Mléčná fakta

Tato stránka popisuje vlastnosti mléčného tuku. Je zde stručný úvod o obecných definicích a chemii tuku, následují části o chemii mléčného tuku, fyzikálních vlastnostech mléčného tuku, znehodnocování mléčného tuku a vlivech tepelného zpracování na vlastnosti mléčného tuku. Podrobnější informace o složení a vlastnostech mléčného tuku viz odkazy Fox a McSweeney (1998), Parodi (2004), van Boekel a Walstra (1995), Walstra et al. (1999), Weihrauch (1988).

Obecná definice a chemie tuků

Tuky jsou tvořeny jednotlivými molekulami mastných kyselin připojenými ke glycerolu, tříuhlíkaté páteři. Nejběžnější typ tuku se nazývá triglycerid neboli triacylglycerol, který obsahuje 3 mastné kyseliny připojené k páteři a připomíná vidličku bez rukojeti.

Protože existuje mnoho různých mastných kyselin, které mohou být připojeny k páteři, existuje mnoho různých typů triglyceridů neboli tuků. Tukové sloučeniny mohou být také diglyceridy, které mají 2 mastné kyseliny, nebo monoglyceridy, které mají na glycerolové páteři 1 mastnou kyselinu. Mono- a diglyceridy se používají jako emulgátory, sloučeniny, které zabraňují oddělování tuku a vody v potravinách, jako je například zmrzlina.

Délka jednotlivých mastných kyselin se může pohybovat od 4 do 22 uhlíků a může se jednat o přímé nebo rozvětvené řetězce. Atomy uhlíku mají 4 vazebná místa. Mastné kyseliny mohou být nasycené, což znamená, že každý uhlík má jednu vazbu k jinému uhlíku a 2 atomy vodíku, nebo mohou být nenasycené, což znamená, že uhlík má dvě vazby k sousednímu uhlíku, tzv. dvojnou vazbu, a jednu vazbu k jinému uhlíku a atomu vodíku. Mononenasycený tuk má 1 dvojnou vazbu a polynenasycený tuk má 2 nebo více dvojných vazeb v uhlíkovém řetězci. Vazby v nenasycených mastných kyselinách mohou být cis nebo trans, v závislosti na směru pokračování uhlíkového řetězce na každé straně dvojné vazby. Vazba cis znamená, že řetězec mastné kyseliny pokračuje na stejné straně vazby a tvoří tvar písmene U, vazba trans znamená, že řetězec mastné kyseliny pokračuje na opačné straně vazby a tvoří tvar písmene Z.

Zkrácený popis mastných kyselin spočívá v uvedení počtu uhlíků, za kterým následuje dvojtečka a počet dvojných vazeb. Například 4:0 je řetězec o 4 uhlících bez dvojných vazeb a 18:1 je řetězec o 18 uhlících s 1 dvojnou vazbou. U nenasycených mastných kyselin se označení c používá pro cis vazby a t pro trans vazby. Například C18:2 c,c je 18uhlíkatý řetězec se 2 dvojnými vazbami, které jsou obě cis. Výrazy omega-3 nebo omega-6 označují uhlík, buď 3., nebo 6. uhlík začínající na konci řetězce nepřipojeného ke glycerolové páteři, na kterém se objevuje první dvojná vazba. Pro označení polohy omega se používá řecké písmeno omega, Ω .

Mezi další mastné sloučeniny patří fosfolipidy a steroly. Fosfolipidy mají základní strukturu triglyceridového typu, ale na 3. pozici uhlíkové páteře je fosfátová skupina. Fosfátová skupina, kombinace fosforu a kyslíku, zajišťuje fosfolipidům povrchové vlastnosti, které jsou aktivní na rozhraní mezi sloučeninami rozpustnými ve vodě a těmi, které rozpustné nejsou, jako jsou tuky. Fosfolipidy jsou důležitou součástí buněčných membrán. Fosfolipidy tvoří přibližně 1 % tuku v mléce. Dva nejrozšířenější fosfolipidy jsou fosfotidylcholin a sfingomyelin. Bylo prokázáno, že sfingomyelin má ochranný účinek u některých druhů rakoviny. Steroly, jako je cholesterol, jsou složité chemické sloučeniny, které jsou důležitými složkami hormonů.

Chemie mléčného tuku

Mléko obsahuje přibližně 3,4 % celkového tuku. Mléčný tuk má ze všech jedlých tuků nejsložitější složení mastných kyselin. V mléčném tuku bylo identifikováno více než 400 jednotlivých mastných kyselin. Přibližně 15 až 20 mastných kyselin však tvoří 90 % mléčného tuku. Hlavní mastné kyseliny v mléčném tuku jsou mastné kyseliny s přímým řetězcem, které jsou nasycené a mají 4 až 18 uhlíků (4:0, 6:0, 8:0, 10:0, 12:0, 14:0, 16:0, 18:0), mononenasycené mastné kyseliny (16:1, 18:1) a polynenasycené mastné kyseliny (18:2, 18:3). Některé z mastných kyselin se vyskytují ve velmi malém množství, ale přispívají k jedinečné a žádoucí chuti mléčného tuku a másla. Například ß-hydroxymastné kyseliny C14:0 a C16:0 při zahřívání spontánně vytvářejí laktony, které zvýrazňují chuť másla.

Složení mastných kyselin mléčného tuku není konstantní během celého laktačního cyklu krávy. Mastné kyseliny, které mají 4 až 14 uhlíků, se tvoří v mléčné žláze zvířete. Některé z mastných kyselin o délce 16 uhlíků si zvíře vytváří samo a některé pocházejí ze stravy zvířete. Všechny mastné kyseliny s 18 uhlíky pocházejí z potravy zvířete. Ve složení mléčného tuku dochází k systematickým změnám, které jsou způsobeny fází laktace a energetickými potřebami zvířete. Na počátku laktace pochází energie zvířete převážně z tělesných zásob a pro syntézu tuku jsou k dispozici jen omezené množství mastných kyselin, takže mastné kyseliny používané pro tvorbu mléčného tuku jsou získávány z krmiva a bývají to mastné kyseliny s delším řetězcem 16:0, 18:0, 16:1 a 18:2. V období laktace jsou mastné kyseliny s delším řetězcem získávány z krmiva. V pozdější fázi laktace se více mastných kyselin v mléce tvoří v mléčné žláze, takže koncentrace mastných kyselin s krátkým řetězcem, jako jsou 4:0 a 6:0, je vyšší než na počátku laktace. Tyto změny ve složení mastných kyselin nemají velký vliv na výživové vlastnosti mléka, ale mohou mít určitý vliv na zpracovatelské vlastnosti výrobků, jako je máslo.

Mléčný tuk obsahuje přibližně 65 % nasycených, 30 % mononenasycených a 5 % polynenasycených mastných kyselin. Z výživového hlediska nejsou všechny mastné kyseliny stejné. Nasycené mastné kyseliny jsou spojovány s vysokou hladinou cholesterolu v krvi a srdečními chorobami. Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (4 až 8 uhlíků) se však metabolizují jinak než mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (16 až 18 uhlíků) a nejsou považovány za faktor srdečních onemocnění. Konjugovaná kyselina linolová je transmastná kyselina v mléčném tuku, která je pro člověka v mnoha ohledech prospěšná. Tato problematika je diskutována v části Mléko a lidské zdraví.

Mastné kyseliny jsou na molekule triglyceridu (obrázek 1) uspořádány specifickým způsobem. Většina mastných kyselin s krátkým řetězcem je v dolní poloze uhlíku molekuly triglyceridu a delší mastné kyseliny bývají ve střední a horní poloze. Rozložení mastných kyselin na triglyceridové páteři ovlivňuje chuťové, fyzikální a nutriční vlastnosti mléčného tuku.

Fyzikální vlastnosti mléčného tuku

Mléčný tuk se taví v širokém teplotním rozmezí, přibližně od -40 °C do 104 °C. Nejlépe to ilustruje tuhost másla při teplotě v chladničce v porovnání s pokojovou teplotou. Při teplotě v chladničce je máslo přibližně z 50 % tuhé, ale při pokojové teplotě je tuhé jen asi z 20 %, a proto se s rostoucí teplotou snadněji roztírá. Tavné vlastnosti mléka jsou výsledkem teplot tání jednotlivých mastných kyselin, které tvoří mléčný tuk, a jejich uspořádání na molekule triglyceridu.

Triglyceridy mléčného tuku jsou ve formě kuliček. Globule jsou obklopeny bílkovinnou a fosfolipidovou membránou, která stabilizuje globule v sérové (vodní) fázi mléka. Velikost nativních globulí se pohybuje od méně než 1 µm do více než 10 µm. Nerovnoměrné rozložení velikosti umožňuje, aby se větší globule vznášely v procesu zvaném krémování, což vede ke vzniku „krémové čáry“ v horní části nádoby. Mléko se homogenizuje, aby se zmenšila velikost velkých globulí na méně než 1 µm, vytvořilo se rovnoměrné rozložení globulí v celé sérové fázi a minimalizovalo se krémování.

Deteriorace mléčného tuku

Mléčný tuk může být degradován působením enzymů, vystavením světlu a oxidací. Každý z těchto procesů probíhá různými mechanismy. Další informace naleznete v odkazech uvedených v horní části této stránky.

Enzymy, které rozkládají tuk, se nazývají lipázy a proces se nazývá lipolýza. Mléčné lipázy pocházejí z několika zdrojů: z nativního mléka, z bakteriální kontaminace přenášené vzduchem, z bakterií, které jsou záměrně přidávány za účelem fermentace, nebo ze somatických buněk přítomných v mléce. Lipázy odstraňují mastné kyseliny z glycerolové páteře triglyceridu. Působení lipázy obvykle způsobuje nežádoucí žluklé chutě mléka. Pasterizace inaktivuje lipázy a prodlužuje trvanlivost mléka. U některých sýrů, jako je modrý sýr a provolone, je však k dosažení charakteristické chuti zapotřebí malé množství lipolýzy.

Světlem indukovaná degradace může v mléce probíhat poměrně rychle a vytváří charakteristickou nevýraznou příchuť. Většina této nepříjemné příchuti je způsobena degradací bílkovin. Skladování mléka v neprůhledných nádobách tento proces minimalizuje. Mléčný tuk může být také degradován klasickým chemickým oxidačním mechanismem, a to napadením dvojných vazeb v mastných kyselinách kyslíkem. Oxidace nenasycených fosfolipidů v mléce způsobuje nepříjemné chutě, které jsou popisovány jako bolestivé, rybí nebo kovové.

Vliv tepelného zpracování na mléčný tuk

Mléčný tuk má široký rozsah tání a plně se rozpouští při 40 °C (104 °F). Typické podmínky vysokoteplotní krátkodobé pasterizace (HTST) nemají vliv na funkční a nutriční vlastnosti mléčného tuku. Vyšší teploty mohou stimulovat oxidační reakce a způsobit znehodnocení tuku a nepříjemné chutě. Vysoké teploty, jako je pasterace při ultravysoké teplotě (UHT), mohou narušit membránové bílkoviny mléčných tukových kuliček a destabilizovat je, což vede k jejich srážení.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.