Научный обзор молока, как полноценного и самодостаточного продукта питания

Как усваиваются аминокислоты

Все аминокислоты, содержащиеся в продуктах, взаимосвязаны. Нехватка даже одной приводит к нарушениям здоровья, проявляются различные заболевания. Аминокислоты лучше всего усваиваются при правильном сочетании. Например, если в потребляемой пище будет одинаковое количество лизина, лейцина и изолейцина, они усвоятся в полной мере. Если же какой-то аминокислоты будет меньше, хоть на немного, то усвоение будет происходить неправильно. Например, набор продуктов, употребленных на ужин включает в себя валин, метионин и лейцин в соотношении 1:0,5:1. В этом случае валин и лейцин усвоятся лишь наполовину, так как количество метионина оказалось недостаточным для полного усвоения. Излишки валина и лейцина попадают в кровь. Накапливаясь в крови, аминокислоты могут негативно влиять на здоровье человека.

Коровье молоко богато на аминокислоты

Что такое аминокислоты?

Аминокислоты также известны как аминокарбоновые к-ты или сокращенно АМК. Это продукты органической этимологии, в молекулах которых присутствуют и карбоксилы, и аминогруппы. С другого ракурса их можно считать производными карбоновых к-лот с замещенным одним или несколькими атомами H на группы аминов. Из главных хим. элементов: C, H, О и N. Но в составе могут присутствовать и иные структурные единицы.

Всего есть примерно пять сотен аминокислот, но перечень наиболее распространенных куда уже. Так, в генетический код входит лишь 20 их наименований, а для жизнедеятельности млекопитающих нужно 18. Наибольшим спросом в животноводческой практике пользуется 8 из них: лейцин, лизин, триптофан, треонин, метионин, изолейцин, валин, фенилаланин.

Как технология переработки влияет на пищевую ценность молочных продуктов

Абсолютное большинство способов технологической переработки молока (пастеризация, стерилизиация, концентрирование, дегидратация) подразумевает нагрев сырья. Изменения, которые кратковременное повышение температуры среды вносит в структуру молока, делятся на два типа – изменения первичной структуры и изменения других структур (вторичной, третичной и четвертичной). Способы технологической обработки, которые обеспечивают «развертывание» белков, могут повышать их биологическую ценность по части усвояемости, так как пептидные связи становятся доступнее для пищеварительных ферментов. Однако изменения первичной структуры могут сделать некоторые компоненты недоступными, что соответственно снизит усвояемость продукта.

Также длительная тепловая обработка или тепловая обработка при высоких температурах могут привести к тому, что остатки цистина и фосфосерина элиминируются и образуют дигидроаланин. Дигидроаланин вступает в реакцию с остатками лизина и происходит поперечная сшивка молекул с образованием лизиноаланина. Лизиноаланин биологически недоступен – он может проникать через кишечную стенку, но не усваивается и выводится с мочой. Также в кишечнике он усложняет усвоение находящихся рядом молекул, что снижает общую усвояемость белка.

Это особенно важно для нативных молочных продуктов, в которых невысок объем серосодержащих аминокислот. Однако при пастеризации и УВТ-обработке появляется очень мало лизиноаланина, он образуется в больших количествах только при пастеризации в консервных банках.

Еще одна проблема температурной обработки – инициация реакция Майяра, в ходе которой образуется лактулозо-лизин, также биологически недоступный и соответственно снижающий объем доступного лизина. При УВТ-стерилизации потери биодоступного лизина составляют всего 2-4%, при пастеризации еще меньше – 1-2%. Однако более жесткие виды термической обработки, например – высокотемпературное сгущение выпариванием и стерилизация в банках, могут привести к потерям биодоступного лизина свыше 20%. Также содержание доступного лизина значительно снижается при длительном хранении УВТ-продуктов в условиях температурного режима от 35 °C. Однако это компенсируется тем, что в молочных белках много лизина (только не в том случае, когда такой белок употребляется для устранения дефицита лизина).

Влияние технологий переработки молока на содержание витаминов

При пастеризации или УВТ-стерилизации значительных потерь не имеют жирорастворимые витамины А (включая каротин), D, E, а также водорастворимые – рибофлавин, биотин, пантотеновая кислота, никотиновая кислота. Однако другие витамины (В6, В12, фолиевая и аскорбиновая кислоты) значительно более чувствительны к нагреванию и окислительной деградации (Витамин В12 в этом плане чуть более стабилен, чем остальные витамины данной группы). При этом, например, сам Витамин С достаточно стоек к нагреванию, но нетермостоек дегидроаскорбат – первый продукт его окисления. Решить эту проблему можно двумя способами – либо при переработке сырья исключать воздействие кислорода, либо использовать упаковку с высокими барьерными свойствами в отношении кислорода.

Однако обычно УВТ-стерилизация и пастеризация, если они проводятся в надлежащих условиях, приводят к значительно меньшим потерям нутриентов в сравнении с бытовой готовкой. При этом если молоко или молочный продукт хранится длительное время, первостепенную важность имеет тип упаковки и условия хранения. Например, помимо высоких барьерных свойств к кислороду важна светонепроницаемость, препятствующая не только изменению органолептики продукта, но также потере рибофлавина.

Если на производстве применяется сушка или стерилизация в банках, то потери витаминов могут быть значительными. Особенно это касается Витамина В12, так как молоко выступает его естественным пищевым источником. То есть для производства молочных продуктов с длительным сроком хранения, которые при этом сохранят высокую биологическую ценность и не будут иметь значительных потерь по нутриентному составу, необходимо выбирать способы переработки сырья, минимизирующие эти негативные факторы. В частности, допустимо использовать УВТ-обработку и не допускать воздействия кислорода и света в процессе переработке и хранения.

Виды аминокислот и их основные функции

Условно все аминокислоты можно разделить на два типа: незаменимые и заменимые. Рассмотрим их подробнее, чтобы вы имели представление о том, насколько это важные вещества для нашего здоровья.

• Глицин помогает усвоению других полезных веществ, является основой для выработки гормонов, влияет на здоровье нервной системы.
• Аланин способствует синтезу антител в крови, является составной частью витаминов.
• Валин помогает синтезировать белок, укрепляет нервную систему, влияет на количество и качество гормонов.
• Лейцин поддерживает нормальный уровень сахара в крови, помогает синтезировать белки и высвобождать энергию.
• Изолейцин регулирует уровень сахара и холестерина, помогает вырабатывать гемоглобин и восстанавливать поврежденные ткани нашего тела.
• Пролин улучшает работу отделов мозга, участвует в работе щитовидной железы и выработке гормонов.
• Серин помогает нам бороться с инфекцией, т.к. синтезирует антитела, а также его действие помогает усвоению белков.
• Треонин вырабатывает коллаген, участвует в пищеварении, является составной частью зубной эмали.
• Цистеин помогает перевариванию пищи, влияет на состояние кровеносной системы, а также на качество волос и ногтей.
• Метионин борется с токсинами, поддерживает работу мозга, участвует в процессе выработки гормонов.
• Аспарагин регулирует работу нервной системы, участвует в обменных процессах.
• Аспарагиновая кислота — основа для синтеза ДНК и РНК, участвует в обменных процессах.
• Глутамин — основа нашей мышечной системы, а также он обеспечивает работу пищеварительной системы, участвует в обменных процессах тканей и органов.
• Глутаминовая кислота способствует выработке пролина и помогает синтезу углеводов.
• Лизин — основа коллагена (отвечает за состояние сосудов), усваивает кальций, помогает организму синтезировать ферменты, гормоны, антитела.
• Аргинин расширяет сосуды, питает организм кислородом, очищает его от шлаков и жиров.
• Гистидин важен для мужского здоровья, а также помогает иммунитету бороться с вирусами, формирует составные элементы нашей крови.
• Фенилаланин помогает выделять поджелудочный сок, снижает болевой порог.
• Тирозин помогает выработке гормонов, защищает мозг от попадания ненужных веществ.
• Триптофан — основа для выработки гормонов.

Глицин

Аланин

Валин

Лейцин

Изолейцин

Пролин

Серин

Треонин

Цистеин

Метионин

Аспарагин

Аспарагиновая кислота

Глутамин Глутаминовая кислота

Лизин

Аргинин

Гистидин

Фенилаланин

Тирозин

Триптофан