Pienas ir jo produktai - viena svarbiausių kasdienės mitybos dalių. Šiandieninei visuomenei vis labiau kreipiamas dėmesys į ekologiją ir sveiką gyvenimo būdą. Pienu vadinamas iš vieno arba kelių melžimų surinktas normalios tešmens sekrecijos pirminis produktas, kuris yra be jokių priedų, ir iš jo nepašalintos jokios sudedamosios dalys; jis skirtas vartoti kaip skystas pienas arba naudoti tolimesniam perdirbimui.

Pieno sudedamosios dalys ir jų įtaka kokybei

Pienas susideda iš daugiau kaip 200 dalių. Svarbiausi iš jų yra pieno riebalai ir baltymai. Šie ir jo savybėms įtakos turi fiziologiniai ir zootechniniai veiksniai, karvių veislė ir amžius. Daugiausia pieno duoda pieniniai galvijai. Pieningumu nusakoma gyvulio savybė duoti pieno. Pieningumas išreiškiamas pieno kiekiu, gaunamu iš gyvulio per tam tikrą laiką. Mėsinės veislės karvių produktyvumas per laktaciją siekia 600-2000kg, o pieninės - 4000-6000 kg. Produktyvumą galima padidinti, pagerinus veislę, raciono maistingumą, duodant daugiau sultingų pašarų ir gerinant gyvulių laikymo sąlygas.

Įsigyjant gyvulius, ekologinės gamybos ūkiai pirmiausia turi atsižvelgti į jų adaptacinius gebėjimus prisitaikyti prie vietos sąlygų. Jei leidžia galimybės ir poreikiai, pirmenybė teikiama vietinėms veislėms. Tai didina natūralų gyvulių atsparumą ligoms. Tokie gyvuliai mažiau serga, yra gyvybingi, ilgaamžiai, o tai yra ekologinės gyvulininkystės privalumai. Be to, ekologiniuose ūkiuose reikia vengti tokių gyvulių veislių, kurioms būdingos specifinės ligos. Ekologinis ūkis naujus gyvulius gali įsigyti tik iš ekologinis ūkis. Karvės laktacija vidutiniškai trunka 300 dienų. Per pirmąsias 5-7 dienas po apsiveršiavimo išsiskiria krekenos, turinčios daugiau baltymų (ypač albumino ir globulino), 1,5 karto daugiau mineralinių druskų negu natūraliame piene. Krekenų klampis ir rūgštingumas didesnis už natūralaus pieno, jų spalva intensyviai geltona arba net rusva. Krekenos labai maistingos, turi daugiau vitaminų (A,D,E), fermentų, imuninių medžiagų. Visa tai reikalinga tik gimusio gyvulio mitybai.

Normalus laktacijos periodas, per kurį gauto pieno sudėtis įprastinė ir daugmaž pastovi. 10-15 dienų prieš karvės užtrūkimą pieno riebalai, baltymai ir mineralinės medžiagos padaugėja, o pieno cukraus sumažėja. Šis skiriasi skonis, mažesnis rūgštingumas. Toks pienas pramoniniam perdirbimui taip pat netinkamas. Rujos ir veršingumo metu karvės sumažėja ne tik pieningumas, bet ir pieno riebumas bei baltymingumas. Vystantis gemalui, vėliau vaisiui, pieno sudėtis kinta. Karvės pieningumas pradeda mažėti jau per pirmą veršingumo mėnesį, o riebalai ir baltymai piene pamažu daugėja. Tai prieš užtrūkimą.

Pašarai ir šėrimas turi daugiausia įtakos melžiamų karvių produktyvumui, lyginant su kitais veiksniais. Jei tinkamai šersime karves, primilžiai bus dideli, jei blogai - karvės greitai susirgs. Pašarais galima ne tik gerokai padidinti karvių produktyvumą, bet ir pagerinti pieno sudėtį. Ekologiniuose ūkiuose gyvūnai turi būti šeriami ekologiškais pašarais, kurie turi būti geros kokybės, tiek mitybos, tiek higienos atžvilgiu, ir patenkinti organizmo maisto medžiagų poreikį. Perkamų ekologiškų pašarų kiekis negali viršyti daugiau kaip 20% viso savo ūkyje pagamintos ir naudojamos ekologiškos pašarų kiekio. Ekologiškų gyvulių pašarų racionus galima sudaryti tik iš reikalavimuose išvardytų pašarinių žaliavų ir priedų. Pirmenybė teikiama natūralios kilmės medžiagoms. Sintetinius vitaminus, mineralus ar papildus galima naudoti tik išskirtiniais atvejais sertifikavimo organizacijoms leidus.

Didelę įtaką gyvulių sveikatingumui ir pieno kokybei turi tvartas ir jo aplinka. Tvartuose, pastatytuose žemose, drėgnose vietose gyvuliai šaltu metų laiku ašąla, kinta jų organizmo atsparumas, dažniau serga, tvarto ore yra daugiau mikroorganizmų. Todėl pagal higieninius reikalavimus karvidės turi būti statomos aukštesnėse vietovėse, arti ganyklų ir geriamojo vandens šaltinis. Labai svarbu, kad pieno fermoje arba karvidėje būtų izoliuota patalpa pienui tvarkyti, laikyti, melžimo įrenginiams plauti, dezinfekuoti, skalbikliams ir dezinfekavimo priemonėms laikyti. Pieno laikymui, pieno indų plovimui ir kt. patalpos įrengiamos greta karvidės priblokuotame taip vadinamame pieno bloke arba atskirtoje nuo karvidės patalpoje. Nuo šios patalpos švaros didele dalimi priklauso pieno kokybė.

Vienas svarbiausių ekologinės gyvylininkystės principų - pasirinkta gyvulių rūšis turi atitikti laikymo būdą ir sąlygas. Gyvulių laikymo sąlygos turi būti kuo natūralesnės ir visiškai patenkinti jų elgsenos poreikius. Gyvuliams turi būti sudarytos sąlygos tenkinti dar išlikusius instinktus: laisvai judėti, kapstytis, turėti galimybę būti kuo nors užsiėmusiems ir panašiai. Pastatai turi būti erdvūs, atitikti pasirinkto laikymo būdo tipines projektavimo taisykles, suderintas su specifinėmis ekologinės gyvulininkystės reikalavimais. Šiame procese svarbiausia yra laikymo tankis, patalpos mikroklimatas (akcentuojant terminę aplinką, apšviestumą, kenksmingų, nuodingų dujų koncentraciją), diendaržiai (mocionas). Ypatingas dėmesys skiriamas poilsio vietai. Ji turi būti pakankamo dydžio, švari, sausa, šilta, kreikiama geros kokybės pakratais. Poilsio zonoje draudžiama dėti grotelines grindis. Gyvulininkystės patalpose nuolat turi būti palaikomos geros sanitarinės sąlygos.

Melžimo sąlygos. Pieno kiekis ir kokybė labai priklauso nuo to, kaip pasiruošiama melžti. Pienas piene po 20 - 40 min. Geriausia, kai karvės pašertos 2 val. prieš melžimą. Tokios karvės melžiamos būna ramios, o visos organizmo sistemos pasiruošusios atiduoti pieną. Prieš melžimą ir melžiant labai svarbu su gyvuliais elgtis švelniai. Grubus elgesys, mušimas, didelis neįprastas triukšmas sukelia stresą. Todėl iš jos primelžiama mažiau.

Pieno sudedamosios dalys ir jų savybės

Vanduo. Vanduo piene su kitomis sudedamosiomis dalimis esti įvairiai surištas. Skiriamos laisvas, surištas, brinkimo ir kristalizacinis vanduo. Laisvasis pieno vanduo yra nesusijęs su pieno sudedamosiomis dalimis. Tai pieno organinis ir neorganinis junginių tirpiklis. Laisvasis vanduo dalyvauja visuose pieno produktų gamybos technologiniuose procesuose. Apdorojant pieną mechaniniu, fizikiniu cheminiu ar šiluminiu būdu, laisvasis vanduo iš pieno lengvai pašalinamas. Surištasis vanduo yra susijęs su pieno sudedamosiomis dalimis (baltymais, fosfolipidais, polisacharidais) paviršiuje. Didžiausią jo dalį sudaro prisijungęs prie baltymų molekulių hidrofilinis grupių vanduo. Surištas vanduo sudaro 2,0-3,5% bendrojo pieno vandens. Brinkimo vanduo - pieno koloidinis micelių vanduo. Didžiausią jo dalį sudaro pieno baltymų micelėse esantis vanduo. Pieno brinkimo vanduo taip pat lengvai pašalinamas apdorojant pieną mechaniniu, fizikiniu, cheminiu ar šiluminiu būdu. Kristalizacinis vanduo sujungtas su pieno sudedamosiomis dalimis kristalais. Didžiausią jo dalį sudaro laktozės kristalizacinis vanduo. Jis pašalinamas kaitinant pieną 125-1350C temperatūroje.

Dujos. Viename litre natūralaus pieno yra apie 60-80 ml dujų. Dujos į pieną patenka jo sekrecijos metu iš kraujo difuzijos būdu arba iš oro, pieną melžiant, transportuojant vamzdžiais, maišant, laikant ir kitaip apdorojant. Pagrindinę pieno dujų dalį sudaro anglies dioksidas CO2 (50-70%), deguonis O2 (5-10%) ir azotas N2 (20-30%).

Pieno riebalai. Pieno riebalai yra labiausiai kintanti pieno sudėtinė dalis. Jos kiekis svyruoja tarp 3,2% ir 6,0%. Šie svyravimai priklauso nuo gyvulių veislės, šėrimo, laikymo, priežiūros ir sveikatos būklės. Pieno riebalai - tai heterogeninis sudėtingos struktūros lipidų kompleksas. Tai esteriai. Šiltas pienas yra emulsija, kurią sudaro pieno plazmoje rutulių pavidalu pasiskirstę riebalai. Riebalų rutulių dydis svyruoja nuo 0,1 iki 15 µm. Jų dydis yra svarbus žaliavos kokybės rodiklis. Rutulių diametras priklauso nuo veislės, laktacijos stadijos ir kt. veiksnių. Kiekvienas riebalų rutulys yra apsuptas membranos. Jos funkcija - apsaugoti riebalų rutulėlį nuo sulipimo. Membranos sudėtis skiriasi nuo pieno riebalų ar plazmos. Ji panaši į ląstelės membraną, iš kurios yra kilusi. Tai baltymai, glikoproteidai, cholesterolio, karotinai, geležies, vario ir vandens. Riebalų rutulių membrana yra sudėtingas daugiasluoksnis cheminis junginys. Pienininkystėje svarbiausi yra riebalų rutulių fiziniai-cheminiai kitimai, vykstantys pieno laikymo ir perdirbimo metu.

Pieno baltymai (proteinai). Pagrindinė pieno baltymų statybinė medžiaga yra aminorkūgštys. Aminorkūgštys įvairiausiais jungimosi būdais (peptidiniu, disulfidinis, jons ryšimosi ir kt.) sudaro tam tikros būdingos struktūros polipeptidus, o šie - proteinus. Aminorkūgštys yra organinės rūgštys, kuriose prie anglies ir vandenilio laisvosios jungties yra prisijungę amino grupės (NH3). Jos ypač svarbios, nes organizmas jų negamina. Baltymų molekulės turi elektrinį krūvį, kuris priklauso nuo tirpalo pH. Krūvis gali būti teigiamas ir neigiamas priklausomai nuo to, ar piene daugiau laisvosios amino ar karboksilo grupės. Kol baltymų dalelytės yra katijonai (rūgštinėje terpėje) ar anijonai (šarminėje terpėje), jos juda elektriniame lauke, arba, esant vienodam krūviui, abipusiai viena kitą stumia. Pieno baltymų kiekis glaudžiai susijęs su gyvulio šėrimu ir svyruoja tarp 3,0-3,6%. Pagrindinis pieno baltymas yra kazeinas, sudarantis apie 80% visų pieno baltymų. Kazeiną sudaro ±, ², ³ ir º frakcijos. Pieno serumo baltymai sudaro medžiagų grupės, vadinamas albuminais (±-laktoalbuminas ir kraujo serumo albuminas) ir globulinas (imunoglobulinais). Veikiant pieną rūgštimis ar fermentais jie lieka serume. Jie turi funkcines savybes. Šiluminės denatūracijos metu šie proteinai kompleksiškai susijungia su º-kazeinu. Išrūgos proteinai labai vertingi mitybine ir fiziologine prasme, jų biologinė vertė yra 124, lyginant su kazeino (73) ir pieno (88).

Pieno cukrus (laktozė). Pagrindinis angliavandenis piene yra laktozė. Jos piene vidutiniškai yra 4,7%. Geriamame piene laktozės kiekis yra beveik toks pat, kaip ir pieno žaliavoje, kondensuotame piene laktozės yra apie 10%, o pieno milteliuose - daugiau nei 30-35%. Nuo laktozės kiekio priklauso pieno osmosinis slėgis. Laktozė, lyginant su runkelių cukrumi, yra 30% mažiau saldi ir pastebimai mažesnio tirpumo. Laktozė (pieno cukrus) yra tipiškas pieno angliavandenis disacharidas, sudarytas iš gliukozės ir galaktozės. Šis disacharidas yra žiedo formos, kuris susidaro galaktozės ir gliukozės anglies atomams jungiantis glikozidinėmis jungtimis. Ji svarbi gaminant įvairius pieno produktus. Jos rūgimo bakterijų rūšies. Skiriama keletas rūgimo rūšių: propioninis, actorūgštis, alkoholinis. Laktozė turi didelės įtakos pieno ir pieno produktų maistinei vertai. Laktozė yra disacharidas, todėl jo maistinė vertė, lyginant su monosacharidais yra dvigubai didesnė. Jis duoda didesniu osmosiniu slėgiu kaip ir monosacharidai, bet išskiria dvigubai daugiau energijos. Galaktozė, savo ruožtu yra glikoproteinų ir glikolipidų sudedamoji dalis, todėl yra labai svarbi ląstelės membranai. Tai svarbu jaunikliams, kurių organizmas nepajėgia susintetinti pakankamai galaktozės.

Mineralinės medžiagos. Mineralinės medžiagos yra cheminiai anijonai ir metalų ar kitų katijonų junginiai, tirpale suskylantys iki jų jonų. Tai vandenyje suskilus, disocijavus tam tikrai medžiagai. Teigiami jonai vadinami katijonais, neigiami - anijonais. Siauresne prasme mineralinės medžiagos suprantamos kaip metalų katijonai bei organiniai ir neorganiniai anijonai. Jei piene jonų koncentarcija didelė, jie vadinami makroelementais, jei maža - mikroelementais.

Mikroelementų kiekis piene (µg/100ml)

Elementas	Kiekis	Elementas	Kiekis
Fe	70	Al	30
Si	200	Pb	5
F	18	Cu	12
Mn	6	Cr	2
As	4	Sn	15
Zn	400	Mo	5
Hg	0,3	Ni	2
Br	15	J	4
Co	0,08	Cd	1
Se	4	B	18

Piene tarp mineralinių medžiagų yra pusiausvyra, kai pavieniai jonai yra pusiausvyroje su nedisocijuotomis molekulėmis. Minėti makro ir mikro elementai labai svarbūs žmogaus ir gyvulio organizmui. Jie yra sudėtinė fermentinės sistemos dalis, svarbūs dirginimo ir laidumo sistemai, energijos perdavimui, kaulų susidarymui, kraujo kreašėjimui, stresinių situacijų slopinimui. Didelės technologinės reikšmės turi kalcis, dalyvaujantis baltymų sutraukinime. Jų kiekis pakinta esant tešmens infekciniams susirgimams.

Vitaminai. Vitaminais vadinamos dažniausiai nedidelės santykinės molekulinės masės organinės medžiagos, būtinos normaliai organizmų gyvybinei veiklai palaikyti. Vitaminai gaminasi augaluose veikiant šviesai. Jie būtini žmogui ir gyvūnams, dalyvauja ląstelės maitinime, reikalingi normaliam organizmo funkcionavimui. Jie veikia labai mažais kiekiais ir neeikvoja tam energijos. Vitaminai gaunami su maistu ar gaminami organizme iš provitavinų. Jų kiekiais.

---