Mlijeko spada među takve životne namirnice u kojima su u vrlo usklađenim proporcijama zastupani pojedini hranjivi sastojci: mast, bjelančevine, ugljikohidrati, mineralne tvari, vitamini. Svojim harmoničnim sastavom ono može podmiriti gotovo sve hranidbene i biološke potrebe mladog organizma - potomaka

A. Petričić

M. Filipan

Z. Kovač

Z. Šljivarić

Kovač, Z.

Petričić, A.

Šljivarić, Z.

Filipan, M.

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

Z. K o v a č — A . Pe t r i č i ć — Z . Š l j i v a r i ć , Z a g r e b Tehnološki fakul te t M . F i l i p a n , Zag reb Tvornica »Kras« S M A N J E N J E K O L I Č I N E K A L C I J A U M L I J E K U N E U T R A L N O M I O N S K O M I Z M J E N O M Mlijeko spada među t akve životne n a m i r n i c e u ko j ima su u vr lo uskla­đenim proporc i jama zas tupani pojedini h ran j iv i sastojci: mast , bjelančevine, ugl j iko-hiđrat i , minera lne tvar i , v i tamini . Svoj im ha rmon ičn im sas tavom ono može podmir i t i gotovo sve h ran idbene i biološke po t rebe mladog organizma — potomaka . Posebnu vr i jednost ml i jeka preds tavl ja njegova mine ra lna komponenta . Minera lne t v a r i su sastojci čija je kol ičina u ml i jeku dosta kons tan tna . P o ­stoji zna tna razl ika u količini mine ra ln ih t va r i u ml i jeku kod različi t ih sisa­vaca. (Tabela 1) Tabe la 1 SASTAV HUMANOG (ŽENINOG) I K R A V L J E G M L I J E K A U °/o h u m a n o krav l je m a s t 3,6 3,75 p ro te in i (ukupno) 1,2 3,4 kaze in i 0,8 3,0 a lbumin i 0,4 0,4 laktoza 6,5 4,8 m i n e r a l i (ukupno) 0,2 0,7 kalci j 0,036 0,12 n a t r i j 0,02 0,04 kali j 0,05 .. 0,14 fosfor 0,018 0,095 ' k lor id i 0,04 0,08 l imunska k ise l ina 0,1 0,2 e lement i u t ragovima željezo 0,12 m g 0,08 mg b a k a r 0,06 m g 0,016 m g m a n g a n 5 Y jod 4,5 Y 5 Y [ P r e m a D a v i s - u (1)1 Nas je u našem r a d u posebno zanimao kalcij u mli jeku. Poznato je da je kalcij važan za osifikaciju, kod koagulacije krv i , za održavanje normalne p r o ­pusnost i kapi la ra , n o r m a l n e neu ro -musku la rne podražlj ivosti i dr. (2) Veoma je teško d a t i t ačnu sliku stanja u kojem se minera ln i sastojci nalaze u ml i jeku zbog toga j e r su neki spojevi u ionskom, nek i u moleku la r ­nom, a n e k i u koiloidnom s tanju . Veći dio minera ln ih sas tojaka mli jeka nalaze se kao topivi spojevi fosforne, sumporne, solne i l imunske kiseline. Kalcij i magnezi j , koj i n a s najv iše in teres i ra ju , dolaze djelomično kao p rave otopine, a djelomično k a o koloidne. Van Slyke i Bosworth (3) su ustanovi l i da se odnos ras tvor l j ivog kalc i ja i fosfora p r ema u k u p n o m kalci ju i fosforu mi ­jenja k o d razn ih k rava , pokazujući individualne razl ike, t e da n a taj odnos u izvjesnoj m je r i ut ječe s tadi j laktaci je . L ing (4) j e ispitao raspodjelu kalci ja u mli jeku i dobio slijedeće rezul ta te : u k u p n i kalcij (0,181% kao CaO) j 4, 4, ras tvor l j iv i Ca (0,060%) koloidni Ca ; (0,121%) pr ib l ižno 1/3 pribl ižno 2/3 l_ kao C a 3 P 2 O s (0,084) vezani s kaze inom (0,037%) pr ibl ižno 4/9 pribl ižno 2/9 -In te resan tno je da mli jeko sadrž i više kalci ja nego npr . zasićena voda v a p n e -nica (0,12% CaO). Mlijeko možemo sma t ra t i presićenom otopinom kalci jevih soli. J e d a n d io kalci ja vezan je n a bje lančevinu kazein i javl ja se kao koloid. Spoj kalcija i kaze ina cijepa se djelovanjem mli ječne kisel ine ali i djelo­van jem razr i j eđen ih mine ra ln ih kisel ina. Kazein se izlučuje kao grudičas t i koagulum: Ca • kazein + 2HC1 - > kaze in + ' СаС1 2 Da je kazein doista u ml i jeku vezan na kalcij vidimo po tome što je p H svježeg ml i jeka 6,6, a izoelektr ična t ačka b je lančevina kazeina leži kod pH = 4,6. To znači da se kaze in ne na laz i u mli jeku u s lobodnom obliku već d a m o r a b i t i vezan na nek i bazični rad ika l . Poznavajući mine ra lne sa­s tojke ml i j eka znamo da taj rad ika l može bi t i jedino kalci j . (5) Međut im, u n e k i m slučajevima je po t rebno mli jeko s manjom kol ič inom minera la , a posebno kalcija. Najčešći j e slučaj da se za p r e h r a n u dojenčadi , kad je ma jka def ic i tarna mli jekom, mora mjesto h u m a n o g kor is t i t i k rav l j e mli jeko. Tada se k rav l j e mli jeko »humanizira« smanjen jem količine kalci ja , razblaž ivanjem ml i j eka vodom i doda tkom šećera. Smanjen je količine kalcija pot rebno je i kod p r e h r a n e ml i j ekom odre ­đenih ka tegor i ja potrošača, np r . s tar i j ih osoba, bolesnika s tendenci jom a te ro -sklerozi , -kod ko j ih j e poželjan smanjen unos kalcija u organizam. U novije v r i j eme ispi tuje se dekalcifikacija mli jeka i sa s tanoviš ta p r e ­h r a n e u s lučaju r a t n i h sukoba. U tv rđena j e rad ioakt ivna kon taminac i ja k a l ­cija u mli jeku, t e po t r eba n jegova uklan jan ja iz ml i jeka i even tua lna zamjena n e k o n t a m i n i r a n i m (čistim) kalci jem. (6) Smanjen je kalci ja u ml i j eku in te resan tno je i za dobivanje k o n d e n z i r a ­nog mli jeka . Smanjen je kol ič ine kalcija od 2 0 % dopušta ugušćenje ml i j eka umjesto 2,5 p u t a n a 4 pu ta . (7) Iz ovih razloga provedena su ispi t ivanja uk lan jan ja kalci ja iz mlijeka. I sp i t ana je mogućnost pr imjene brzih i t ačn ih me toda : a) određivanje kol i ­čine kalci ja u mlijeku, b) dekalcifikacija ml i jeka u razl ič i tom postotku. EKSPERIMENTALNI DIO Sups t ra t za dekalcifikaciju bio je pas ter iz i rano mlijeko iz Zagrebačke mljekare . Uzorci paster iziranog ml i jeka uz imani su iz maloprodaje u bocama od 1 l i t re . Eksper imenta ln i dio rada odvijao se u dva smjera. P r v o je t rebalo nać i brzu i t ačnu metodu određivanja kalcija u pas te r i z i ranom mli jeku, a za t im p ro računa t i i postavit i po t rebnu a p a r a t u r u za labora tor i j sk i osamsatni rad . Odlučili smo da dekalcifikaciju mli jeka vrš imo s ionskim izmjenj ivačima (8) u ionskom filtru od s takla . Labora tor i j sk i ionski filter preds tavl ja slika. To je s t ak lena cijev visine 54 m m i 38 m m 0 . Donji k ra j cijevi sužen je 1' Л ^ И u cjevčicu 8 m m 0 n a koju se nas tavl ja gu­mena cijev sa š t ipal jkom za regulaci ju brz ine prot icanja . Na dno cijevi dolazi sloj s taklene vune, t e k remenog pi jeska od 2,5 m m 0 , visine sloja 25 m m . Cijev je i spunjena deminera l iz i -r anom vodom u kojoj se na laz i 200 ml n a b u -brene ionske mase . To je kat ionski izmjenjivač t v r t k e »Bayer« m a r k e Lewa t i t S-100, neu t ra lno I ak t iv i ran n a Na- ionima. S a m a dekalcifikacija I mli jeka odvijala se na slijedeći nač in : pas te r i -I zirano mli jeko Zagrebačke ml jekare u bocama j od 1 l i t re homogeniz i rano je u posudi od 5 1. I Iz ionskog f i l tera j e o tpuš tena voda do same I površ ine ionskog izmjenjivača, a nakon toga je doliveno mli jeko gotovo do v rha filtra. N a j ­pri je puš t an jem is t jeramo vodu i t ime p r a k -'; t ički potrošimo cea 300 m l mlijeka. Za t im je I specifičnim opterećenjem 5 propuš tano mli jeko I da teče kroz ionsku masu . (Specifično op te re -I ćenje ionskog izmjenjivača jest kol ičina t eku -I ćine u l i t r a m a koja pro t ječe kroz 1 l i t ru iz-• mjenj ivača u 1 sa tu) . Nakon svakih 100 ml uz iman je uzorak za analizu. Obično je p r o ­puš tano 4 1 mlijeka kroz ionski filter u j ednom pokusu dekalcifikacije. Nakon toga usli jedila je regeneraci ja ionske mase . Regeneraci ja se vrši u t r i faze. P r v o se vodom oprezno protustrujno r a z -rah l i ionska masa koja se istodobno ispere i od zaostalog mli jeka. Za t im se s 500 ml 10% otopine natr i jevog k lor ida r egene r i r a ionska masa . Po rege -neraci j i se suvišak soli ispere deminera l iz i ranom vodom do nes t anka reakcije n a k lor ide . Time je ionska m a s a opet sposobna za dekalcifikaciju mli jeka. Kon t ro la je vršena na količinu kalc i ja u ml i jeku i na pH. Kalci j u ml i ­jeku, kako paster iz i ranom, tako i dekalcif iciranom, određivao se t i t raci jom s kompleksonom III uz indika tor Calcein (9) p r e m a sl i jedećem propisu: U 100 m l otopine (90 m l vode + 10 ml mlijeka) doda se 3 ml 5 N K O H i vrlo malo calcein-inoiikatorske smjese. (1 g calceina + 100 g KNOs). T i t r i ra se sa 0,05 M otopinom kompleksona III do s labe ružičaste opalescencije. Boja mli jeka s calceinom pr i je t i t raci je opalizira zelenkasto. Određivanje p H vršilo se na pH-met ru m a r k e »Radiomefter« Kopenhagen. D I S K U S I J A O REZULTATIMA 0.2 0,4 0,6 OS 1,0 1.2 1,4 16 18 2,0 2,2 24 26 2,8 30 32 3,4 3£ 38 4,0 МШЕКОА ) ' Preko inoskog filtra propušteno je 4000 ml konzumnog pasteriziranog mlijeka s po­četnom sadržinom Ca 0,116% i pH 6,62. Prvih 100 ml pokazuje sniženje Ca na 0,0314% i pH 7,45. Tokom dekalcifikacije sadržina Ca se povećavala sve do 0,0776% a pH je snižen na 6,80 kad je dekalcifikacija prekinuta. Prosječna zaostala količina Ca u 4000 ml mli­jeka iznosila je 0,0605%, znači dia je odstranjeno 0,0555% Ca. Nakon toga je ionska masa regenerirana s 500 ml 10% otopine NaCl i isprana demineiralizi'ranom vodom. Pas te r iz i rano mli jeko Zagrebačke ml jekare pokazuje vr i jednost i za kalcij i p H koje su dane u l i t e r a tu rn im navodima. Samo odst ranj ivanje ka lc i ja iz mli jeka n e teče kvant i ta t ivno, kao kod vode. Pos to tak zaostalog kalci ja postepeno se povećava (vidi di jagrame). Razlog tome je u k a r a k t e r u ml i jeka i kalcija ko j i se na laz i u ml i jeku . Mlijeko n i j e mo leku la rna otopina raznih soli kao voda, nego ko lo idna otopina mast i , r azn ih duš ičn ih spojeva (kazein) uz koje se na laze teško i lako u vodi top l j ive soli. P r e m a tome postotak odstranj ivanja kalci ja ionsk im izmjenjivačima zadovol java naroči to za s v r h u upo t rebe dekalcif iciranog m l i ­jeka. In t e re san tno je napomenu t i , d a p H dekalcificiranog ml i jeka naglo p o ­raste, a za t im p a d a p r e m a no rma lno j vr i jednost i za p H pas ter iz i ranog ml i j eka na 6,7. Po ras t je vezan na izmjenu kalcija s na t r i j em i kal i jem (10) k o d čega nastaju N a H C Q 3 i КНСОз koji uvje tu ju poras t pH. Dal jnjom izmjenom k a l ­cija p H se polako snižavao jer se pos to tak zaostalog kalci ja povećavao, a k o l i ­čina na t r i j a smanjivala. Ukupno opterećenje ionskog f i l t ra iznosilo j e 4000— 5000 ml paster iz i ranog mlijeka. Dekalcifikacija se vrš i la do prosječno 0,0777°/o zaostalog kalcija u mlijeku, što na prosječnu kol ičinu od 0,116'% kalcija iznosi 66'%. Nakon toga je uslijedila regeneraci ja s NaCl. Zanimlj ivo je napomenut i , da je nakon svake regeneraci je zaostala sve veća količina kalcija u dekalci-ca(%) 0,09 0,08-0ß7 орв • 0ß5 -0fl4 0,03 • 0,02-0,01 DIJAGRAM 2 02 Ofi Oß 10 12 Џ 1,6 1ß 2,0 22 24 2.5 2 8 3,0 32 3,4 3.6 3ß 4,0 MLIJEKO (I) Preko ionskog filtra propušteno je 4000 ml konzumnog pasteriziranog mlijeka s po­četnom saoJržinom Ca 0,116% i pH 6,62. Prvih 100 ml pokazuje sniženje Ca na 0,0334% i pH 7,58. Tokom dekalcifikacije sadržina Ca se povećavala sve do 0,0826% a pH je snižen na 6,80 kad je dekalcifikacija prekinuta. Prosječna zaostala količina Ca u 4000 ml mli­jeka iznosila je 0,0636%, znači da je odstranjeno 0,0524% Ca. Nakon toga je ionska masa regenerirana s 500 ml 10% otopine NaCl i isprana demiineralizirainom vodom. f iciranom ml i jeku i, kao što se vidi iz d i jagrama, pros ječni postotak kod za­v r šene dekalcifikacije sve je veći. Ti dobiveni r ezu l t a t i odgovaraju l i ter a tu r -n im n a v o d i m a (11). Pr imi jećeno je da p reve l ik i pos to t ak dekalcifikacije p r o ­uzrokuje separaci ju u mli jeku. Dolazi do razdva jan ja u d v a sloja. Gornj i sloj je ml ječno bijeli , a donji m u t a n , sličan s i ru tk i . I to odgovara l i t e ra tu r i (12). Metoda određivanja kalci ja u mli jeku uz ind ika to r Calcein dovoljno je tačna i brza da zadovolji laborator i j ske i indus t r i j ske pokuse dekalcifikacije. Z a k l j u č a k Neut ra lna ionska izmjena odgovara za dekalcif ikaci ju mlijeka, je r se postiže dovoljno brzo zadovoljavajuće smanjenje kalci ja . Isto tako razn im specifičnim opterećenj ima moguće je dobi t i i r azne vr i jednost i za smanjenje kalcija. Dekalcificirano mlijeko može kor isno posluži t i za sv rhe koje smo pr i je navel i . Nismo posve s igurn i jedino u svrsishodnost dekalcifikacije mli jeka kod dekontaminaci je , j e r n a m nije bila doistupna l i t e r a tu ra o toj mater i j i . Kont ro lu dekalcifikacije moguće je vrši t i uz navedene uvje te brzo i tačno. 'pH 7,6 DIJAGRAM 3 7,5 7A 7,3 7,2 7.1 Wj 6,9 68 02 04 06 08 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 MLIJEKO (l) Preko tonskog filtra propušteno je 4000 ml konzumnog pasteriziranog mlijeka s po­četnom sadržinom Ca 0,116¾ i pH 6,62. Prvih 100 ml pokazuje sniženje Ca ina 0,0285% i pH 7,35. Tokom dekalcifikacije sadržina Ca se povećavala sve do 0,0747% a pH je snižen na 6,98 kad dekalcifikacija prekinuta. Prosječna zaostala količina Ca u 4000 ml mli­jeka iznosila je 0,0552%, znači da je odstranjeno 0,0608% Ca. Nakon toga je ionska masa regenerirana s 500 ml 10% otopine NaCl i isprana demineraliziranom vodom. S a ž e t a k Vršeni su pokusi dekalcifikacije mli jeka n e u t r a l n o m ionskom izmjenom. Mlijeko sa smanjenom količinom kalcija može se upotr i jebi t i kao h u m a n o m l i ­jeko, za dobivanje kondenz i r anog mli jeka i kao di jetetski p r e p a r a t kod a t e ro -skleroize. Nadal je ,se može pos tupak pr imi jeni t i kod dekontaminac i j e ml i jeka kon tamin i ranog r ad ioak t ivn im izotopima kalc i ja i s troncija. Kao sups t ra t upotrebl jeno je konzumno pas ter iz i rano mli jeko Zagrebačke ml jeka re izu-zimano iz dnevne r edovne proizvodnje i prodaje. Mlijeko pokazuje vr i jed­nosti za kalcij i p H n a v e d e n e u l i t e ra tur i . Kao ionska m a s a upot reb l jen je jako kiseli ka t ionsk i izmjenjivač »Bayer« Lewat i t S-100, neu t r a lno ak t i v i r an s Na- ionima. Kont ro la sadrž ine ka lc i j a v ršena je Ikomipleksonom III uz ind ika to r Cal -cein, a p H je k o n t r o l i r a n s p H - m e t r o m »Radiometer« Kopenhagen . Tok p o ­kusa i dekalcif ikaci ja može s e p ra t i t i za vri jednost i kalc i ja i p H iz d i j ag rama . S m a t r a m o da j e pokus dekalcifikacije uspješno izveden i da je dekalcif ikaci ja moguća u pr i je n a v e d e n e svrhe . 0,2 0,4 0,6 Iß 1.2 14 1,6 18 2P 22 2,4 2,6 2ß 3,0 32 3,4 3,6 3ß 4.0 MLIJEKO (U Preko ionskog filtra propušteno je 4000 ml konzumnog pasteriziranog mlijeka s po­četnom sadržinom .Ca 0,116% i pH 6,62. Prvih 100 ml pokazuje sniženje Ca na 0,0340% i pH 7,25. Tokom dekalcifikacije sadržina Ca se povećavala sve do 0,0796% a pH je snižen na 7,00 kad je dekalcifikacija prekinuta. Prosječna zaostala količina Ca u 4000 ml mli­jeka iznosila je 0,0611%, znači da je odstranjeno 0,0549% Ca. Nakon toga je ionska masa regenerirana s 500 ml 10% otopine NaCl i isprana demineraliziranom vodom. R e s u m e Les exper iences de la decalcification du la i t -ont ete faites p a r la sub­st i tut ion ionique neutra l isee . L e lait avec la quan t i t e redu i te d e calcium peu t e t r e ut i l iser comme lait humain , ainsi q u e p o u r l 'obtent ion du lait condensant et comme medicament dietet ique pour Г ar ter ioselerose. Ce proeede peu t e t re de m e m e appl ique p o u r la decontamina t ion du la i t contamine p a r les isotopes radioactifs de calcium et de s t ront ium. C o m m e subs t ra t est ut i l ise le la i t de consummat ion pasteur ise de la La i te r ie de Zagreb faisant p a r t i e de l a p r o ­duct ion et de l a vente quot idiennes. L e lai t m o n t r e des va leurs pour le cal­cium et l e p H citees dans la l i t t e r a tu re . Comme masse ionique est util ise echangeur de cations »Bayer« Lewat i t S-100 regenere p a r chlorure de sodium. Le contröle du contenu du calcium est execute p a r le complexon II I avec Г indica teur Calcein, e t le p H est controle avec. le pH-me t r e »Radiometer« Copenhague. Le processus de Г ex,perience et de la decalcification p e u t e t re suivi p o u r les va leurs du calcium et du p H sur les d iagrammes . Nous oonsi-derons que Г exper ience de la decalcification est effectuee avec succes et que la decalcification est possible dans les b u t cites ci-dessus. 

Smanjenje količine kalcija u mlijeku neutralnom ionskom izmjenom

Smanjenje količine kalcija u mlijeku neutralnom ionskom izmjenom

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia