Autor: Zdravko Šumić
Mentor: prof. dr Spasenija Milanović
U odnosu na sadržaj masti, proteina i laktoze, mineralne materije se nalaze u znatno manjoj količini. Međutim, njihova važnost u ishrani, njihov značaj za fizičko-hemijsku ravnotežu koloidnog sistema mlijeka i tehnološke osobine mlijeka je veoma veliki.
Do danas je ustanovljeno oko 40 mineralnih sastojaka, koji se prema količini dijele na makro i mikroelemente.
U makroelemente spadaju: K, Na, Ca, Mg, Cl i P
U mikroelemente spada veći broj elemenata od kojih su važniji: Al, Fe, F, Cu, Br.
Tabela 6. Sadržaj mineralnih materija u mlijeku
Mineral | Sadržaj mg/100g |
K | 155 |
Ca | 128 |
Cl- | 90 |
P | 87 |
Na | 47 |
Zn | 0,35 |
Fe | 0,14 |
Cu | 0,026 |
F- | 0,02 |
J- | 0,011 |
Mn | 0,003 |
Co | 0,000072 |
Mg | – |
Mikroelementi kao i ostali mineralni sastojci potiču iz hrane pa prema tome njihova količina u mlijeku zavisi od količine koja se nalazi u hranivu. Zbog ovoga količina pojedinih elemenata može znatno da varira.
Mikroelementi nemaju značaja za fizičko-hemijske osobine mlijeka, iako njihov značaj u ishrani nije zanemarljiv: Co ulazi u sastav vitamina B12, a Fe u sastav nekih enzima mlijeka. Mlijeko je siromašno nekim elementima koji su značajni za ishranu. To je prije svega slučaj sa Fe (manje 0,5 mg/kg) pa duža ishrana samo mlijekom može dovesti do anemije. Novorođenče ima rezerve Fe u jetri koje crpi u periodu ishrane mlijekom.
Najveći dio mineralnih materija u mlijeku se nalazi u obliku soli, a manji dio je adsorbovan od strane proteina ili se nalazi u sastavu nekih enzima.
Neki od katjona (Ca2+) nalaze se u obliku soli sa proteinima pa čak čine i konstitucione elemente njihove strukture. Zahvaljujući njima moguće je postojanje soli kazeina u mlijeku a od njih zavisi i stabilnost koloidnog sistema mlijeka (kazeina).
Dakle, mineralne mateije se u mlijeku mogu nalaziti u obliku:
– jona,
– više ili manje rastvorljivih, ali nedisociranih soli,
– neorganskih ili organskih soli,
– nerastvorljivih soli,
– adsorbovanih elemenata ili jona,
– kao sastojci prostetskih grupa.
Analizom pepela dobijaju se podaci o količini pojedinih mineralnih komponenata. Mlijeko sadrži oko 0,65% pepela, što čini više od 5% suve materije. Ovo govori da je mlijeko veoma bogato mineralnim materijama.
Od alkalnih metala najviše ima K. Karakteristično je da ga ima tri puta više nego Na, s obzirom da u krvi dominira Na. Poznato je da hraniva za krave (biljna tkiva) sadrže znatno više K od Na pa da se ne bi poremetio odnos mineralnih materija u krvi ovo je jedan od načina da ga se životinja oslobodi.
Količina Na u mlijeku povećava se u slučajevima kada nastupe poremećaji u funkciji mliječne žlijezde, što je izraženo u slučajevima mastitisa. Zbog toga odnos K/Na (broj alkaliteta) ukazuje na zdravstveno stanje mliječne žliezde. U slučajevima povećanja količine Na nastupa i povećanje količine Cl što ima za posljedicu povećanje saliniteta mlijeka. U tim slučajevima govori se o slanom mlijeku koje pored organoleptičke nepodobnosti ima i izmjenjene tehnološke osobine.
Količina Ca varira od 110-140mg/kg što govori da je mlijeko veoma bogato Ca i potrebno je 0,5 l mlijeka da bi čovjek podmirio dnevne potrebe. Kalcijum utiče na čitav niz tehnoloških osobina mlijeka.
Mlijeko je bogato fosforom. On se u mlijeku nalazi u obliku neorganskih soli i kao sastavni dio kazeina i fosfolipida.
.
Sona ravnoteža u mlijeku
Mliječne soli sastoje se od neorganskih i organskih (organski anjon) soli. Od organskih najznačajniji su citrati. U širem smislu ovdje spadaju i kazeinati (Ca + kazein). Ako se izuzme količina kazeinata ukupna količina soli u mlijeku iznosi oko 0,9%. U mlijeku je ustanovljen veći broj katjona i anjona: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl–, PO43-, (C6H5O7)3- citratni jon, što, dakle, omogućava postojanje hlorida, fosfata i citrata.
Nerastvorljive soli nazivaju se često koloidnim sistemima jer se nalaze pretežno vezane površinskim silama za kazeinske čestice. Ovo omogućava da se one razdvoje od rastvorljivih, koje ostaju u mliječnom serumu, izdvajanjem kazeina (ultrafiltracijom, himozinom).
Veliki dio Ca i P se nalazi u nerastvornom obliku. To dolazi usljed toga što je mlijeko veoma bogato Ca i H3PO4 pa se obrazuju Ca-soli fosforne kiseline koja je vrlo slabo rastvorljiva pa se i reakcija u prvom redu odvija u tom pravcu.
Količina citrata varira od 140-210 mg/kg. Količina nerastvorljivih citrata je veoma mala. Najvažniji su citrati Ca i Mg zbog toga što su te soli, iako su najvećim dijelom rastvorljive, slabo dispergovane, što ima za posljedicu smanjenje c(Ca2+).
U mlijeku postoji ravnoteža između pojedinih vrsta i oblika soli i svaka promjena uslova dovodi i do promjena odnosa među njima. Najveći uticaj na odnos rastvorljivih i nerastvorljivih soli u mlijeku ima promjena pH. U svježe pomuženom mlijeku nije uspostavljeno stanje stabilne ravnoteže jer se znatno smanjuje količina CO2 prilikom muže. Ravnoteža se u ovom slučaju pomjera u pravcu obrazovanja nerastvorljivih soli. U slučaju porasta kiselosti mlijeka nastaje obrnuta pojava.
Veoma je značajna i ravnoteža između pojedinih jona u rastvoru. Od postojećih jona najveći značaj se pridaje Ca2+ i Mg2+, PO43-, (C6H5O7)3-. To dolazi usljed toga da povećana količina Ca2+ i Mg2+ izaziva uvećanje kazeinskih micela i s tim u vezi i njihovu manju stabilnost u sistemu.
Kao protivteža Ca2+ i Mg2+ javljaju se fosfatni i citratni joni koji regulišu količinu ovih katjona u rastvoru u jonskom obliku. Zato se odnos Mg2+, Ca2+* PO43-, (C6H5O7)3- naziva ravnotežom jona ili ravnotežom soli u mlijeku.
K+, Na+ i Cl– imaju disocijativno dejstvo na kazein. Veća količina ovih jona dovodi do disocijacije kazeinskih micela i do povećanja količine rastvorljivog – monomerno dispergovanog kazeina. Zbog toga i Na dodat sa pomenutim stabilišućim solima utiče na povećanje termičke stabilnosti mlijeka. Međutim, Na+ i K+ usporavaju koagulaciju mlijeka pod dejstvom proteolitičkih enzima i dovode do obrazovanja gela (koji može biti pogodnijji za proizvodnju nekih vrsta sireva).
Soli i joni utiču neposredno na više fizičkih osobina: osmotski pritisak, temperaturu mržnjenja i ključanja, električnu provodljivost, pH. S obzirom, da utiču na dispergovanost kazeina i na količinu vezane vode ove supstance mogu posredno da utiču i na viskozitet i gustinu mlijeka (Đorđević, 1987).
Spisak korišćene literature možete naći u Literatura – Tehnologija mleka.