Лекция: 3 страница
Мембраны окружают многие органоиды. Биологические мембраны называют элементарными, они имеют сходное строение.
Функции мембран чрезвычайно важные:
защитная (отграничивает содержимое клетки от наружной среды);
регуляторная (осуществляет обмен веществ, так как обладает полупроницаемостью);
транспортная (перенос веществ активным или пассивным транспортом в клетку);
рецепторная (на мембране имеются рецепторные молекулы);
энерготрансформирующая (преобразование электрической энергии в химическую);
мембраны обеспечивают взаимосвязь клеток через образование межклеточных контактов.
В растительной клетке обычно содержится одно ядро, в некоторых клетках встречается по 2-3 и даже 4-5 ядер.
Ядро — важнейший и самый крупный органоид клетки. В отличие от клеток, не содержащих четко оформленного ядра (т.е. прокариотических), клетки с ядром называются эукариотическими. Ядро окружено двумя мембранами, образующими ядерную оболочку. Наружная мембрана покрыта рибосомами и переходит в эндоплазматический ретикулюм. Внутренняя мембрана — гладкая, часто выстлана изнутри волокнистым веществом. Между ними расположено пространство, заполненное ядерным соком. Ядерная оболочка пронизана сложноустроенными порами, размеры и количество которых связаны с функциональной активностью ядра. Внутреннее содержимое ядра заполнено ядерным соком (более жидким — кариолимфой или более густым — кариоплазмой) или нуклеоплазмой. В нем содержатся белки-ферменты, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, фибриллярные белки, углеводы, минеральные соли. Основным структурным компонентом ядра является хроматин — дисперсное состояние хромосом (состав: гистоновые и негистоновые белки, ДНК). Деспирализованные хромосомы образуют эухроматин, а плотно упакованные — нерабочий гетерохроматин.
Почти все растительные клетки содержат так называемый аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс), который состоит из системы диктиосом, пузырьков и вакуолей и участвует в синтезе, накоплении и выделении (секреции) полисахаридов, в том числе полисахаридов матрикса клеточной оболочки и слизей. В цитоплазме образуются полости — вакуоли, часто заполненные различными включениями и отграниченные от гиалоплазмы одинарной мембраной — тонопластом. В зрелых растительных клетках вакуоль часто имеет большие размеры и занимает основной объём клетки, а цитоплазма образует лишь очень узкий пристенный слой. В вакуолярном (клеточном) соке содержатся ферменты, углеводы и другие растворимые вещества, могут откладываться таннины, белки, комплексные липопротеидные соединения, кристаллы минеральных веществ.
Клеточная стенка, или клеточная оболочка, наиболее мощно развитая у древесных растений, выполняет механическую (опорную) функцию, через неё происходит транспорт воды и других компонентов обмена веществ, в ней локализуются ферменты.
По мере одревеснения клеточных стенок, повышения содержания в них лигнина растительная ткань приобретает все более устойчивую к воздействующим реагентам структуру.
В строении и функциях каждой клетки обнаруживаются признаки как общие для всех клеток, так и частные особенности, что является результатом их специализации в процессе эволюции.
Развитие волокнистой клеточной структуры начинается со сравнительно мелких, легко разделяемых клеток с тонкими стенками. Затем стенки клеток утолщаются, и прочно соединенные группы клеток образуют длинные, грубые, одревесневшие волокна.
На образование и огрубление волокон оказывают влияние условия выращивания, особенно температура и осадки, а также и стадия зрелости.
Комплексы однотипных растительных клеток, объединенные по анатомо-физиологическому принципу, образуют те или иные ткани плодов и овощей. Основными тканями плодов и овощей являются покровные, запасающие, механические, проводящие, меристематические.
Покровные ткани. Эти ткани располагаются снаружи плодов и овощей и защищают внутренние ткани от неблагоприятных внешних воздействий и фитопатогенных микроорганизмов. К покровным тканям относятся эпидермис (вместе с кутикулой) и перидерма.
Эпидермис обычно покрывает плоды и наземные овощи. Однако лук и чеснок, формирующиеся в земле, также покрыты эпидермисом. Эпидермис является первичной тканью и состоит обычно из одного слоя уплощенных клеток.
Кутикула у плодов образуется вначале в виде очень тонкого слоя. По мере роста плода образуются кутин и кутикулярные слои. Считается, что развитие кутикулы начинается с выделения так называемого прокутина (вещества, состоящего, вероятно, из ненасыщенных жирных кислот), который далее затвердевает и полимеризуется под действием кислорода воздуха. Кутикулы у разных плодов и овощей отличаются толщиной, структурой и составом. Во время хранения плодов нарастают новые слои кутикулы, которая может развиваться или сплошным слоем, или прерывистыми отдельными участками, в зависимости от вида и сорта плодов. Кутикула заметно предохраняет плоды и овощи от потери влаги и увядания, через нее диффундируют газообразные и летучие вещества (кислород, углекислый газ, этилен и др.), и поэтому она оказывает существенное влияние на их газообмен и сохраняемость.
Перидерма образуется на клубнях, корнеплодах, поверхности некоторых плодов и овощей, а также в местах механических повреждений, защищая плоды и овощи от потери воды и поражения микроорганизмами. Это вторичная покровная ткань, начинающая формироваться на месте отмирающих клеток эпидермиса.
К специальным механическим тканям относятся колленхима и склеренхима.
Колленхима служит опорой для молодого растущего организма. Она располагается по периферии органа непосредственно под эпидермисом. Число слоев клеток, составляющих колленхиму, может быть различным. Колленхимные клетки всегда живые, многоугольные по форме. Они имеют, как правило, одну большую и несколько мелких вакуолей. Цитоплазма их содержит много митохондрий и пластид.
Склеренхима состоит из частично или полностью отмерших клеток, с сильно утолщенными одревесневшими стенками, основной функцией которых в теле растения является механическая. Наличие этих клеток дает возможность растению противостоять различным нагрузкам без повреждения мягких тонкостенных клеток. Клетки обычно удлиненной формы с заостренными концами группируются в волокна и склереиды. В плодах обычно склереидами являются каменистые клетки.
Запасающая (паренхимная) ткань занимает особое место в плодах и овощах. Она состоит из паренхимных клеток, в которых сосредоточены питательные вещества. В паренхимных клетках клубней, корнеплодов, корневищ, луковиц, листовых и плодовых овощей и сочных плодов накапливаются и хранятся различные углеводы, кислоты, белки, витамины, жиры, танины и другие вещества, которые в дальнейшем используются клеткой для дыхания и других обменных процессов. Паренхимные клетки довольно просты, они не имеют особой специализации. Оболочки таких клеток обычно тонкие, целлюлозные. Они имеют по всем направлениям приблизительно одинаковый диаметр.
Размер клеток у высших растений обычно колеблется от 10 до 100 мкм. Паренхимные клетки мякоти сочных плодов и картофеля, в которых содержатся запасы питательных веществ и воды, имеют более крупные размеры, а клетки мякоти арбуза, апельсина и лимона видны даже невооруженным глазом. Длина прозенхимных клеток во много раз больше, чем толщина; например, лубяные волокна крапивы достигают в длину до 80 мм, а в поперечнике — микроскопически малы.
^ 2.3.2. Ткани животных и рыб
Основным структурным элементом мышечной ткани животных и человека является мышечное волокно (клетка). Мышечные волокна слагаются в первичные мышечные пучки. Первичные мышечные пучки объединяются в пучки вторичные и так далее. Пучки высшего порядка покрыты соединительной оболочкой – перемизием и в совокупности составляют мускул.
Различают два основных типа мышц: поперечно-полосатые и гладкие. К поперечно-полосатым мышцам относится вся скелетная мускулатура позвоночных животных. К гладким мышцам относят большую часть мускулатуры беспозвоночных животных и мышечные слои внутренних органов и стенок кровеносных сосудов позвоночных животных.
Волокна поперечно-полосатых мышц представляют собой гигантские многоядерные клетки, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм, а длина часто соответствует длине мышц, достигая длины 12 см.
Волокно покрыто эластичной оболочкой – сарколеммой. Внутри волокна расположены длинные нитевидные миофибриллы.
Пространство между ними заполнено саркоплазмой, содержащей ядра по периферии волокна.
Гладкие мышечные волокна представляют собой веретенообразные одноядерные клетки. Длина их обычно достигает 50-250 мкм, ширина 4-8 мкм. Миофиламенты в гладких мышечных волокнах обычно не объединены в обособленные миофибриллы, а расположены по длине волокна в виде множества одиночных актиновых нитей.
Содержание соединительной ткани неодинаково в различных частях туши. Структура и состояние соединительной ткани и составляющих её компонентов во многом определяют биологическую ценность, перевариваемость, усвояемость и вкусовые качества мяса.
Мясо рыбы состоит из мышечной, соединительной и жировой тканей. Мышечное волокно (клетка) – основной морфологический элемент мышцы. Поверхность клетки покрыта эластичной оболочкой (сарколеммой), внутри нее находится миофибриллы (тончайшие белковые образования) и саркоплазма – полужидкое белковое вещество, заключающее в себе клеточные ядра, различные органические и неорганические вещества. Мышечные волокна сращиваются своими концами с септами (тонкими соединительнотканными перегородками), а последние соединяются через мышечные перегородки и опорные связки со скелетом.
Мышечные волокна соединены между собой прослойками рыхлой соединительной ткани (эндомизия), заполненной вязкой структурированной жидкостью.
Мышечное волокно рыбы, как и мяса, состоит из вязкого белкового раствора (саркоплазмы), гелеобразных волокнистых образований (миофибрилл) и оболочки (сарколеммы).
^ 2.3.3. Влияние клеточной структуры на свойства продукта
Качество грубоизмельченных плодов и овощей, мяса и мясных продуктов во многом определяется свойствами клеточной структуры.
Полагают, что консистенция этих продуктов зависит от следующих факторов:
действия внутриклеточных сил, связующих клетки друг с другом;
механической прочности и жесткости клеточных стенок;
набухания клеток вследствие осмотического давления внутриклеточной жидкости.
Потребительские свойства продуктов во многом определяются состоянием клеточной структуры, которое заметно меняется во время хранения продуктов. Особенно сильно меняются потребительские свойства сельскохозяйственных животных.
После убоя животных в мышечной ткани последовательно проходит три стадии:
1. Посмертное окоченение (3-6 часов после убоя) – мышечная ткань плохо удерживает воду, непосредственно определяется расположением толстых и тонких нитей в саркомере. Изменения их взаимного расположения объясняют расслаблением посмертного окоченения.
2. Разрешение посмертного окоченения (до 24 часов после убоя).
3. Созревание. Изменения структурно-механических свойств мышечной ткани во время созревания также объясняют изменением клеточной структуры и механическим повреждением миофибрилл.
На свойства растительных продуктов заметное влияние оказывает изменение состава внутри клеточной жидкости. Клеточный сок обуславливает осмотические свойства и тургор клеток (напряженное состояние клеточной оболочки, зависящее от осмотического давления внешнего раствора и упругости клеточной оболочки), следовательно, упругость тканей и органов растений.
Благодаря тургору ткани растений обладают упругостью и конструктивной прочностью. Все процессы автолиза, увядания и старения сопровождаются его падением.
I. Действие межклеточных сил.
Содержащиеся в клеточной стенке растительных тканей пектиновые вещества являются связующим веществом между клетками. В животных тканях эту роль выполняют комплексы гиалуроновой кислоты и белка.
Размягчение плодов в результате ненормального содержания или порчи вызывается изменением свойств пектиновых веществ. Соседние молекулы пектиновой кислоты плотно связываются ионами кальция в результате их взаимодействия с карбоксильными группами соседних молекул.
В целых плодах пектиновые вещества медленно изменяются под действием ферментов. Резкое изменение консистенции плодов после замораживания объясняют нарушением барьеров проницаемости клетки и активированием вследствие этого действия ферментов.
II. Механические свойства клеточной стенки.
В состав клеточных стенок растительных тканей входят углеводы, белки, лигнин, жиры. В количественном отношении основным компонентом их являются полисахариды, которые оказывают наибольшее влияние на прочность клеточной стенки.
Изменения консистенции во время созревания плодов происходят в результате видоизменений клеточных стенок. При созревании плодов наблюдается изменение содержания и свойств углеводов, целлюлозы, лигнина. Однако в наибольшей степени изменения клеточной стенки влияют на механические свойства плодов и овощей во время роста растения. Накопления лигнина приводит к одревеснению клеточных стенок и резкому увеличению прочности растения.
Заметное влияние на механические свойства животных тканей оказывает состояние сарколеммы, которая является клеточной оболочкой волокна. И в этом случае возраст животного оказывает существенное влияние на прочность сарколеммы. Коллаген сарколеммы более старых животных имеет более прочную структуру. Из-за образования дополнительных связей повышается его устойчивость к внешним воздействиям, увеличивается температура сваривания.
III. Набухание клеток.
Форма и консистенция продуктов зависят от качества сильно разведенных растворов внутри клетки, окруженной мембраной с селективной проницаемостью. Под действием нагревания и других причин селективная проницаемость мембран может сильно измениться, в результате чего вода диффундирует через мембраны, что вызывает изменение структуры продукта.
Потеря воды может также происходить через полупроницаемые мембраны в результате испарения, что также отражается на структуре продукта. Многочисленными исследованиями установлено, что при упаковке продуктов в паронепроницаемую упаковку продолжительность их хранения без изменения структуры заметно увеличивается.
^ 2.3.4. Жидкие пищевые продукты
К жидким продуктам относятся продукты, которые легко растекаются при комнатной температуре. Типичными жидкими продуктами являются молоко, соки, различные напитки, а также сиропы, некоторые соусы. Также к ним относятся продукты с заметными включениями твердых частиц: соки с фруктовой мякотью, пюре и т.д.
Наиболее характерным фактором, определяющим свойства жидких пищевых продуктов, является вязкость.
Рассмотрим свойства вязкости на примере молока. Гомогенное цельное молоко ведет себя в основном как ньютоновская жидкость (вязкая жидкость, подчиняющаяся при своем течении закону вязкого трения Ньютона), несмотря на присутствие в нем двух фаз. Вязкость молока возрастает с повышением процентного содержания жира и содержания белковых веществ при постоянном содержании жира. Из всех типов белковых веществ, присутствующих в молоке, наибольшее влияние на его вязкость оказывает казеин.
Значительное повышение вязкости вызывает гомогенизация, а при пастеризации происходит незначительное её снижение.
Сиропы и мед ведут себя как простые ньютоновские жидкости. Их вязкость в большей степени зависит от концентрации сахаров.
Большинство соков, получаемых из фруктов и овощей, являются ньютоновскими жидкостями. Полагают, что соки с более высокой вязкостью имеют более высокое качество, чем с низкой. Однако для неосветленных соков вязкость является малопригодным показателем для определения их качества, так как она зависит от характера, размера и количественного содержания взвешенных частиц. Гомогенизация повышает вязкость соков вследствие увеличения общей поверхности частиц.
Вязкость фруктовых соков зависит от содержания пектиновых веществ. Ферменты, содержащиеся в плодах и образующиеся в результате микробиологических процессов, могут заметно изменить вязкость соков, что связывают с превращениями пектиновых веществ.
Такие напитки, как водка, вино, пиво и безалкогольные напитки – ведут себя в основном как ньютоновские жидкости. Этиловый спирт повышает вязкость водных растворов. Полисахариды из солода и зерновых повышают вязкость пива.
^ 2.3.5. Желеобразные пищевые продукты
К желеобразным продуктам относятся: фруктовые желе, желатиновые десерты, творог и другие, состоящие в основном из полимерных углеводов (крахмал, агар) или из белков (глобулин, желатин).
Качество этих веществ определяются их желеобразующей способностью при определенной концентрации в воде. В значительной степени это зависит от функциональных свойств гелей.
Водные суспензии натуральных крахмалов не обладают желирующими свойствами. При нагреве до определенной температуры крахмальные зерна набухают, образуется гель, прочность которого зависит от типа и концентрации крахмала, условий его образования, реакции среды (pH), температуры. При охлаждении вязкость геля повышается. Чрезмерная варка уменьшает его вязкость.
В невареных продуктах большая часть крахмала находится в виде зерен со сравнительно низкой степенью гидратации. Эти зерна расположены внутри клеток, так что свойства продуктов зависят главным образом от свойств целой клетки и клеточных агломератов. Разрушение клеток при резке, дроблении, измельчении и других подготовительных операциях освобождает различное количество крахмальных зерен.
Количество и качество обводненного крахмала во многом определяют свойства вареного продукта.
При производстве кондитерских изделий, десертов, некоторых мясных изделий используется желатин. Его получают из коллагена – главной составной части соединительной ткани кожи, костей животных и птицы, кислотным или щелочным способом.
^ 2.3.6. Пастообразные пищевые продукты
К пастообразным продуктам относятся макароны, вермишель, другие продукты, полученные путем экструдирования через отверстия холодного теста, состоящего из муки и воды. К пастообразным продуктам относится некоторые грубоизмельченные продукты из растительного сырья, сохранившие в основном клеточную структуру.
^ 2.3.7. Жирные пищевые продукты
К жирным пищевым продуктам относят сливочное масло, маргарин, шоколад, майонез, мороженое и другие продукты. Большое содержание жира в этих продуктах определяет их структуру, что и является причиной их выделения в отдельную группу.
Качество сливочного масла и маргарина во многом определяется структурой продукта. Потребитель обычно отдает предпочтение продукту, легко разрезаемому и обладающему способностью к намазыванию. На эти свойства главное влияние оказывает состав кристаллов жира и их размеры, обуславливаемые температурой и другими условиями производственного процесса.
Структура сливочного масла представляет собой сплошную дисперсную среду молочного жира, в которой распределена дисперсная фаза, состоящая из капель водного раствора, молочного белка, минеральных солей, лактозы и других компонентов молока.
Выраженное и устойчивой действие на структуру сливочного масла оказывает скорость охлаждения: после пастеризации быстро охлажденные сливки дают более твердое масло.
В мороженом содержание жира меньше (обычно в пределах 12-14%) хотя его состояние оказывает решающее значение на структуру и свойства продукта, однако на консистенцию мороженого заметно влияют размеры кристаллов льда, количество введенного при взбивании воздуха, а также добавляемые к смеси эмульгаторы и стабилизаторы.
Масса какао, или горький шоколад, представляет собой сплошную среду масла какао, в которой распределены дисперсные частицы других нежирных компонентов. В ней нет шариков водного раствора, характерных для сливочного масла.
Во время приготовления шоколадной массы в нее вбиваются мельчайшие пузырьки воздуха, которые оказывают заметное влияние на структуру шоколада.
В плиточном шоколаде содержится много сахара и молочных сухих веществ, вкусовые соединения, эмульгаторы (лецитин) и масло какао. Характерные структурные свойства шоколада определяются главным образом липидными компонентами. Масло какао имеет более узкий диапазон пластичности сравнительно с другими жирами. Температура плавления масла какао 28-390С. При комнатной температуре оно застывает, становится ломким и утрачивает маслянистость.
^ 2.3.8. Стекловидные пищевые продукты
Типичным стекловидным продуктом является леденцовая карамель. Это аморфный продукт, состоящий из застывших перенасыщенных сахарных сиропов, обладающий низкой эластичностью (упругостью), разламывающийся под действием избыточного напряжения, то есть обладающий типичными свойствами стекла.
Карамели стекловидного типа имеют сплошную стекловидную гомогенную некристаллическую структуру, состоящую из почти обезвоженной смеси углеводов с низкой молекулярной массой. Красители и кристаллические вещества, добавляемые к карамели, мало влияют на её структуру.
Леденцовую карамель производят путем выпаривания воды из концентрированного сиропа сахарозы, смешанной с инвертным сахаром и патокой. Степень гидролиза сахарозы, то есть содержание инвертного сахара, регулируют добавлением кислотных буферов. Красители и вкусовые вещества вводят в карамельную массу в конце варки, чтобы уменьшить потерю их под действием нагревания.
Точка плавления чистой безводной сахарозы равна 1860С, а начало карамелизации её около 2040С. Из-за высокой вязкости сиропа при нагревании за счет конвекции не обеспечивается равномерное распределение тепла во время варки, так как методы перемешивания неэффективны. Для избежания перегрева части сиропа, что может сильно отразиться качестве карамели, используются аппараты специальной конструкции. Эффективными являются вакуумные выпарные аппараты. Понижение давления во время варки, то есть варка под вакуумом, позволяет получать сиропы с заданным содержанием воды при более низких температурах.
Выраженное действие на консистенцию карамели оказывает содержание воды. При содержании воды 4% карамель имеет мягкую консистенцию. По мере снижения содержания воды твердость продукта быстро повышается, достигая пика при 1,5%.
4.
Технологические схемы производства крахмальной патоки
Крахмальная патока является продуктом неполного гидролиза крахмала разбавленными кислотами или амило- литическими ферментами. Она представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, очень вязкую жидкость сладкого вкуса. Сладость ее в 3—4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глюкозы, мальтозы и декстринов, чем определяется специфичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции.
Патока используется как антикристаллизатор при получении карамели. Она применяется при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, при производстве некоторых сортов пива, для подслащивания напитков и улучшения качества хлебобулочных изделий.
Патоку с содержанием редуцирующих веществ ниже 32 и выше 70% не вырабатывают. В первом случае она мутнеет из-за выпадения декстринов, а во втором — начинает выкристаллизовываться глюкоза.
Производство патоки в Советском Союзе осуществляется по трем основным схемам. Первая, наиболее старая технологическая схема (рис. 1), применяемая при переработке картофельного крахмала, характерна осахариванием в деревянном аппарате при атмосферном давлении с применением в качестве катализатора серной кислоты. Гидролиз крахмала здесь совмещают со сгущением гидролизата до концентрации 55—57°СА в связи с тем, что в дальнейшем использование для этой цели многоступенчатой выпарки невозможно вследствие выпадения осадка сульфата кальция на теплообменных поверхностях аппаратов. Нейтрализация гидролизата по этой схеме осуществляется мелом. Фильтрация сиропа производится на фильтр-прессах, а адсорбционная очистка — с помощью костеугольных адсорберов. По этой схеме в основном работают лишь паточные заводы небольшой мощности.
Все крупные картофелепаточные заводы переведены на вторую, более прогрессивную схему производства (рис. 2). Особенности этой схемы следующие: гидролиз крахмала в автоклавах (конверторах) или непрерывных осахаривателях с применением в качестве катализатора соляной кислоты; нейтрализация сиропа содой; фильтрация сиропа на камерных фильтр-прессах с применением вспомогательных фильтрующих порошков; адсорбционная очистка жидких и густых сиропов на костеугольных адсорберах; уваривание жидких сиропов до густых в многоступенчатых выпарках.
Рис. 1. Технологическая схема производства патоки на серной кислоте. Рис. 2. Технологическая схема производства патоки на соляной кислоте.
Рис. 2. Технологическая схема производства патоки на соляной кислоте.
Третья схема производства патоки отличается от второй лишь тем, что очистка сиропов производится активным, а не костяным углем.
Достоинства второй схемы: быстрое проведение гидролиза крахмала малым количеством соляной кислоты, снижение расхода пара (в 2—3 раза) за счет выпаривания большей части воды из сиропа на многоступенчатой выпарке; более низкие потери сиропа с фильтрационным осадком. При выработке по этой схеме патока получается лучшего качества с пониженной цветностью.
Важнейшими стадиями технологического процесса производства патоки являются подготовка крахмала к переработке, гидролиз крахмала, Нейтрализация гидролизата, фильтрация сиропов, обесцвечивание фильтрованных сиропов, концентрирование жидких сиропов, уваривание очищенных густых сиропов до патоки, охлаждение патоки.
5.
Среди огромного количества продуктов животного и растительного происхождения наиболее ценными в пищевом отношении являются молоко и молочные продукты. «Между сортами человеческой еды, — писал великий ученый Иван Петрович Павлов, — в исключительном положении находится молоко… Как изумительно выделяется из ряда других сортов пища, приготовленная самой природой
Высокая пищевая ценность молока заключается в том, что оно содержит все необходимые для человека питательные вещества (белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины и пр.) в хорошо сбалансированных соотношениях и в легкоперевариваемой форме.
Как известно, важная роль в питании человека принадлежит животным белкам. Именно с дефицитом полноценных животных белков связано снижение показателей здоровья населения многих стран — его физического и умственного развития, сопротивляемости отрицательным воздействиям, трудоспособности, продолжительности жизни и т.д.
По содержанию незаменимых аминокислот и перевариваемое протеазами в желудочно-кишечном тракте белки молока относятся к белкам высокой биологической ценности. Вместе с тем пищевая ценность казеина несколько ограничена дефицитом серосодержащей аминокислоты цистина (аминокислотный скор метионина в сумме с цистином немного ниже 100%). Однако в сывороточных белках баланс дефицитных серосодержащих и других незаменимых аминокислот лучше, чем в казеине, следовательно, и выше их пищевая ценность. Поэтому добавление молочных белков в виде белковых концентратов к растительным белкам, содержащим недостаточное количество лизина и триптофана, улучшает их аминокислотный состав.
Необходимо отметить, что белки молока обладают рядом важных функциональных свойств, позволяющих использовать их концентраты в качестве ценных компонентов разнообразных комбинированных пищевых продуктов. К ним следует отнести их высокую водосвязывающую способность, вязкость, гелеобразование, эмульгирование, пенообразование и ряд других.
К функциональным молочным белкам относятся кислотный казеин, натриевые, калиевые и цитратные казеинаты, копреципитаты, сывороточно-белковые концентраты. Все они широко используются в мясо-молочной, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности в качестве белковых добавок и стабилизаторов структуры (производство плавленых сыров, сметаны, йогурта, детских молочных продуктов, пудингов, кремов, хлеба, макоронных и мясных изделий). Все это позволяет повысить качество и биологическую ценность традиционных продуктов и создать принципиально новые виды пищевых продуктов.
Вместе с тем при дефиците животных белков сейчас стали широко применять соевые белковые продукты. Комбинированные молочно-белковые продукты с использованием соевой основы (кефир, творог, творожные пасты, различные десерты и др.) рекомендуют для питания диабетикам, больным анемией, туберкулезом, язвой желудка и другими заболеваниями.
В последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что казеин молока является источником целого ряда биологически активных пептидов. К ним относятся гликомакропептиды, отщепляемые от к-казеина под действием химозина и фосфопептиды, получаемые из р- и as-казеина во время пищеварения. Они способствуют формированию белковых сгустков высокой степени дисперсности, а также проявляют антигастринную активность, то есть способность угнетать желудочную секрецию (или оказывают противоположный физиологический эффект). Кроме того, по предположению акад. А. М. Уголева и ряда зарубежных исследователей, они могут обладать болеутоляющим, успокаивающим действием.
Определенную ценность в питании человека представляют молочный жир и другие липиды молока. Как известно, биологическая ценность жиров определяется содержанием полиненасыщенных жирных кислот, точкой плавления, перевариваемостью, количеством витаминов A, D, Е (а также трансизомеров ненасыщенных жирных кислот). По сравнению с животными жирами молочный жир лучше усваиваться в организме человека, так как имеет низкую температуру плавления (28...3О°С) и находится в тонко-диспергированном виде, его коэффициент перевариваемости составляет 97...99,7%. По сравнению с растительными жирами он содержит сравнительно мало незаменимых жирных кислот. Вместе с тем присутствие в молочном жире дефицитной арахидоновой кислоты, жирных кислот с короткой цепью, а также значительных количеств фосфолипидов, витаминов A, D повышает его пищевую ценность.