Разработени теми за изпит

3.Белтъчни вещества-класификация и номенклатура.Казеин. Белтъчините в млякото са една от най-важните му съставки. Белтъчините изпълняват в организма различни функции, необходими са за нормалното развитие на новороденото, имат голямо значение при храненето на човека, играят главна роля в структурата и функциите на клетката, влизат в състава на хормоните и ензимите, които регулират обмяната на веществата. Белтъчините, постъпващи в организма чрез растителните и животинските храни, се разграждат до аминокиселини, от които се синтезират белтъчини, специфични за организма. В кравето мляко се съдържат от 2,9 до 4% белтъчни вещества. Една четвърт от сухото вещество и една трета от сухия безмаслен остатък на кравето мляко се падат на белтъчините. В млякото е установена цяла система от белтъчини. В неговия състав влизат три групи белтъчини. Към първата основна група се отнасят казеините: αs1-, αs2-, β- и κ- казеина и техните фрагменти. Втората група е представена от суроватъчните белтъчини: β-лактоглобулин, α-лактоалбумин, имуноглобулините и албумина на кръвния серум. Към тази група се отнасят лактоферина и някои други, наречени минорни белтъчини.Третата група включва белтъчините от обвивката на маслените клъбца, която заема едва около 1 % от всички белтъчини. Казеинът е основния белтък в млякото. Неговото съдържание в кравето мляко варира от 2,1 до 2,9 %.Очистеният казеин, отделен от млякото с помощта на оцетна киселина представлява бял аморфен прах без вкус и миризма, практически неразтворим във вода, разтворим в слаби разтвори на основи и соли на алкалните и алкалоземните метали, и минерални киселини. Той може да бъзе разделен на фракции, различаващи се по състав и свойства. αs1-казеин. Фракциите от това семейство (генетични варианти A, B,C, D, E, F, G, H) заема до 40% от казеина в кравето мляко и се състои от един по-голям (главен), и един по-малък компонент. И двата компонента имат една и съща първична структура като се различават само по степента си на фосфорилиране. αs2-Cn. Групата на αs2-Cn (генетични варианти A, B, C, D, E) заема до 10 % от казеина в млякото и се състои от 2 главни и няколко малки компонента, различаващи се по степента на фосфорилиране.Преобладаващите форми на тази фракция в кравето мляко съдържат една вътрешномолекулна дисулфидна връзка. β-CN. β-казеинът (генетични варианти A1, A2, A3, B, C, D, E, F, G,H1, Н2, I) заема до 45 % от казеина в кравето мляко е сложен комплекс, поради действието на плазмина, което води до формирането на γ1-, γ2- и γ3-CN, които всъщност са фрагменти от β-казеина. κ-CN. κ-казеинът (генетични варианти A, B, C, D, E, F1, F2, G1, G2, H,I, J) е стабилен в присъствие на калциеви йони и играе важна роля за стабилността на казеина. Той заема около 9 % от общото съдържание на казеин. κ-казеинът се състои от главен свободен от въглехидрати компонент и 6 малки компонента. В разтвор казеинът има редица свободни функционални групи, които определят неговия заряд, взаимодействие с водата (хидрофилни свойства) и способност да встъпва в химични реакции. При pH 6,6 на прясното мляко казеинът има отрицателен заряд.Равенството на положителните и отрицателните заряди (изоелектрично състояние) настъпва в кисела среда при pH 4,6÷4,7. В казеина преобладават дикарбоновите киселини. Отрицателният заряд и киселинните свойства на казеина се усилват и от хидроксилните групи на фосфорната киселина. Казеинът като всеки белтък съдържа едновременно NH2 и COOH групи и проявява амфотерни свойства. Свободните карбоксилни на дикарбоновите аминокиселини и хидроксилните групи на фосфорната киселина лесно взаимодействат със солите на алкалните и алкалоземните метали (Ca, Mg, K, Na), образувайки казеинати. 4.Суроватъчни белтъчини и небелтъчни азотни съединения. Това са белтъчините, които остават в серума (суроватката) след коагулацията на млякото и отделянето на казеина. Заемат около 15÷22% от общото количество на белтъчините. Към тях се отнася β-лактоглобулинът,α-лактоалбуминът, албуминът на кръвния серум, имуноглобулините, белтъчно-лецитиновата обвивка и лактоферинът. В различните видове мляко те са представени в различно количество:
Краве мляко – 0,5÷0,6%; Биволско мляко – 0,4÷0,8%
Козе мляко – 0,5÷0.6%; Овче мляко – 1,0÷1,2%
При загряване на млякото те се пресичат (денатурират). Този процес започва още при 40°С и е изразен най-добре при температура над 60°С. β-лактоглобулин (β-LG). На него се падат 50÷54 % от общия дял на суроватъчните белтъчини (7÷12 % от общия белтък). Установена е първичната структура и са идентифицирани 11 генетични варианта на β-лактоглобулина: A, B, C, D, E, F, G, H, I, J W. При пастьоризация на млякото той се денатурира, пресича се като образува комплекс с κ-казеина и има силно изразени хидрофилни свойства. Подобрява консистенцията на киселото мляко, но влошава подсирваемата способност на β-лактоглобулин-κ-казеиновия компликс.Съдържа най-голямо количество от незаменимата аминокиселина триптофан, която при загряване на млякото му придава вкус на варено. α-лактоалбумин (α-LА). Заема второ място в суроватъчните белтъчини – 20÷25% (2÷5% от общия белтък). В млякото е финодиспергиран (размер на частиците 15÷20 nm). Той не коагулира в изоелектричната точка на казеина и не се подсирва под действието на сирищния ензим. Неговата молекула се състои от една полипептидна верига, състояща се от 123 аминокиселинни остатъка и съдържаща 4 дисулфидни (-S-S-) връзки. α-лактоалбуминът е устойчив на нагряване.Той е най-термоустойчивата част на суроватъчните белтъчини. Серумен албумин. Серумният албумин на кръвния серум се среща във всички телесни тъкани и секрети. Той заема 8% от суроватъчните белтъчини (1,5% от общия белтък). Имуноглобулини (Ig). В нормалното мляко имуноглобулините се съдържат в малко количество – около 1% от общия белтък и около 6% от суроватъчните белтъчини, но в коластрата те са основната част (до 90%) от тях. Имуноглобулините обединяват група от високомолекулярни гликопротеиди, изпълняващи функцията на антитела. Антителата се образуват в организма при попадането в него на чуждотелни белтъчини (антигени). Имуноглобулините в млякото имат ясно изразени свойства на аглутинация – слепване с микроорганизмите и други чуждотелни клетки, а също и маслени клъбца. Имуноглобулините в коластрата предават пасивния имунитет от майката на новороденото, като създават и локална защитна реакция срещу E. coli в храносмилателния канал. Лактоферин (LF). Лактоферинът или лактотрансферинът е белтък съдържащ желязо. Неговият произход е от млечната жлеза и се открива в млякото на много видове. Ролята на лактоферина на първо място е защита от инфекции и възпаление. Белтъчини от обвивката на маслените клъбца. Към тях се отнасят белтъчините, структурни елементи на обвивката на маслените клъбца,които поддържат стабилността им по време на технологичната обработка.Те могат да са здраво свързани с вътрешната обвивка на липидния слой, да я пронизват или да са разположени на повърхността на обвивката. Като правило тези белтъчини са гликопротеиди с молекулна маса от 15 000 до240 000, съдържащи 15÷50% въглехидрати, характеризиращи се с различна разтворимост във вода. Някои от тях имат свойства на ензими. Наред с белтъчните вещества млякото съдържа голям брой азотни съединения с небелтъчен характер. Пептиди и свободни аминокиселини. От всички небелтъчни азотни съединения свободните аминокиселини са с най-голямо значение за млекопреработването като източник на азот при развитието на млечнокиселите бактерии в закваските и млечните продукти. Пептидите и свободните аминокиселини са промеждутъчни продукти при азотната обмяна. Урея. Тя е основен краен продукт от азотната обмяна при преживните животни. Нормалното и съдържание в кръвта и млякото е 0,015÷0,030 %. При постъпване на излишни количества белтъчини и други азотни вещества с дажбата на животните нивото на уреята кръвта и млякото се увеличава. Креатин, креатинин и амоняк. Общото количество на креатин и креатинин в млякото е 0,025÷0,045 %. В прясното мляко съдържанието на амоняк е ниско (0,003÷0,010 %), но то може да се повиши при съхранението му в резултат на развитието на странична микрофлора. Оротова, пикочна и хипурова киселини. Специфична особеност на млякото от преживните животни е високото съдържание на оротова киселина, образувана при синтеза на пиримидиновите азотни основи (урацил, цитозин и тирамин). В кравето овчето мляко количеството на оротовата киселина достига до 0,02÷0,08 %, а в овчето и до 0,030 %,докато при останалите видове – 0,002÷0,003 %. 5.Липиди в млякото. Липиди – това е общото наименование на мазнините и мастноподобните вещества, притежаващи еднакви физико-химични свойства. Липидите не се разтварят във вода, но се разтварят добре в органични разтворители (етер, хлороформ, ацетон и др.) Към тях се отнасят неутралните мазнини, фосфолипидите (лецитин, кефалин,сфингомиелин и др.), гликолипидите (цереброзиди и др.), стерините и др. Млечна мазнина. Съдържанието на млечна мазнина в кравето мляко се колебае от 2,8 до 4,5 %, като при някои породи (джерсей) може да стигне до по-високи стойности (до 6 %). На първо място млечната мазнина е източник на енергия. Млечната мазнина се усвоява значително по лесно от другите мазнини. Тя е ценна със средноверижните и незаменимите си мастни киселини,мастноразтворимите витамини А, D и Е. Важно свойство на млечната мазнина е приятния вкус, който не притежава никоя друга мазнина. Чистата мазнина е смес от триглицериди, които достигат до 98÷99% от общата и маса. Глицеридите са сложни естери на тривалентния алкохол глицерин и мастните (монокарбоновите) киселини. Мастните киселини са основната част на триглицеридите и заемат 85 % от общата маса на млечната мазнина. Те са органични съединения, съдържащи алкилен остатък и функционална карбоксилна група с обща формула R-COOH. За температура на топене на мазнината се счита температурата, при която тя преминава в течно състояние и става напълно прозрачна. Млечната мазнина е смес от триглицериди с различна температура на топене, поради което тя преминава постепенно в течно състояние, т.е. няма рязко изразено температурно топене. Температурата на втвърдяване е температурата, при която мазнината придобива твърда консистенция. Осапунително число. Изразява се с количеството калиева основа,необходимо за осапунване на глицеридите и неутрализиране на свободните мастни киселини в 1g мазнина. Йодно число. Показва съдържанието на ненаситените мастни киселини в мазнината. Изразява се с грамовете йод, присъединен към 100 g мазнина. Райхерт-Майслерово число. Изразява съдържанието в 5 g млечна мазнина на нискомолекулните мастни киселини (маслена, капронова),способни да се разтварят във вода и изпаряват при нагряване. Число на Поленски. Изразява съдържанието в 5 g млечна мазнина на нискомолекулните летливи, неразтворими във вода мастни киселини. Киселинно число. Показва количеството (mg) калиева основа,необходимо за неутрализиране на свободните мастни киселини,съдържащи се в 1 g мазнина. Фосфолипиди. Фосфолипидите се отнасят към мастноподобните вещества, които съдържат фосфорна киселина в качеството на естерен компонент. Неосапунващите се липиди (стерини, мастноразтворими витамини,пигменти и въглеводороди) се отнасят към съпътстващите млечната мазнина вещества. Основно те са разтворени в мазнината, частично влизат в състава на липидната обвивка на маслените клъбца и само незначителна част от тях се намира в плазмата под формата на липопротеидни частици. Стерините са типични вещества, съпътстващи животинските и растителните мазнини. Холестеринът се намира главно в свободно състояние и само една малка част от него (5÷10%) е във вид на естери на мастните киселини. 6.Въглехидрати в млякото. В млякото се съдържат монозахариди (глюкоза, галактоза и др.) и техни производни, дизахарида лактоза и по-сложни олигозахариди. Съдържанието на лактозата в млякото е сравнително постоянно през лактационния период и варира в сравнително тесни граници от 4,5 до 5,2%. Нейното съдържание зависи от индивидуалните особености и физиологичното състояние на животните. Лактоза