Składniki mleka i czynniki żywieniowe wpływające na ich zawartość.

• Mleko zarówno w formie nieprzetworzonej jak l produktów pochodzących z przemysłu mleczarskiego odgrywa bardzo dużą rolę w żywieniu człowieka. Wartość dietetyczną mleka, a także jego przydatność technologiczna można zwiększyć modyfikując skład chemiczny mleka, a także cechy fizykochemiczne na drodze genetycznej, jaki również żywieniowej.

• Skład mleka zależy od bardzo wielu czynników takich jak: gatunek, rasa. właściwości fizjologiczne a także żywienie.

Wahania składu chemicznego mleka krów europejskich mlecznych ras (Jurczak, 2003)

Składniki	Przeciętnie (%)	Wahania (%)
tłuszcz	3,8	2,3-8,4
bułko	3,2	2,4-6,5
laktoza	4,8	4,5-5,2
Sucha masa beztłuszczowa (białko. laktoza, popiół)	8,5	8,2-9,5
Sucha masa łącznie (tłuszcz, białko, laktoza, popiół)	12,3	10,5-17,9

Skład białka mleka.

• Kazeina główne białko mleka występuje w ilości ok. 2,5%. Jest białkiem bardzo wartościowym. Jej wartość jest zbliżona do wartości białka mięsa.

Kazeina składa się z 4 podstawowych frakcji:

• kazeiny alfa

• kazeiny βeta

• kazeiny kappa

• kazeiny gamma

Kappa kazeina jest jedyną frakcja kazeiny podatna na działania podpuszczki. Występuje w formie A i B. Szczególnie cenną, jeśli chodzi o produkcję trwałych serów, jest frakcia kappa kazeina B. Gwarantuje większą o 2 - 4% konwersję azotu całkowitego w serach. Cheddar. Camembert i Gouda oraz wyższa od 5 - 8% wydajność sera typu Parmezan i Cheddar (Jurczak, 2003).

Skład białka mleka.

• Białka serwatkowe - pozostają po wytraceniu kazeiny w serwatce. Stanowią ok. 0,9 Należą do nich:

• βeta - laktoglobulina

• alfa - laktoglobulina

• immonoglobuliny

• albuminy osocza

• Bioaktywne składniki białkowej frakcji mleka: należą do białek serwatkowych i kazeinowych mleka, Są to frakcje kazeiny, białka serwatkowe, alfa - laktoglobuliny i ßeta - laktoglobuliny, laktoferyna, glikomakropeptyd. Spełniają one bardzo różne funkcje biologiczne zarówno w całości, a także uwalniając bioaktywne peptydy.

• Właściwości aktywnych białek i peptydów to min działanie ,(antybakteryjne, antywirusowe immunomodulacyjne, przeciwzakrzepowe, synergiczne do opiatów (Bernatowicz i Reklewska, 2003)

Wpływ żywienia na zawartość białka w mleku.

• Wpływ zawartości węglowodanów łatwostrawnych i strukturalnych na zawartość białka w mleku.

• Jedna z metod zwiększenia białka w mleku na drodze żywieniowej jest dostarczenie w paszach znacznej Ilości energii w postaci łatwostrawnych węglowodanów.

• Z Jednej strony zwiększona podaż skrobi i cukrów prostych pozwala na zsynchronizowanie procesu fermentacji tych węglowodanów w żwaczu z rozkładem białka i dezaminacją co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia syntezy białka mikrobiologicznego a tym samym zwiększa ilość białka przechodzącego do dwunastnicy z drugiej zaś strony łatwostrawne węglowodany zwiększają powstawanie kwasu propionowego, który stymuluje sekrecie insuliny mogącej wpływać na pobranie aminokwasów przez gruczoł mleczny (Szczurek, Pisulewski 1995 za Hartem).

• Wpływ zawartości białka na zawartość białka w mleku.

• Zwiększonym udziałem białka w dawce można podnieść zawartość białka w mleku Paulicki i Kirchgessner (1986), na podstawie wyników licznych badań autorów, podają współczynnik korelacji r = +0,45 miedzy ilością pobieranego białka w paszy, a jego zawartością w mleku.

• Obecnie wśród żywieniowców przeważa pogląd, że jedynie stosowanie aminokwasów chronionych może skutecznie zwiększyć poziom białka w mleku

• W Polsce dostępne preparaty głównych aminokwasów limitujących - metioniny i lizyny występują w postaci Smartaminy TM M (70% chronionej metioniny) oraz Smartaminy TM LM (50% chronionej lizyny 15% chronionej metinnmy) Ochronę przed rozkładem w żwaczu stanowi otoczka paliwinylowa.

• Wpływ zawartości tłuszczu na zawartość białka w mleku.

• Większość autorów stwierdza obniżenie zawartości białka mleka przy podawaniu tłuszczu w dawkach. Wu i Huber (1994) uważają, że zmniejszający się poziom białka w mleku może być głownie związany z niewystarczającym dopływem aminokwasów do gruczołu mlecznego przy zwiększonej wydajności spowodowanej dodatkiem tłuszczu. Palmquist i Moser (1981) zaobserwowali, ze dodatek tłuszczu może powodować obniżenie aktywności insuliny, a w następstwie ograniczenie przechodzenia aminokwasów do .gruczołu mlekowego i zmniejszenie syntezy białka mleka Grinari i wsp. (1997) stwierdzają także zależność poziomu białka w mleku od poziomu insuliny.

• Niezależnie od tego czy jest to tłuszcz w formie nasion roślin oleistych (De Peters, 1985), czy też w formie łoju nie chronionego (Murphy i Morgan, 1983), czy tez w postaci soli kwasów tłuszczowych (Erickson i wsp., 1992, Kowalski 1997) powoduje zmniejszenie ilości białka w mleku.

• Badanie wpływu udziału dodatków mineralnowitaminowych na zawartość białka w mleku nie dają jednoznacznych wyników.

Laktoza

• Laktoza jest dwucukrem składającym się z glukozy i galaktozy. Syntetyzowana jest w gruczole mlecznym, a jej ilość jest uzależniona od zawartości energii w dawce pochodzącej przede wszystkim z rozkładu łatwostrawnych węglowodanów zawartych w paszach treściwych. Prekursorem bowiem laktozy jest kwas propionowy i glukoza (Oldham i Emmans, 1988). Poziom laktozy może być jednym ze wskaźników świadczących o przydatności mleka do produkcji serów. Laktoza jest ponadto podstawowym substratem wykorzystywanym przez bakterie produkujące kwas mlekowy w produktach mlecznych.

Tłuszcz.

• Skład tłuszczu mleka:

• tłuszcz właściwy tj. estry kwasów tłuszczowych i glicerolu.

• substancje tłuszczopokrewne: fosfolipidy. cerebrozydy. sterole. skwalen. wolne kwasy tłuszczowe, karotenoidy witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A. D. E. K)

• W tłuszczu mleka daje się wyodrębnić 600 kwasów tłuszczowych (Skrzypczak. 1999). które zalicza się do:

• kwasów nasyconych (SFA) należą do nich min • laurynowy C12:0: mirystynowy C14:0; palmitynowy C16:0: stearynowy C18:0; arachidowy C20:0,

• kwasów jednonienasyconych (MUFA) należą do nich min.: palmitooleinowy C16:1: oleinowy C18.1,

• kwasów wielonienasychonych (PUFA) wśród których wyodrębnimy:

• kwasy n-3PUFA - α-linolenowy C18:3; eikozapentaenowy EPA C20;5, dokozaheksaenowy DMA C22;6,

• kwasy n-6PUFA-linolowy C18:2; γ-linolenowy C18:3; dihomo-γ-linolenowy C20:3, arachidonowy C20:4

• kwasów krótkołańcuchowych lotnych, z parą wodną - masłowy, kapronowy, kuprylowy, kaprynowy.

• W mleku występują także biologicznie czynne substancje lipidowe, są to: sprzężony kwas linolowy i substancje antynowotworowe.

• Sprzężony kwas linolowy. to kwas typu trans pośredni produkt dehydratacji, kwasu molowego do stearynowego powstający dzięki bakteriom celulolitycznym Butyrivibrio fibrisolvens w żwaczu (Kelly i wsp, 1998) Znaczenie tego kwasu jest bardzo duże:

• wskazuje na właściwości antymiażdżycowe,

• zapobiega otyłości,

• hamuje rozwój niektórych nowotworów,

• ma działanie odpornościowe.

• Antynowotworowe substancje czynne w mleku, to: sfingomieliny. kwas masłowy alkiglicerole, alkiloglicerofosfolipidy, (β-karoteny -pochodzące z roślin zielonych i suszów, qossypol - ze śruty poekstrakcyjnej bawełnianej, izoprenoidoßjonon - z niektórych odmian pastwiskowych lucerny (Strzetelski, Stasiniewicz, 1999)

Wpływ żywienia na zawartość tłuszczu w mleku.

• Gravert obliczył współczynnik korelacji miedzy ilością pobranej energii przez krowę na kg skorygowanego mleka (FCM), a zawartością tłuszczu w mleku. Wynosi on 0,64 (między 2-4 tygodniem laktacji) oraz -0,29 (w okresie miedzy 7-12)

• Spadek tłuszczu w mleku następuje przy zwiększeniu ilości w dawce pasz treściwych kosztem pasz objętościowych. Dzieje się tak na skutek większego udziału łatwostrawnych węglowodanów, a mniejszego strukturalnych w dawce. Zmniejsza się wówczas w żwaczu zawartość kwasu octowego, prekursora tłuszczu w mleku

• Na zwiększenie tłuszczu w mleku wpływa dostarczenie znacznej ilości włókna w dawce oraz białka (ale w nie w nadmiernych ilościach), a także tłuszczu w formie chronionej najlepiej soli wapniowej kwasów tłuszczowych przy pH w żwaczu powyżej 6. Zawartość tłuszczu w mleku obniżają wysoki udział łatwostrawnych węglowodanów, białka i tłuszczu niechronionego w dawce.

Wpływ żywienia na zmniejszenie niekorzystnych dla zdrowia człowieka frakcji tłuszczu mleka.

• Powszechnie uważa się, że tłuszcz pochodzenia zwierzęcego, w tym tłuszcz mleka, jest ze względu na udział cholesterolu i nasyconych kwasów tłuszczowych składnikiem diety o podwyższonym ryzyku wystąpienia hypercholesteremii i chorób układu krążenia. We krwi bowiem. 70% cholesterolu, to frakcja LDL silnie związana z ogólna ilością cholesterolu lipoproteinami o niskiej gęstości wpływająca niekorzystnie na zdrowie człowieka Obniżenie cholesterolu na drodze żywieniowej jest bardzo trudne do osiągnięcia (Brzóska, 1998),

• Wbrew obiegowej opinii, że wszystkie kwasy nasycone w diecie podwyższają zawartość cholesterolu we krwi człowieka stwierdzono, stwierdzona na podstawie szeregu badań przeprowadzonych w latach 90 (na które powołuje się Skrzypek, 1999), że jedynie kwas laurynowy (C - 12:0) i mirystynowy (C - 14:0), a u ludzi w podeszłym wieku kwas palmitynowy są kwasami hypersterolemicznymi.

• Kwas stearynowy (C-18:0) uznanyjestza neutralny, ponieważ, w organiźmie bardzo łatwo przechodzi w kwas oleinowy (C-18.1).

• Stosując nasiona lnu, rzepaku i soi oraz wprowadzając do dawki mydła wapniowe kwasów tłuszczowych, oleju rzepakowego, lnianego z udziałem tłuszczu rybnego, a także innych tłuszczów zwierzęcych można uzyskać obniżenie najbardziej hypersterolemicznych kwasów tłuszczowych laurynowego i mirystynowego, a także palmitynowego.

• Niekorzystny wpływ na zdrowie człowieka mogą mieć także wielonienasycone kwasy tłuszczowe i być przyczyna wystąpienia chorób naczyń wieńcowych, hypercholesterolemii, nadkrzepliwości krwi, cukrzycy insulinozależnej, chorób uczuleniowych jeśli wielonienasycone kwasy typu n-6 występują przy niedoborze kwasów n-3 w diecie, co stwierdza Skiervold (Skrzypek, 1999). Wówczas korzystna jest obecność w diecie nasyconych kwasów tłuszczowych ponieważ hamują one przemiany kwasów typu n-6, a tym samym korzystnie wpływa na stosunek kwasów n-3 do n-6.

Wpływ żywienia na zmniejszenie korzystnych dla zdrowia człowieka frakcji tłuszczu mleka.

• We krwi 30% cholesterolu, to tzw. HDL (cholesterol związany z lipoproteinami o wysokiej gęstości), która ma korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Jest ważnym składnikiem organizmu wpływającym absorpcje tłuszczu w organizmie człowieka, a także prekursorem hormonów sterydowych i wit. D, składnikiem błon komórkowych i tkanki nerwowej. Skrzypek (1999) za Sieberem zwraca uwagę na niekorzystny wpływ diety ubogiej w cholesterol na długość życia.

• Do kwasów o najsilniejszym działaniu hyposterolemicznych należy kwas eikozapentaenowy - EPA (C20-5 n-3) i dokozaheksaenowy - DHA (C22-6 n-3). które są syntetyzowane u ssaków w gruczole mlekowym, a ich prekursorami jest kwas linolowy (C 18-2 n-6) i α-linolenowy (C 18-3 n-3). Kwasy te są w organizmie wykorzystywane do syntezy regulatorów przemian metabolicznych m.in. prostoglantyn. Zapobiegają chorobie nadciśnieniowej oraz miażdżycy, Oddziaływują na przepuszczalność błon i receptorów komórkowych.

• Bogatym źródłem kwasu linolowego i linolenowego są nasiona roślin oleistych (wiesiołka, lnu, rzepaku, stonecznika i soi).

• Ponadto do kwasów hyposterolemicznych zaliczane są również kwasy wielonienasycone takie jak kwas linolowy, linolenowy dihomoγlinolenowy i arachidowy (Brzóska, 1998).

• Kwasy nasycone krótkołańcuchowe (do 10 atomów węgla), jak podaje Skrzypek (1999), również obniżają ryzyko wystąpienia chorób krążenia, a więc mają działanie hyposterolemiczne.

• Na zwiększenie w mleku korzystnych dla człowieka kwasów o działaniu hyposterolemicznym,. linolowego. oleinowego i linolenowego wpływają kwasy tłuszczowe soli wapniowych oleju rzepakowego, lnianego oraz mieszaniny tych olejów z olejem rybnym i innymi tłuszczami zwierzęcymi. Zwiększenie CLA w mleku (sprzężonego kwasu linolowego) o działaniu antymiażdżycowym, antynowotworowym i odpornościowym można uzyskać stosując w dawce nasiona soi, rzepaku i lnu oraz dodatku oleju lnianego, kukurydzianego i słonecznikowego, a także żywiąc krowy zielonką pastwiskową stosując tradycyjny wypas letni krów na pastwisku.

Mleko krów zawiera znaczne ilości potasu, chloru, wapnia, fosforu i sodu. Zwraca uwagę niska zawartość żelaza i miedzi.

W mleku w Polsce dopuszcza się następujące zawartości metali cię/kich (Jurczak, 2003)

• kadm (Cd) - 0,01 mg/kg,

• arsen (As) -0,1 mg/kg,

• ołów(Ph) 0,15 mg/kg,

• chrom (Cr)- 0,5 mg/kg.

• cynk (Zn) 5,0 mg/kg,

• stront (Sn) 20 mg/kg.

Wpływ żywienia na zawartość składników mineralnych w mleku.

• Tak więc, aby zwiększyć zawartość jodu w mleku powinny być stosowane w żywieniu krów dodatki jodu w premiksach, soli, mieszankach mineralnych lub lizawkach solnych

• Selen jest pierwiastkiem, który posiada właściwości biologicznego przeciwutleniacza, jest również uznany jako pierwiastek antynowotworowy. Jego niedobór oddziaływuje negatywnie także na zdrowie, produkcyjność i płodność bydła mlecznego. Dietetycy coraz bardziej zainteresowani są wzbogaceniem produktów spożywczych przede wszystkim mleka w ten pierwiastek. Niedobór selenu w żywieniu krów można pokrywać poprzez stosowanie lizawek solnych, premiksów. bolusów żwaczowych z udziałem selenu oraz przez nawożenie gleby i oddziaływanie na zwierzęta poprzez rośliny co może zwiększyć także jego zawartość w mleku Potwierdzają to badania Wiewióry i wsp. (1999). Stosując w żywieniu krów lizawki solne z mikroelementami: cynkiem, magnezem, kobaltem i jodem oraz cynkiem, magnezem, kobaltem i magnezem Brzóska i wsp (2001), stwierdzili w mleku wzrost jodu i cynku w przypadku stosowania pierwszej lizawki oraz wzrost cynku, żelaza i kobaltu w przypadku podawania lizawki drugiej. Skład mineralny mleka i jego przetworów można tez wzbogacać poprzez bezpośredni dodatek makro i mikroskładników do mleka i przetworów mlecznych.

Mleko jest cennym źródłem witamin w tłuszczach (A. D i E).

Spośród witamin rozpuszczalnych w wodzie występuje w mleku w znacznych ilościach wit. B2 i C (w mleku świeżym), a także kwas pantotenowy.

Wpływ żywienia na zawartość witamin w mleku.

• Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach mogą znacznie zwiększać się w mleku podczas żywienia pastwiskowego: wit. A na skutek zwiększonego pobrania β-karotenów, wit. E-tokoferoli. wit. D2 i D3 na skutek działania promieni słonecznych. Zawartość witamin w mleku zwiększa się także pod wpływem stosowania dodatków witamin w postaci premiksów dodawanych do mieszanek mineralnych jak również przy bezpośrednim dodawaniu witamin do mleka i jego przetworów

Parametry technologiczne oznaczane w celu oceny jakości mleka przeznaczonego do przerobu w przemyśle serowarskim.

• Rodzaj skarmianej paszy, a także zmiany jakościowe i ilościowe w składzie mleka, prowadza w następstwie do zmian parametrów technologicznych. Jakość mleka ma nie tylko znaczenie przy wykorzystaniu do bezpośredniej konsumpcji, ale także w przemyśle serowarskim, bo jedynie dobra jakość warunkuje prawidłowy przebieg złożonych procesów technologicznych.

• Mleko przyjmowane do skupu oceniane jest pod względem: wyglądu, zapachu, temperatury, kwasowości, gęstości, zafałszowań. zawartości drobnoustrojów w 1 ml, komórek somatycznych w 1 ml, obecności antybiotyków i innych substancji hamujących, zawartości pestycydów, zawartości metali szkodliwych dla zdrowia. obecności aflatoksyn. Przyjmowane mleko musi spełniać wymagania Polskiej Normy. Aktualnie obowiązujące wymagania mikrobiologiczne dla mleka spożywczego pasteryzowanego zawarte są w Rozporządzeniu MRiRW z dnia 5 lipca 2002 r. (Dz. U. Nr 117. poz. 1011) w sprawie szczegółowych warunków weterynaryjnych wymaganych przy pozyskiwaniu, przetwórstwie, składowaniu i transporcie mleka oraz przetworów mlecznych. Wymagania zawarte w Rozporządzeniu w pełni odpowiada wymaganiom podstawowej dla przemysłu mleczarskiego Dyrektywy 92/46, Odstępstwem w Rozporządzeniu w stosunku do Dyrektywy obowiązującym od dnia 31 grudnia 2006 r. jest jakość mleka surowego, które nie może zawierać 400 000 j.t.k./ml ogólnej liczby drobnoustrojów oznaczonych metodą płytkową w temperaturze 30°C i nie więcej niż 500 000 komórek somatycznych w 1 ml oznaczonych metoda ilościowa, w porównaniu do wymagań Dyrektywy odpowiednio 100 000 j.t.k./ml i 400 000 komórek somatycznych w 1 ml.

Wpływ żywienia na parametry technologiczne mleka.

• Na przydatność technologiczną mleka do produkcji serów istotnie wpływa zawartość białka w mleku a zwłaszcza frakcji kazeinowych. Dlatego tez modyfikacje żywieniowe w celu zwiększenia zawartości białka mają znaczenie również gospodarcze. Poziom laktozy także świadczy o przydatności mleka do produkcji serów. Zawartość laktozy ma wpływ na czas krzepnięcia mleka, przy czym korelacja ta jest ujemna. Ponadto laktoza jest podstawowym substratem dla bakterii wytwarzających kwas mlekowy fermentowanych produktach mlecznych. Korzystny wpływ na parametry technologiczne mleka takie jak: wzrost liczby kazeinowej, zwiększenie gęstości mleka, skrócenie czasu jego krzepnięcia oraz zwiększenie stabilności termicznej mleka ma zastosowanie dodatków mineralnych i mineralnowitaminowych w żywieniu krów (Bielak, 1995).

• Ważnym czynnikiem modyfikującym cechy fizykochemiczne i skład chemiczny a więc wpływającym na parametry technologiczne mleka jest stan zdrowotny gruczołu mlecznego,, którego miernikiem jest zawartość komórek somatycznych w mleku. W miarę postępu procesu zapalenia wymienia poziom białka ogólnego wzrasta przy jednoczesnym spadku białka właściwego mleka i kazeiny. Obniża się także poziom tłuszczu i laktozy, zwiększa się stężenie chloru i sodu. Mleko o podwyższonej liczbie komórek somatycznych cechuje niższa gęstość w porównaniu z mlekiem o normalnej zawartości, charakteryzuje się ono również wyższym pH,, zmniejszoną stabilnością termiczną, obniżona zdolnością do podpuszczkowego krzepnięcia, co może uniemożliwić przetworzenie mleka (Jurczak, 1996) Ponadto mikroorganizmy przechodzące z wymienia wpływają negatywnie nie tylko na jakość surowca, ale również staje się zagrożeniem dla zdrowia konsumenta.

• Spośród cenników żywieniowych mających wpływ na zawartość komórek somatycznych znaczny wpływ ma jakość i rodzaj stosowanych kiszonek (Skrzypek. 2002).

• Skrzypek (2002) stwierdza niekorzystny wpływ kiszonki z liści buraków na zwartość komórek somatycznych w mleku, który był wynikiem nienajlepszej jakości kiszonki. Znacznie niższa zawartość komórek somatycznych zawierały stosowane w żywieniu krów kiszonki z traw i wysłodków buraczanych prasowanych. Grodzki i wsp. (1999). Warych (2000) również obserwują korzystny wpływ kiszonki z traw i wysłodków prasowanych na jakość higieniczna mleka.

• Daje się zauważyć korzystny wpływ dodatku biopleksów w dawce dla krów, na zawartość komórek somatycznych w mleku.

• Harris (1995) podaje wyniki badań, w których po podaniu biopleksu z cynkiem, zredukowane zostały komórki somatyczne w mleku o 40%, a w przypadku biopleksu z cynkiem, miedzią i selenem o 45% (Boland, 2002)

• Kinal i wsp.(2002) przy zastosowaniu biopleksu z cynkiem, miedzią i magnezem uzyskali spadek komórek somatycznych od 20% do 40%.

• Ze względu na skład chemiczny pasz i ich jakość, stosowanie różnych zestawów paszowych wywiera wpływ na parametry technologiczne mleka.

Na przydatność technologiczna mleka do produkcji serów istotnie wpływa:

• Zawartość białka - zwłaszcza frakcji kazeinowych, których wzrost wpływa korzystnie na zwiększenie gęstości mleka, skrócenie czasu krzepnięcia oraz zwiększenie stabilności termicznej mleka

• Zawartość laktozy - sierdzono ujemna korelację między zawartością laktozy a czasem krzepnięcia. Ponadto laktoza jest podstawowy substratem dla bakterii wytwarzających kwas mlekowy w fermentowanych produktach mlecznych.

• Zawartość komórek somatycznych - mleko o podwyższonej zawartości komórek somatycznych niższa, wyższe pH, zmniejszona stabilność termiczna, zmniejszona zdolność do podpuszkowego krzepnięcia. Ponadto mikroorganizmy przechodzące z wymienia wpływają negatywnie na jakość surowca. Spośród czynników żywieniowych wpływających na zawartość komórek somatycznych znaczny wpływ ma przede wszystkim jakość kiszonek. Daje się również zauważyć korzystny wpływ dodatków mineralnowitaminowych w formie biokompleksów na zmniejszenie komórek somatycznych, zwłaszcza z udziałem cynku, miedzi i selenu.

Wykład 2.

1

5

---