חלב ומרכיביו איסוף נתונים
תוכן עניינים
מבוא
היסטוריה של החלב
התיעוד הראשון של צריכת חלב בעלי חיים בידי אדם הוא משנת 3,000 לפני הספירה - פסיפס שנמצא באזור נהר הפרת.
החלב מוזכר לא מעט פעמים בתנ"ך.
פגשנו את החלב בסיפור אברהם ושלושת המלאכים:
"ויקח חמאה וחלב ובן הבקר אשר עשה ויתן לפניהם והוא עמד עליהם תחת העץ ויאכלו" (בראשית יח' 8)
כמובן בסיפור יעל וסיסרא:
"מַיִם שָׁאַל חָלָב נָתָנָה, בְּסֵפֶל אַדִּירִים הִקְרִיבָה חֶמְאָה" (שופטים ה' 25)
ואפילו בארץ המובטחת הכינוי של "ארץ זבת חלב ודבש" מופיע מספר רב של פעמים.
היבטים תזונתיים של החלב
הרכב החלב בבע"ח שונים
היבטים פיסיקליים של החלב
סוגי חלקיקים
כ 87% מהחלב הוא מים. ניתן למיין את המרכיבים האחרים לפי גודל החלקיקים שלהם:
| סוג החלקיקים | קוטר החלקיקים (nm) |
|---|---|
| יוניים | 0.01-1 |
| מולקולרים | 0.1-1 |
| קולואידים | 1-100 |
| אמולסיה | 50-100 |
בחלב כאמור ניתן למצוא את כל סוגי החלקיקים.
נקודת קיפאון
נקודת הקיפאון נקבעת לפי ריכוז המומסים.
בתעשיות החלב, נקודת הקיפאון של החלב משמשת בעיקר כדי לקבוע האם הוספו מים לחלב. אבל, היא גם יכולה לשמש לקביעת תכולת הלקטוז, או לאמוד את תכולת מי הגבינה. נקודת הקיפאון נעה בטווח 0.512- 0.550 - מעלות Co
כשהממוצע הוא -0.522° C. עליה של נק' הקיפאון יכולה להגרם בגלל תזונה רוויה בנוזלים. חלב זו תמיסה שהיא איזו-אוסמוטית עם הדם (תמיסה בעלת לחץ אוסמוטי זהה ללחץ האוסמוטי של הדם). למרות האמור לעיל, הסיבות העיקריות לתוספת מים שלא במזיד הן מי שטיפה והצטברות מים במערכת שאיבת החלב.
בטמפ' החדר השומנים הם מוצקים, לכן, נכון להתייחס אליהם כאל שומן ולא כאל שמן (שהוא נוזלי בטמפ' החדר). נקודת ההתכה של של הטריגליצרידים נעה מ 75- (tributyric glycerol) ועד ל 72 (tristearin).
נקודת ההתכה הסופית של שומני החלב היא 37 מעלות מכיוון שהטריגליצרידים בעלי נק' ההתכה הגבוהה מומסים בשומן הנוזלי. נק' ההתכה הזו היא משמעותית מכיוון שטמפ' הגוף של הפרה היא 38.3–39.4 °C והחלב צריך להיות נוזלי בטמפ' הזאת.
התגבשות של שומני החלב קובעת את היציבות הפיסיקלית של הגלובולות השומניות ואת הצפיפות של מוצרי חלב בעלי אחוז שומן גבוה.
צמיגות
היא התנגדות הזורם לעיבור (שינוי צורה) תחת מאמץ גזירה. הצמיגות נתפסת לעתים קרובות כסמיכות, או התנגדות למזיגה. הצמיגות מתארת את התנגדותו הפנימית של הזורם לזרימה, וניתן לחשוב עליה כעל מידה של חיכוך.
הצמיגות חשובה לקביעת:
- קצב ההקרמה של החלב
- קצב מעברי חום ומסה
- תנאי הזרימה בתהליכי המחלבה
חלב (מלבד חלב גולמי קר) מציג התנהגיות ניוטונית: כאשר מופעל מאמץ גזירה על זורם, הזורם זורם, וממשיך לזרום כל עוד מופעל המאמץ. כאשר מפסיקים להפעיל את המאמץ, בדרך כלל שוככת הזרימה עקב דעיכה של אנרגיה – האנרגיה הקינטית הופכת לחום. ככל שהזורם צמיג יותר, כך גדולה יותר התנגדותו למאמץ הגזירה, וכך מהירה יותר דעיכת הזרימה.
הצמיגות תלויה ב:
- טמפרטורה
- קירור מגדיל את הצמיגות כתוצאה מריבוי קזאין
- טמפרטורה גבוהה מ 65 מעלות מגדילה את הצמיגות בגלל דהנטורציה של מי הגבינה.
- שינוי ה PH גורם ליותר חלקיקי קזאין
- ניעור (שיקשוק) יכול לגרום להתקבצות חלקית של גלובוליני שומן שמגדילים את הצמיגות.
צפיפות
צפיפות, המסה של כמות מסויימת של חומרים יחסית לנפח.
הצפיפות של החלב ומוצריו משמשת לחישובים הבאים:
- הפיכת נפח למסה (והפוך)
- הערכת התכולה המוצקה
- חישוב תכונות פיסיקליות נוספות (לדוגמה לחישוב צמיגות)
הצפיפות תלויה ב:
- טמפרטורה בזמן המדידה
- היסטוריית הטמפרטורות של החלב
- הרכב החומרים (במיוחד תכולת השומן)
- כמות האוויר הכלואה בחלב.
הצפיפות של החלב הגולמי נעה בין 1.022 - 1.035 (ק"ג/ליטר), אך ניתן להציג צפיפות של סוגי חלב שונים. לדוגמה:
מהטבלה ניתן לראות כי הצפיפות יורדת עם עליית הטמפרטורה. ושהצפיפות מושפעת מאחוז השומן בחלב או במוצריו. ככל שיש יותר שומן במוצר הצפיפות נמוכה יותר.
תכונות אופטיות
התכונות האופטיות קובעות את המראה של החלב ותוצריו. פיזור האור ע"י הגלובולות השומניות וחלקיקי (מיצ'לות) הקזאין הגורמים לחלב להיות עכור, אטום ולא שקוף. פיזור האור קורה כשאורך הגל של האור קרוב לגודל החלקיקים.
חלקיקים קטנים מפזרים אור של אורכי גל קצרים. חלב רזה נראה כחול בגלל שחלקיקי הקזאין מפזרים את אורכי הגל הקצרים של האור הנראה (כחול) יותר מאשר את האדום.
הקרויטנואיד - (פיגמנט אדום או צהוב המצוי בבע"ח) אחראי לצבע הקרמי של החלב.
ריבופלבלאין - מקנה צבע ירקרק למי הגבינה.
מקדם השבירה - (תכונה פיזיקלית של חומר שקוף, המציינת את השפעת החומר על מעבר אור דרכו): Refractive index - RI נקבע ב 20 מעלות וערכו כ 1.3440-1.3485 - ניתן בעזרתו לקבוע את כמות המוצקים בחלב.
הרכב כימי של החלב
שומנים
חלבונים
קזאין
מי חלב
לקטוז
ויטמנים
חלב מכיל את כל הויטמינים, הן המסיסים בשומן והן המסיסים במים, חלקם בכמויות גדולות המהוות מקור משמעותי בתזונה, וחלקם בכמויות קטנות ולא משמעותיות.
ויטמינים מסיסים במים
| ויטמין | תכולה ב- 100 מ"ל חלב 3% |
| B1 תיאמין (מ"ג)** | 0.03 |
| B2 ריבופלאבין (מ"ג) | 017 |
| B3 ניאצין (מ"ג)*** | 0.09 |
| שווי ניאצין (מ"ג)*** | 0.86 |
| B5 ח. פנטוטנית (מ"ג) | 0.31 |
| B6 פירידוקסין (מ"ג) | 0.04 |
| ח. פולית (מק"ג) | 5 |
| B12 קובאלמין (מק"ג) | 0.36 |
| ביוטין (מק"ג) | 3.0 |
| ויטמין C (מ"ג) | 1.0 |
- כ- 10% מהתיאמין שבחלב נהרסים בתהליך הפסטור.
- כמות הניאצין שבחלב אינה גדולה, אך בחלב תכולה גבוהה מאד של טריפטופאן, המהווה חומר מוצא לסינטזה של ניאצין בגוף. 60 מ"ג טריפטופאן אקוויולנטים למ"ג של ניאצין.
ויטמינים מסיסים בשומן
• הקארוטנואידים מקנים לחמאה, יחד עם הריבופלאבין, את צבעה הצהבהב.
• ריכוז הקארוטנואידים בחלב תלוי בתזונה של הפרה
• ספיגתו של ויטמין A מהחלב מוגברת ע"י בטא-לקטוגלובולין.
• כמות ויטמין D בחלב הנה נמוכה.
• ויטמין E ו- K מצויים בחלב בכמויות קטנות מאד.
• מוצרי חלב דלי שומן מכילים כמויות מעטות של ויטמין A ושל קארוטן.
מינראלים
המינרלים העיקריים שבחלב הם סידן וזרחן, אך הוא מכיל גם מינרלים נוספים (כלור, מגנזיום, אשלגן, נתרן וגופרית), ולמעלה מ- 100 יסודות קורט (כל היסודות למעט בריום, טיטניום וליטיום). תכולת המינרלים שבחלב משתנה בהתאם לגנטיקה, לסביבה, לתזונה ולתקופת ההנקה של הפרה. לכן, יכולה להיות שונות גדולה בתכולת מינרלים ספציפיים בחלב. תכולת הברזל בחלב הנה נמוכה, וכן זמינותו.
סידן החלב מהווה את אחד המקורות העיקריים לסידן בתזונה. מעבר לתרומתה לתקינות השלד, צריכה נאותה של סידן חיונית למניעת יתר לחץ - דם, וכנראה הנה בעלת תפקיד במניעת סרטן. 20% מהסידן שבחלב קשורים לקזאין והשאר מצוי כמינרל חופשי. הסידן הקשור לקזאין משתחרר בתהליך העיכול ושעור הספיגה שלו מגיע ל- 25%-35%. שיעור ספיגת הסידן ממוצרי חלב גבוה בהשוואה לזה של סידן שמקורו במזונות אחרים. ספיגת הסידן ממוצרי חלב מושפעת ממס' גורמים: גורמים המגבירים את שעור הספיגה: לקטוז (בעיקר בתינוקות), ויטמין D, פפטידים. לקטוז – מגביר את שעור הספיגה בתינוקות בכ- 70%, במבוגרים הגברה משוערת של 25%-45%. יעילות ההשפעה במבוגרים עדיין שנויה במחלוקת. ויטמין D – המצוי בכמות מעטה בשומן החלב מגביר ספיגת סידן אקטיבית במעי, באמצעות חלבון קושר סידן. פפטידים נשאי מינרלים – פוספופפטידים הניגזרים מקזאינים המגבירים את ספיגת הסידן ע"י הגדלת המסיסות של מלחי קלציום-פוספאט. גורמים המפחיתים את שעור הספיגה: זרחן – מתחרה עם הסידן על אתרי הספיגה במעי. גם לסידן שאינו נספג השפעה חיובית על מניעה של מחלות לב, של סרטן מעי-גס ושל היווצרות אבני כליה.
מיקרוביולוגיה
בקטריות
וירוסים
שמרים
היבטיים טכנולוגיים בטיפול בחלב
PH
ניסויים לתלמידים
הקשרים פדגוגים נוספים
קישורים חיצוניים
ניתן להעזר בקישורים הבאים לבניית הכתבה
