Mleko - wydzielina gruczołów mlekowych samic ssaków służąca jako pokarm dla młodych osobników. Jakość mleka związana jest z procesami biochemicznymi, które przebiegają w gruczole mlekowym oraz zależy od sposobu postępowania z mlekiem bezpośrednio po jego pozyskaniu. W czynnym gruczole sutkowym zachodzą intensywne przemiany biochemiczne. Aby krowa wytworzyła 1 dm³ mleka, przez gruczoł musi przepłynąć około 500 dm³ krwi. Krew dostarcza tlen oraz substancje chemiczne służące do syntezy składników mleka. Źródłem energii jest utlenianie glukozy (proces glikolizy i cykl Krebsa), a także tlenowe przemiany ufosforylowanych monosa­charydów.

U przeżuwaczy głównym źródłem energii jest utlenianie octanu i maślanu. Po rozpoczęciu laktacji sekwencję mleka regulują: prolakty­na, insulina, glikokortykoidy, hormon somatotropowy, tyreotropowy, kortykotropowy, parathormon i kalcytonina.

Charakter fizyczny - emulsja. Średnia gęstość mleka krowiego wynosi 1030 kg/m³.

Mimo że przez wiele lat stosowano mleko krowie oraz sztucznie przygotowywane preparaty mleczne, najbardziej wartościowym i właściwym pokarmem dla niemowląt jest mleko ludzkie.

Skład mleka różnych gatunków zwierząt dość znacznie się różni - mleko krowie ma ok. 4% tłuszczu, a renifera 22%. W mniejszym stopniu występują różnice między poszczególnymi rasami i osobnikami.

Mleko niektórych ssaków nie nadaje się do bezpośredniej konsumpcji przez człowieka. Na przykład mleko fok i wielorybów zawiera 12 razy więcej tłuszczu, a także więcej białka niż mleko krowie, natomiast nie zawiera prawie węglowodanów. Istotnym składnikiem mleka jest również laktoza - dwucukier nadający mleku charakterystyczny słodkawy posmak.

Mleko stanowi podstawowy produkt do wyrobu różnych napojów mlecznych i serów. Mleko także może być poddane zagęszczaniu, odtłuszczaniu i odwadnianiu (mleko w proszku).

Skład chemiczny mleka;

Woda

Białka

Amino kwasy

Cukry - laktoza

Lipidy i kwasy tłuszczowe

Witaminy głównie A, B₂, PP, C oraz w mniejszych ilościach D, E, B₆, H, K.

Substancje mineralne

Mleko jest układem polidyspersyjnym: tłuszcz tworzy zawiesinę emulsyjną, białka i niektóre fosforany - zawiesinę koloidową, a laktoza i część soli mineralnych pozostają w stanie roz­tworu właściwego. Białą barwę mleka powodują głównie: koloidowo rozproszony kazeinowy kompleks fosforo-wapniowy, częściowo nierozpuszczalny fosforan wapnia Ca₃(P0₄)2 i wodo­rofosforan wapnia CaHP0₄. Żółtawy, kremowy odcień wywołany jest obecnością 13-karotenu.

Skład chemiczny mleka.

Synteza białek mleka, tj. kazeiny, β-laktoglobuliny i α-lakto-albuminy odbywa się w komórkach wydzielniczych gruczołu mlecznego. Odcinki wydzielnicze to system pęcherzyków i cewek, zbudowany z piramidowych komórek zakończonych mikrokosmkami Białka tworzone są w 90% z wolnych aminokwasów, a w pozostałej części z peptydów i glukoproteidowych frakcji globularnych, doprowadzanych z krwią do komórek mlekotwórczych. Pozostałe białka: albumina surowicy krwi i immunoglobuliny przenikają do mleka bezpośrednio z krwi. Do wytworzonych frakcji kazeinowych dołączany jest w aparacie Golgiego fosfor w postaci reszt ortofosforowych. Następnie wiązaniem estrowym zostaje przyłączona seryna, co umożliwia samoistne formowanie się miceli kazeinowych z udziałem jonów wapniowych, fosforanowych i cytrynianowych. Ze wszystkich związków azotowych obecnych w mleku wyróżnia się: kazeinę (75-80%), białka serwatkowe (15-20%). związki azotowe niebiałkowe (5%),

Kazeina - to najważniejsze białko mleka, zawierają 0,3-1 ,2% fosforu. Zawartość kazein w mleku wynosi od 1,0% u człowieka do 8,5% u renifera. Pozostałych składników jest nieco mniej, np. albumin i globulin w mleku jest od 0,6 do 2,5%.

Zawartość kazeiny w mleku krowim wynosi 2,4-2,6%. Skład elementarny kazeiny: węgiel C (53%), wodór H (7%), tlen O (22%), azot N (15,65%), siarka S (0,76%), fosfor P (0,85%).

W mleku krowim 40% kazeiny stanowi frakcja α, 30% frakcja β, a dalsze 15% frakcja κ. W skład każdej miceli wchodzi od 300 do 500 podjednostek. Są połączone jonami wapniowymi, fosforanowymi i cytrynianowymi.

Albuminy - są reprezentowane przez alfa-lakto-albuminę, β-lakto-globulinę i albuminę serum, tzw. albuminę surowicy krwi. Białka te w mleku występują w rozproszeniu i są bardzo trudne do wydzielenia w postaci skrzepu. Białka te nie zawierają fosforu, natomiast bogate są w lizynę, a β-lakto-globulina ulega denaturacji podczas silnego ogrzania,

Globuliny wysokocząsteczkowe (immunoglobuliny). W mleku normalnym jest ich około 0,06%. W dużych ilościach występują w siarze.

Siara

Pierwotnym produktem czynnego gruczołu sutkowego jest siara (colostrum). Siara jest wydzielana na kilka dni przed porodem i przez kilka dni po porodzie. Siarę charakteryzuje duża zawartość białek (15-20%)0 przewadze albumin i globulin, znaczną ilość stanowią a-kazeiny o dużej ilości kwasu sjalowego. Ponadto w siarze jest również więcej jonów wapnia, magnezu, żelaza, fosforanów i chlorków, a mniej wody, jonów sodu i potasu i siarki. Siara zawiera 10 razy więcej karotenoidów i kilkadziesiąt razy więcej witaminy A aniżeli mleko. Z białek najcenniejsze są y-globuliny, ilość ich gwałtownie maleje po porodzie. Cen­nymi białkami (ze względu na kompletny skład aminokwasów) są również kazeiny.

Cukier mleczny, laktoza, jest w całości wytworem gruczołu mlekowego. W 80% powstaje z glukozy a w 20% z octanów.

Laktoza jest najważniejszym węglowodanem mleka. Zawartość w mleku krowim to 4,5-4,8%. Laktoza jest dwucukrem zbudowanym z D-glukozy i D-galaktozy, które są połączone wiązaniem β-glikozydowym pomiędzy 1. węglem galaktozy a 4. węglem glukozy. Galaktoza występuje zawsze w formie β, a glukoza w α lub β. Laktoza należy do cukrów redukujących.

Tłuszcz mleczny

Tworzony jest z glicerolu i kwasów tłuszczowych. Glicerol powstaje w trakcie przemian glukozy, a nasycone kwasy tłuszczowe z fermentacji błonnikowej zachodzącej w żwaczu. Nienasycone kwasy tłuszczowe stanowiące od 3 do 5% tłuszczu, dostarczane są z paszą, a następnie rozprowadzane z limfą lub w połączeniach lipoproteinowych z krwią. Część kwasów nienasyconych pochodzących z paszy ulega jednak uwodornieniu (nasyceniu) w żwaczu przez mikroflorę fermentacyjną.

Ogólna zawartość tłuszczu mlecznego w mleku to 2,7 - 5,5%. Blisko 80% masy tłuszczu reprezentują kuleczki o średnicy 2-6 mikronów. Pod koniec okresu laktacji średnica kuleczek ulega zmniejszeniu. Na powierzchni kuleczek są tzw. otoczki fosfolipidowobiałkowe. Natomiast wewnątrz jest półpłynny tłuszcz. Tłuszcz mleczny chemicznie jest tzw. tłuszczem właściwym, czyli estrem glicerolu i kwasów tłuszczowych (98%). Pozostałe 2% stanowią: cholesterol, fosfolipidy, karoteny, witaminy. Podstawowe kwasy tłuszczowe: linolowy, linolenowy i arachidowy stanowią grupę niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT, witamina F). W mleku krowim występuje również dużo kwasu oleinowego, który stanowi 37% zawartości tłuszczu mleka. Głównym fosfolipidem mleka jest lecytyna, która ma zdolności stabilizowania emulsji. Zawartość lecytyny: 0,02 - 0,035%. Cholesterol występuje z tłuszczem w stosunku 1:100. Strawność tłuszczu mlecznego jest bardzo wysoka, 97-99. Tak wysoka strawność wynika z dużego rozproszenia kuleczek tłuszczowych w mleku jak i również z niskiej temperatury topnienia tłuszczu (31-42°C).

Substancje mineralne

Wapń. W mleku krowim od 1 do 1,2 g/l. Ok 2/3 całego wapnia związane jest z kazeiną w postaci dwu- i trójwapniowego fosforanu. 10% wapnia występuje w formie jonowej, a ok. 20% jako niezjonizowane węglany, fosforany i cytryniany.

Fosfor. W mleku krowim 0,093-0,096%. W postaci fosforanów wapnia, magnezu i potasu. Związany jest także estrowo z kazeiną, tłuszczami i cukrowcami.

Potas. Występuje głównie w postaci wolnych jonów.

Magnez. Występuje w mleku zarówno w postaci związków rozpuszczonych (73-75% ogólnej ilości), jak i w postaci koloidalnej - fosforanów i cytrynianów.

Kwas cytrynowy. Świeże mleko ma go od 0,16 do 0,2%. Jest on syntetyzowany w gruczole mlekowym; spełnia rolę czynnika buforującego. W 90% tworzy rozpuszczalne sole wapnia, magnezu i potasu.

Witaminy

Witamina A gromadzona jest głównie w tłuszczu mleka; zawiera on 0,002% witaminy A i 0,0001% karotenu.

Witamina D. Powstaje w organizmie zwierzęcia lub bezpośrednio w mleku, a nawet w paszy: ze steroli pod wpływem promieni UV.

Cholesterol w ilości 0,012% i w witaminę D może się on przekształcać przez naświetlenie mleka lub po spożyciu.

Witamina E (tokoferol). Jej źródłem jest pasza zadawana krowie. Dlatego w sezonie pastwiskowym mleko jest bogatsze w witaminę E niż w sezonie zimowym.

Witaminy z grupy B. Są wytwarzane przez mikroflorę (drobnoustroje) w żwaczu i jelitach.

pH mleka wynosi ok 6,5

Enzymy rodzime mleka

Lipazy. Powodują syntezę tłuszczu w gruczole mlecznym, a później w mleku po udoju odszczepiają od glicerydów krótkie kwasy tłuszczowe. W mleku lipazy związane są głównie z kazeiną.

Proteaza. Powoduje rozpad białek. Enzym związany jest z kazeiną. Przechodzi do skrzepu mleka. Może przyczyniać się do rozpadu białek w czasie dojrzewania serów odpuszczkowych.

Fosfataza alkaliczna. Hydrolizuje estry kwasu fosforowego. Do 40% tego enzymu związane jest z kuleczkami tłuszczowymi. Aktywatorami fosfatazy alkalicznej są jony manganu i miedzi

Fosfataza kwaśna. Część tego enzymu związana jest z kuleczkami tłuszczowymi, a część (70%) znajduje się w fazie wodnej mleka. Odszczepia fosfor od kazeiny, dlatego też może powodować rozpad miceli kazeinowych i tworzenie luźnego skrzepu.

Lizozym. Mleko krowie zawiera go 0,13 mg/l. Powoduje uszkodzenie ścian komórkowych bakterii gram-dodatnich. Wykazuje działanie bakteriostatyczne.

Oksydaza ksantynowa. Jest enzymem katalizującym utlenianie związków aldehydów, puryn i ksantyn. Znajduje się w kuleczkach tłuszczowych.

Katalaza. W mleku normalnym jest jej bardzo mało. Katalaza rozkłada nadtlenek wodoru na H2O i O2.

Peroksydazy. Katalizują utlenianie amin, fenoli i kwasu askorbinowego. Występują w połączeniu z białkami serwatkowymi w ilości od 30 do 100 mg/l.

Średni skład mleka różnych zwierząt (g/100 ml):

Gatunek	Tłuszcz	Białko	Laktoza
Słoń	22,1	3,2	7,4
Szympans	3,7	1,2	7,0
Człowiek	4,0	1,3	6,5
Koń	1,6	2,7	6,2
Owca	9,0	4,7	5,8
Zebra	4,8	3,0	5,3
Wielbłąd	5,4	3,8	5,1
Świnia	5,0	3,7	5,0
Kot	5,0	7,2	4,9
Krowa	3,7	3,3	4,8
Kangur	4,0	3,9	4,7
Koza	4,1	3,7	4,2
Pies	11,8	8,7	3,3
Szczur	12,0	9,2	3,3
Niedźwiedź polarny	9,5	9,6	3,0
Szara foka	53,2	11,2	2,6
Bóbr	19,8	9,0	2,2
Królik	10,5	15,5	2,0
Delfin	34,9	10,6	0,9

Skażenia mikrobiologiczne mleka

Powodem obecności bakterii patogennych są: choroba zwierzęcia, kontakt zwierzęcia z chorym człowiekiem, brak higieny doju i przetrzymywania mleka.

Rodzaj Salmonella. Pałeczki Salmonella rosną w zakresie temperatur 5-46°C i pH 6,6-8,2. Giną podczas pasteryzacji.

Chorobotwórczy gatunek gronkowiec złocisty wywołuje ropnie skóry, zapalenie migdałków podniebiennych (angina), zatrucia pokarmowe, a u krów zapalenia wymienia. Zatrucie pokarmowe u ludzi przypisuje się spożyciu żywności zakażonej gronkowcem wytwarzającym toksyny odporne na działanie enzymów i kwasu żołądkowego.

Wirusy. Żywność może być zakażona wtórnie lub pierwotnie i wtórnie przez zwierzęta.

Echo - to wirus zapalenia opon mózgowych.

Poliomyelitis - choroba Heinego-Medina.

Wirus zapalenia wątroby typu A (WZW) - przedostaje się drogą pokarmową; jest odporny na działanie czynników zewnętrznych.

Naturalne składniki mleka jako czynniki chorobotwórcze

Alergie na białka mleka. Występują najczęściej u dzieci i zanikają najpóźniej do 3 roku życia. Przyczyną może być:

β-lakto-globulina, nieobecna w mleku kobiecym

kazeina - czynnikiem alergicznym jest frakcja α. Alergia ta ustępuje przy zamianie mleka krowiego na kozie

α-lakto-albumina i albuminy surowicy krwi - najczęstsze objawy alergii na nie to wysypki, pokrzywka, biegunki, kaszel; może doprowadzić do astmy

Nietolerancja laktozy. Wynika z braku lub niedoboru w organizmie człowieka enzymu laktazy. Zobacz więcej w osobnym artykule: Nietolerancja laktozy.

Wyróżnia się nietolerancję:

wrodzoną - dziecko nie posiada zdolności wytwarzania enzymu laktazy

pierwotną - występującą w niektórych populacjach ludzkich (np. zamieszkałych w części Afryki, w Chinach, a także u aborygenów) - w tych populacjach produkcja laktazy jest wyłączana z wiekiem tak samo, jak dzieje się to u większości ssaków. Również u osób dorosłych, które przez kilka lat nie spożywały mleka, obserwuje się obniżenie aktywności laktazy.

wtórną - będącą wynikiem stanów zapalnych żołądka, jelit, zabiegów chirurgicznych lub długotrwałej diety bezmlecznej. Prowadzi do całkowitego zaniku enzymu.

Wykorzystanie mleka zwierząt domowych przez ludzi

Bez wątpienia do wykorzystania kulinarnego w tej czy innej postaci nadaje się zasadniczo mleko wszystkich gatunków ssaków. O faktycznym wykorzystaniu decydują przyzwyczajenia oraz względy praktyczne i zootechniczne. W praktyce ludzie korzystają z mleka

bydła domowego

kóz (częściej do produkcji serów)

owiec (w Polsce głównie do produkcji serów regionalnych)

bawołów (Włochy - głównie do produkcji mozzarelli, Indie)

Bardzo ograniczone regionalnie jest wykorzystanie mleka:

koni

wielbłądów

reniferów

jaków

lam

Należy dodać, że według prawodawstwa Unii Europejskiej mleko innych zwierząt niż bydło nie może być określane jako mleko, lecz musi zawierać informację o zwierzęciu (np. mleko kozie).

1

---