Fizička i hemijska svojstva mleka dr Vera Katić, redovni profesor

Organoleptičke osobine (senzorna svojstva) Boja Miris Ukus Konzistencija

Sastojci mleka se nalaze u različitom stepenu disperznosti: Laktoza molekularno dispergovana (veličina čestice do 1 nm) Mineralne soli jednim delom molekularno dispergovane (veličina čestica do 1nm) Belančevine u vidu koloida (veličina čestice za belančevine mlečnog seruma 5-15 nm, a za kazin 100-200 nm) Mlečna mast u vidu suspenzije ili emulzije

Kiselost Prirodna kiselost Stečena kiselost Aktivna kiselost pH Titraciona kiselost iskazuje se u: Stepenima Soxhlet-Henkela (°SH) Thörnera (°T) Dornica (°D) 1 °SH=2,5 °T 1 °SH=2,25 °D

Kiselost Ukupna kiselost svežeg mleka 6,4-7,2 °SH Pravilnik o kvalitetu sirovog mleka 6,6-6,8 °SH Prirodna kiselost mleka zavisi od: sadržaja kazeina, primarnih i sekundarnih fosfata i citrata, CO2. Aktivna kiselost 6,5-6,7

Gustina mleka m D = V D= 1,030 (1,028 do 1,035)

Površinski napon Površinski napon je rad potreban da se površina neke tečnosti poveća za 1cm2. Izražava se u J/m2 P

Površinski napon mleka Površinski napon mleka 4,9·10-2J/m2 Na površinski napon mleka utiču: Proteini, Lecitin, slobodne masne kiseline. Površinski napon punomasnog mleka 4,67·10-2J/m2 Površinski napon obranog mleka 5,1·10-2J/m2

Površinski napon mleka Homogenizacija povećava površinski napon Povišenje temperature mleka snižava površinski napon Površinske pojave: stvaranje pene, obrazovanje adsorpcionog sloja masnih kapljica, stvaranje skrame.

Oksidoredukcioni potencijal Oksidoredukcioni potencijal mleka +0,2 do+0,3V Oksidoredukcioni potencijal mleka zavisi od: termičke obrade, koncentracije O2 jona metala (Cu 2+) svetlosti.

Oksidoredukcioni potencijal Oksidoredukcioni potencijal mleka zavisi od: aktivnosti oksidoreduktaza mikroorganizama, askorbinske kiseline, tokoferola, laktoflavina, cistina.

Viskoznost Otpor tečnosti pri proticanju ili isticanju. Viskoznost mleka 1,80·103Pa ·s (1,30 do 2,20 ·103Pa·s) Viskoznost zavisi od: Belančevina (količina, disperznost i hidratisanost) Mlečne masti (masa, disperznost, agregatno stanje).

Osmotski pritisak Osmotski pritisak zavisi od: Veličine i količine molekula i jona u mleku. Osmotski pritisak mleka 0,67Kpa

Tačka mržnjenja Tačka mržnjenja mleka -0,55°C (-0,525 do -0,565) Pravilnik (Sl. glasnik 21/09) -0,520 °C Direktiva EEC 92/46 -0,520 °C Povećanje tačke mržnjenja srazmerno količini dodate vode u mleko.

Električna provodljivost Električna provodljivost je obrnuto proporcionalna otporu koji mleko pruža električnom toku. Električna provodljivost zavisi od: disosovanih soli u mleku. Električna provodljivost 0,0040 do 0,0050-1 Električna provodljivost se povećava: Pri povećanju sadržaja hlorida. Dodavanju neutrališućih soli u mleku.

Koeficijent prelamanja svetlosti (Refrakcija) Koeficijent refrakcije predstavlja odnos sinusa upadnog ugla i ugla prelamanja. Na indeks refrakcije utiču: sadržaj laktoze sadržaj mineralnih materija.

Koeficijent prelamanja svetlosti (Refrakcija) Indeks refrakcije mleka 1,3470 do 1,3615 Stepen refrakcije mleka 39(38-42) pri 17,5°C (39-R)·100 % dodate vode= 24

Mleko različitih vrsta sisara

Mleko sisara Kazeinska mleka više od 75% kazeina Albuminska mleka manje od 65% kazeina

Prosečan sastav mleka različitih vrsta sisara (%) Suva materija Mast Proteini Kazein Laktalb. Laktogl. Laktoza Pepeo Žena Krava Koza Ovca Bivolica Kobila Svinja Zebu Lama Kamila Jak Irvas 12,5 12,75 13,9 18,5 17,6 10,5 19 15,77 13,45 12,4 18,4 35,7 3,7 3,8 4,4 7,2 7,7 1,6 6,9 6,47 3,15 4,0 7,8 19,7 2,1 3,5 4,10 5,7 4,1 1,90 6,2 4,47 3,90 5,0 10,9 0,9 2,8 3,30 4,5 1,30 - 3,00 8,70 0,5 0,60 1,16 0,98 0,53 0,90 2,20 6,4 4,8 4,40 4,3 6,40 3,94 5,60 3,6 0,30 0,65 0,80 0,72 0,34 1,10 0,70 1,40

Prosečan sastav mleka različitih vrsta sisara (% (Tabela R.G. Jensen. Acad. Press, 1995. dopunjena Robert D. Bremel, University Wisconsin) Vrsta sisara Suva materija Mast Proteini Laktoza Pepeo Antilopa Magarica Polarni medved Bizon Bibolica Kamila Mačka Srna Ženka psa Delfin Slonica 25,2 10,2 42,9 13,2 21,5 14,4 24,4 34,1 20,7 30,4 26,9 1,3 1,2 31 1,7 10,4 4,9 10,9 19,7 8,3 14,1 15,1 6,9 4,8 5,9 3,7 11,1 9,5 4 0,5 5,7 4,3 5,1 3,4 2,6 1,30 0,45 1,20 0,96 0,8 0,7 -- 1,4 - 0,76

Prosečan sastav mleka različitih vrsta sisara (%) (Tabela R.G. Jensen. Acad. Press, 1995. dopunjena Robert D. Bremel, University Wisconsin) Vrsta sisara Suva materija Mast Proteini Laktoza Pepeo Zamorac Kengur Kanadska kuna Majmun Oposum Svinja Kunić Pacov Irvas Foka Kit 15,8 9,5 22,6 14,5 24,5 19,9 26,4 31,7 36,7 67,7 51,2 3,9 2,1 8 6,1 8,2 12,2 14,8 22,5 53,2 34,8 8,1 6,2 7 9,2 5,8 10,4 11,3 10,3 11,2 13,6 3 Tragovi 6,9 5,9 3,2 4,8 1,8 2,9 2,5 2,6 0,82 1,2 0,7 1,6 0,63 2 1,5 1,4

Prosečan sastav ovčijeg mleka Sastojci Sadržaj (%) Voda Suva materija Mast Suva materija bez masti Proteini Kazein Laktalbumin i laktoglobulin Laktoza Pepeo 80,50 19,50 7,20 12,30 5,70 4,50 0,98 4,30 0,90

Ovčije mleko Stepen kiselosti 8 do 12°SH pH 6,5 - 6,8 Tačka mržnjenja -0,560 °C Gustina 1,034 - 1,042

Ovčije mleko Dužina laktacije 5 do 7 meseci Prinos po laktaciji 30-60 litara max.1000 litara

Uporedni prikaz fizičko-hemijskih osobina kravljeg i ovčijeg mleka Osobine Kravlje mleko Ovčije mleko Gustina 1.0231 - 1,0398 1,0347 - 1,0384 Viskoznost (Pa·s) 2 x 103 2,86 - 3,93 x 103 Površinski napon (J/m-2) 4,23 – 5,21 4,494 – 4,87 Indeks refrakcije (nd20) 1,3344 – 1,3485 1,3492 – 1,3497 Elektroprovodljivost (Ω-1) 0,0040 – 0,0055 0,0038 Tačka mržnjenja -0,530 - 0,570 ˚C -0,570 ˚C pH 6,65 – 6,71 6,51 -6,85 Mlečna kiselina (%) 0,15 – 0,18 0,22 -0,25

Prosečan sastav kozijeg mleka Sastojci Sadržaj (%) Voda Suva materija Mast Suva materija bez masti Proteini Laktoza Pepeo 87,25 12,75 3,80 9,55 3,50 4,80 0,65

Kozije mleko Stepen kiselosti 6,5 do 8°SH pH 6,5 - 6,8 Tačka mržnjenja -0,540 °C Gustina 1,024 - 1,040

Prosečan sastav mleka različitih rasa koza Zemlja Rasa Suva materija (%) Mast (%) Ukupni proteini (%) Kazein Laktoza Pepeo Velika Britanija Britanska Sanska 11,6 3,48 2,61 2,3 4,3 0,80 Nubijska - 4,94 3,60 4,51 Francuska Alpska 3,38 3,08 2,33 Grčka Capra priska 14,8 5,63 3,77 3,05 4,76 0,73 Španija Murciano- Granadina 4,09 3,21 Italija Sardinijska 5,1 3,9 0,71

Kozije mleko Dužina laktacije 6 do 9 meseci Prinos po laktaciji 60-600 litara max.2700 litara

Uporedni prikaz sadržaja masnih kiselina u kozijem, kravljem i ovčijem mleku Masne kiseline Kozije mleko Kravlje mleko Ovčije mleko Fatty acid Goat (%) Cow (%) Sheep (%) C4:0 (Butyric) 2.6 3.3 4.0 C6:0 (Caproic) 2.9 1.6 C8:0 (Caprylic) 2.7 1.3 2.5 C10:0 (Capric) 8.4 3.0 7.5 C12:0 (Lauric) 3.1 3.7 C14:0 (Myristic) 10.3 9.5 11.9 C16:0 (Palmitic) 24.6 26.5 25.2 C16:1 (Palmitoleic) 2.2 2.3 C18:0 (Stearic) 12.5 14.6 12.6 C18:1 (Oleic) 28.5 29.8 20.0 C18:2 (Linoleic) 2.1

Prosečan sastav mleka bivolice Sastojci Sadržaj (%) Voda Suva materija Mast Suva materija bez masti Proteini Kazein Laktalbumin i laktoglobulin Laktoza Pepeo 83,40 17,60 7,70 9,90 4,10 3,50 0,53 4,80 0,72

Mleko bivolice Stepen kiselosti 7,2 do 8,9°SH Tačka mržnjenja -0,535 (-0,532 do -0,544) Gustina 1,033 (1,030-1,038) pH 6,8-6,9 Dužina laktacije 305 dana Prinos po laktaciji 760-4000 lit.

Uporedni prikaz sastava mleka krava, koza, ovaca i bivolica u 100 g Sastojci Jedinica Kravlje Kozije Ovčije Bivoličino Voda g 87.8 88.9 83.0 81.1 Proteini 3.2 3.1 5.4 4.5 Mast 3.9 3.5 6.0 8.0 Ugljeni hidrati 4.8 4.4 5.1 4.9 Energija kcal 66 60 95 110 kJ 275 253 396 463 Laktoza Holesterol mg 14 10 11 8 Kalcijum 120 100 170 195 Zasićene masne kiseline 2.4 2.3 3.8 4.2 Mononezasićene masne kiseline 1.1 0.8 1.5 1.7 Polinezasićene masne kiseline 0.1 0.3 0.2

Kobilje mleko Sastojci Sadržaj (%) Voda Suva materija Mast Suva materija bez masti Proteini Kazein Belančevine mlečnog seruma Laktoza Pepeo 88 12 1,9-3,50 11,1-8,50 1,6-2,2 1,0-1,2 0,5-1 5,8-7 0,2-0,4

Kobilje mleko Stepen kiselosti 2,4-3,0 °SH Gustina 1,030- 1,033 pH 7,0-7,4 Period muže 100-150 dana Prinos po laktaciji 2000-3500 lit.

Mleko magarice pH 7,72 Period muže 5-7 meseci Dnevno 0, 340-0, 512 lit max. 1,85 lit

Uporedni prikaz pH i sastava albuminskog i kazeinskog mleka Karakteristike Magarica Kobila Žena Krava pH 7-7,2 7,18 7-7,5 6,6-6,8 Proteini g/100g 1,5-1,8 1,5-2,8 0,9-1,7 3,1-3,8 Mast g/100g 0,3-1,8 0,5-2,0 3,5-4,0 3,5-3,9 Laktoza g/100g 5,8-7,4 5,8-7,0 6,3-7,0 4,7-4,9 Suva materija g/100g 8,8-11,7 9,3-11,6 11,7-12,9 12,5-13 KN* g/100g 0,64-1,03 0,94-1,2 0,32-0,42 2,46-2,80 Proteini surutke g/100g 0,49-0,80 0,74-0,91 0,68-0,83 0,55-0,77 NPN**g/100g 0,18-0,41 0,17-0,45 0,26-0,32 0,1-0,19 KN* (%) 47,28 50 26,06 77,23 Proteini surutke (%) 36,96 38,79 53,52 17,54 NPN** (%) 15,76 11,21 20,42 5,23 KN*- azot iz kazeina; **NPN- neproteiski azot

Prosečan sastav mleka žene Sastojci Sadržaj (%) Voda Suva materija Mast Suva materija bez masti Proteini Kazein Laktalbumin i laktoglobulin Laktoza Pepeo 87,70 12,30 3,70 8,60 1,35 0,85 0,50 7,00 0,25

Uporedni pikaz sastava mleka različitih vrsta sisara Parametri Mleko žene Kravlje mleko Ovčije mleko Kozije mleko Mleko jaka Suva materija (%) 11.5-13.9 10.5-14.3 17.4-18.9 11.9-14.0 16.8-19.6 Mast (%) 3.7-4.6 2.8-4.8 6.0-7.5 4.1-4.5 6.5-7.8 Albumini i glo. (%) 0.8-1.7 0.3-0.8 0.9-1.1 0.4-1.0 0.6-1.9 Kazein (%) 0.4 2.5-3.6 4.3-4.6 2.5-3.3 5.0-5.8 Laktoza (%) 6.4-7.0 4.2-5.0 4.3-4.8 4.1-4.4 4.6-5.3 Pepeo (%) 0.2 0.7-0.9 0.9 0.8 Kalcijum (mg/l) 1360 2030 Natrijum (mg/l) 460 360 Vit. A (mg/l) 0.3 0.5 Vit.E (mg/l) 7 15.8 Vit. C (mg/l) 22 40.0 Kcal/100g 73 113 77 114

Sastav mleka različitih vrsta sisara (Claeys i sar. 2014) Mleko poreklom od: Suva materija (g/L) Proteini Kazein/ pro. ser. (g/L) Mast Laktoza Pepeo Energ. (kJ/L) Žene 107-129 9-19 0,4-0,5 21-40 63-70 2-3 2843 Kobile 93-116 14-32 1,1 3-42 56-72 3-5 2050 Magarice 88-117 14-20 1,28 3-18 58-74 1803 Krave 118-113 30-39 4,7 33-54 44-56 7-8 2,843 Ovce 181-200 45-70 3,1 50-90 41-59 8-10 4.439 Koze 119-163 30-52 3,5 30-72 32-50 7-9 2.289 Bivolice 157-172 27-47 4,6 53-90 32-49 8-9 4779 Kamile 119-150 24-42 2,7-3,2 20-60 35-51 6,9-9 3286 Lame 131 34-43 59-65 5-9 3358 Jaka 135-184 42-59 4,5 53-95 33-62 4-10 4295 Irvasa 201-271 75-130 4-5 102-215 12-47 12-27 8436

Somatske ćelije

Somatske ćelije Poreklom iz mlečne žlezde: ćelije pločastog eptela ćelije žlezdanog epitela bez seketorne funkcije. ćelije žlezdanog epitela sa sekretornom funkcijom.

14 4 5. Presek kroz alveolu 4. Alveola 6. Ćelije alveola 7. Čelije žlezdanog epitela sa sekretorn. funkc. 10 i 12. Korpaste (mioepitelne) ćelije 11. Masne kuglice

Epitelne ćelije Epitelna ćelija 10-14 μm Jedro je okruglo. Citoplazma se slabo boji

Somatske ćelije Poreklom iz krvi: Eritrociti Leukociti Granulociti Limfociti Monociti

Eritrociti

Mononuklearni leukociti Limfocit 5-10 μm Odnos između citoplazme/jedra je mali. Jedro se intenzivno boji. T helper,T supresor, B ćelije Makrofag 8-30 μm Odnos između citoplazme/jedra je veliki. Fagocitoza, prezentacija antigena, sekrecija hemoatraktanata

Polimorfonuklearni leukociti PMN (polimorfonuklearni leukocit) 10-14 μm 90% akutni mastitis 60% hronični. Odnos između citoplazme/ jedre je mali. Fagocitoza. Prva linija odbrane od mastitisa.

Polimorfonuklearni leukociti i fagocitoza

Polimorfonuklearni leukociti i S. agalactiae

Somatske ćelije Druge forme ćelija: Pseudopolimorfni granulociti, Langhansove ćelije, Nisenove kugle.

Lipofagi

Ćelije u mleku zdravih krava

Ćelije u mleku iz obolelog vimena

Somatske ćelije u mleku iz obolelog vimena

Broj somatskih ćelija u mleku U mleku zdravih krava  70.000 – 90.000 /ml Granična vrednost 500.000/ml Granična vrednost u zbirnom mleku: Pravilnik (S.glasnik RS 21/2009) 400.000/ml Regulativa (EC) 853/2004 400.000/ml

Faktori koji utiču na sadržaj somatskih ćelija u mleku Mastitis Patogeni mikroorganizmi Toksini Oštećenje tkiva

Faktori koji utiču na sadržaj somatskih ćelija u mleku Fiziološko/farmakološki faktori Stadijum laktacije Rasa Veterinarski lekovi

Faktori koji utiču na sadržaj somatskih ćelija u mleku Stres Promena hraniva i načina ishrane. Transport. Uslovi držanja, način muže itd.

Sadržaj laktoze u odnosu na broj ćelija 100% 100% 98,87 96,77 95,65 87,69 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Odnos između broja ćelija i sadržaja hlorida 133,13 n=8 n=34 n=76 n=58 114,42 100% 100% 110,93 103,89 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Sadržaj natrijuma u odnosu na broj ćelija 187,07 n=34 n=58 135,63 n=76 122,30 100% 100% 106,82 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Sadržaj kalijuma u odnosu na broj ćelija 100% 100% 99,64 96,33 94,26 87,86 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Sadržaj proteina surutke u odnosu na broja ćelija 146,55 n=8 n=34 n=76 n=58 100% 111,75 100% 104,44 99,86 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Broj somatskih ćelija u mleku i vreme sirenja 144,44 n=7 n=28 n=56 n=47 100% 113,64 100% 100,15 100,25 300-500 500-1000 1000-5000 >5000 Broj ćelija u 103/ml

Osobine i mane mleka

Osobine mleka Boja mleka bela sa žućkastom nijansom Ukus mleka slatko slan bez primesa gorkog ili kiselog ukusa. Miris mleka karakterističan za vrstu životinja od koje potiče. Konzistencija mleka ujednačeno tečna.

Mane mleka Promena boje mleka-primarno Crvena boja Prisustvo krvi u mleku. Posledica ishrane hranom za životinje koja sadrži: Prosinac, Oštricu, Mislinicu, Vežljiku, Zukvu, Rastavić i, Ljutić.

Mane mleka Promena boje sekundarno: Crvena boja nastaje pri razmnožavanju: Brevibacterim eritrogenes Serratia marcescens Kocuria rosea (Micrococcus roseus) Kvasaca i plesni.

Promena boje Žuta boja Prisustvo kolostruma Unošenje većih količina karotina hranom za životinje koja sadrži: Žalfiju, Šafranin, Kukuruz, Broćac i, Neven.

Promena boje Žuta boja nastaje kod bolesti kao što su: piroplazmoza, slinavka i šap, antraks, ikterus, plućna zaraza, mastitis i, leptospiroza. Kod davanja lekova: akridinske boje i, Tetraciklini.

Promena boje sekundarno Žuta boja nastaje pri razmnožavanju: Pseudomonas synxanata, Pseudomonas fluorescens, Micobacterium flavum, Kocuria varians (Sarcina lutea), Sarcina aurantiaca, Sarcina flava, Kvasaca i plesni.

Promena boje sekundarno Promena boje u žuto i rozikasto: Dodavanje konzervanasa. Plava boja nastaje pri razmnožavanju: Pseudomonas indigonaceum

Promena boje Plava boja Kod ishrane hranom za životinje koja sadrži: nezaboravak, vodoljub, srčak, lokvanj, volovski jezik, ptičije gnezdo i, heljdu.

Promena boje Smeđa boja Dugotrajno krvarenje iz vimena (promena boje tokom stajanja mleka).

Promena ukusa i mirisa Gorko mleko Fiziološki: estrus i, kraj laktacije. Pri ishrani: plesnivom hranom, prokislim treberom, užeglim uljanim pogačama i, trulom repom.

Gorak ukus Kod oboljenja kao što su: ovarijalne ciste prolapsus vagine piroplazmoza oboljenja jetre oboljenja digestivnog trakta mastitis

Promena ukusa Pri ishrani biljkama kao što su: vratić, povratić, božije oko, prolevak, rotkva, uljana repica, grahorica, stočna repa, ugarnjača, kupus, repa, repica, slačica, žablji bosiljak i, prstenak.

Promena ukusa primarno Slano mleko Fiziološki Na kraju laktacije. Kod oboljenja Subklinički mastitisi.

Promena ukusa primarno Ukus na senf Pri ishrani hranom za životinje koja sadrži: Slačicu, Krastovnik, Ugas, Potočarka. Ukus na ribu Posledica prelaska betaina i trimetilamina u mleko.

Promena ukusa sekundarno Ukus na slad (malt) Streptococcus lactis var. maltigenes Sapunjav ukus Pseudomonas fluorescens

Promena mirisa Miris na aceton Miris na trulež Miris na trulo voće Pri acetonuriji Miris na trulež Razmnožavanje koliformnih mikroorganizama Miris na trulo voće Razmnožavanje psihrotrofnih mikroorganizama

Promena konzistencije mleka primarno Sluzavost i tegljivost mleka Pri oboljenjima kao što su: septikemija, slinavka i šap, plućna zaraza, oboljenja organa za varenje, mastitisi.

Promena konzistencije mleka primarno Zgrušavanje mleka nastaje pri zastoju mleka. Vodenasto mleko nastaje pri oboljenjima: mastitis i, tuberkuloza. Vodenasto mleko nastaje pri ishrani: treberom, repinim lišćem, džibrom i, većom količinom stočne repe.

Promena konzistencije mleka sekundarno Razmnožavanje bakterija mlečne kiseline. Razmnožavanje proteolitičkih mikroorganizama. Razmnožavanje koliformnih mikroorganizama.