1. Освіта молока у молочній залозі. Біосинтез складових частин молока (білки, жири, вуглеводи) у жуйних тварин
1.Утворення молока у молочній залозі. Біосинтез складових частин молока (білки, жири, вуглеводи) у жуйних тварин.
2.Пороки молока біохімічного походження.
3.Фізико-хімічні основи виробництва олії способом збивання вершків.
4.Скорочувальні білки м'язового волокна (актин, міозин, а-м), їх склад та функції.
5.Технологічні прийоми прискорення дозрівання м'яса.
1. Освіта молока у молочній залозі. Біосинтез складових частин молока (білки, жири, вуглеводи) у жуйних тварин
Вим'я корови є молочною залозою. Воно складається з чотирьох часток – чвертей: двох передніх та двох задніх. Частки вимені не повідомляються між собою, і тому молоко з однієї частки не може потрапити до інших. Кожна частка вимені має власний сосок.
Ліва та права половини вимені розділені еластичною перегородкою, яка не тільки поділяє молочну залозу, а й підтримує її. У старих корів вона слабшає, і тому з віком вим'я стає більш відвислим.
Вим'я складається із залізистої, жирової та сполучної тканин, кожна з яких виконує свої функції. Утворення молока відбувається у залізистій тканині, яка складається з великої кількості дрібних бульбашок – альвеол. Внутрішня поверхня альвеол вистелена клітинами, в яких утворюється молоко. Молоко, що накопичилося в альвеолах, надходить у дрібні молочні протоки, що з'єднуються в молочні канали, які укрупнюються в міру їх злиття і формують молочні ходи. За ще ширшими молочними протоками молоко надходить у чотири молочні цистерни. Кожна цистерна закінчується сосковим відділом цистерни. У соску розташований вивідний канал, який на кінці має круговий м'яз - сфінктер, що перешкоджає мимовільномувиведення молока назовні. При доїнні сфінктер розслабляється, що дозволяє витягувати молоко з вимені.
На момент доїння в цистернах міститься до 25 % накопиченого у вимені молока, а решта знаходиться у протоках та альвеолах. Якщо в сосок вимені вставити катетер, що є порожнистою трубкою, то цистернальне молоко мимоволі витече. Однак повного випорожнення вимені можна досягти тільки шляхом доїння.
Сполучна тканина у вимені розташована навколо залізистої, виконуючи опорну функцію та оберігаючи вим'я від несприятливих впливів зовнішнього середовища.
Вим'я має безліч чутливих нервових закінчень, які передають у центральну нервову систему сигнали про подразнення, наприклад про початок доїння та ін.
Зовні вим'я покрите еластичною шкірою з рідким коротким волоссям. Тому вона при несприятливих впливах зовнішнього середовища, поганому догляді, вогкості та протягах у приміщенні, швидкому русі корів легко ушкоджується, що може бути причиною виникнення маститу. У високовдійних корів шкіра вименю тонше і еластичніше. За цією ознакою можна судити про продуктивні якості корови.
Після доїння вим'я спадає і на ньому, особливо із заднього боку, утворюється багато складок. Це так званий запас вимені, за виразністю якого можна будувати висновки про ємності молочної залози.
У молодих корів розвиненіша ємнісна система вимені, що слід враховувати при організації їх роздою. Зростання та розвиток залізистої тканини триває до 6 -7-ї лактації, а потім у міру старіння організму залозиста тканина поступово витісняється сполучною, внаслідок чого продуктивність падає.
Освіта молока - складний фізіологічний процес, у якому бере участь як молочна залоза, а й інші органи та системи. ДляУтворення молока використовуються поживні речовини, що постачаються до вимені з кров'ю. У свою чергу, в кров поживні речовини надходять із системи травлення. Тому для високопродуктивної корови дуже важливе значення має гарний розвиток органів травлення.
Для утворення 1 л молока через вим'я має пройти 400-500 л крові. Отже, корова повинна мати систему органів кровообігу, здатну до постійної напруженої роботи.
Регулюється утворення молока нервовою та гормональною системами. З залоз внутрішньої секреції провідне значення має гіпофіз, який виділяє в кров гормони, зокрема пролактин, що викликає секрецію молока.
Роздратування нервових закінчень сосків при доїнні чи ссанні активізує роботу гіпофіза, що сприяє посиленню секреції молока.
Секреція молока здійснюється у молочній залозі. Епітеліальні клітини, що вистилають порожнину альвеол, синтезують основні складові молока: білки, жири і молочний цукор - лактозу з поживних речовин, що надходять з кров'ю. У процесі синтезу вони зазнають значних змін. Так, білок казеїн, окрім молока, ніде у природі не зустрічається.
Вітаміни, мінеральні солі, гормони та ферменти надходять у плазму з крові тварини у готовому вигляді. Проте й у разі секреторні клітини виконують не пасивну, а активну роль, працюючи вибірково. Тому концентрація цих речовин у молоці та крові різна. Наприклад, у молоці корови порівняно з плазмою крові кальцію більше у 14 разів, калію – у 9, фосфору – у 10 разів, натрію менше у 7 разів.
Тим не менш, велике значення для утворення молока має кількість та якість «попередників», тобто речовин, з яких утворюються складові молока.
У лактуючих корівмолоко у вимені утворюється безперервно. Спочатку молоко заповнює порожнини альвеол, вивідні протоки, потім – більші протоки і в останню чергу – молочні цистерни. У міру накопичення у вимені молока внаслідок зниження тонусу гладкої мускулатури скорочувальна сила м'язових волокон слабшає. В результаті до певного періоду суттєвого збільшення тиску у вимені не відбувається і зберігаються умови для накопичення молока. Заповнення всіх порожнин вимені відбувається протягом 10 - 12 год, потім внутрішній тиск починає підвищуватись, кровоносні судини здавлюються, що призводить до поступового зниження секреторної діяльності молочної залози. Якщо корову не доїти 14 - 16 год, то тиск у вимені зросте настільки, що секреція молока повністю припиниться. Якщо і після цього корова не буде видоїти, то починається зворотний процес-всмоктування компонентів молока.
Отже, підтримки високої інтенсивності молокоутворення необхідно регулярне виведення молока з вимені. Перепустка доїння, надмірно великий інтервал між доїннями гальмують молокоутворення і призводять до зниження надої.
Щоб не відбувалося переповнення вимені молоком у проміжках між дойками, воно має бути достатньо ємним. Збільшити ємність вимені можна шляхом підготовки нетелів до отелу.
БІОСИНТЕЗ СКЛАДНИХ ЧАСТИН МОЛОКА
Хоча принципово всі компоненти молока синтезуються в кожній альвеолі або фільтруються з крові, проте можна припустити, що різні складові речовини молока виділяються і різний час.
Синтез молока протікає у п'ять фаз:
1. Надходження поживних речовин;
2. Синтез окремих компонентів молока;
3. Накопичення компонентів молока;
4. Виділення компонентів молока вальвеолярні порожнини (мішечки);
5. Надходження із крові компонентів молока в альвеолярні порожнини (мішочки).
У той час як білки, лактоза та інші гідрофільні компоненти молока можуть проникати крізь напівпроникні мембрани клітин, жирові крапельки утворюються за допомогою випинання, руйнування та відриву клітинних мембран (апокринная секреція). Клітинні мембрани огортають жирову крапельку і стають оболонкою жирової кульки (рис. 3). Апокринна секреція жиру можлива тільки в тому випадку, коли в альвеолярній порожнині встановлюється низький внутрішній тиск, тобто в цей час при підвищенні альвеолярного тиску молока, що продукується, що спостерігається перед доїнням, в порожнину альвеоли виділяється все менше жиру, в цей же час водорозчинні компоненти проходять крізь клітинні мембрани.
ОСВІТА МОЛОЧНИХ БІЛКІВ
У дослідах на ізольованому вимені, через яке пропускали кров та поживні розчини, показано, що казеїн, a-лактоглобулін та b-лактоальбумін утворюються з вільних амінокислот, які переходять в епітеліальні клітини з крові. Однак у вимені амінокислоти можуть синтезуватися з низькомолекулярних жирних кислот. Мікроорганізмами рубця синтезується 60-70% амінокислот. Імунний глобулін, сироватковий альбумін та ферменти надходять у молоко з крові без змін.
ОСВІТА МОЛОЧНОГО ЖИРУ
Можна з упевненістю сказати, що молочний жир не синтезується із жирів корму. У невеликому обсязі при синтезі жиру використовують ліпідні фракції крові. Жирні кислоти молочного жиру утворюються головним чином з простих жирних кислот крові, особливо оцтової та b-гідрооксимасляної, а також з мурашиної, пропіонової, масляної кислот, причому оцтовій кислоті відводиться першорядне значення. Біосинтез жирнихкислот відбувається за допомогою послідовного додавання ацетату до граничних жирних кислот з прямим ланцюгом, що містить 4-16 атомів вуглецю. При утворенні жирних кислот з розгалуженим вуглецевим ланцюгом необхідно приєднання пропіонової або мурашиної кислоти. Гліцерин молочного жиру утворюється майже виключно із глюкози крові.
Лактоза синтезується у молочній залозі. Невелика частина глюкози утворюється із залишків оцтової кислоти або дезамінованих амінокислот крові. Однак основна кількість молочного цукру синтезується з молекул глюкози, які надходять у вим'я з крові. Галактоза, що міститься в лактозі, утворюється з глюкози крові, причому відбувається заміщення групи ВІН на атом С4. У освіті лактози бере участь фермент синтетазу лактози.
ЗНАЧЕННЯ МОЛОЧНОГО ЖИРУ
Молочний жир не лише надає специфічного смаку молоку, а й визначає інтенсивність його забарвлення (наприклад, згущеного молока). У багатьох видах сиру молочний жир зумовлює утворення специфічних властивостей. Вершки, які одержують при відділенні жиру від молока, є вихідним матеріалом для виготовлення олії.
Молочний жир у кишечнику не розщеплюється, як інші жири, на гліцерин та жирні кислоти, він всмоктується у вигляді жирових кульок шляхом корпускулярної резорбції. Перетравність гомогенізованого молока підвищується, оскільки подрібнені жирові кульки всмоктуються швидше. Молочний жир, що складається з жирних кислот із коротким ланцюгом, швидко розкладається за допомогою b-окислення. Внаслідок легкої засвоюваності та хорошої перетравності молочний жир на противагу іншим жирам відносно легко засвоюється організмом, і завдяки своїм дієтичним властивостям використовується при захворюваннях обміну речовин. Думка, що молочний жир іінші тваринні жири внаслідок високого вмісту холестерину в них призводять до виникнення атеросклерозу, помилково. Холестерин, що міститься в продуктах харчування, лише незначно впливає на рівень обміну холестерину в плазмі крові. Більшість холестерину плазми крові, особливо при висококалорійному харчуванні, синтезується самим організмом.
До складу молока і ходять численні ферменти, з яких вивчено понад 20. Вони належать до різних фракцій білка. Ферменти молока синтезуються з елементів крові, лейкоцитів чи альвеолярних клітин вимені. Серед оригінальних ферментів молока слід розрізнити ферменти, що утворюються у видоєному молоці внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів.
Усі ферменти - білкові речовини чи речовини, що містять білкові компоненти. Нижче наведено найважливіші ферменти молока.
Глікозидази: амілази, лактази.
Естерази. До них відносяться ліпази та фосфатази.
Фосфатази розщеплюють ефіри фосфорної кислоти. Різниця між лужними та кислотними фосфатазами полягає в тому, що оптимальні умови для дії лужних фосфатаз при рН 9 – 10, кислотних – при рН 4,1. Стабільні до нагрівання кислотні фосфатази інактивуються при температурі вище 90°С, тоді як лужні фосфатази втрачають активність при нагріванні до 62°С протягом 30 хв і при 72°С протягом 15°С.
Активність лужних фосфатаз визначають з метою контролю якості пастеризації тривалої (при температурі 62-65°С протягом 30 хв) або короткочасної (при 71-74°С протягом не більше 30-40 с).
Оксиредуктази. До них відносяться ксантоксидаза та пероксидази.
Ксантоксидаза (фермент Шардінгера).
пероксидази. У 1 л молока міститься близько 100 мг пероксидаз. Припускають, що в молоці є багатоформ пероксидаз. Пероксидази молока гідрують з перекисом водню та іншими пероксидазами, у той же час вони дегідрують з похідними фенолу та переходять у хінони. Пероксидази втрачають активність за температури вище 80°С.
Активність пероксидаз визначають з метою доказу проведення високотемпературної пастеризації (миттєвої - при температурі 85°С). Якщо молоко, яке зазнало короткочасної пастеризації, нагрівають протягом 30-40 с до температури 77°С, то реакція на пероксидазу буде негативною. Активність пероксидаз визначають методом гваяколової та травентолової проб.
Каталаза. Цей фермент каталізує реакцію розщеплення перекису водню (Н2О2) на воду та кисень. Каталаза на відміну пероксидази не реагує коїться з іншими перекисами. Вміст ферменту збільшується в молозиві та в молоці корів, хворих на мастит. Каталаза утворюється внаслідок життєдіяльності лейкоцитів. Тому виявлення її в молоці може служити для діагностики маститу у корів (каталазна проба Роедером).
Протеїнази. Специфічні протеїнази молока входять до складу фракції казеїну. Протеолітична активність особливо висока у молозиві.
Синтетаза лактози. Цей фермент було відкрито 1964 р. Він є мікросомним ферментом молока і каталізує синтез лактози. Фермент складається з субодиниць білка А і білка Б. Білок Б ідентичний а-лактоальбуміну. Лізоцим. Міститься як у жіночому молоці, так і в коров'ячому, але в невеликій кількості. Цей лізоцим за вмістом фракцій відрізняється від лізоциму яєчного білка. Він причетний до антибактеріальної активності молока.