Tejkémia - az ismert fehér folyadék összetevői

"A tej élet, erő, egészség."
Bár időnként kissé ellentmondásos információk látnak napvilágot, azért a fenti idézet még tartja magát.
A korszerű tejipar többé-kevésbé "átalakítja" a tejet, a tejtermékek mindenféle "szörnyűséges" E-anyagokat tartalmaznak, meg kimondhatatlan nevű baktériumokat.
Mindezek ellenére a tej és a tejtermékek fontos fehérje-, vitamin- és ásványi anyag forrást jelentenek, és mindenféle egyebeket is tartalmaznak.
Nézzük meg egy kicsit kémiai szempontból, hogy mi minden van a fehér italban.

A tej egy bonyolult kolloid rendszer.
Legnagyobb részben vizet (a tehéntej kb. 90%-a), fehérjéket, cukrokat, és zsírokat tartalmaz.
Ezek mellett egyéb szerves összetevőket és számos ásványi anyagot is.
A tejben található összes anyag vizes oldat, illetve a zsírcseppecskékben oldva vizes kolloid rendszer formájában van jelen.

Fehérjék

A tehéntej átlagos fehérjetartalma 3,4-3,5%.
A tej összes nitrogéntartalmának kb. 5%-a, 30 mg/100 cm³ nem-fehérje nitrogén, mint amilyenek a szabad aminosavak, a karbamid, a kreatinin, stb. A tej nem-fehérje nitrogén tartalma 16 és 47 mg/100 cm³ között változik. A tág határ a tej karbamidtartalmának köszönhető, ami az összes nem-fehérje nitrogén tartalom felét teszi ki.

A tejfehérje különböző frakciókból áll, amelyek közül
- a kazein a tejfehérje 80, míg
- a savófehérjék a tejfehérje 20%-át teszik ki.

A kazein négy frakcióra bontható: a-, b-, g- és k-kazeinre.
Nagyszámú kazeinmolekula együtt alkotja a kazein micellát, amelynek átmérője 100-250 nanométer, ami magába zárja a kalciumot, a foszfátot és a citrátot is.
A tej fő savófehérje-frakciója a szérumalbumin, a b-laktoglobulin, az a-laktalbumin és a globulinok.
A proteáz-pepton frakció, amely 11% szénhidrátot tartalmaz, és ellentétben a többi savófehérje-frakcióval, nem csapódik ki 100 °C-ra felmelegítve, miután pH = 4,7-re savanyították, szintén a savófehérje részének tekinthető.
Ezeken kívül sok változat és fenotípus fordul elő, amelyek aminosav-összetételükben és egyes tulajdonságaikban különböznek egymástól, így a tejfehérje-komponensek több mint 50-re tehetők.
Néhány fehérjeváltozatot genetikai variánsnak tekintenek, mert a különböző populációkban különböző mennyiségben fordulnak elő, és vannak olyan genetikai variánsok is, amelyek egyes populációkban egyáltalán nem is fordulnak elő.

A tejfehérjék gazdagok esszenciális aminosavakban.
A tejfehérje jelentős mennyiségben járul hozzá a szervezet fehérjeellátásához, mert fél liter tejjel a napi fehérjemennyiség 20-25%-át, a napi javasolt állati eredetű fehérje mennyiségének pedig 40-45%-át ki lehet elégíteni.
A tejfehérje könnyebben emészthető, minta növényi fehérjék.
A tejfehérje magas biológiai értéke, különösen a savófehérjéé, alkalmassá teszi a tejet és a tejtermékeket arra, hogy olyan betegek táplálására alkalmazzák, akik máj- és epebántalmakban szenvednek, túlsúlyosak vagy cukorbetegek.

Cukrok

A laktóz (amely glükózból és galaktózból álló diszacharid) koncentrációja a tehéntejben 4,6-5,0%.
Mivel az ásványi anyagokkal együtt a tehéntej ozmózisos nyomásáért a laktóz a felelős, koncentrációja csak minimálisan változik a tejben.
A laktóz mellett kis koncentrációban más szénhidrát is előfordul a tejben részben szabadon, részben fehérjéhez, zsírhoz vagy foszfáthoz kötve. A glükóz és a galaktóz egyenként 10 mg/100 cm³ koncentrációban fordul elő a tehéntejben, míg az összes szabad szénhidráttartalom mennyisége 100 mg/100 cm³ körüli.

A monoszacharidok három és nyolc között lehetnek az oligoszacharidokban, a felépítő monoszacharidok pedig a következők lehetnek: galaktóz, fruktóz, N-acetil-glükózamin és N-acetil-neuraminsav, valamint glükóz.
Az oligoszacharidok mennyisége a tehéntejben alacsony (100 mg/dm³), eddig 30 különbözőt mutattak ki a tejből.

A tej nem jelentős szénhidráttartalmú élelmiszer, mert az öszszes energiának csak mintegy 30%-át teszi ki az élelmiszerekben általánosan javasolt 55-60%-kal szemben. A tej és a tejtermékek ezért a felnőttek által elfogyasztott összes szénhidráttartalomból csak 6-10%-kal, a gyermekeknél pedig 13-20%-kal részesednek. Az átlagos összetételű élelmiszer-fogyasztásnál azonban nem lép fel szénhidráthiány, mivel a napi szénhidrát-felvétel átlagosan 350-360 g, és ennek mértéke az elmúlt években csak csekély mértékben változott.
A laktóz édesítőképessége viszonylag kicsi. A szacharóz édesítőerejét 100%-nak tekintve a laktózé csak 27-39%, a glükózé 72%, a galaktózé pedig 63%.

A tej szénhidrátjainak különböző típusú malabszorpciója és intoleranciája ismeretes.
Laktózmalabszorpció és -intolerancia a felnőtteknél elég gyakori, de a vele született glükóz-galaktóz malabszorpció és galaktozémiában megnyilvánuló galaktózintolerancia csak viszonylag ritkán fordul elő.
Ezeket a rendellenességeket azonban nem szabad csak a tej szénhidrátjainak tulajdonítani, mert ezeknél az embereknél több más szénhidrát metabolizmusában is mutatkoznak rendellenességek.

Zsírok

A zsír főképpen zsírgolyócska formában, emulzióként fordul elő a tejben. Mennyisége milliliterenként 1,5-4,6 × 10⁹ db, átmérője pedig 0,2-20 mikrométer között változik.
A lipidek 98-99%-a triglicerid, ami a zsírgolyócskában helyezkedik el, amelyek még tartalmaznak kis mennyiségben foszfolipideket és szterineket is. A tej összes lipidjeinek 95,0-98,7%-a a zsírgolyócskán belül, 0,4-2,17%-a a zsírgolyócska membránjában, 0,8-3,35%-a pedig a szérumban található.

A tehéntej átlagos zsírtartalma 3,8%, de ez az érték 2,5 és 8,0% között változhat.
Hazánkban a legtöbb folyadéktej zsírtartalmát 2,8%-ra állítják be, más országokban ez az érték 3,0 és 3,8% között változik, és néhány helyen a tejet a természetes zsírtartalommal árusítják.

A tejzsír trigliceridjeiben viszonylag sok rövidebb szénláncú zsírsavat (pl. vajsav) tartalmaznak. De jelen van számos közepes és hosszabb szénláncú zsírsav is (pl. palmitinsav, olajsav, linolsav, laurinsav).

Egyéb szerves anyagok

A fehérjék, cukrok, és zsírok mellett kisebb mennyiségben előfordulnak egyéb szerves anyagok is az alábbiak szerint.

Szerves savak
A tej tartalmaz citromsavat átlagosan 1,7 g/dm³ koncentrációban, amely az emlőmirigyekben a piruvátból képződik.
Az ásványi anyagokkal együtt a tej pufferrendszerének a része, hozzájárul a kalcium-kazeinát komplex stabilitásához és a tejtermék kultúrák ízanyagához. Élettani szerepe az, hogy csökkenti az ionos állapotú szérumkalcium vizeletben való kiválasztását, és így megelőzi a csontok túlzott demineralizálódását (csökkenti a csontritkulást).
A tejben acetilezett formában neuraminsav van jelen, pontosabban N-acetil-neuraminsav. Átlagos koncentrációja 15 mg/100 cm³ körüli. A szialinsavnak kb. 80%-a kazeinhez kapcsolódik, tehát pozitív összefüggés van a tej szialinsav- és fehérjetartalma között. van, a szélsőértékek 8 - 100 mg/100 cm³.
A nukleinsavak minden sejt alkotórészei, a tejben előfordul ribonukleinsav (RNS), dezoxiribonukleinsav (DNS) és nukleotidok.
A tehéntejben a DNS koncentrációja 1,2 - 1,5 mg/100 cm³, az RNS koncentrációjs 5,4 mg/100 cm³.
A tehéntejben lévő nukleotidok 80%-a orotsav formában van jelen.
A nukleinsavak túlnyomórészt a savóhoz és a kazeinhez kötődnek, és csak kis mennyiségben találhatók a zsírfázisban.
A tehéntej kis mennyiségben tartalmaz uridin, guanozin, adenozin és citidin nukleotidokat is.
A tej kis mennyiségben tartalmaz vajsavat, propionsavat, piroszőlősavat, hangyasavat és tejsavat, valamint nyomnyi mennyiségben még más szerves savakat is.
A hippursav a növényevők anyagcseréjének mellékterméke, és kb. 30 - 60 mg/dm³ koncentrációban fordul elő a tejben. Legeltetéskor koncentrációja magasabb, mint nagyobb mennyiségű abrakfogyasztáskor.
A benzoesav szintén természetes alkotórésze a tejnek, 3 - 6 mg/dm³ koncentrációban van jelen. A tejtermékek 50 mg benzoesavat is tartalmazhatnak literenként, mivel ez a sav a starterkultúrák anyagcseréjének mellékterméke.
A tejben jelenlévő egyéb savak: a húgysav, az oxálsav, a szalicilsav, és az a-liponsav.

Vitaminok
A tej minden ismert vitamint tartalmaz különböző koncentrációban, vízoldhatókat és zsíroldhatókat egyaránt.
Érdemes megjegyezni, hogy minél soványabb a tej, annál kevesebb zsíroldható vitamint tartalmaz, értelemszerűen.
A tejben előforduló vitaminok mennyiségi szélsőértékei:
- A vitamin 0,1 - 0,9 mg/100 cm³
- karotin 0,05 - 0,4 mg/100 cm³
- B1 vitamin 0,1 - 0,9 mg/100 cm³
- B2 vitamin 0,8 - 2,6 mg/100 cm³
- B3 vitamin 0,3 - 2,0 mg/100 cm³
- B5 vitamin 2,6 - 4,9 mg/100 cm³
- B6 vitamin 0,17 - 1,9 mg/100 cm³
- B12 vitamin 0,002 - 0,007 mg/100 cm³
- Bc vitamin 0,01 - 0,1 mg/100 cm³
- inozitol 30 - 400 mg/100 cm³
- C vitamin 5 - 30 mg/100 cm³
- D vitamin 0,0001 - 0,002 mg/100 cm³
- E vitamin 0,2 - 2,0 mg/100 cm³
- K vitamin ny - 0,17 mg/100 cm³
- biotin 0,01 - 0,07 mg/100 cm³
- kolin 50 - 450 mg/100 cm³

Hormonok
Hormonok az állat- és a növényvilágban mindenütt előfordulnak, ezért kis mennyiségben a tehéntejben (és persze az anyatejben is) megtalálhatóak.
A tehéntej ösztrogéntartalma 60 - 200 pg/cm³.
Az átlagos természetes progeszteron koncentrációja 13 ng/cm³, a vemhes állatok tejében viszont több progeszteron lehet.
Szoros kapcsolat áll fenn a tejtermékek zsír- és hormontartalma között, ezért a fölözött tej csak 2 ng hormont tartalmaz milliliterenként, míg a vaj hormontartalma 300 ng/cm³.
A tej 0,2 - 0,7 ng/cm³ glükokortikoid hormont tartalmaz, amelynek szintje tovább csökken a laktáció folyamán, és koncentrációját nem befolyásolja a vemhességi állapot. A glükokortikoid elsősorban a tej fehérjéivel kapcsolódik, a petefészek-szteroidok pedig a lipidekfrakciókhoz kötődnek.
A prolaktin átlagosan kb. 50 ng/cm³ koncentrációban van jelen.
A tej 50 - 150 pg tesztoszteront tartalmaz milliliterenként, amely hormonszint az állat szexuális ciklusától függ.
A prosztaglandin-F_2a hormon csekély és változó mennyiségben (0,1 - 0,4 ng/cm³) található a tejben.

Amikor tejelő állatokat hormontartalmú gyógyszerekkel kezelnek vagy ha hormonokat használnak a tehenek ivarzásának szinkronizálására, esetleg a tejelválasztás növelésére, fennáll a veszélye annak, hogy a hormonok bekerülnek a tejbe. Ez függ a dózistól, a hormon kémiai szerkezetétől, a vivőanyagtól és a kezelés módjától.
A hormonok tejbe kerülését meg kell előzni a fogyasztóra ható egészségkárosító hatása miatt.

Ásványi anyagok

A tehéntej átlagosan literenként 7,3 g ásványi anyagot tartalmaz.
Ezek közül a legnagyobb mennyiségben (makroelemek) az alábbiakat tartalmazza
- kalcium 0,9 - 1,4 g/100 cm³
- foszfor 0,7 - 1,2 g/100 cm³
- kálium 1,0 - 2,0 g/100 cm³
- nátrium 0,3 - 0,7 g/100 cm³
- klór 0,8 - 1,4 g/100 cm³
- magnézium 0,05 - 0,24 g/100 cm³
- kén 0,2 - 0,4 g/100 cm³

A fentiek mellett számos más elem is megtalálható a tejben sokkal kisebb mennyiségekben (mikroelemek).
Ezek mennyisége erősen változó
- réz 10 - 700 mg/100 cm³
- vas 60 - 1000 mg/100 cm³
- cink 1500 - 7000 mg/100 cm³
- alumínium 150 - 1000 mg/100 cm³
- szilicium 750 - 7000 mg/100 cm³
Kisebb mennyiségekben előfordul még bór, molibdén, kobalt, mangán, arzén, jód, fluor, króm, ón, nikkel, ólom, higany, kadmium, stroncium, szelén.

Biológia

A tej és a tejtermékek az emberi szervezet számára nélkülözhetetlen fehérjéket, esszenciális aminosavakat tartalmaznak.
A tejzsír könnyen felszívódó zsírsavakból áll.
A tejcukor részt vesz a szervezet energiaellátásában, elősegíti az ásványi anyagok felszívódását, beépül a porc- és kötőszövetekbe, a belőle képződő tejsav a vastagbélben gátolja a káros baktériumok elszaporodását.
A tejben található ásványi anyagok közül a kalcium és a foszfor különösen fontos a szervezet számára a csontok felépítéséhez és ezt a D vitamintartalma elősegíti.
Laktózérzékenyek nem képesek a tejcukor feldolgozására, szervezetükből hiányoznak laktózt lebontó enzimek. Számukra ma már rendelkezésre állnak laktózmentes tejtermékek, amelyek a tej többi hasznos anyagát tartalmazzák.
A tejallergiások a tejben található fehérjékre érzékenyek, az ő számukra csak pótló (pl. szójából készült) termékek fogyaszthatók.

Felhasznált irodalom