Коровье молоко примерно на 86–88 процентов состоит из воды. Остальную массу образуют молочный сахар лактоза, жир, белки, минеральные вещества, витамины, ферменты и множество компонентов в малых количествах. Это не простой раствор: жир находится в виде капель, белки образуют коллоидные частицы, а лактоза и часть солей растворены в воде.
Примерные пропорции
Состав сырого коровьего молока меняется в зависимости от породы, кормления, стадии лактации и сезона. Типичные диапазоны таковы: 3,6–4,5 процента жира, 3,2–3,5 процента белка, 4,9–5 процентов лактозы, около 0,7 процента минерального остатка и 86–88 процентов воды. У магазинного продукта долю жира стандартизируют, поэтому на упаковке указывают 0,5, 1,5, 2,5, 3,2 процента или другое значение.
Проценты на этикетке обозначают массовую долю жира, а не «степень натуральности». Обезжиренное молоко сохраняет воду, лактозу и большую часть белка, но содержит меньше жира и жирорастворимых веществ. Сухое молоко получают удалением большей части воды, после восстановления соотношения компонентов приближаются к исходному продукту.
Вода как основа
В водной фазе растворены лактоза, некоторые белки, соли и водорастворимые витамины. Вода позволяет молоку переносить питательные вещества от организма матери к детёнышу. Из-за её высокой доли свежее молоко является благоприятной средой для микроорганизмов, поэтому требует охлаждения и термической обработки.
При замораживании вода образует кристаллы и может временно разделить эмульсию. После оттаивания вкус обычно сохраняется, но текстура бывает неоднородной. Кипячение испаряет часть воды и концентрирует сухие вещества, а длительное нагревание меняет вкус и цвет вследствие реакций белков и сахаров.
Молочный жир
Жир собран в микроскопические шарики, окружённые мембраной. В нём преобладают триглицериды, также присутствуют фосфолипиды, холестерин и жирорастворимые витамины. Плотность жировых капель ниже плотности водной фазы, поэтому в необработанном молоке сливки постепенно поднимаются вверх.
Гомогенизация дробит крупные капли на множество мелких, и сливочный слой почти не отделяется. Процесс не добавляет жир и не превращает его в другое вещество. Пастеризация решает иную задачу – снижает количество опасных микроорганизмов с помощью контролируемого нагревания.
Белки: казеин и сывороточная часть
Около четырёх пятых молочного белка приходится на казеины. Они объединены с кальцием и фосфатом в частицы, называемые мицеллами. Именно рассеяние света жировыми каплями и белковыми частицами объясняет, почему молоко белое.
Оставшаяся часть – сывороточные белки, в том числе бета-лактоглобулин и альфа-лактальбумин. Когда при производстве сыра казеин сворачивается и образует сгусток, многие сывороточные белки остаются в жидкости. При сильном нагревании их структура меняется, поэтому на кипячёном молоке образуется плёнка.
Белок даёт незаменимые аминокислоты, но способен вызывать пищевую аллергию. Аллергия на белки молока отличается от непереносимости лактозы: в первом случае участвует иммунная система, во втором не хватает фермента для переваривания сахара.
Лактоза
Лактоза – основной углевод молока, состоящий из глюкозы и галактозы. Она менее сладкая, чем обычный столовый сахар. В тонкой кишке фермент лактаза расщепляет её на части, которые затем всасываются.
Если лактазы мало, нерасщеплённая лактоза поступает в толстую кишку. Бактерии ферментируют её с образованием газов, а приток воды может вызвать диарею. Симптомы и переносимое количество индивидуальны, о механизме подробнее рассказывает статья о непереносимости молока. В безлактозном продукте сахар не удалён полностью, а заранее расщеплён ферментом, поэтому вкус кажется слаще.
Минералы и витамины
Молоко содержит кальций, фосфор, калий, магний, натрий и другие элементы. Кальций и фосфат связаны с казеиновыми мицеллами и находятся в растворимой фазе. Их доступность зависит не от одного компонента, а от всего рациона и состояния пищеварения.
Из витаминов естественно присутствуют рибофлавин, витамин B12 и небольшие количества многих других. Содержание витаминов A и D зависит от жирности, кормления и обогащения продукта. Поэтому реальные цифры нужно смотреть на конкретной этикетке, а не переносить таблицу для цельного молока на любой пакет.
Что меняет переработка
Пастеризация уменьшает микробиологический риск и сравнительно мало влияет на основные питательные вещества. Ультрапастеризация использует более высокую температуру на короткое время, позволяя закрытой упаковке храниться дольше. Стерилизация воздействует сильнее и заметнее меняет вкус.
Сквашивание превращает часть лактозы в молочную кислоту. Кислота меняет заряд казеиновых частиц, и они образуют гель – так получаются простокваша и йогурт. При сыроделии свёртывание запускают кислотой, ферментами или их сочетанием, затем отделяют сыворотку.
Растительные напитки – не то же самое
Овсяные, миндальные и соевые напитки состоят из воды и переработанного растительного сырья. Их белок, жир, сахар и микронутриенты различаются. Некоторые продукты обогащают кальцием и витаминами, но одинаковый белый цвет не означает одинаковый состав. Сравнивать стоит порцию, белок, добавленный сахар, кальций, витамин D и список ингредиентов.
Споры о пользе не меняют химического определения: молоко остаётся сложной природной эмульсией. Возможные ограничения для разных людей разобраны отдельно в материале «Почему молоко может быть вредно?».
Почему состав меняется при хранении
Свет способен разрушать часть рибофлавина и изменять вкус, поэтому непрозрачная упаковка защищает продукт лучше прозрачной. Кислород участвует в окислении жира, а посторонние запахи могут переходить из холодильника после открытия. Плотно закрытая тара замедляет эти процессы, но не отменяет срок годности.
Кислый вкус возникает, когда микроорганизмы превращают лактозу в кислоту. Самопроизвольно скисшее магазинное молоко нельзя автоматически использовать как безопасную простоквашу: неизвестно, какие микробы размножились вместе с молочнокислыми. Для домашнего сквашивания берут пастеризованную основу, подходящую закваску, чистую посуду и контролируемую температуру.
Главное
Молоко – водная система, где одновременно присутствуют раствор, эмульсия и коллоид. Вода создаёт среду, лактоза служит углеводом, жир образует капли, казеин – мицеллы, а соли распределяются между частицами и раствором. Точные доли зависят от животного и обработки. Другие превращения веществ и технологий удобно изучать через маршруты знаний.
