Основным компонентом в составе молочной сыворотки является лактоза, состав более 70%. В молочной сыворотке в среднем на 100 мл содержится 0,135 мг азота, около 65% которого входит в состав белковых азотистых соединений и около 35% — в составе небелковых. Состав белковых азотистых соединений в сыворотке колеблется от 0,5 до 0,8% и зависит от способа коагуляции белков молока, принятого при получении основного продукта (творог, сыр, казеин и т.д.). Состав белковых азотистых соединений молочной сыворотки приведен в таблице 1.
Сывороточные белки могут служить дополнительным источником аргинина, гистидина, метионина, лизина, треонина, триптофана и лейцина. Это позволяет отнести их к полноценным белкам, играющих важную роль в жизнедеятельности организма.
В молочной сыворотке содержатся все незаменимые аминокислоты. Состав свободных аминокислот в под сырной сыворотке в 4 раза, а в сырной в 10 раз больше, чем в исходном молоке.
Таблица 1 – Состав белков молочной сыворотки по фракциям
| Фракции белков | Состав, % | Изоэлектрическая точка, рН | Температура денатурации, 0С |
|---|---|---|---|
| Лактоальбуминовая | |||
| лактоглобулин А | 0,4–0,5 | 5,20 | 75-110 |
| лактоглобулин В | 5,10 | 60-95 | |
| лактоглобулин+В | 0,3–0,6 | 5,30 | 60-95 |
| лактоглобулин С | 5,33 | 60-90 | |
| сывороточный альбумин | 4,70 | 60-95 | |
| Лактоглобулиновая | |||
| эвоглобулин | 0,06-0.08 | 6,00 | 75-90 |
| псевдо глобулин | 5,60 | 75-90 | |
| протеозопептонная | 0,06-0.18 | 5,30 | 70-110 |
Состав углеводов в молочной сыворотке аналогичный углеводной составляющей молока — моносахариды, олигосахариды и аминосахариды. Основным углеводом молочной сыворотки является дисахарид лактоза, состав которой составляет до 90% от общего содержания углеводов. Из моноз в сыворотке обнаружены глюкоза и галактоза — продукты гидролиза лактозы в процессе переработки молока в сыр и творог. Из аминосахаридов в сыворотке обнаружены нейраминовая кислота и ее производные, а также кетопентоза. В сыворотке содержатся серологически активные олигосахариды, а также в незначительных количествах арабиноза.
В молочной сыворотке содержится 0,05-0,5% жира, что обусловлено его содержанием в исходном сырье, и технологии получения основного продукта. В сепарированный сыворотке содержание жира составляет 0,05-0,1%. Молочный жир в составе сыворотки измельченный больше, чем в цельном молоке, что положительно влияет на его усвояемость. В молочную сыворотку переходят практически все соли и микроэлементы, входящие в состав молока, а также те, которые вводят в процессе технологической обработки. Абсолютное содержание основных зольных элементов в сыворотке в% показано в таблице 2:
Таблица 2 – Содержание основных зольных элементов в составе сыворотки
| Элемент | Содержание, в % |
|---|---|
| Калий | 0,09-0,19 |
| Магний | 0,009-0,02 |
| Кальций | 0,04-0,11 |
| Натрий | 0,03-0,05 |
| Фосфор | 0,04-0,10 |
| Хлор | 0,08-0,11 |
Минеральные вещества в составе сыворотки находятся в форме истинного и молекулярного растворов, в коллоидном и нерастворимом состоянии, в виде солей органических и неорганических кислот. В состав неорганических солей входит 67% фосфора, 78% кальция, 80% магния. Количественное содержание анионов (5,831 г / л) и катионов (3,323 г / л) в молочной сыворотке аналогично содержанию микроэлементов в цельном молоке. Из катионов в сыворотке преобладают калий, натрий, кальций, магний и железо из анионов — остатки лимонной фосфорной, молочной и соляной кислот. В целом молочная сыворотка является продуктом с естественным набором жизненно важных минеральных веществ.
Кроме минеральных соединений в сыворотку почти полностью переходят водо — и жирорастворимые витамины молока, причем в под сырной сыворотке их значительно больше, чем в сырной. Относительное содержание витаминов в сыворотке (в%) по сравнению с содержанием их в цельном молоке приведены в таблице 3:
Таблица 3 – Относительное содержание витаминов в сыворотке
| Витамины | Относительное содержание витаминов (в %) в сравнении с их содержанием в цельном молоке |
|---|---|
| Тиамин (В1) | 88 |
| Рибофлавин (В2) | 91 |
| Пиридоксин (В6) | 136 |
| Кобаламин (В12) | 58 |
| Аскорбиновая кислота (С) | 78 |
| Никотинова кислота (РР) | 54 |
| Холин | 102 |
| Ретинол (А) | 11 |
| Биотин (Н) | 90 |
| Токоферол (Е) | 32 |
Количество пиридоксина, холина и, реже рибофлавина в сыворотке зачастую превышает содержание их в цельном молоке, что обусловлено жизнедеятельностью молочнокислых бактерий. Содержание витаминов в составе сыворотки подвергается колебаниям и при хранении резко снижается. В целом же молочная сыворотка по набору и абсолютному содержанию витаминов является биологически полноценным продуктом.
Из органических кислот в сыворотке обнаружены молочная кислота, а также лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты – уксусная, муравьиная, пропионовая, масляная. Молочная кислота образуется из лактозы в результате жизнедеятельности бактерий.
Под действием протеолитических ферментов, которые продуцируются молочнокислыми бактериями, происходит расщепление белковых веществ сыворотки, для инактивации которых необходима тепловая обработка при температуре выше 60°С. Кроме того, следует учитывать ферменты липазы и фосфорилазы, наличие которых может привести к возникновению горького вкуса в сыворотке. Особое внимание следует уделить ферменту лактаза, участвующей в гидролизе лактозы.
Содержание летучих жирных кислот в сырной сыворотке более, чем под сырной, что объясняется частичным гидролизом жира в процессе образования сырного сгустка. В сырной сыворотке ферментные системы более выражены, чем в сырной, за исключением сычужного фермента, количество которого в сыворотке крови составляет 23-75% от введенного в молоко.
В молочной сыворотке содержатся газы – углекислый, азот и кислород. Количество газов в сыворотке немного меньше, чем в цельном молоке, что обусловлено тепловой и механической обработкой молока при производстве творога, сыра и других продуктов. В процессе хранения сыворотки, особенно усеянной посторонней микрофлорой, количество газа может резко увеличиваться, что приводит к повышенному пенообразованию в молочной сыворотке.