Вуглеводи
У молоці в незначній кількості містяться глюкоза, галактоза, фосфатні ефіри, і їх амінопохідні.
Вміст лактози – 4,5 – 5,2 % ( 7% - жіноче молоко)
Лактоза в 5-6 раз менш солодка ніж сахароза і гірше розчиняється у воді. Знаходиться в розчиненому стані в 2 – ох формах: α і β, які переходять одна в одну. З водних розчинів кристалізується з 1 молекулою води. У такій формі її одержують із сироватки і використовують у виробництві пеніциліну, в харчовій промисловості і фармацевтичній.
При нагріванні водних розчинів глюкози до t 100° (а також водного розчину вапна, до 35 ° С) молочний цукор перетворюється в лактулозу ( яка містить залишок фруктози). Вона більш солодка, її застосовують у виробництві продуктів дитячого - харчування (лакто-лактулозу). Це стимулює ріст біфідобактерій у кишківнику.
При високих температурах (160-180°С) відбувається карамелізація (дегідратація і полімеризація) молочного цукру і розчин лактози набуває коричневого забарвлення.
Нагрівання при високих температурах 95° визиває пожовтіння, згущення, обумовлене не карамелізацією, а реакцією між лактозою, білками і деякими вільними амінокислотами (реакція Майяра (Мейларда)). В результаті утворюються меланоїдини (темного кольору з присмаком карамелі).
На початковій стадії:
ЛАКТОЗАМІН
Подальший нагрів супроводжується переходом лактозаміну в лактулозамін. Потім після відщеплення аміну утворюються альдегіди (ацетальдегід, фурфурол, оксиметилфурфурол) і ін.
Ці речовини впливають на смак, запах а також можуть вступати в реакцію з амінами, утворюючи меланоїдини.
У реакцію з лактозою і іншими цукрами вступає переважно лізин. Комплекси важко розщеплюються ферментами травлення, погано засвоюються організмом.
Бродіння лактози
Молочнокисле бродіння - основний процес при виробництві кисломолочних продуктів.
Бродіння – це анаеробний процес розкладу цукру під дією ферментів мікроорганізмів.
Всі види бродіння до утворення піровиноградної кислоти йдуть по одному й тому шляху (що і процес дихання).
На першій стадії молочний цукор під дією лактази (β – галактозидази) розпадається на моносахариди. Подальший процес описано вище.
Макроелементи
Переважають солі Na+ , K+, Cа2+, Mg2+ ; аніони: фосфати, цитрати, хлориди та ін.
Ca3(PO4)2, CaHPO4, Ca(H2PO4)2, NaCI, KCI, Mg3(C6H5O7)2.
Солі Са – мають велике значення для людини і для процесів переробки молока. Недостатня їх кількість обумовлює повільне сичужне звертання молока, надлишок – коагуляцію білків при стерилізації. Рівновага між ККФК і колоїдним фосфатом кальцію обумовлює стійкість колоїдної системи молока. Порушення цієї рівноваги спричиняє звертання молока при нагріванні.
Мікроелементи молока: Fe, Cu, Zn, Mn, I, Co.
Ферменти
Найбільше практичне значення мають оксидоредуктази і гідролази.
Виділено 20 ферментів які переходять у молоко з крові тварини і утворюються в клітинах молочної залози. Багато ферментів утворюються мікроорганізмами. Так, в молоко з крові переходять:
Оксидоредуктази – це анаеробні і аеробні дегідрогенази, пероксидаза, каталаза.
Анаеробні дегідрогенази накопичуються в молоці при розмноженні в ньому бактерій. Із збільшенням бактерій активність їх зростає. З допомогою редуктазної проби на молокозаводах установлюють бактеріальне забруднення молока (за часом знебарвлення (відновлення) метиленового синього).
Анаеробні дегідрогенази мають велике значення у процесіах молочнокислого і спиртового бродіння (див.Схему) Це зокрема піруватдегідрогеназа, алкогольдегідрогеназа.
Інші ферменти переважно виробляються молочною залозою.
Визначення активності каталази використовують для контролю молока одержаного від хворих тварин (її більше).
Гідролітичні ферменти – прискорюють розклад жирів, ВВ, білків на прості сполуки і воду.
Це – ліпаза, яка визиває прогіркання молока. Інактивується при +80°С, бактеріальна при 90° С.
Фосфатаза інактивується при 700 С і використовується для контролю за пастеризацією, лактаза (молочна залоза не виробляє), амілаза, лізоцим (розщеплює бактеріальні стінки), протеази.
При виробництві сирів для звертання молока застосовують протеолітичний фермент – ренін, а також бактеріальні протеази.
Вітаміни.
А (ретинол) 0,025 мг% і каротину 0,015 мг%. Більш багате молоко літньо-осіннього періоду, масло з цього молока в 4 рази багатше на вітамін А, ніж зимове. У молозиві його в 10-12 раз > ніж в молоці. При пастеризації, стерилізації не руйнується. Зберігання при світлі зменшує кількість вітаміну на 24%.
Д (кальциферол). Регулює фосфорно – кальцієвий обмін в організмі. Утворюється в організмі з стеринів під дією УФ. При нестачі – рахіт. Влітку у молоці його в 5-8 разів більше ніж узимку.
Е (токоферол) зберігає жири від окиснення, синтезується лише в рослинах. Вітамін К синтезується рослинами і мікрофлорою кишківника.
Водорозчинні вітаміни
В1 (тіамін) в основному синтезується мікрофлорою рубця, стерилізація молока знижує його вміст на 10-25%.
В2 (рибофлавін) жовто-зелений пігмент, який видно в сироватці, синтезується мікрофлорою кишківника. При зберіганні продукту на світлі втрачається 45% вітаміну.
РР (нікотинова кислота). В молоці мало, але багато триптофану, з якого в організмі синтезується вітамін РР.
В12 (кобаламін) – в організмі не синтезується, синтезується мікроорганізмами (у промисловості добувають цим способом).
С – втрати при пастеризації до 30%. При зберіганні втрачається 50-75%.
В6 (піридоксин), В3 (пантотенова кислота), Н (біотин), фолієва кислота входять в склад коферментів.
Нестача їх в молоці навесні може бути причиною поганого зброджування бактеріальними заквасками (так як вітаміни необхідні для росту бактерій і дріжджів).
У молоці присутні гази СО2 (50-70%), О2 – 5-10%, N – 20-30%.
Пігменти: каротин, лактофлавін (жовто-зелений пігмент сироватки), кількість їх залежить від сезону.
Сторонні хімічні речовини:
Антибіотики порушують сичужне звертання молока, тому контролюється їх вміст, як і пестицидів.
Солі важких металів, радіонукліди, рослинні отрути.