Технологии

Молочный жир – заменяемый, но незаменимый компонент молока

П.И. Гунькова, канд. техн. наук, доц., А.Л. Ишевский, д-р техн. наук, проф., А.С. Бучилина
Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург
Ни один компонент молока не вызывает столько споров и дискуссий, как молочный жир. Достаточно часто жир молока заменяют другими жирами или их смесями.  Однако пока никому не удалось создать полноценный аналог молочного жира.
09.05.2020

Понятие «молочный жир» обычно включает все липиды молока. Основным компонентом молочного жира являются ацилглицерины, включающие различные жирные кислоты. Кроме них, он содержит фосфо и гликолипиды, стеролы, витамины, пигменты и другие жироподобные вещества (рис. 1). В настоящее время идут горячие споры о вреде и пользе молочного жира. Ряд ученых и врачей «обвиняет» жир молока в высоком содержании насыщенных жирных кислот и холестерина. Многие годы предпринимаются попытки создать аналог молочного жира. Сегодня разработано, производится и активно используется в пищевых технологиях большое количество заменителей молочного жира. Они позволяют значительно удешевить готовый продукт, часть их позиционируется как способствующие повышению биологической ценности продукта. Безопасность всех заменителей молочного жира, так же как и их польза для организма, полностью не доказаны. Пока еще никому не удалось получить продукт, имеющий все физиологические и органолептические свойства молочного жира. В связи с большой физиологи- ческой ролью жиров в жизнедеятельности человека и на основании научных исследований ученые из Института питания РАМН, ВНИИМС и других научных центров разработали эталон гипотетически идеального жира (ГИЖ), показатели которого представлены в табл. 1. Ни один из природных жиров полностью не соответствует идеальному жиру. Качество жиров (в т.ч. молочного) можно оценить путем сравнения их характеристик с аналогичными характеристиками ГИЖ. Жирнокислотный состав. В составе ацилглицеринов молочного жира найдено свыше 100 жирных кислот. Из них 15, представленные в табл. 2, содержатся в количестве более 1 % каждая. Остальные жирные кислоты обнаружены в незначительных количествах.


2020-05-09.png

Жирнокислотный состав молочного жира зависит от рационов кормления, стадии лактации, времени года, породы животных и т.д. В составе молочного жира преобладают насыщенные жирные кислоты, среднее количество которых составляет 65 %. Содержание ненасыщенных кислот в среднем равно 35 %. Отношение количества ненасыщенных кислот к насыщенным в молочном жире составляет 0,5. Из насыщенных жирных кислот в молочном жире преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая, среди ненасыщенных – олеиновая кислота. Большое количество пальмитиновой кислоты обнаружено и в пальмовом масле (табл. 2), поэтому его в качестве источника данной кислоты часто добавляют в детские смеси. Однако строение триацилглицеринов в немодифицированных природных растительных маслах, в т.ч. пальмовом масле, отличается от триацилглицеринов молочного жира. Пальмитиновая кислота преобладает в 2-положении триацилглицеринов молочного жира, а в пальмовом и других растительных маслах она располагается преимущественно в 1-м и в 3-м положениях триацилглицеринов. Данное отличие обусловливает меньшую, по сравнению с молоком, усвояемость многих детских смесей.


2020-05-09 (1).png

2020-05-09 (2).png

В молочном жире присутствует дефицитная арахидоновая кислота, являющаяся составляющей фосфолипидов клеточных мембран тром- боцитов и эндотелиальных клеток, а также клеточных мембран мозга и сетчатки глаза. В растительных маслах арахидоновая кислота практически отсутствует. По сравнению с жирами животного и растительного происхождения молочный жир характеризуется большим количеством низкомолекулярных насыщенных жирных кислот – масляной, капроновой, капри- ловой и каприновой (табл. 2). Их содержание в течение года колеблется от 7,4 до 9,5 %. Эти кислоты в желудочно-кишечном тракте человека оказывают бактериоцидное действие на грамотрицательные бактерии и выступают в роли физиоло- гических регуляторов моторной функции пищеварительного тракта здоровых людей. Масляная кислота ингибирует развитие рака толстого кишечника. Транс-изомеры жирных кислот. Молочный жир содержит природные транс-изомеры олеиновой кислоты – элаидиновую и вакценовую кислоты – в количестве 2,5–7 % от общего количества жирных кислот, что значительно ниже наибольшего из допустимого содержания их в идеальном жире. Природные транс-изомеры жирных кислот отличаются от промышленных, они образуются только у жвачных животных за счет биогидрогенизации линолевой кислоты корма микрофлорой рубца. В промышленных гидрогенизированных жирах количество транс-изомеров жирных кислот много выше, оно составляет 30–50 % и более, что представляет угрозу для здоровья населения.

Витамины. Основным поставщиком витамина А для человека является молочный жир. 100 г сливочного масла удовлетворяет 75 % его суточной потребности. Также в молочном жире присутствуют β-каротин (предшественник витамина А) и дефицитные витамины D и Е. В растительных маслах витамины А и D отсутствуют. Среднее содержание витаминов А, D и Е в молочном жире и некоторых растительных маслах показано в табл. 3.

2020-05-09 (3).png

Фосфо- и гликолипиды. Наиболее распространенные фосфолипиды молока – лицитин, кефалин, сфингомиелин и фосфатидилсерин, на их долю приходится более 60 % всех фосфолипидов. Основная часть фосфолипидов молока входит в состав оболочек жировых шариков. Их количество в молочном жире вместе с гликолипидами составляет около 1 %. Фосфолипиды молочного жира имеют уникальный состав, отличающийся от их состава в других пищевых продуктах повышенным количеством сфингомиелина (главного липида миелиновой оболочки нервных волокон) и фосфатидилсерина (табл. 4). На сфингомиелин приходится около одной трети всех фосфолипидов молочного жира. По данным ученых, фосфолипиды молочного жира снижают содержание холестерина в крови человека, причем главным его ингибитором, по данным Spitsberg, 2005, Keenan, Mather, 2006, Schneider, 2007 и др., является именно сфингомиелин. Вероятно, по этой причине именно фосфолипиды молока чаще всего используются для производства липосом, использующихся для транспорта лекарственных веществ. Известно, что все фосфолипиды молочного жира предотвращают заболевания сердца, а также задерживают развитие болезни Альцгеймера, поражающей лиц преклонного возраста, способствуют развитию умственных способностей детей, предотвращают стрессы и депрессии и, кроме того, губительно действуют на патогенную микрофлору кишечника. Так, лизоформы лецитина и кефалина губительно действуют на грамположительные бактерии кишечника (Listeria monocytogenes и др.). Кроме перечисленных свойств, фосфолипиды молочного жира обладают антиоксидантными свойствами, т.е. снижают степень окисления липидов и имеют высокие эмульгирующие свойства, поэтому широко используются не только для производства пищевых продуктов, но и для получения лекарственных и косметических препаратов. Гликолипиды молочного жира представлены главным образом цереброзидами и ганглиозидами, содержатся в очень малых количествах, однако выполняют важную роль, подавляя продуцирование токсинов грамотрицательными бактериями E. сoli, Vibrio cholerae и др. 

2020-05-09 (4).png

Холестерин. Важную роль играет содержащийся в молочном жире холестерин (холестерол). Он является основным представителем стеролов молока. Общее содержание стеролов в молоке составляет 0,012–0,014 %, в молочном жире их количество достигает 0,2–0,4 %. Холестерин присутствует во всех продуктах из животного сырья. Он образуется во многих тканях человека. В сутки в организме синтезируется около 1 г холестерина, 300–500 мг мы получаем из пищи. Холестерин выполняет много функций: он служит исходным компонентом в синтезе желчных кислот, стероидных гормонов и витамина D3, входит в состав всех клеточных мембран и влияет на их свойства, участвует в транспорте жирных кислот (рис. 2). Обмен холестерина очень сложен, его нарушение приводит к атеросклерозу, а также к желчнокаменной болезни. Одна  из основных причин болезней – нарушение баланса между поступлением холестерина с пищей, его синтезом и выведением из организма. Развитию этих заболеваний способствуют многие факторы, важнейшие из которых – наследственные. В норме поступление холестерина с пищей снижает его синтез в организме. Выше говорилось о роли сфингомиелина и других фосфолипидов молочного жира в снижении концентрации холестерина в крови человека. Ингибитором процесса биосинтеза холестерина в организме взрослого человека, по мнению ряда ученых, также является оротовая кислота (витамин В13), содержащаяся в большом количестве в коровьем молоке. 

2020-05-09 (5).png

Правильное питание (включая употребление цельного молока, сметаны, сливочного масла согласно физиологическим нормам) в течение всей жизни способствует предотвращению накопления лишнего холестерина в организме. Усвояемость. Уникальность молочного жира заключается также и в его лучшей, по сравнению с другими жирами, усвояемости. Его коэффициент перевариваемости составляет 97–99,7 %. Этому способствуют, во-первых, относительно низкая температура плавления жира (27–34 °С), во-вторых, нахождение его в молоке в эмульгированном состоянии – в виде мелких жировых шариков.

Влияние на вкус и консистенцию молочных продуктов. Молочный жир улучшает вкус и консистенцию кисломолочных продуктов и сыра. Он придает продуктам характерный приятный сливочный вкус, предотвращает образование грубой, неоднородной и водянистой консистенции. Так, при низком содержании жира сыры имеют грубую консистенцию и слабовыраженные сырный вкус и аромат, сметана – жидкую консистенцию и т.п. Таким образом, молочный жир является ценным, высокоусвояемым, безвредным и физиологически незаменимым компонентом молока.   

Литература: 

1. Биохимия : учеб. ; под ред. Е. Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа. – 2006. – 784 с. 

2. Вышимирский Ф.А. Производство масла из коровьего молока в России / Ф.А. Вышимирский. – СПб.: ГИОРД, 2010. – 288 с. : ил. 

3. Горбатова К.К. Химия и физика молока и молочных продуктов / К.К. Горбатова, П.И. Гунькова. – СПб.: ГИОРД, 2014. – 336 с. : табл., ил. 

4. Гунькова П.И. Биотехнологические свойства белков молока / П.И. Гунькова, К.К. Горбатова. – СПб.: ГИОРД, 2015. –216 с. : табл., ил. 

5. Тёпел А. Химия и физика молока / А. Тёпел ; пер. с нем. – СПб.: Профессия, 2012. – 832 с., табл., ил. 

6. Шилер Г.Г. Гипотетически идеальный жир в продуктах питания здорового человека / Г.Г. Шиллер, Г.С. Пояркова, М.М. Левачев // Материалы XXI Междунар. молочного конгресса. – 1982. – Т. 1, кн. 1.– 272 с.

Источник: журнал "Переработка молока". 2020. № 5.