих непостоянен по ряду причин. Наиболее существенные изменения его наблюдаются во время лактации. В первые пять дней лактации молоко представляет собой густую жидкость желтоватого цвета – молозиво. В молозиве примерно в два раза больше сухих веществ, чем в молоке нормального состава. Особенно богато молозиво иммуноглобулинами, роль которых в иммунной защите новорожденных в момент появления на свет велика. В молозиве женщин практически нет казеина, снижено содержание молочного сахара, но примерно в 1,5 раза увеличено количество минеральных веществ. Состав молозива изменчив, с 5-х по 10-12-е сутки лактации молоко именуют переходным, а в последующие дни - зрелым, так как его состав к этому времени становится более стабильным.

Таблица 6

Сроки введения прикорма и примерное количество продуктов при искусственном вскармливании

Детей первого года жизни

Продукт, блюдо	Возраст, мес
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10-12
Сок фруктовый, мл Пюре фруктовое, г Творог, г Желток, шт. Пюре овощное, г Пюре мясное, г Кефир или кисло-молочные продукты, мл Бульон мясной, мл Сухари, печенье, г Растительное Сливочное	10-30	30	40	50	50-60	60	60	70	80	90-100

В молозиве коров также повышено содержание иммуноглобулинов и других сывороточных белков. Содержание казеина практически одинаково в молозиве и нормальном молоке. В молозиве больше жиров, минеральных веществ, но меньше молочного сахара. В промышленную переработку коровье молоко принимается не ранее 7-10 сут после отела и не позже 7-10 сут до запуска, так как в это время оно менее термоустойчиво и обладает свойствами, отличными от нормального молока.

Состав женского молока изменяется в зависимости от характера питания матери, напряженности ее нервной системы, разного рода стрессовых ситуаций, болезней и других причин, которые могут повлечь за собой не только изменение состава, но и прекращение отдачи молока (гипогалактия). У матерей, живущих в разных климатических поясах, отмечены количественный различия состава молока. В молоке женщин, живущих в тропиках, значительно меньше жира, чем у жительниц приполярных областей.

В табл. 7 приведен сравнительный состав зрелого женского и коровьего молока.

Таблица 7

Состав и физико-химические свойства женского и коровьего молока

(г на 100 мл молока)

Данные свидетельствуют о том, что эти виды молока близки по составу, однако существенно различаются по количеству отдельных компонентов. Молоко млекопитающих различных видов содержит тем больше белков и минеральных веществ, чем быстрее происходит рост их потомства. Масса теленка удваивается примерно за 7 недель, ребенок растет в три раза медленнее, масса его тела удваивается за 4-5 мес. Уже по этой причине состав коровьего и женского молока не может быть одинаковым.

В коровьем молоке соотношение основных компонентов - белков, жиров и углеводов 1:1:1,5, в женском – 1:3:6. В женском молоке отношение содержания казеина к сывороточным белкам приблизительно 1:1,5, в коровьем – 4:1. В женском молоке примерно на 30% больше углеводов, но меньше минеральных веществ, чем в коровьем. Это различие обусловлено изотоничностью молока по отношению к крови, лимфе и другим жидким тканям, т.е. равенству их осмотического давления, которое создают истинные растворы углеводов и минеральных солей. Так как в женском молоке меньше минеральных солей, чем в коровьем, то уровень осмотического давления обеспечивается увеличенным содержанием лактозы. Существуют различия в химическом составе, структуре и свойствах белков, липидов и других компонентов женского и коровьего молока.

Белки. Белки женского и коровьего молока обладают видовой специфичностью, различаются по аминокислотному составу, последовательности аминокислотных остатков и в силу этого имеют отличия во вторичной и третичной структурах.

Казеин - основной белок коровьего молока. Его содержание около 80% количества белков молока. В белках женского молока казеина меньше (около 35%), преобладают сывороточные белки (их примерно 65%).

Казеин – гетерогенный белок, фосфопротеин. Состоит из четырех основных фракций (α s 1 -, α s 2 -, β-, χ-) и γ-фракции. Последняя представляет собой сумму олигопептидов – крупных фрагментов β-казеина, образовавшихся в результате его гидролиза протеиназами плазмы молока.

В казеине коровьего молока α s 1 -фракции составляет 30-35% от суммы всех фракций. Примерно такое же содержание β-фракции. По 10-12% содержится α s 2 -, χ-фракции; доля γ-фракции не превышает 4-5%.

Сведения о количественном содержании фракций в казеине женского молока ограничены. Известно, что α s 1 -фракции очень мало, преобладает β-фракция (60-65%). Содержание χ-казеина в женском молоке несколько больше, а γ-фракции в 2,5-3 раза больше, чем в казеине коровьего молока. Молекулярная масса казеинов женского и коровьего молока низкая – (19-24)10 3 .

Аминокислотных остатков в цепи этих белков от 199 до 209. Высокое содержание остатков пролина определяет слабую выраженность α-спирали вторичной структуры белка и рыхлость белковой глобулы. Это делает казеин доступным для ферментативного гидролиза в нативном состоянии, что соответствует его природному целевому назначению как пищевого белка.

Фракции казеинов обладают различной чувствительностью к коагулирующему действию ионов кальция. Это свойство тесно связано с числом остатков фосфосерина в полипептидной цепи. Наиболее чувствительны к кальцию α s 2 - и α s 1 -казеины; более устойчив β-казеин, так как содержит меньше остатков фосфосерина. При комнатной температуре β-казеин растворим в 0,003 М растворе хлорида кальция и коагулирует лишь при 35 0 С. Еще устойчивее χ-казеин, в котором 1 или 2 остатка фосфосерина. χ-казеин – фосфогликопротеид, содержит такие углеводные компоненты, как галактоза, галактозамин, N-ацетилнейраминовая кислота. Эти компоненты придают молекуле χ-казеина дифильные свойства: N-конец полипептидной цепи носит основной и гидрофобный характер, а СООН-конец, в котором локализованы углеводные остатки, несет отрицательный заряд и обладает кислыми и гидрофильными свойствами.

Сведения о казеине женского молока ограничены, поэтому невозможно полностью сопоставить его химическую структуру и свойства с казеином коровьего молока. Известно, что казеин женского молока содержит на 50% меньше фосфора, обладает устойчивостью к кальцию, не коагулирует при добавлении хлорида кальция и при температуре 90-95 0 С. В казеине женского молока больше цистеина, но меньше глютаминовой кислоты, фенилаланина и тирозина. Фракции казеина в женском и коровьем молоке образуют с коллоидным фосфатом кальция устойчивый казеинаткальцийфосфатный комплекс (ККФК), объединенный в сферические частицы – мицеллы коллоидной степени дисперсности. Средний размер мицелл в коровьем молоке 70-100 нм, в женском – 40-80 нм. Мицеллы состоят из нескольких десятков субъединиц, объединяющих по 25-30 молекул основных фракций казеина на основе гидрофобного, электростатического взаимодействия и водородной связи. В объединении субмицелл в мицеллы в коровьем молоке важная роль принадлежит коллоидному фосфату, а также цитратам кальция и магния. Агрегативную устойчивость мицелл обеспечивает χ-казеин. Благодаря своей СООН-концевой последовательности он придает мицелле гидрофильные свойства, электроотрицательный заряд и соответственной удержание гидратной воды. Объединение казеинов и коллоидного фосфата кальция в мицеллярные структуры имеет важное значение для пищеварения, так как вместе с белком транспортируются столь необходимые новорожденным кальций и фосфор.

Крупные структуры белков образуют под действием молокосвертывающих ферментов сгусток, доступный действию протеиназ желудочного сока. Однако сгусток коровьего молока плотный «грубый», а женского – мягкий, хлопьевидный. Это различие объясняют меньшим содержанием кальция и фосфора в женском молоке, меньшими размерами мицелл казеина и их повышенной стабильностью к ионам кальция.

Состав, химическая структура и свойства казеинов женского и коровьего молока имеют несомненное сходство, но и существенно различаются, что исключает полноценную взаимозаменяемость.

β-Лактоглобулин - специфический белок молока парнокопытных животных. В женском молоке он отсутствует; в коровьем он составляет примерно 50% всех сывороточных белков. При высоких температурах β-лактоглобулин подвергается тепловой денатурации и образует с χ-казеином посредством дисульфидных связей крупные агрегаты и комплексы. При этом термоустойчивость мицелл казеина изменяется. Функциональное назначение β-лактоглобулина, по-видимому, заключается в способности связывать катионы и анионы, липиды, витамины и другие вещества, предохранять их от воздействия кислой среды желудка при поступлении в кишечник. β-Лактоглобулин при искусственном и смешанном вскармливании часто вызывает у детей аллергические реакции, т.е. имеет выраженные антигенные свойства.

α-Лактальбумин - один из основных белков сыворотки женского молока; в коровьем молоке его почти в 2 раза меньше. α-Лактальбумин обладает наибольшей термоустойчивостью, не коагулирует в изоэлектрической точке (рН 4,2-4,5). Эти свойства обусловлены повышенной гидрофильностью и большим числом дисульфидных связей (8 остатков цистина), что определяет его более высокую структурированность в сравнении с другими белками. α-Лактальбумин входит в состав фермента лактосинтетазы, участвующей в образовании лактозы.

Все белки коровьего молока, в том числе α-лактальбумин, являются чужеродными для новорожденных детей и вызывают соответствующую реакцию иммунной защиты. Однако антигенная активность α-лактальбумина выражена слабее, чем у β-лактоглобулина.

Иммуноглобулины – белки, которые выполняют роль антител. При взаимодействии антитела и антигена происходит их агглютинация (склеивание). Иммуноглобулины женского и коровьего молока способны агглютинировать чужеродные белки различной дисперсности, клетки микроорганизмов и даже жировые шарики. В коровьем молоке встречаются иммуноглобулины трех классов (A, G и M), в женском – четырех (A, Е, G и M).

IgA и IgM обеспечивают антибактериальную защиту слизистой кишечника новорожденных. Особенно богаты иммуноглобулинами молозиво и так называемое переходное молоко, поскольку иммунная защита особенно необходима в первые часы и дни жизни, когда в детском организме еще не происходит образования IgA и секреторный SIgA поступает с молоком матери.

Иммунная защита обеспечивается только при вскармливании новорожденных молоком данного вида. При искусственном вскармливании дети лишаются этого важного свойства пищи. Более того, иммуноглобулины коровьего молока воспринимаются как чужеродные белки и вызывают соответствующую ответную реакцию.

Лактоферрин (красный протеин). Железосвязывающий белок, подобный трансферрину крови. Обладает бактериостатическим действием на энтеропатогенную микрофлору. Лактоферрин связывает железо и транспортирует его во внутреннюю среду организма новорожденных, лишая таким образом постороннюю микрофлору кишечника столь необходимого для них компонента. Благодаря относительно высокому содержанию лактоферрина в женском молоке усвоение железа новорожденным достигает 80%, при искусственном вскармливании и практически полном отсутствии лактоферрина железо усваивается лишь на 20%.

Лизоцим (мурамидаза). Этот белок обладает ферментативной активностью, так как гидролизует полисахариды мембран бактериальных клеток. Повышенное содержание лизоцима в женском молоке усиливает его антимикробные свойства в сравнении с коровьим. Оптимум действия лизоцима при рН 7,9, но он устойчив и в кислой среде.

^ Небелковые азотистые соединения. В коровьем и женском молоке содержатся так называемые протеозопептоны и низкомолекулярные азотсодержащие вещества – пептиды, представляющие фрагменты белков молока, продукты метаболизма клеток молочной железы, свободные аминокислоты и свыше 60 других веществ, физиологическая роль которых недостаточно изучена. Среди этих веществ таурин, содержащийся исключительно в женском молоке. Таурин – серосодержащаяся аминокислота, обладающая нервоактивными свойствами и влияющая на абсорбцию липидов, так как является составной частью некоторых желчных кислот. В коровьем молоке обнаружен белок ангиогенин – стимулятор развития кровеносных сосудов и ряд других биологически активных веществ.

Жиры. В женском и коровьем молоке содержание жиров примерно одинаковое, но их химический состав имеет существенные различия. Состав жиров коровьего молока подвержен сезонным колебаниям, связан с составом корма, периодом лактации, здоровьем животных и рядом других причин.

В женском молоке состав жиров более стабилен, но также зависит от периода лактации и состава пищи кормящей матери. Основную массу жиров (около 95%) составляют ацилглицериды (три-, ди- и моноглицериды). На долю фосфолипидов, холестерола и свободных жирных кислот приходится 2%.

В коровьем молоке содержится до 6-8% низкомолекулярных жирных кислот – масляная (С 4:0), капроновая (С 6:0), каприловая (С 8:0) и каприновая (С 10:0). В женском молоке первых двух кислот вообще нет, а содержание С 8:0 и С 10:0 не превышает 2%, поэтому женское молоко не вызывает раздражения желудочно-кишечного тракта в отличие от коровьего.

Приблизительно 50% жирных кислот женского молока составляют непредельные кислоты: миристолеиновая (С 14:1), пальмитолеиновая (С 16:1), олеиновая (С 18:1), линолевая (С 18:2), линоленовая (С 18:3) и арахидоновая (С 20:4). Физиологическое значение этих жирных кислот, особенно полиненасыщенных (С 18:2 , С 18:3 и С 20:4), не только для детей, но и для взрослых связано с тем, что они обладают высокой биологической активностью, не синтезируются в организме (за исключением арахидоновой) и являются незаменимыми факторами питания.

В коровьем молоке высокое содержание насыщенных жирных кислот (около 65%), а непредельных и полиненасыщенных кислот мало. Отношение ненасыщенных жирных кислот к насыщенным в жире коровьего молока 0,39, женского – 1,06. Еще полнее ценность для питания детей характеризует отношение полиненасыщенных жирных кислот к насыщенным. В коровьем молоке оно равно 0,04, а в женском – 0,3 (больше в 7,5 раз).

Жиры женского молока усваиваются ребенком почти на 90%, жиры коровьего – на 60-70%. Это связано не только с различием жирнокислотного состава и более высокой дисперсностью жировых шариков, но главным образом с более высокой активностью липазы и большим ее содержанием (в 10-15 раз) в женском молоке.

Фосфолипиды. Лецитин, кефалин и сфингомиелин – важные в физиологическом отношении вещества. Они входят в состав нервной ткани, биологически активны и являются одним из основных компонентов оболочек жировых шариков. Фосфолипиды в силу дифильных свойств являются поверхностно-активными веществами (ПАВ) и обеспечивают стабильность эмульсии жира.

Жир женского молока содержит больше фосфолипидов, чем жир коровьего. В связи с этим жировые шарики в женском молоке более мелкие – 2-4 мкм, в коровьем – 4-6 мкм.

Углеводы. Основной углевод женского и коровьего молока - лактоза, ее свойства в этих двух видах молока идентичны.

В литературе встречаются устаревшие, ошибочные представления о том, что в женском молоке находится преимущественно или исключительно β-форма лактозы, а в коровьем – α-форма. На самом деле и в коровьем, и женском молоке α- и β-формы лактозы содержатся в равновесном соотношении, которое определяется их растворимостью и температурой. В коровьем молоке отношение β:α равно 1,65, в женском несколько меньше – 1,08, так как растворимость α- и β-форм зависит от содержания белков и минеральных солей, в частности кальция.

Представления о структурных различиях лактозы в женском и коровьем молоке возникли как попытка объяснить причину стимулирующего влияния женского молока на развитие бифидофлоры кишечника детей и отсутствия такового при вскармливании коровьим молоком или смесями на его основе. В настоящее время доказано, что стимуляторами развития бифидобактерий являются олигосахариды. Этих веществ в коровьем молоке очень мало, в 40-100 раз меньше, чем в женском.

^ Минеральные вещества. В женском молоке их в 2,5-3 раза меньше, чем в коровьем. Оба вида молока содержат различные количества макро- и микроэлементов в виде фосфатов, цитратов, хлоридов и других солей. Молоко – основной источник кальция и фосфора, необходимых для нормального образования костного скелета. Важно не только их количественное содержание, но и биологически целесообразное соотношение. В женском молоке отношение Са:Р равно 2,2-2,3, в коровьем 1,26-1,33.

Количество калия и натрия, играющих важную роль в водно-солевом обмене 50-60 и 15-25 мг/100 г, соответственно, а в коровьем – 122 и 50 мг/100 г. Соотношение калия и натрия в женском и коровьем молоке почти одинаковое – 3:1. В женском молоке в 3 раза меньше магния, значительно меньше цитратов, чем в коровьем.

В молоке содержатся микроэлементы, роль которых в жизнеобеспечении человека и животных весьма существенна. Постоянно в молоке присутствует 20-30 микроэлементов, другие обнаруживаются не всегда или в следовых количествах. В женском молоке примерно в 2-2,5 раза больше железа и оно лучше усваивается; больше меди в 3-4 раза. Количество цинка и йода в коровьем и женском молоке практически одинаково, но цинк женского молока усваивается полнее.

Витамины. Коровье и женское молоко как природная пища новорожденных содержит все необходимые витамины. Количественное различие отдельных из них есть следствие физиологических особенностей развития каждого вида (табл. 8). Коровье молоко богаче витаминами группы В, так как они у жвачных животных играют важную роль в развитии микрофлоры рубца, участвуют в образовании ферментов, гидролизующих целлюлозные волокна корма и участвующих в микробном биосинтезе белка.

Количественное содержание витаминов колеблется в широких пределах как в женском молоке, так и в коровьем. Одна из основных причин, вызывающих такие колебания, - сезонные изменения витаминного состава корма коров и содержания витаминов в пище кормящих матерей.

Специальные витаминизированные рационы для питания матерей могут решить проблему полноценности витаминного состава их молока.

Таблица 8

ПРИМЕЧАНИЯ: 1 МЕ витамина А соответствует 0,344 мкг ацетата витамина А.

2 МЕ витамина D соответствует 0,025 мкг витамина D 2 или D 3

Ферменты. Молоко содержит около 20 ферментов. Часть ферментов поступает непосредственно из крови (каталаза, рибонуклеаза и т.п.), другие синтезируются в молочной железе (в женском молоке – липаза, щелочная фосфатаза и ряд протеиназ).

Ферменты женского молока обеспечивают нормальное течение пищеварительных процессов у новорожденных на начальных этапах развития их собственных ферментных систем. Ферменты коровьего молока при своей важности для вскармливания телят не имеют значения для детского питания. Коровье молоко, составляющее основу детских молочных смесей, подвергается тепловой обработке, при которой активность ферментов полностью утрачивается.

^ Посторонние химические вещества. В молоке могут присутствовать в значительных количествах вещества, не свойственные молоку. Это различные неорганические и органические соединения. Попадание этих веществ в молоко особенно усилилось в последние годы в связи с хозяйственной деятельностью человека и изменениями экологической обстановки. В нашей стране и за ее пределами возникли и возникают обширные районы с повышенным уровнем загрязнения почвы токсическими веществами, такими, как ртуть, свинец, мышьяк, кадмий и др. Известны районы с повышенным содержанием в почве радионуклидов, нитратов, хлор- и фосфорорганических пестицидов и многих других веществ.

Согласно учению В.И. Вернадского о тесной связи химического состава земной коры и живых организмов, происходит миграция веществ почвы в пищевую цепь: растения – животное – человек или растения – человек и через молоко – потомству. Токсические вещества накапливаются в молоке в меньших количествах, чем в организмах предшествующих звеньев пищевой цепи. Однако и в малых количествах они опасны для здоровья детей с их повышенной чувствительностью к веществам, не свойственным молоку. Пищевые интоксикации, аллергии и некоторые другие болезни часто связаны именно с этими веществами. Об исключительной тяжести заболеваний и непредсказуемых генетических последствиях попадания в пищу радионуклидов хорошо известно из печального события на Чернобыльской АЭС.

Существует и третий путь поступления посторонних веществ в молоко. Это различные моющие и дезинфицирующие средства, применяемые для мойки оборудования и инвентаря. Только при естественном вскармливании грудным молоком попадание таких веществ в организм ребенка практически исключено.

^ 2.4. Адаптация молочных продуктов детского питания

к составу женского молока

Принципы адаптации заменителей молока. Промышленное производство продуктов для питания детей в раннем возрасте не ставит конечной целью замену молока матери искусственно созданными смесями. Эти молочные смеси только приближены к составу женского молока, имеют с ним сходные свойства, но ни в коей мере даже в обозримом будущем не станут равноценными заменителями молока матери. Создание заменителей женского молока является вынужденной мерой, следствием наследственных, патологических, социальных и экологических причин, вызывающих недостаточность молочных желез матерей или повышенную чувствительность новорожденных к отдельным компонентам материнского молока. Создание молочных смесей, адаптированных к женскому молоку, для смешанного и искусственного вскармливания новорожденных основывается на следующих принципах.

1. Состав заменителей женского молока должен быть максимально приближен к средним показателям состава женского молока различных периодов лактации (молозиво, переходное и зрелое молоко) и обеспечивать возрастные физиологические потребности детей первого года жизни.

2. Заменители женского молока должны усваиваться так же хорошо, как материнское молоко, не вызывать напряженности в деятельности пищеварительных желез, соответствовать особенностям обмена, функциональному состоянию и иммунной реактивности организма, стимулировать развитие адаптационных способностей новорожденных.

3. Все заменители женского молока должны иметь высокие санитарно-гигиенические, противоэпидемические и микробиологические показатели, не содержать посторонних веществ – тяжелых металлов, пестицидов, микотоксинов, антибиотиков.

4. Технология и режимы производства должны обеспечивать заданные показатели состава и свойств заменителей женского молока, их высокое качество при бережном отношении к продукту на всех стадиях его изготовления.

5. Все заменители женского молока должны подвергаться клинической апробации. При ее проведении исследуют комплекс ответных реакций детей на продукт, оценивается динамика физического и психомоторного развития, склонность к заболеваниям, пищевая аллергия, видовой состав кишечной микрофлоры и т.п. Результаты клинико-физиологических исследований должны быть дополнены биохимическими исследованиями процессов азотистого, водно-солевого обменов, усвоения жира, полноты обеспеченности витаминами и железом.

Для производства различных продуктов детского питания используется, как правило, коровье молоко, поскольку оно является основным видом сырья молочной промышленности.

Состав молока матери изменяется по мере развития ребенка. Искусственные заменители таким свойством не обладают, их состав постоянен, поэтому возникает необходимость создания нескольких разновидностей заменителей, учитывающих потребности детей в различные периоды жизни. Как правило, создаются три разновидности трех базисных формул: первая – для новорожденных первого месяца жизни, вторая - для детей первых трех месяцев (до 4-го месяца) и третья – для детей от 4-х мес до 1 года.

^ Коррекция белкового состава. Приближение состава белков молочных смесей к женскому молоку достигается прежде всего уменьшением общего содержания белка в коровьем молоке до значений, соответствующих потребностям детей различных возрастных групп. Обычно в заменителях женского молока содержание белка снижается до 1,5-2 г в 100 мл приводится в соответствие с женским молоком отношение казеина к сывороточным белкам, равное 40:60.

Такое приближение носит условный характер, так как казеин и сывороточные белки женского и коровьего молока подобны, но не идентичны.

В некоторых видах заменителей вообще не проводят коррекцию белкового состава по этому показателю, а отношение казеина к белкам сыворотки сохраняется на уровне коровьего молока, т.е. 80:20. В ряде зарубежных заменителей женского молока это отношение варьируется в весьма широких пределах от 30:70 до 60:40.

Более важно приблизить состав белков заменителей к женскому молоку по их биологической ценности. Систематическое отсутствие или дефицит хотя бы одной из незаменимых аминокислот неизбежно нарушит синтез тканевых белков, обменных процессов, приведет к белковому голоданию, истощению и может окончиться летально. Таким образом, биологическая ценность (БЦ) пищи есть степень соответствия продукта биосинтетическим потребностям организма.

Биологическая ценность белка лимитирует та незаменимая аминокислота «скор», которая имеет минимальное значение. Аминокислотный скор подсчитывают по формуле

Скор аминокислоты Х = мг АК в 1 г исследуемого белка , (1)

Мг АК в 1г белка женского молока

Белок женского молока по предложению ФАО/ВОЗ приравнен к идеальному белку.

Для определения БЦ белка обычно определяют скор для 2 или 3 наиболее дефицитных незаменимых аминокислот и подсчитывают коэффициент различий аминокислотного скора (КРАС):

КРАС =∑ ∆РАС/n, (2)

где ∆РАС – разность аминокислотных скоров каждой из незаменимых

Аминокислот с одной из наиболее дефицитных;

N – число аминокислот.

Теоретическое значение БЦ (в %):

БЦ = 100 – КРАС.

В заменителях женского молока биологическая ценность белков по отношению к белкам женского молока должна быть не ниже 80%. Такую БЦ можно получить, меняя соотношения казеина и белков сыворотки, так как БЦ белков сыворотки, содержащих больше незаменимых аминокислот, по сравнению с БЦ казеина, выше 100%.

В заменители для детей первых месяцев жизни вводят таурин и L-цистин. Таурин практически отсутствует в коровьем молоке и не синтезируется в организме в начальном периоде жизни детей. При естественном вскармливании дефицит таурина покрывается поступлением его с молоком матери в первые месяцы лактации. L-Цистин вводят в молочные смеси потому, что у детей в раннем возрасте фермент цистиназа, катализирующая превращение метионина в цистин, имеет низкую активность.

Существуют питательные смеси для детей, страдающих сенсибилизацией к белкам коровьего молока или даже к белкам молока матери. В составе таких смесей белки коровьего молока замещают растительными белками. Интерес в этом отношении представляет миндальное молоко – водный экстракт орехов сладкого миндаля. Это молоко не вызывает у детей аллергических реакций, но в белках миндального молока нет метионина, они неполноценные. Миндальное молоко обладает низкой энергетической ценностью. Оно может быть использовано как временная диета для снятия острой аллергической реакции.

Среди растительных белков лучшие по биологической ценности – белки сои и их изоляты, т.е. очищенные белки. По аминокислотному составу они близки к казеину. Однако при использовании белков сои в специальных видах молочных продуктов необходимо определять аминокислотный скор и рассчитывать БЦ. Повысить БЦ белков сои можно путем дополнительного введения дефицитных аминокислот или гидролизатов белков коровьего молока, снижающих опасность возникновения пищевой аллергии.

Неплохие результаты при вскармливании недоношенных детей и страдающих пищевой аллергией дают специальные молочные смеси на основе коровьего молока, белки которых «обезличены» путем деструкции и частичного гидролиза. Свободные аминокислоты и низкомолекулярные пептиды в составе таких смесей хорошо усваиваются, а опасность аллергии существенно снижается.

Для вскармливания детей с наследственными заболеваниями аминокислотного обмена (фенилкетонурия, гистидинемия, цистинурия и др.) используют гидролизаты белков с искусственно сниженным содержанием соответствующей аминокислоты. К счастью, эти заболевания встречаются редко.

^ Коррекция состава жиров. Общее содержание жиров в заменителях приближают к женскому молоку и в зависимости от возраста детей устанавливают обычно на уровне 3,5-3,8%, что соответствует энергетической ценности 132-143 кДж на 100 г молока.

Для повышения биологической ценности жиров в молочную основу вводят растительные масла (кукурузное, подсолнечное, соевое, оливковое и др.), богатые полиненасыщенными жирными кислотами. Обычно на 3 части жира коровьего молока (по массе) добавляют 1 часть растительного масла. При этом учитывают, чтобы содержание линолевой кислоты составило 15% суммы жирных кислот.

Для коррекции содержания среднецепочечных жирных кислот (капроновой, каприловой, лауриновой и миристиновой) Институтом питания и ВНИКМИ предложено вводить в состав жирового компонента добавки, выделяемые из кокосового масла.

Одним из путей приближения состава заменителей к женскому молоку является отказ от использования жиров коровьего молока в качестве основы и замены его композицией свиного и говяжьего жиров, а также кокосового и других растительных масел. При составлении таких композиций нужно учитывать жирнокислотный состав компонентов, а также добиваться идентичности температуры плавления и других физико-химических показателей жиру женского молока.

Для эмульгирования вводимых в состав молочных смесей жиров и масел и получения жировых шариков нужной дисперсности проводят гомогенизацию. В качестве эмульгатора вновь образованных капелек эмульсии служат не естественные вещества оболочек жировых шариков, а свободные фосфолипиды и белки молока. Стабильность таких эмульсий существенно ниже, чем у молока, но вполне достаточна при производстве жидких заменителей. При выработке сухих смесей ее желательно повысить. В некоторые смеси перед гомогенизацией вместе с растительными жирами вводят лецитин или моноглицериды, обладающие поверхностно-активными свойствами и стабилизирующие эмульсию.

Для повышения эмульсионной стойкости жира возможно использование естественного эмульгатора – вещества оболочек жировых шариков (ОЖШ) коровьего молока. Препарат ОЖШ получают, разбавляя сливки в 3-5-кратном объемом воды с последующим сепарированием. Такую операцию по замене плазмы молока водой нужно провести не менее 3 раз. Из промытых водой сливок сбивают масло, а водный раствор вещества ОЖШ и сопутствующих ему компонентов молока («пахту») концентрируют ультрафильтрацией и обезвоживают при распылительной сушке.

Проведенные исследования показали, что препарат ОЖШ сохраняет свои поверхностно-активные свойства и на 70-80% переходит в оболочку жировых шариков при эмульгировании жира.

При добавлении сухого препарата ОЖШ в количестве 1,5-2% массы вводимых жиров стойкость эмульсии удваивается. Работа по созданию единицы новой поверхности жировой фазы (при гомогенизации) снижается также вдвое. Следовательно, давление гомогенизации может быть снижено примерно в 1,5 раза для получения жировых шариков, соответствующих по дисперсности женскому молоку. Использование препарата ОЖШ позволяет приблизить состав заменителей к женскому молоку и по содержанию фосфолипидов.

^ Коррекция углеводного состава. Как уже было сказано, основным углеводом коровьего, женского молока и молока всех других видов млекопитающих является лактоза – уникальный углевод, не встречающийся в других продуктах. Лактоза лучше, чем другие сахара, соответствует особенностям пищеварения новорожденных. Различия в количестве лактозы в коровьем и женском молоке легко устранимы, однако лактоза в составе заменителей женского молока провоцирует у детей жидкий и частый стул, который наблюдается и при вскармливании молоком матери. Это не «удобное» свойство лактозы можно легко устранить, снизив ее содержание в заменителях до 5-6%.

Молочные смеси, содержащие исключительно лактозу, не стимулируют развитие бифидобактерий. В связи с этим во многие заменители потребовалось добавлять стимуляторы развития бифидофлоры. Положительное влияние на развитие бифидобактерий оказывает декстрин-мальтоза, а также кукурузный и ячменно-солодовый экстракты, которые используют при производстве ряда заменителей женского молока. Для этой же цели можно использовать смесь, состоящую из примерно равных количеств лактозы и лактулозы. Помимо стимуляции развития бифидобактерий смесь лактозы и лактулозы улучшает растворимость сухих детских молочных смесей и в отличие от лактозы не кристаллизуется при гигроскопическом увлажнении сухих смесей.

В качестве стимулятора развития бифидобактерий можно использовать галактозу. Ее получают при гидролизе лактозы с помощью β-галактозидазы и последующим сбраживанием продуктов гидролиза дрожжами вида Termopsis utilus. Сироп, очищенный от побочных продуктов брожения, содержит около 43% галактозы и может быть использован как углеводная добавка в заменителях женского молока.

Косвенное бифидогенное действие оказывает гидролитический фермент лизоцим. Он лизирует клетки бактерий, конкурирующих с бифидобактериями. Использование в некоторых видах заменителей женского молока препаратов лизоцима куриного яйца не только повышает антибактериальную защиту детей в раннем возрасте, но и стимулирует развитие нормальной кишечной микрофлоры.

Перечисленные углеводные добавки способствуют развитию бифидобактерий, но представляют собой компоненты, не свойственные как женскому, так и коровьему молоку. Их применение нарушает один из принципов приближения состава заменителей к женскому молоку.

Заменители женского молока должны содержать в качестве основного углеводного компонента лактозу, а бифидогенные свойства должны обеспечивать естественные стимуляторы – олигосахариды.

Такая возможность в настоящее время имеется. Фермент β-галактозидаза, наряду с гидролизом лактозы, катализирует синтез бифидогенных олигосахаридов, т.е. обладает трансгликозирующим действием. Использование β-галактозидазы дает основание и перспективу создания заменителей, максимально приближенных к женскому молоку по этому важному показателю состава.

Исключение лактозы из состава заменителей женского молока оправдано лишь при искусственном вскармливании детей, страдающих непереносимостью лактозы. При тяжелом наследственном заболевании – галактоземии дети не могут усваивать галактозу вследствие снижения активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы, катализирующей превращение производных галактозы в глюкозу. Галактоза, накапливается в организме, вызывает поражение головного мозга, печени и других органов, что может привести к слепоте, умственной отсталости и психическим заболеваниям. Для детей, страдающих непереносимостью лактозы, разрабатывают специальные заменители молока матери, в которых вместо лактозы вводят другие сахара. Такие продукты создают на основе методов гель-фильтрации и сорбционной технологии с использованием ионосвязывающих смол («Сферосил»).

Непереносимость лактозы может быть следствием отсутствия или низкой активности β-галактозидазы у детей с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, перенесших дизентерию и другие заболевания. Для вскармливания таких детей помимо безлактозных смесей производят низколактозные. Существенно снизить содержание лактозы можно путем диафильтрации, а также гидролиза лактозы при внесении свободной β-галактозидазы или иммобилизованной на инертном носителе – целлюлозе или кремнеземе («Галактосил»).

Большое распространение получили так называемые «кислые» смеси, в которых лактоза частично сбраживается молочнокислыми и бифидобактериями. К ним относятся кефир, ацидофильные смеси, «Бифивит» и др.

^ Коррекция минерального состава. Как было сказано выше, общее количество минеральных веществ в коровьем молоке в 3-4 раза выше, чем в женском. Соотношения минеральных компонентов также различны.

Корректировку минерального состава молочных смесей обычно проводят в два этапа. На первом этапе снижают общее содержание минеральных веществ путем внесения в молочную основу концентратов сывороточных белков, степень деминерализации достигает 80-90%. На втором этапе минеральный состав заменителей проводят в соответствие с потребностями новорожденных, добавляя недостающие количества калия, натрия, кальция, магния, меди и железа в виде цитратов, фосфатов, сульфатов, карбонатов, хлоридов и т.п. При разработке рецептур заменителей необходимо учитывать содержание серы и хлора, следя за тем, чтобы их количество не превышало соответствующих показателей женского молока.

Следует отметить, что при коррекции минерального, углеводного и белкового составов важно соблюдать, чтобы осмомолярность заменителей была близка к женскому молоку – 290-300 мосм/л. При такой осмомолярности заменителей достигается нормальная водно-солевая нагрузка на выделительную систему ребенка.

Снизить общее содержание минеральных веществ можно путем электродиализа используемых в смесях концентратов сывороточных белков, полученных при ультрафильтрации. Однако при электродиализе отделяются только минеральные компоненты, находящиеся в ионизированном состоянии. Скорость и полнота их выведения зависят от напряженности электрического поля, природы и величины заряда ионов, вязкости среды и других причин. При электродиализе в первую очередь удаляются ионы калия и натрия, труднее – ионы кальция и магния. Коллоидный фосфат кальция лишь частично может быть удален при сдвиге реакции среды в кислую сторону. Деминерализация с помощью электродиализа позволяет снизить общее содержание минеральных веществ в концентратах сывороточных белков на 70-75%, но удаление отдельных компонентов минерального состава происходит неравномерно.

Более высокий уровень деминерализации (до 90%) можно получить диафильтрацией концентратов сывороточных белков. При этом в равной степени удаляются ионизированные и неионизированные компоненты. Желаемый уровень деминерализации достигается разбавлением концентратов водой в нужной пропорции.

Процесс диафильтрации можно использовать для деминерализации не только концентратов сывороточных белков, но и обезжиренного молока. Для проведения диафильтрации не требуется специального оборудования, так как ее проводят на тех же ультрафильтрационных установках, что и при получении концентратов сывороточных белков.

^ Коррекция витаминного состава. Коровье молоко содержит все витамины, но их количество непостоянно и недостаточно для удовлетворения потребностей новорожденных детей в этих незаменимых факторах питания. В заменителях женского молока витаминный состав определен рекомендациями и нормативами.

Масляные эмульсии жирорастворимых витаминов А, D и Е вводят в молочную основу заменителей вместе с растительным маслом перед гомогенизацией.

Препараты водорастворимых витаминов группы В, аскорбиновую кислоту и витамины РР вводят в сгущенную молочную основу перед сушкой. При производстве жидких заменителей их можно добавлять одновременно с внесением растительного масла и жирорастворимых витаминов.

Необходимо обеспечить равномерное распределение витаминов в продукте, при тепловой обработке смесей надо учитывать термолабильность и окисляемость некоторых витаминов, например аскорбиновой кислоты.

^ Снижение буферной емкости заменителей женского молока. Все заменители женского молока имеют существенный недостаток – высокую буферную емкость в 3-4 раза превышающую буферную емкость женского молока. Высокая буферная емкость заменителей женского молока является причиной напряженной деятельности пищеварительных желез новорожденных, так как от ее величины зависит количество соляной кислоты, выделяемой желудком для получения необходимого рН желудочного содержимого как при естественном, так и искусственном вскармливании.

Несоответствие буферных свойств женского молока и его заменителей обусловлено прежде всего высокой буферностью казеина коровьего молока, который связывает в 5 раз больше ионов водорода, чем такое же количество казеина женского молока. Буферная емкость зависит от концентрации белков, цитратов, фосфатов и других компонентов буферной системы, а также от способов коррекции белкового и минерального состава заменителей. При производстве заменителей женского молока нужно отказаться от введения цитратов калия и натрия для изменения характера сгустка при коагуляции казеина. Цитраты увеличивают и без того высокую буферную емкость заменителей примерно на 25%. Деминерализация молочной основы на 50-60% позволяет уменьшить буферную емкость на 20-25%. Снизить буферную емкость на 8-10% можно, используя гидролизованный казеин.

Значительно уменьшить буферную емкость можно при снижении общего содержания белка в молочных смесях до 1,5% и казеина до 30-34% (вместо обычных 40%), при снижении содержания кальция и фосфора до 30-50%, соответственно. Буферная емкость смеси составит в этом случае 26-27 мл/100 мл, т.е. только вдвое выше, чем в женском молоке. Такой результат следует считать вполне удовлетворительным.