3 Біохімічний склад та мікроструктура молока

Переглянути презентацію “Мікробіологія молока”

До складу молока входять понад 250 компонентів, основні з яких: вода, білки (казеїн, сироваточні білки), лактоза, мінеральні речовини (в тому числі і мікроелементи), гормони, вітаміни, ферменти, антитіла (IgA). Деякі компоненти (казеїн, лактоза) не зустрічаються в інших продуктах харчування  (таблиці 2, 3).

Таблиця 2 – Склад молока деяких ссавців
Складники	Людина	Корова	Вівця	Коза	Кобила	Півн. олень
Вода	87,2 %	87,5 %	82,7 %	86,6 %	90,1 %	66,9 %
Вуглеводи	7,0 %	4,8 %	6,3 %	3,9 %	5,9 %	2,8 %
Жир	4,0 %	3,5-4,2 %	5,3 %	3,7 %	1,5 %	16,9 %
Білок	1,5 %	3,5 %	4,6 %	4,2 %	2,1 %	16,9 %
Мікроелементи	0,3 %	0,7 %	0,9 %	0,8 %	0,4 %	1,2 %

Молоко є неоднорідною біологічною рідиною, полідисперсною системою, окремі компоненти якої перебувають на різних ступенях дроблення. Дисперсна система утворюється з двох основних частин: води і плазми, яка перебуває в безперервній фазі, що називається дисперсним середовищем, а компоненти молока, які в ній містяться, – дисперсною фазою.

 Таблиця 3 – Хімічний склад коров’ячого молока
(за Г.С. Ініховим)

Компоненти	Середня кількість, %	Коливання вмісту, %	Компоненти	Середня кількість, %	Коливання вмісту, %
Вода	87,0	83,0 – 89,0	Небілкові речовини	0,1	0,02 – 0,15
Суха речовина	13,0	11,0 – 17,0
Молочний жир	3,9	2,7 – 6,0	Молочний цукор	4,7	4,0 – 5,5
Фосфатиди	0,05	0,02 – 0,08	Вітаміни
Стерини	0,03	0,01 – 0,06	А	0,03	0,01 – 0,08
Азотисті речовини			D	0,00005	–
казеїн	2,7	2,2 – 4,0	Е	0,15	0,05 – 0,25
альбумін	0,4	0,2 – 0,6	В1	0,05	0,03 – 0,06
глобулін	0,2	0,05 – 0,2	В2	0,15	0,06 – 0,20
Солі неорганічних кислот	0,65	0,5 – 0,9	С	2,0	0,5 – 3,5
			РР	0,15	0,10 – 0,20
Солі органічних кислот	0,3	0,1 – 0,5	Ферменти	–	–
			Пігменти	0,02	0.01 – 0,05
зола	0,7	0,6 – 0,85	Гази	7 мг%	3–15 мг%

Вода молока. Усі фізіологічні процеси в організмі – травлення, дихання, обмін речовин, окисно-відновні реакції – відбуваються з участю води. Для нормального перебігу цих процесів вода має важливе біологічне значення у будь-якому організмі, який зразу після народження одержує переважно молоко. Джерела води молока неоднорідні. Вона здебільшого надходить з крові. Деяка кількість води утворюється у процесі синтезу речовин молока, наприклад, при синтезі молекули тригліцериду виділяється три молекули води. Вміст води в молоці становить від 83 до 89%. У складі молока є вода вільна, вода набухання та зв’язана.

Сухі речовини молока. До складу сухих речовин входять усі компоненти молока (білок, жир, молочний цукор, мінеральні солі тощо), за винятком води та летких речовин. Вміст сухих речовин свідчить про поживну цінність молока. За їх кількістю визначають вихід готових молочних продуктів. У практиці тваринництва продуктивність окремих корів, стад і порід слід оцінювати за надоєм, вмістом у молоці сухих речовин, жирністю та білковістю молока. Вміст сухих речовин у молоці варіює у межах 11–17% .

Молочний жир (ліпіди). Жирова частина молока, являє собою суміш складних ефірів (гліцеридів) трьохатомного спирту гліцерину і жирних кислот, яка знаходиться в молоці у вигляді жирових кульок. Фосфатиди і стерини зв’язані оболонками жирових кульок і частково з білками молока.

За хімічною будовою та фізико-хімічними властивостями молочний жир поділяють на прості (гліцериди та стериди) і складні ліпіди, або ліпоїди (фосфоліпіди чи фосфатиди). Коров’яче молоко містить 3,2 – 4,5 % (97 – 95 %) простих і 0,04 – 0,06 % (2,5 %) складних ліпідів.

Склад молочного жиру змінюється в залежності від складу і раціону кормів, пори року, стадії лактації, породи тварин і ін. В складі жиру переважають насичені жирні кислоти, вміст ненасичених кислот складає влітку 34-44%, взимку — 25-33%.

До складу молочного жиру входять переважно 10 насичених і 10 ненасичених жирних кислот, а всього понад 200 жирних кислот. Між їх молекулярною масою та фізичними властивостями існує взаємозв’язок: чим нижча молекулярна маса кислоти, тим вища густина і навпаки. А від густини й молекулярної маси залежить точка плавлення кислоти. Чим більша молекулярна маса, тим вища точка плавлення.

Кислотний вміст жиру залежить від виду тварин: найвищий вміст летких жирних кислот у коров’ячому молочному жирі. Хімічні та фізичні властивості молочного жиру залежать від складу жирних кислот тригліцеридів. Показники властивостей жиру називаються числами, або константами.

Коров’яче молоко містить 3,2 – 4,5% (97 – 95%) простих і 0,04 – 0,06% (2,5%) складних ліпідів. Прості ліпіди – це група органічних речовин, що входять до складу живих організмів і характеризуються нерозчинністю у воді та розчинністю в неполярних розчинниках, таких як діетилетер, хлороформ та бензен. Це визначення об’єднує велику кількість сполук різних за хімічною природою, зокрема таких як жирні кислоти, воски, фосфоліпіди, стероїди та багато інших. Також різноманітними є і функції ліпідів у живих організмах: жири є формою запасання енергії, фосфоліпіди та стероїди входять до складу біологічних мембран, інші ліпіди, що містяться в клітинах в менших кількостях можуть бути коферментами, світлопоглинаючими пігментами, переносниками електронів, гормонами, вторинними посередниками під час внутрішньоклітинної передачі сигналу, гідрофобними «якорями», що утримують білки біля мембран, шаперонами, що сприяють фолдингу білків, емульгаторами у шлунково-кишковому тракті.

Гліцериди (або ацилгліцероли) — омилювані жири, утворені однією молекулою гліцеролу та 1 — 3 молекулами жирних кислот. Гліцерол та жирні кислоти зв’язані між собою шляхом реакції конденсації, яка створює ефірний зв’язок між молекулами і звільняє одну молекулу води (H₂O), що утворюється атомом водню, одержаним від гліцеролу, та гідроксильною групою -OH, одержаною від жирної кислоти.

В залежності від кількості молекул жирних кислот, що входять до їхнього складу, яких може бути 1, 2 або 3, гліцериди мають назву моногліцериди, дигліцериди чи тригліцериди. Найширше у жирах тваринного і рослинного походження представлені тригліцериди. Основна функція гліцеридів — енергетична. Моно- та дигліцериди беруть участь у проміжному метаболізмі, тоді як тригліцериди являють собою основний вид жирів сполучної тканини.

Густина гліцерину становить 1,265 г/см³, молекулярна маса –92, а гліцеринової основи (радикалу) в складі тригліцериду – 41.

До складу молочного жиру входять переважно 10 насичених і 10 ненасичених жирних кислот, а всього понад 200 жирних кислот.

Температура плавлення молочного жиру (за якої жир переходить з твердого стану у рідкий) становить 28-35 °С, а температура застигання (за якої розтоплений жир стає твердим) – 18-23°С.

Молочний жир є сумішшю тригліцеридів з різною температурою плавлення, тому його перехід у рідкий стан відбувається поступово.

Коефіцієнт заломлення молочного жиру визначають рефрактометром за температури 40 °С. При цьому вказують не значення коефіцієнта заломлення, а число рефракції (в одиницях шкали рефрактометра). Чим більше у складі жиру високомолекулярних жирних кислот і чим більше подвійних зв’язків у їх молекулі, тим вище число рефракції. Для жиру молока число рефракції коливається від 42 до 45, що відповідає коефіцієнту заломлення 1,453–1,455.

Густину жиру визначають ареометром за температури 100°С і перераховують на температуру 20°С. Густина молочного жиру за температури 20°С – від 0,918 до 0,924 г/см³.

Стан жиру в молоці. Жир у молоці міститься у вигляді жирових кульок діаметром 2,3-3 мкм. У теплому молоці жир перебуває у вигляді емульсії, а в холодному – суспензії.

В 1 л молока міститься близько 3 млрд. жирових кульок. Величина їх має важливе технологічне значення. Чим вони більші, тим легше відокремлюються під час сепарування. Цей показник залежить від породи, індивідуальних особливостей тварин, стадії лактації та годівлі корів. Жирові кульки в молоці не склеюються між собою через стабільної адсорбційної білково-ліпідної оболонки. Злипання жирових кульок відбувається після руйнування цієї оболонки під дією механічних факторів (при збиванні вершків на масло). Молочний жир нестійкий проти впливу високих температур, світлових променів, водяної пари, кисню повітря, ферменту ліпази, розчинів лугів і кислот.

Стерини або стероли — похідні вуглеводню холестану, що містять в 3-му положенні стеранового циклу гідроксильну групу, тобто є вторинними спиртами — стеролами. Вони — найпоширеніші стероїди, що наявні в мембранних структурах всіх тваринних і рослинних клітин (зоостерини, фітостерини).

Головним стерином тварин є холестерин. У рослинних жирах холестерину немає, але є інші стерини: брасикостерин, кампастерин, стигмастерин, бета-ситостерин та інші. Вміст стеринів у молоці — до 0,03 %. З вільних стеринів в молоці трапляються холестерин та ергостерин.

Стерини здатні утворювати естери з жирними кислотами — стериди.

Фосфатиди – складні ліпіди, що містять в своєму складі багатоатомний спирт, залишок фосфорної кислоти та залишки жирних кислот. Є основними складовими біологічних мембран. Фосфоліпіди є важливою частиною усіх біологічних мембран. Вони обумовлюють пластичні та текучі властивості клітинних мембран та мембранних органоїдів клітини, в той час як холестерин обумовлює жорсткість та стабільність мембрани. Крім того вони входять до складу ліпопротеїнів мембран. Також фосфоліпіди беруть участь у транспорті поживних речовин до клітини.

В організмах вищих тварин фосфоліпіди синтезуються у всіх тканинах, але основним їх джерелом є печінка, а також тонкий кишечник. Фосфоліпіди в певній кількості присутні у сироватці крові, де вони виконують транспортну функцію. Оскільки вони деякою мірою гідрофільні, вони можуть транспортувати у крові повністю гідрофобні молекули, такі як холестерин та жирні кислоти.

У молоці їх міститься 0,05%. Вони беруть участь в окисно-відновних процесах і утворенні жиру молока в молочній залозі. Входять також до складу оболонок жирових кульок та сприяють утворенню стійкої емульсії у плазмі молока. До фосфатидів належать лецитин і кефалін.

Лецитин – це фосфоліпід, який бере участь в утворенні мембран клітин, особливо в нервових волокнах та головному мозку. Лецитин — це інше слово для означення фосфоліпіду фосфатидилхоліну. Лецитини є загальним терміном для позначення будь-якої групи амфіфільних (вони залучають як воду, так і жирні речовини (і тому вони є як гідрофільними, так і ліпофільними), і використовуються для згладжування текстур їжі, розчинення порошків (емульгації), гомогенізації рідких сумішей і відбиття клейких матеріалів) жовто-коричневих жирних речовин, що виникають у тканинах тварин та рослин. У молоці його близько 0,1%.

Кефалін має таку саму хімічну будову, як і лецитин, з тією лише різницею, що фосфорна кислота в молекулі кефаліну зв’язує не холін, а етоноламін. У молоці кефаліну близько 0,05%.

Азотисті речовини молока. У молоці містяться білкові і небілкові азотисті сполуки. Найбільш біологічно цінними є  білкові речовини, роль небілкових порівняно незначна. Білкові речовини молока неоднорідні. До основних білків молока належать казеїн, альбумін і глобулін.

Вміст цих речовин у коров’ячому молоці коливається від 2,8 до 3,8%, у середньому – близько 3,3%, у тому числі казеїну близько 82%, альбуміну 12% і глобуліну 6% загальної кількості білків молока. Співвідношення зазначених білків у молоці змінюється залежно від періоду лактації, рівня годівлі та інших факторів.

Молочний білок відрізняється від рослинного меншим вмістом азоту. Так, для перерахування азоту на рослинний білок використовується коефіцієнт 6,25, на казеїн – 6,32 і на альбумін та глобулін – 6,47.

Казеїн молока –  фосфопротеїн, складний білок, головний білковий компонент молока. Молекулярна маса казеїну коливається в межах від 30000 до 400000. Казеїн практично нерозчинний у воді та в органічних розчинниках, розчиняється у водних розчинах солей та в розбавлених лугах, з яких випадає в осад при підкисленні. Казеїн виділяють з молока, яке містить його 2,5-4,5 %. Цікавий факт зі спортивного харчування: казеїн забезпечує організм незамінними амінокислотами впродовж тривалого часу, близько 6-8 годин після прийому. Цікаво, що деякі джерела говорять, що час засвоєння домашнього сиру (з якого видобувається казеїн) — а звідси й казеїну — 2 години. Не уточнюється, звідки такі дані і що мається на увазі. Ця інформація вимагає глибшого вивчення і особливо нa неї треба звернути увагу спортсменам і людям, які стежать за метаболізмом. Казеїн неоднорідний за своєю хімічною природою. Він складається із чотирьох основних фракцій: αs, β, γ, К.

Казеїн – білий аморфний порошок без смаку і запаху, його молекулярна маса становить 1,26–1,3. Він не розчиняється у спирті й ефірі, погано розчиняється у воді і добре – в розчинах деяких солей. Два основних компоненти казеїну – кальцієва сіль (казеїнат кальцію) та кальцію фосфат – утворюють казеїн–кальцій-фосфатний комплекс. До складу цього комплексу входять також магній, калій, натрій і цитрати.

Казеїн – це високопоживний білок, хоча він перетравлюється важче, ніж альбумін і глобулін. У молоці тварин різних видів за хімічним складом він однаковий, але його фізіологічні і технологічні властивості різні. Використовують казеїн здебільшого для виробництва твердих сирів, м’якого сиру, кисломолочних продуктів.

Альбумін – білок, який кодується геном ALB, розташованим у людей на короткому плечі 4-ї хромосоми. Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 609 амінокислот, а молекулярна маса — 69 367. У молекулі альбуміну замість фосфору міститься сірка. Він розчинний у воді, не осідає під дією кислоти і сичужного ферменту. Може бути виділений з молока насиченням його амонію сульфатом. При нагріванні молока до 70-75°С альбумін випадає у осад, а при 85-100°С виділяється повністю. Унаслідок зсідання під час нагрівання він втрачає можливість розчинятися у воді. Ізоелектрична точка альбуміну знаходиться при рН 4,55. У молоці його вміст коливається від 0,4 до 0,6%, у молозиві – до 12%. Це повноцінний білок, який повністю забезпечує організм, що росте, необхідними амінокислотами. Рівень перетравлення молочного альбуміну вищий, ніж альбуміну курячого яйця. Він відрізняється від інших білків більшим вмістом триптофану – близько 7%. Альбумін використовують для приготування альбумінового крему, пасти, зеленого сиру.

Глобулін — один з трьох типів білків плазми крові (інші типи — альбуміни і фібриноген). Розчинний у розведених розчинах солей і слабко розчинний у воді глобулярний білок. Концентрація в крові становить 2—3,5 г/л. В молоці його міститься до 0,2%, у молозиві – 8-15%. Має важливе значення для новонароджених, оскільки характеризується бактерицидними властивостями, підвищує резистентність організму. Глобулін молока, подібно до глобуліну крові, є носієм імунних властивостей. Ізоелектрична точка глобуліну знаходиться при рН 5,4. При нагріванні підкисленого молока до температури 80 °С глобулін зсідається.

Мінеральні речовини та солі молока. У складі молока близько 1% мінеральних речовин, хоча після їх спалювання залишається тільки 0,7-0,8% золи. Молоко містить до 80 елементів періодичної системи Менделєєва. їх поділяють на макроелементи (від 1 до 100 мг% і більше), мікроелементи (0,01 – 1 мг%) та ультрамікроелементи (менш як 0,01 мг%). До макроелементів належать кальцій, магній, натрій, калій, фосфор, сірка, хлор, а до мікроелементів – залізо, алюміній, хром, свинець, миш’як, олово, титан, ванадій, срібло, мідь, кобальт, марганець, цинк, йод, селен, молібден, нікель тощо. Мінеральні елементи містяться у молоці в найрізноманітніших хімічних зв’язках як між собою, так і з органічними компонентами. До складу молока входять солі неорганічних і органічних кислот, з яких найбільше значення мають солі фосфорної та лимонної кислот, казеїну. Мінеральні речовини молока мають важливе фізіологічне значення для людини і тварини, а також для технології виготовлення молочних продуктів.

Більшість солей у молоці перебуває в іонодисперсному та молекулярнодисперсному, а деякі солі – в колоїдному і нерозчинному  стані. Відомо, що 78% кальцію, 65% фосфору і 20% магнію міститься у молоці у вигляді неорганічних солей, причому близько 7% кальцію і 20% фосфору та магнію іонізовані. Встановлено, що  приблизно 22% кальцію і стільки ж фосфору сполучені з казеїном.

Склад золи коров’ячого молока наведено в таблиці 4.

Таблиця 4. Склад золи коров’ячого молока, % (за Г.С. Ініховим)

Речовина	Зола, середній вміст	У перерахунку на молоко
		середній вміст	коливання
Кальцію оксид (СаО)	24,3	0,18	0,15 – 0,21
Магнію оксид (MgO)	2,2	0,02	0,01 – 0,04
Натрію оксид (Na2О)	8,6	0,06	0,04 – 0,08
Калію оксид (К2О)	22	0,17	0,15 – 0,25
Заліза оксид (Fе2О3)	0,28	0,002	0,001 – 0,005
Фосфорна кислота (Р2О5)	28,6	0,2	0,18 – 0,26
Сульфатна кислота, ангідрид (SO3)	2,8	0,02	0,01 – 0,03
Хлор (Сl)	14,3	0,1	0,09 – 0,12

Біологічно активні речовини молока. До них належать вітаміни, ферменти, гормони, імунні та бактерицидні речовини, антибіотики.

Вітаміни – речовина, що містить аміногрупу (-NH₂)) — низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи, що необхідні для життєдіяльності живого організму в малих дозах, і не утворюються в самому цьому організмі в достатній кількості, через що повинні надходити із їжею. Таким чином визначення певної речовини як вітаміну залежить від того, про який вид йдеться. Наприклад, більшість тварин мають метаболічний шлях синтезу аскорбінової кислоти, проте деякі, такі як люди, мавпи, морські свинки, втратили його, тому аскорбінова кислота є для них вітаміном.

Вітаміни мають важливе значення для живлення, обміну речовин, росту та розвитку людини і тварини. Вони беруть участь і в окисно-відновних процесах організму. У молоці як фізіологічній  рідині виявлено більшість вітамінів, які є в організмі тварини. Вітаміни молока – це важлива його складова частина, біологічно пов’язана з ним. Більшість вітамінів, сполучаючись з білками, утворюють ферменти. У молоці є достатня кількість різних вітамінів, і, оскільки воно належить до поширених продуктів харчування, то є джерелом вітамінів для організму людини. Синтезуються вітаміни переважно рослинами і частково – у травному каналі жуйних  тварин.

За здатністю розчинятися вітаміни поділяють на розчинні в жирах і розчинні у воді. З технологічного погляду, збагачення молока та молочних продуктів вітамінами має велике значення. Наприклад, каротин застосовується як барвник, вітамін Е – як антиоксидант з метою надання стійкості вершковому маслу під час зберігання.

Ферменти або ензи́ми — органічні каталізатори білкової або РНК природи, що утворюються в живих організмах. Прискорюють біохімічні реакції як in vivo, так і in vitro. Можуть мати від одного до кількох поліпептидних ланцюгів — субодиниць з високою молекулярною масою (від десятка тисяч до кількох мільйонів).

За хімічним складом ферменти можуть належати до простих чи складних білків. В останньому випадку молекула складається з білкової частини (апоферменту) та сполуки небілкової природи (коферменту). У білковій частині ферменту каталітичні функції виконують відносно невеликі ділянки молекули — активні центри, які визначають специфічність хімічної реакції, що каталізується даним ферментом. Активний центр являє собою поєднання певних амінокислот, які можуть знаходитись у поліпептидному ланцюгу як поруч, так і в різних його частинах.

Ферменти утворюються в рослинах, організмах тварин, синтезуються мікроорганізмами. Всі вони мають білкову природу, високу молекулярну масу, утворюють колоїдні розчини. Беруть участь у багатьох обмінних реакціях і окисно-відновних процесах. Ферменти можуть каталізувати реакції великої кількості речовин. Так, одна частка сичужного ферменту може зумовити зсідання 17–18 млн. частинок молока.

У водних розчинах ферменти нестійкі і чутливі до впливу навколишнього середовища, частково – до високої температури. Температура 80 °С є критичною для їх розчинів. Специфічних ферментів молоко не має, але вони потрапляють до його складу з клітин молочної залози.

Ферменти є біологічними каталізаторами, вони наявні в усіх живих клітинах і сприяють перетворенню одних речовин (субстратів) на інші (продукти). Ферменти виступають каталізаторами практично в усіх біохімічних реакціях, що відбуваються в живих організмах — ними прискорюється близько 4000 окремих біореакцій. Ферменти відіграють надзвичайно важливу роль у всіх процесах життєдіяльності, скеровуючи та регулюючи обмін речовин організму. Для ферментів характерним є те, що їхній синтез та каталітична активність контролюється на генетичному рівні, а також за участю низькомолекулярних сполук-субстратів або продуктів реакції. Інша особливість ферментів — надзвичайно висока активність в порівнянні з неорганічними каталізаторами: деякі ферменти пришвидшують біохімічні реакції у мільйони разів.

Подібно до всіх каталізаторів, ферменти прискорюють як пряму, так і зворотну реакцію, знижуючи енергію активації процесу. Хімічна рівновага при цьому не зсувається ні в прямий, ні в зворотний бік. Відмінність ферментів від небілкових каталізаторів полягає у їхній високій специфічності — константа дисоціації деяких субстратів з білком-ферментом може досягати менш ніж 10⁻¹⁰ моль/л.

Ферменти широко використовуються і в народному господарстві — у харчовій, текстильній, фармацевтичній промисловості.

За типом реакцій, що каталізують, ферменти поділяються на 6 класів згідно з ієрархічною класифікацією ферментів (КФ або EC — Enzyme Commission code). Класифікацію було запропоновано Міжнародним союзом біохімії і молекулярної біології (International Union of Biochemistry and Molecular Biology). Кожен клас містить підкласи, так що фермент описується сукупністю чотирьох чисел, розділених крапками. Наприклад, пепсин має код КФ 3.4.23.1. Перше число описує клас реакцій, що каталізує фермент:

• КФ 1: Оксидоредуктази — ферменти, що каталізують окиснення або відновлення. Приклад: каталаза, алкогольдегідрогеназа
• КФ 2: Трансферази — ферменти, що каталізують перенесення хімічних груп з однієї молекули субстрата на іншу. Серед трансфераз особливо виділяють кінази, що переносять фосфатну групу, як правило, з молекули АТФ.
• КФ 3: Гідролази — ферменти, що каталізують гідроліз хімічних зв’язків. Приклад: естерази, пепсин, трипсин, амілаза, ліпопротеїнліпаза.
• КФ 4: Ліази — ферменти, що каталізують розрив хімічних зв’язків без гідролізу з утворенням подвійного зв’язку в одному з продуктів.
• КФ 5: Ізомерази — ферменти, що каталізують структурні або геометричні зміни в молекулі субстрату.
• КФ 6: Лігази — ферменти, що каталізують утворення хімічних зв’язків між субстратами за рахунок гідролізу АТФ. Приклад: ДНК-полімераза.

Будучи каталізаторами, ферменти прискорюють як пряму, так і зворотну реакції, тому, наприклад, ліази здатні каталізувати і зворотну реакцію — приєднання по подвійних зв’язках. Тим не менш напрямок реакції може залучати кілька субстратів і бути таким, що зворотна реакція практично не відбувається.

Гормони — це біологічно активні хімічні речовини, що виділяються ендокринними залозами безпосередньо у кров і впливають на певні органи і тканини-мішені або на організм в цілому. Гормони є гуморальними (такими, що переносяться з кров’ю) регуляторами певних процесів у певних органах і системах. Гормони виділяються залозами внутрішньої секреції і надходять у кров. Безпосередній зв’язок з утворенням молока і його складом мають гормони пролактин і тироксин.

Імунні тіла. Організм тварин здатний боротися з хвороботворними мікроорганізмами завдяки наявності в крові імунних тіл – антитоксинів, аглютинінів, опсонінів (білі кров’яні тільця), преципітинів та ін. Імунні тіла потрапляють у молоко з крові, особливо їх багато в молозиві. Наявність імунних тіл у молозиві має профілактичне значення, оскільки вони захищають організм новонароджених від впливу хвороботворних мікроорганізмів і сприяють формуванню захисних сил молодого організму (імунітету). Вони зумовлюють також бактерицидні властивості молока.

Антибіотики – органічні речовини, що синтезуються мікроорганізмами в природі для захисту від інтервенції інших видів мікроорганізмів, та володіють здатністю пригнічувати розвиток, або вбивати цих мікробів. Як правило, антибіотики виділяють з живих бактерій або грибів. Існує також велика кількість напівсинтетичних антибіотиків, які відрізняються модифікаціями функціональних груп природних антибіотиків. Такі модифіковані сполуки часто ефективніші, або стійкіші до нейтралізації, що виникає внаслідок набутої мікроорганізмами резистентності.

За хімічною структурою антибіотики об’єднують різноманітні групи сполук. Зокрема, сполуки, що блокують біосинтез білка на рибосомах; сполуки, що утворюють іоно-проникні канали у плазматичній мембрані, та ін.

У молоко антибіотики можуть потрапляти природним шляхом внаслідок синтезу їх у молочній залозі, а також у процесі росту й розмноження мікроорганізмів, здатних виробляти антибіотичні речовини.

Гази. При видоюванні і обробці молоко контактує з повітрям, гази якого розчиняються у ньому. Їх вміст в 1 л молока становить близько 70 мл (7 об’ємних відсотків), з яких приблизно 60 – 70% – це вуглекислий газ, 25 – 30% – азот і 5 – 10% – кисень. Іноді в  молоці міститься невелика кількість аміаку. Безпосередньо після видоювання вміст газів у молоці підвищений, потім він знижується до певного рівня. При зберіганні молока частина газів видаляється і їх співвідношення змінюється: кількість вуглекислого газу зменшується, а кисню та азоту – збільшується. При нагріванні та центрифугуванні кількість газів зменшується, а при кип’ятінні практично всі гази видаляються.

Вміст шкідливих речовин у молоці

• Токсичні елементи — свинець (не більше 0,1 мг/кг), арсен (не більше 0,05 мг/кг), кадмій (0,03 мг/кг), ртуть (0,005 мг/кг)
• Мікотоксини — афлатоксин М1
• Антибіотики — левоміцетин, тетрациклінова група, стрептоміцин, пеніцилін
• Інгібуючі речовини (мийні та дезінфікуючі засоби, антибіотики, сода)
• Пестициди
• Радіонукліди — цезій-137, стронцій-90
• Гормони — естроген і подібні.
• Бактерії

Радіоактивна забрудненість. У результаті розщеплення ядер радіоактивних речовин утворюється близько 200 радіоактивних ізотопів 35 елементів. Найбільшу загрозу для людини становлять ізотопи з тривалим періодом напіврозпаду, насамперед стронцій–90 і цезій–137. Стронцій–90 відкладається разом з кальцієм у кістковій тканині організму і може спричинити її небажані зміни. Цезій–137 нагромаджується у м’язах і може негативно впливати на органи розмноження. Радіоактивний йод також становить загрозу здоров’ю, особливо дітей.

Дослідженнями встановлено, що в продуктах тваринного і рослинного походження відбувається нагромадження радіонуклідів. Із загального добового надходження в організм людини радіоактивного стронцію і цезію більш як 1% припадає на вдихуване повітря, 4 – 5% – на питну воду і 90 – 95% – на харчові продукти. Надходження їх відбувається переважно (близько 80%) з хлібом та молочними продуктами.

Забруднення пестицидами. Пестициди, які застосовують у сільському господарстві, переходять у продукти харчування рослинного та тваринного походження.

У молоці і молочних продуктах іноді виявляються хлорорганічні пестициди. За технологічної обробки молока ДДТ, гексахлоран та інші пестициди не руйнуються. У зв’язку з великою небезпекою для здоров’я людини залишкових кількостей пестицидів треба контролювати їх вміст у молоці та молочних продуктах.

Забруднення мийними та дезінфекційними засобами. Потрапляючи в молоко, мийні та дезінфекційні засоби негативно впливають на склад мікрофлори молока, погіршують його здатність до сквашування та сироваріння. Найбільшу небезпеку становлять препарати, що утримують активний хлор та чотири заміщені сполуки амонію (гіпохлорити) тощо.

Забруднення лікарськими препаратами і антибіотиками. Лікарські препарати потрапляють у молоко тварин при їх лікуванні, причому концентрація їх у молоці буває значною. Таке молоко слід збирати окремо і згодовувати тваринам. При лікуванні тварин, хворих на мастит та інші захворювання, застосовують пеніцилін, стрептоміцин, ауреміцин, хлормщетин, тетрациклін та інші, які частіше виявляються у молоці; їх наявність небажана, оскільки негативно впливає на розвиток молочнокислих бактерій, спричинює алергічні реакції у людей (пеніцилін). Гормони у великій кількості містяться тільки в парному молоці, тому часте вживання парного молока у великих кількостях може призвести до більш раннього статевого дозрівання у дівчаток і до затримки статевого дозрівання у хлопчиків. Після відповідної підготовки до реалізації кількість гормонів скорочується до дуже низького рівня.

Молоко не повинно містити радіоактивних речовин, отрутохімікатів (пестицидів), залишків мийних та дезінфекційних речовин, лікарських препаратів і антибіотиків, що застосовуються під час лікування тварин.