Минеральные вещества молока
Минеральные вещества молока не только представляют большую ценность в питательном отношении, но также оказывают сильное влияние на физическое состояние и устойчивость молочных белков. Они влияют на вкусовые качества молока и иногда катализируют химические реакции, протекающие в молоке.
Минеральные вещества в молоке представлены в форме солей и при сжигании остаются в виде золы. Однако нельзя поставить знак равенства между минеральными веществами, солями и золой молока. Соли включают ионные компоненты, за исключением водородного иона и гидроксильных ионов. Итак, они включают металлы, неорганические радикалы кислот (например, фосфаты) и радикалы органических кислот (например, лактат). Даже белки можно рассматривать как соли, поскольку они несут суммарно отрицательный заряд и ассоциируются главным образом с катионами (например, кальция). При сжигании в муфельной печи органическая часть молока уничтожается, а некоторые минеральные вещества видоизменяются. Карбонаты, натрий и хлориды, могут испариться. Однако путем анализа золы можно получить приблизительное представление о составе минеральных веществ молока.
Главнейшие минеральные вещества в молоке и их примерное процентное содержание следующее: калий - 0,14; кальций - 0,12; хлор - 0,10; фосфор общий (как раствор, так и коллоидный) - 0,9; натрий - 0,05; сера - 0,02; магний - 0,01. Помимо этих веществ, молоко содержит небольшие количества цинка, железа, меди, йода, брома, фтора, бора, никеля, марганца, молибдена и кобальта плюс еще по крайней мере 13 микроэлементов, концентрация некоторых элементов в молоке зависит от поступления их в организм коров с кормом. Медь, железо и никель растворяются в молоке медленно, но они могут попасть туда из посуды и оборудования. С увеличением кислотности молока повышается тенденция к растворению цинка, олова и алюминия. Количество минеральных веществ в молоке не является постоянным. Например, по содержанию кальция были обнаружены достоверные различия в зависимости от географического положения и сезона, причем наименьшие концентрации отмечены в июле-августе.
Калий, натрий, хлор и сульфаты находятся в растворенном состоянии (в виде истинных растворов). Однако количество некоторых солей превышает уровень насыщения, и избыток представлен в виде коллоидных частиц, содержащих казеин, кальций, магний, фосфат и цитрат. Две трети кальция молока находится в коллоидной форме в виде казеината, фосфата и цитрата кальция. Фосфор находится в молоке в пяти типах соединений: неорганических солей (33%) и органических эфиров (7%) в растворе; неорганических солей (38,5%), белков (20%) и липидов (1,5%) в коллоидной дисперсии.
Безусловно, коллоидные растворы находятся в состоянии равновесия с истинными растворами солей, так что если в молоко добавить воды, то некоторая часть коллоидных соединений растворится. Изучение солевого состава молока затруднено состоянием динамического равновесия (переходом из ионного состояния в молекулярное, и наоборот) ионов солей молока. При кипячении и охлаждении молока происходит смещение баланса в солевой среде. Растворимость некоторых компонентов с повышением температуры возрастает, а фосфат кальция становится менее растворимым при более высокой температуре. По мере того, как молоко становится более концентрированным, фосфат кальция и цитрат кальция аккумулируются в коллоидной форме, выделяя из их солей водородные ионы и тем самым понижая рН. Обсуждается вопрос о добавлении фосфатов и цитратов в молоко для его стабилизации путем изменения ионного баланса. Добавление кислоты вызывает значительные сдвиги солевого баланса. При снижении рН кальций и фосфор освобождаются из коллоидных частиц до достижения величины, близкой к изоэлектрической точке (рН 4,7), когда они растворяются полностью.
В свежем молоке содержится значительное количество углекислого газа в растворенном состоянии (около 20 мг на 100 мл), но большая часть его быстро переходит в воздух. Остальная часть представлена в виде карбонатов и действует как кислота. Однако при обработке теплом и в вакууме удаляется, по существу, весь углекислый газ (СО2). Ввиду этого снижается титруемая кислотность (за исключением кислотности, обусловленной выделением Н+ из коллоидных соединений кальция и фосфора), и как рН, так и точка замерзания повышаются (меньше растворенных веществ в молоке).
Ионные компоненты молока, включая соли, обусловливают его буферные свойства, которые измеряются количеством кислоты или основания (число эквивалентов), которое необходимо добавить в 1 л для смещения рН на единицу. Основными компонентами молока, обладающими буферным действием, являются фосфаты, СО2, белки, цитраты и лактат.
Кальций
Молоко и молочные продукты дают около 75% всего пищевога кальция. Из других пищевых продуктов лишь зелень (овощи) имеют достаточные количества кальция для удовлетворения потребностей организма человека, причем кальций овощей усваивается не так легко, как кальций молока.
Кальций является необходимым и незаменимым питательным элементом с многообразными функциями. В теле взрослого человека содержится от 1,0 до 1,5 кг кальция. Около 99% кальция находится в скелете. Скелет служит как депо кальция, минерального вещества, которое осуществляет жизненно важные функции в свертывании крови, регуляции мышечной активности (включая сердечную мышцу) и нервной, возбудимости. У взрослого человека непрерывно образуется новая костная ткань, и непрерывно часть костной ткани реабсорбируется, причем в норме эти процессы находятся в равновесии, так что общая масса кости остается постоянной. В отличие от костей зубы не подвергаются полному циклу клеточного обновления. В период первичного образования зубов в детстве белки и минеральные вещества в пище должны быть в оптимальных количествах.
Количество кальция в пище, согласно рекомендуемым нормам, должно быть различным в зависимости от возраста и пола; для женщин оно колеблется в зависимости от беременности и лактации. Однако минимальный уровень потребности не установлен. Потребление кальция в мире колеблется в широких пределах. Рекомендуемые нормы кальция в питании (Recommended dietary allowances - RDA) в США приблизительно в 2 раза выше «предполагаемых практических норм» Организации по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО) при ООН. Суточная норма кальция в США для детей колеблется от 0,5 г в возрасте 2-6 месяцев до 1,2 г в 10-12-летнем возрасте. Юношам 13-19 лет необходимо кальция больше - 1,4, девушкам того же возраста меньше - 1,3 г. Норма кальция для взрослых равна 0,8 г, а беременным и кормящим женщинам рекомендуется соответственно 1,5 и 2 г.
Продолжительный дефицит кальция в пище детей может привести к тому, что они не достигнут роста, предопределенного генетическим потенциалом. У взрослых при этом часто возникает остеопороз - заболевание костей, при котором значительно снижается масса костей и они становятся хрупкими. В развитии этой болезни участвуют как эндокринные (гормональные), так и алиментарные факторы. Увеличение запасов кальция и состояние обмена можно улучшить повышением уровня кальция, потребляемого с пищей.
Всасывание кальция и жира взаимосвязаны. Нарушение всасывания одного из них нарушает всасывание другого. Было также доказано, что увеличение потребления кальция вызывает значительное снижение уровня холестерина в крови. Лактоза стимулирует всасывание кальция, магния, фосфора, бария и других минеральных веществ в желудочно-кишечном тракте.
Концентрация кальция в молоке остается постоянной, несмотря на колебания содержания его в кормах, поскольку корова может получить для синтеза молока кальций из скелетного депо в период дефицита в кормах. Однако есть данные, что варьирование концентрации кальция может быть достигнуто путем изменения рациона, что влияет на стабильность молочных продуктов*. Исследователи наблюдали снижение содержания кальция и фосфора в молоке при маститах.
Иногда выражают озабоченность по поводу снижения всасывания кальция при употреблении какао вследствие наличия щавелевой кислоты в нем. Щавелевая кислота нарушает ассимиляцию кальция в теле. Исследования, проведенные в университете штата Иллинойс, показали, что всасывание кальция не уменьшается при выпивании какао в количестве до 2 унций (56 г), что в 20 раз выше того количества, которое потребляется на душу населения в день в США.
Фосфор
Около 85% фосфора в теле человека связано с кальцием костей и зубов. Мышцы, мозг, нервная ткань и кровь также содержат значительные количества фосфора. Фосфор играет громадную роль в ферментативных реакциях, в которых освобождается необходимая для тела энергия, поскольку этот элемент используется для синтеза высокоэнергетических связей в аденозинтрифосфате (АТФ). В крови фосфор особенно нужен для сохранения кислотно-щелочного равновесия.
Молоко содержит кальций и фосфор в высшей степени благоприятном соотношении 1,2:1,0. Литр молока содержит около 0,9 г фосфора, что достаточно на сутки для детей и взрослых, за исключением подростков 13-19 лет и беременных и лактирующих женщин, которым необходимо 1,2 г. По-видимому, фосфор недефицитен в диетах, содержащих достаточное количество белка и кальция. Женское молоко содержит около 30% кальция и только 15% фосфора по сравнению с коровьим молоком. У очень маленьких грудных детей (до 2-недельного возраста) почки неспособны выделять избыток фосфора, всасываемого из коровьего молока, и фосфор аккумулируется в сыворотке крови, где соединяется с кальцием и вызывает тетанию.
Взаимосвязи минеральных веществ
Поскольку молоко содержит почти все необходимые для организма человека минеральные вещества (только железо и медь имеются в ограниченных количествах), оно служит прекрасным средством поддержания баланса минеральных веществ. Многие минеральные вещества принимают участие в процессах регуляции ферментативных реакций, уравновешивая кислотно-щелочное равновесие и облегчая перенос необходимых компонентов через клеточные мембраны. Особенно важное значение имеют магний и калий, действие которых противоположно действию кальция и натрия.
Витамины в молоке
Витамины - это вещества, которые находятся в низких концентрациях в растительных и животных тканях (включая молоко), необходимые для нормального протекания обменных процессов в организме. Каждый витамин регулирует специфическую реакцию. Человек должен получать витамины с пищей, хотя некоторые из них вырабатываются бактериями в желудочно-кишечном тракте или же в тканях.
При сепарировании молока жирорастворимые витамины отделяются от водорастворимых.
Количественное определение витаминов в молоке и молочных продуктах проводится тремя методами: биологическим (опыты скармливания животным тех или иных продуктов), микробиологическим (исследование роста бактерий) и химическим или физико-химическим.
Жирорастворимые витамины
В эту группу входят витамины A, D, Е и К. Содержание витамина А в молоке зависит от кормов и системы кормления. Провитамины А, или каротиноиды, в больших количествах имеются в зеленых кормах, особенно в листьях. Однако в процессе сушки (заготовка сена) и силосования имеют место значительные его потери. В связи с этим молоко в пастбищный период обычно содержит витамин А в более высоких концентрациях*. Обычно чем ближе цвет молока к натуральному, тем потенциально выше количество витамина А в грубых и сочных кормах. Скармливание токоферола (витамина Е) улучшает ассимиляцию и усвоение каротина, вероятно, вследствие того, что витамин Е обладает антиоксидантными свойствами. Летнее молоко, согласно некоторым оценкам, содержит в 1,6 раза больше витамина А, чем зимнее.
Коровы различаются по способности превращать каротиноиды в витамин А. В организме животных гернзейской и джерсейской пород, например, относительно меньшее количество каротина превращается в витамин А (около 60%), чем у животных голштинской и айширской пород (приблизительно 80%). Превращение каротина в витамин А у молочных коров происходит в стенке тонкого кишечника. В организме человека b-каротин легко превращается в витамин А.
Желтый цвет сливочного масла обусловлен наличием в нем каротиноидов. Количество неактивных каротиноидов колеблется в молоке от 5 до 25%.
Телята моложе двух недель, по-видимому, не обладают способностью к превращению каротина в витамин А. До 4-месячного возраста превращение каротиноидов в витамин А в организме телят также осуществляется неэффективно.
Количество витамина А в молоке пропорционально содержанию жира, но есть данные, что каротиноиды и витамин А находятся как на мембране жировых шариков, так и в форме комплексов с белками.
Большинство исследователей сообщают, что нормальные процессы обработки, такие, как пастеризация, сгущение, стерилизация и высушивание, снижают содержание витамина А или каротина в молоке незначительно. Однако длительное кипячение в воздушной среде приводит к снижению активности витамина.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и другие учреждения рекомендуют добавление витаминов в регенерированные молочные продукты, используемые в качестве заменителей свежего молока. Этого можно достигнуть путем: 1) гомогенизации кокосового жира - растворителя и носителя синтетического витамина А-пальмитата (и витамина D) в сгущенном молоке до высушивания или же 2) добавления сухих шариков носителя витамина А-пальмитата (и витамина D) в сухое молоко непосредственно перед упаковкой и тщательным перемешиванием.
Витамин А в обогащенном снятом молоке вскоре теряет свою активность, поскольку он уже не защищен жиром, как в цельном молоке. Защита от света уменьшает степень разложения, как и добавление антиоксиданта, которое пока еще не разрешено законом.
Несколько структурно родственных соединений обладают активностью витамина D. Они могут образовываться под действием ультрафиолетового облучения из некоторых провитаминных стероидов. Если облучение продолжается слишком долго, витаминная активность пропадает. Двумя основными формами витамина, которые имеются в молоке, являются витамин D2 (кальциферол), получаемый при облучении эргостерина, который содержится в растениях и грибах, и витамин D3, вырабатываемый при облучении 7-дегидрохолестерина, который имеется в организме высших животных и человека. Хотя в очищенном состоянии ни одно из этих соединений не является стойким на воздухе и при нагревании, растворы в масле и дисперсии в молоке хранятся превосходно. Для определения активности витаминов необходимо применить биологическую пробу.
Основная функция витамина D заключается в облегчении всасывания и транспорта кальция через стенку кишечника. Вследствие этого дефицит витамина D приводит к рахиту у детей и остеомаляции у взрослых людей. Оба заболевания проявляются в виде размягчения и деформации костей.
Содержание витамина D в молоке, так же как и во всех естественных пищевых продуктах, низкое. Количество витамина D связано с жирностью молока и зависит как от состава рациона, так и от облучения животных солнечными лучами. Вполне понятно, почему молоко было выбрано в качестве продукта, который обогащают витамином D, поскольку именно оно доставляет человеку основную часть алиментарного кальция и фосфора. Обычно его содержание доводят до 400 ИЕ на 1 л молока, то есть до уровня, предусмотренного нормами в сутки для детей, подростков, взрослых, беременных и кормящих женщин. Обычно в молоко добавляют концентраты витамина D (облученного эргостерола или концентраты из рыбьего жира), хотя того же эффекта можно достичь путем скармливания животным веществ, богатых витамином (например, облученных дрожжей), или же облучением молока.
Молоко, содержащее даже небольшие количества жира, может быть существенно активировано в отношении витамина D. Вероятно, провитамин стерин связан с белком.
Е-витаминную активность проявляет группа веществ, известных под названием токоферолов. Из четырех хорошо изученных соединений альфа-токоферол обладает наиболее высокой активностью. Точная роль этого жирорастворимого витамина неизвестна, но очевидно, что, будучи биологическим антиоксидантом, он участвует в процессе дыхания. Дефицит витамина Е у крыс приводит к расстройству функций воспроизведения. Однако у взрослых людей никогда не наблюдали дефицита витамина Е.
Молоко содержит витамин Е в относительно небольших количествах, почти исключительно в альфа-форме, которая избирательно всасывается в организме млекопитающих и откладывается в их тканях. Количество витамина Е в молоке составляет в среднем менее 1 мг/л, в то время как, согласно нормам США, суточная потребность взрослого человека составляет 20-30 мг. Летнее молоко содержит почти в 2 раза выше токоферола, чем зимнее, ввиду того что состав рациона оказывает большое влияние на него. В одном исследовании эффективность перехода витамина Е из кормов в молоко была низкой - всего около 2%. При скармливании альфа-токоферола коровам молоко реже обладает прогорклым вкусом, зависящим от наличия меди. При окислении молочного жира с переходом привкуса от металлического до рыбного происходит интенсивное разрушение витамина Е. Теряются также витамин А и каротин. Альфа-токоферол не разрушается под действием технологических процессов, применяемых при переработке молока.
Основная роль витамина К заключается в регуляции и поддерживании нормальной концентрации протромбина в крови. Дефицит витамина К возникает главным образом у новорожденных до появления кишечной микрофлоры, которая синтезирует витамин К. Хотя продукты животного происхождения, включая молоко, содержат мало витамина К, кишечная микрофлора обычно синтезирует достаточное его количество для жизнедеятельности животного организма.
Водорастворимые витамины
Эта группа включает витамины комплекса В и витамин С. Витамины группы В синтезируются микрофлорой рубца в том отделе пищеварительного тракта, откуда они легко могут абсорбироваться в кровеносную систему. Количественное содержание их в молоке, следовательно, не зависит от количеств, поступивших в организм с кормами. Концентрации тиамина, рибофлавина, витамина В6, биотина, а также пантотеновой, никотиновой и фолиевой кислот выше в рубцовой жидкости, чем в кормах, поедаемых коровой. Никотиновая кислота синтезируется также в тканях животных из триптофана. Инозитол, по-видимому, синтезируется в рубце. Синтез тиамина и рибофлавина у телят начинается вскоре после перевода на грубые и сочные корма.
Тиамин (витамин В1) необходим для обмена веществ у всех животных. В фосфорилированном виде он является коферментом, проявляющим активность в нескольких биохимических реакциях межуточного обмена углеводов. В теле депонируется небольшое количество тиамина, которого достаточно лишь на несколько недель. Он широко распространен в кормах и пищевых продуктах; особенно его много в молоке. В 1 л молока содержится 30-40% суточной потребности в тиамине подростка 10 лет (то есть около 0,4 мг из 1,0-1,5 рекомендуемой нормы). Для детей младшего возраста и младенцев рекомендуются, меньшие дозы тиамина (0,6-1,1 мг и 0,2-0,5 мг соответственно). Тиамин частично разрушается при нагревании, хотя потери при высокотемпературной кратковременной ультрапастеризации составляют менее 5%. При стерилизации в банках, например, сгущенного молока, потери витаминной активности доходят до 20-60%. Современные процессы сушки позволяют сохранить большую часть тиаминной активности. Большинство видов бактерий, используемых при изготовлении молочнокислых продуктов, потребляют тиамин, особенно в первые часы инкубации. Некоторые бактерии образуют значительные количества витамина на более поздних стадиях этого процесса.
В 1933 г. несколько исследователей отметили положительное влияние водорастворимого экстракта желтого цвета, полученного из некоторых пищевых продуктов, на рост. В зависимости от источника они были названы лактофлавином, овофлавином, гепатофлавином, вердофлавином и урофлавином, но их биологическая активность, как было доказано позже, принадлежит одному веществу - рибофлавину. Зеленовато-желтый цвет молочной сыворотке придает именно рибофлавин. Витамин относительно устойчив к нагреванию в нейтральных и кислых продуктах, но высокочувствителен к свету, особенно при высоких рН и высокой температуре. Пигмент в шоколадном молоке защищает рибофлавин от разрушения.
Рибофлавин является составной частью двух коферментов, которые жизненно важны для обмена глюкозы, жирных кислот, аминокислот и пуринов у человека и животных. Дефицит рибофлавина у человека проявляется в виде изъязвлений кожи, особенно вокруг рта и глаз. Молоко, снятое молоко и молочная сыворотка являются богатыми источниками рибофлавина. В 1 л молока содержится 85-140% суточной нормы рибофлавина, принятой для взрослых людей в США, где 40-50% общей потребности в рибофлавине удовлетворяется за счет молока. Содержание рибофлавина в молоке особенно высоко весной и летом. Влияние смены рациона коров на содержание рибофлавина, по-видимому, лишь косвенное и осуществляется через микрофлору рубца. Джерсейские и гернзейские коровы секретируют с молоком на 25-30% рибофлавина больше, чем животные айрширской и голштинской пород, а молозиво содержит его в 2-4 раза больше, чем молоко в последующие стадии лактации.
Рибофлавин влияет на прогоркание молока под действием света - процесс, в котором участвует метионин и требуется кислород. При скисании молока некоторые бактериальные культуры используют рибофлавин, особенно в начале инкубации. Иногда в процессе дальнейшей инкубации они синтезируют рибофлавин.
Ксантиноксидаза, содержащая рибофлавин, является частью липопротеинового комплекса молока. Этот комплекс состоит из фосфолипидов, нуклеиновой кислоты и ферментов и абсорбируется на поверхности жировых шариков свежего молока. В 1 л молока содержится около 120 мг ксантиноксидазы.
Другой витамин группы В, имеющий большое значение в тканевом дыхании, - никотиновая кислота (ниацин). Никотинамид тесно связан с активной формой этого витамина. Дефицит никотиновой кислоты приводит к возникновению пеллагры - болезни, которая когда-то служила причиной смерти тысяч людей. Никотинамид является составной частью двух важных коферментов - НАД и НАДФ, которые участвуют в гликолитическом цикле и цикле лимонной кислоты, а также в распаде жирных кислот.
Хотя 1 л молока содержит лишь около 5% ниацина от суточной потребности человека (13-20 мг), оно тем не менее принадлежит к важнейшим антипелларгическим пищевым продуктам, так как: 1) имеющийся в молоке ниацин доступен полностью, в то время как во многих других продуктах он находится в связанном состоянии и 2) молоко является прекрасным источником триптофана, который может быть использован организмом человека для синтеза ниацина (60 мг триптофана эквивалентно 1 мг ниацина).
По содержанию ниацина в молоке больших различий, связанных с типом кормления, породой или стадией лактации, нет. Витамин устойчив к нагреванию и солнечному свету. При скисании молока и изготовлении сыров большинство видов бактерий используют ниацин в начальной стадии роста, но начинают синтезировать и выделять его в более поздние периоды.
Витамин В6 необходим в метаболизме жирных кислот и незаменимых аминокислот, поскольку он участвует в переаминировании - переносе аминного азота из одной аминокислоты на кетоаналог другой. Витамин В6 имеет три формы - пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Суточная норма для взрослых составляет 1-2 мг (США), а в 1 л молока содержится около 0,5 мг.
Весьма вероятно, что изменения состава рубцовой микрофлоры приводят к повышению концентрации витамина В6, явление, часто наблюдаемое весной и в начале лета. Порода животных, по-видимому, не оказывает влияния на содержание витамина В6 в молоке. При пастеризации витаминная активность существенно не изменяется, но при стерилизации может разрушиться около 50% витамина В6. Под действием света разлагается незначительно.
Пантотеновая кислота является частью кофермента А, играющего жизненно важную роль в обмене углеводов, жирных кислот и азотистых соединений. У человека симптомы его недостаточности не наблюдались. Суточная потребность человека в пантотеновой кислоте была оценена в 10 мг, а молоко содержит около 3 мг в 1 л. На содержание в молоке, по всей видимости, не оказывает влияния ни порода животных, ни состав рациона. Небольшое разрушение витамина отмечается при пастеризации, стерилизации, высушивании и длительном воздействии солнечного света.
Холин нужен всем животным в сравнительно больших количествах, главным образом в синтезе лецитина и сфингомиелина. Около половины холина в молоке находится в водном растворе. Остальная часть связана главным образом с фосфолипидами. В 1 л молока содержится немногим более 100 мг холина, а суточная потребность взрослого человека на смешанной диете оценивается в пределах от 130 до 600 мг. В США нормы холина официально не установлены. Нагревание почти не оказывает влияния на холин.
Молоко является надежным источником биотина и является одним из продуктов, из которых первоначально этот витамин был выделен. Средняя концентрация биотина в молоке составляет 29 мг на 1 л, что равно 20% суточной потребности человека. Бактерии кишечника вырабатывают биотин, за исключением случаев, когда на них неблагоприятно влияют сульфамидные препараты и, возможно, антибиотики. Авидин сырых яиц связывает биотин, инактивируя его. При пастеризации или стерилизации молока разрушается не более 10-15% биотина.
Фолиевая кислота (птероилглутаминовая кислота) необходима организму человека для нормального образования эритроцитов. Она активна также в соединении с другими молекулами. Молоко является относительно бедным источником этого соединения.
Витамин В12 обладает наиболее сложной структурой из всех известных витаминов и является единственным витамином, имеющим в своем составе металл (кобальт). Молоко содержит около 4 мкг на 1 л, или же около 65-80% нормы, рекомендуемой в США для взрослых. Он обладает высокой устойчивостью к термической обработке - высокотемпературной кратковременной или ультравысокотемпературной, но неустойчив к стерилизации в банках, например сгущенного молока. Удаление воздуха способствует стабилизации витамина в молоке.
Цинга является болезнью, которая возникает при дефиците аскорбиновой кислоты (витамина С). Тысячелетиями эта болезнь уносила огромное число жизней моряков, которые находились в море длительное время. В XVI в. цитрусовые были признаны эффективным средством предупреждения или лечении цинги. Витамин С необходим для образования и функционирования внутриклеточных структур, таких, как коллаген соединительной ткани и матрикс костей, хрящи и дентин.
В свежевыдоенном молоке витамин С находится в восстановленной форме, в виде L-аскорбиновой кислоты. Далее происходит медленное окисление витамина С, темпы которого зависят от освещенности, содержания меди и температуры. Первый продукт окисления, дегидро-L-acкорбиновая кислота, обладает биологической активностью. Эту реакцию, которая является обратимой, катализирует медь. Дальнейшее окисление до дикето-L-глюконовой кислоты инактивирует витамин С, и на этой стадии реакция является необратимой. Свежее некипяченое молоко содержит в среднем около 20 мг витамина С в 1 л. Однако дегидроаскорбиновая кислота полностью окисляется в процессе нагревания при высокотемпературной кратковременной пастеризации и к моменту поступления молока потребителю активна только часть (25-50%) витамина.
Иногда содержание витамина еще меньше, что зависит от способа первичной обработки. При вакуумной обработке удаляется кислород и замедляется разложение витамина С. Суточная норма для взрослого человека в США равна 40-60 мг. Следовательно, молоко доставит 20% или менее требуемого витамина С, если человек будет выпивать ежедневно по 1 л. Коровы не нуждаются в поступлении витамина С извне, поскольку в их организме синтез аскорбиновой кислоты происходит в тканях, особенно в печени. Рубцовые бактерии разлагают витамин. Количество витамина С в молоке может быть увеличено внутривенными инъекциями аскорбиновой кислоты.
По-видимому, содержание витамина С в молоке практически не зависит от рациона. Однако при хранении молока витамин С более устойчив, если коровы получали зеленый корм, силос или пастбищный корм, а не сено. Можно предположить, что при кормлении силосом или пастбищной травой в молоке содержится больше антиоксидантов. Ферментация молока увеличивает стойкость витамина С, вероятно, вследствие уменьшения количества кислорода и увеличения содержания кислот. В таких условиях витамин С становится более устойчивым.
В созревшем сыре витамина С содержится мало или же его нет совсем. Диспергирование воздуха в мороженое в процессе замораживания, по-видимому, способствует окислению витамина С. Ни добавление в больших количествах витамина С в молоко, ни полное и быстрое eго окисление не замедляют или не предотвращают окислительного прогоркания. В окислении аскорбиновой кислоты участвует рибофлавин, удаление которого предотвращает реакцию.
Гипервитаминоз
Американцы являются привилегированной в отношении питания нацией, и все же они ежегодно расходуют дополнительно миллионы долларов на витамины. Гипервитаминоз А проявляется в виде специфического хорошо известного синдрома. Ежедневный прием 50000 ИЕ витамина А в течение нескольких недель приводит к возникновению клинических симптомов. Симптомы включают появление твердых шишек на конечностях и кортикальное утолщение костей под ними. У некоторых пациентов появляются трещины на губах, выпадают волосы, наблюдается сухость кожи, желтуха и увеличение печени.
Токсикоз витамина D (гиперкальцемия) у детей может возникнуть при ежедневном приеме по 4000 ИЕ. Токсический эффект на взрослых проявляется при приеме по 100000 ИЕ ежедневно в течение нескольких месяцев. Это значительно выше, чем можно получить с молоком и молочными продуктами, обогащенными витаминами А и D.
Каких-либо отрицательных последствий приема больших количеств; водорастворимых витаминов нет или же они незначительны, поскольку избыток витаминов быстро выводится из организма. Исключением является фолиевая кислота, симптомы гипертрофии которой напоминают злокачественную (пернициозную) анемию.