Mlieko je bežnou súčasťou nášho jedálnička, no jeho cesta od kravy až do krabice na regáli je dlhšia, než by sa mohlo zdať. Z hľadiska produkcie mlieka je krava jedinou kategóriou hovädzieho dobytka, ktorá produkuje mlieko. Kravské mlieko tvorí z 87,5 % voda a zvyšok pripadá na sušinu, tuky (cca 3,8-4 %), bielkoviny (3,3-3,4 %), laktózu (4,7 %) a minerály s vitamínmi (0,7 %). V tomto článku sa pozrieme na proces tvorby mlieka u kráv, od fyziologických aspektov až po praktické aspekty dojenia a spracovania mlieka.
Anatómia mliečnej žľazy dojníc
Mlieko sa tvorí v mliečnej žľaze dojníc, ktorá je jednou z najdôležitejších žliaz kože. Je tvorená zo štyroch samostatne produkujúcich súborov - štvrtiek. Súbor pozostáva z tzv. mliečnych jednotiek. Dojnica má v každom súbore vyvinutú len jednu mliečnu jednotku. Tá je tvorená mliečnymi alveolami, mliekovodnými kanálikmi, cisternou a ceckom. Z hľadiska tvorby mlieka sú aktívnou funkčnou časťou mliečnej jednotky mliečne alveoly s priemerom 0,1 - 0,3 mm.
Tvorbu mlieka zabezpečuje jednovrstvový sekrečný epitel z mliekovodných (sekrečných) buniek, ktorý vystiela mliečnu alveolu. Významnou časťou alveoly sú hladkosvalové tzv. košíčkovité bunky, ktoré sa nachádzajú okolo sekrečného epitelu v stene mliečnych alveol a majú význam pri vyprázdňovaní mlieka z vemena. Všetky základné zložky, ktoré sú potrebné na tvorbu mlieka, odoberajú bunky sekrečného epitelu z krvi.
Laktácia: Kľúčové obdobie v živote kravy
Laktácia predstavuje kľúčové obdobie v živote kravy, definované ako časový úsek produkcie mlieka od pôrodu až po ukončenie tvorby mlieka, známe ako zasušenie. Ide o komplexný proces, ktorý zahŕňa samotnú tvorbu (sekréciu), hromadenie a následné uvoľňovanie mlieka z mliečnej žľazy. Produkcia mlieka začína po otelení, kedy jej mliečna žľaza začne intenzívne produkovať mlieko.
Definícia a dĺžka laktácie
Laktácia, v širšom zmysle, predstavuje celkové obdobie produkcie mlieka vrátane všetkých jeho zložiek, od otelenia kravy až po jej zasušenie. Za prvý laktačný deň sa považuje deň nasledujúci po otelení. U kráv trvá laktácia priemerne okolo 300 dní.
Tento časový rámec je však variabilný a môže byť ovplyvnený rôznymi faktormi, ako sú genetika, výživa a manažment chovu.
Normovaná laktácia
Pri hodnotení mliekovej produkcie kráv sa často používa koncept normovanej laktácie. Ide o štandardizovaný spôsob hodnotenia, ktorý zohľadňuje laktáciu s jednotne určeným počtom laktačných dní. Medzinárodne sa uznáva normovaná laktácia v dĺžke 305 dní. Toto umožňuje objektívne porovnávanie mliekovej produkcie medzi rôznymi kravami a stádami, eliminujúc vplyv rozdielnej dĺžky laktácie.
Hormonálna regulácia tvorby mlieka
Tvorba mlieka v mliečnej žľaze dojníc je riadená zložitou neurohormonálnou sústavou. Nervovo-hormonálna regulácia tvorby mlieka je komplexný proces. Celá činnosť mliečnej žľazy je pod vplyvom komplexu laktogénnych hormónov, predovšetkým hypofyzárneho hormónu prolaktínu (LTH).
- Prolaktín: Začiatok produkcie mlieka vo vemene dojnice súvisí s ukončením gravidity a odchodom lôžka z organizmu, čím je umožnený začiatok laktácie následkom stáleho pôsobenia hormónu prolaktínu (hormón predného laloku hypofýzy). Prolaktín podnecuje činnosť mliečnych alveol. Tvorí sa už počas teľnosti, ale uvoľňuje sa až po otelení, keď prestáva činnosť progesterónu a estrogénu. Vylučovanie prolaktínu i ostatných laktogénnych hormónov adenohypofýzy do krvného obehu je podnecované dráždením ceckov pri cicaní a dojení.
- Oxytocín: Príjemným podráždením vemena, napríklad hladkaním alebo masážou, sa aktivuje celý proces. Tieto dotredivé dráhy prenášajú informácie do riadiaceho centra, ktoré následne dáva podnet na vylučovanie oxytocínu. Podnety sú jeho spúšťačom. Oxytocín sa tvorí v zadnom laloku hypofýzy - mozgovom podvesku. Vylučuje sa do krvi, ktorá slúži ako transportné médium. Krvou sa dostane do vemena a pod jeho vplyvom dochádza k uvoľneniu alveolárneho mlieka. Bunky v okolí alveol sú myoepitelové, a pri kontakte s oxytocínom sa zmrašťujú, čím sa mlieko z nich uvoľňuje do cisterien, odkiaľ ho získavame mechanickým stláčaním.
- Ďalšie hormóny: Okrem prolaktínu je pre udržanie sekrečnej činnosti mliečnej žľazy nevyhnutný celý komplex adenohypofyzárnych hormónov, vrátane adrenokortikotropného hormónu (ACTH), rastového hormónu (STH) a hormónov kôry nadobličiek a štítnej žľazy. Okrem toho sa pri tvorbe mlieka a činnosti hypofýzy zúčastňuje aj štítna žľaza, a to prostredníctvom hormónu tyroxínu. Tieto hormóny sú úzko prepojené s metabolizmom a zabezpečujú optimálne podmienky pre tvorbu mlieka.
REPRODUKČNÉ HORMÓNY KRAV
Sekrécia mlieka
Sekrécia mlieka nastáva v sekrečnom epiteli mliečnych alveol. Sekrečný epitel z krvi preberá niektoré zložky mlieka už hotové (voda, minerálne látky, vitamíny), ostatné zložky vznikajú činnosťou sekrečných buniek z dodaných stavebných materiálov.
- Syntéza tuku: Pri syntéze tuku sú prekurzorom jeho tvorby nízkomolekulové mastné kyseliny, najmä kyselina octová, ktorá vzniká v dostatočnom množstve pri fermentačných procesoch v bachore.
- Syntéza kazeínu: Kazeín sa syntetizuje z glykoproteínových frakcií globulínov a čiastočne z doplňujúcich aminokyselín a kyseliny fosforečnej.
Faktory ovplyvňujúce laktáciu
Množstvo a kvalitu produkovaného mlieka ovplyvňuje množstvo faktorov. Medzi najvýznamnejšie patria:
- Genetika: Genetické predispozície kravy majú zásadný vplyv na jej mliekovú produkciu a zloženie mlieka. Plemená s vyššou mliekovou úžitkovosťou produkujú viac mlieka ako plemená s nižšou úžitkovosťou.
- Výživa: Adekvátna a vyvážená výživa je nevyhnutná pre optimálnu mliekovú produkciu. Krmivo musí obsahovať dostatočné množstvo energie, bielkovín, vitamínov a minerálnych látok. Nedostatok živín môže viesť k zníženiu produkcie mlieka a zhoršeniu jeho kvality.
- Vek a poradie laktácie: Mlieková produkcia sa zvyčajne zvyšuje s vekom kravy až do dosiahnutia určitého vrcholu, ktorý sa obvykle dosahuje v 3. až 5. laktácii. Potom začína produkcia postupne klesať.
- Zdravotný stav: Dobrý zdravotný stav kravy je kľúčový pre optimálnu mliekovú produkciu. Napríklad, v letných mesiacoch, keď sú vysoké teploty, môže dochádzať k zníženiu produkcie mlieka.
Produkcia mlieka a tráviaci systém kravy
Krava je veľké zviera (priemerná váha je od 450 do 650 kilogramov) a denne toho skonzumuje mnohonásobne viac ako človek. Dostatočné množstvo živín získava dobytok iba vtedy, ak spasie veľké množstvo trávy. Všetky turovité zvieratá sa preto pasú čo najrýchlejšie a steblá tráv hltajú bez požutia.
Tráviaci proces
Spasenú trávu netrávia kravy hneď, iba ju najprv skladujú v žalúdku. Krava, ale aj všetci prežúvavce, majú k tomuto účelu prispôsobený žalúdok. Žalúdok sa skladá zo 4 častí: bachor, kniha, čepiec a slez. Najväčší z nich je bachor. Dospelé zvieratá majú obsah bachora až 80-120 litrov. V bachore je obrovské množstvo mikroorganizmov, ktoré začínajú potravu rozkladať. Získavajú z nej živiny pre seba, ale súčasne tým pomáhajú krave tráviť nestráviteľnú celulózu.
Až potom, keď je krava v pokoji, putuje čiastočne rozložená potrava do druhého žalúdka, ktorý sa volá čepiec. Z čepca sa potrava vracia po malých sústach naspäť do papule zvieraťa, ktoré môže potravu poriadne prežuť. Krava trávi žraním 5-7 hodín denne a prežúva asi 10-13 hodín denne. Keď dobre požutú potravu zviera prehltne, tá ide do tretieho žalúdka do knihy. V knihe sa nachádza veľké množstvo záhybov, ktoré sa nazývajú listy knihy.
Proces dojenia
Mlieko sa získava z vemena dojnice dojením. Dojenie je konečný pracovný úkon pri produkcii surového kravského mlieka. Kravské mlieko je mlieko tzv. alveolárne. Množstvo mlieka, ktoré ostáva vo vemene, je reziduálne. Toto množstvo závisí od rýchlosti dojenia a intenzity vylučovania. Po 5-7 minútach sa už ďalšie mlieko nezíska. Pre chovateľa je dôležité to, že len mlieko uložené v cisterne vemena je prístupné pre vydojenie.
Reflex ejekcie mlieka
Jednou z dôležitých biologických reakcií organizmu na každodenné podmienky chovu je aj reflex ejekcie mlieka (reflex spúšťania mlieka), ktorý má nezastupiteľné miesto pri vytláčaní mlieka zo žľazy vemena. Ejekcia - spúšťanie mlieka je vrodený reflex, a teda prebieha bez vedomého riadenia zvieraťom. K ejekcii dochádza v dôsledku reakcie organizmu na manuálnu (dotykovú) stimuláciu mliečnej žľazy.
Frekvencia dojenia
Minimálne dvakrát denne. Pri maximálnej úžitkovosti aj 3x denne. Prechod z dvoch dojení na tri zvyšuje úžitkovosť. Na pravidelnú tvorbu mlieka a pre dobrý zdravotný stav vemena je nevyhnutné, aby bolo vemeno pravidelne vydájané.
Dôležitosť dynamického stereotypu
Preto je dôležité, aby všetky práce spojené s dojením boli vykonávané rýchlo, v rovnakom čase a v rovnakom poradí. Týmto spôsobom sa vytvára dynamický stereotyp, ktorý zabraňuje zadržiavaniu mlieka a upevňuje sa. Krava sa potom teší na dojenie, pretože sa uvoľňuje tlak a váha. Pri akomkoľvek dojení má byť 24-hodinový interval rozdelený na rovnakú dobu, napríklad 16+8 hodín.
Metódy dojenia
- Strojové dojenie: Strojovým dojením sa uľahčuje namáhavá práca, zvyšuje sa produktivita práce a získava sa čistejšie a hygienicky kvalitnejšie mlieko. Konštrukčné riešenie dojacích zariadení je rôzne, pričom hlavnou funkciou dojacieho zariadenia je prekonať uzavieracie napätie zvierača pôsobením podtlaku na vonkajšie vyústenie ceckového kanálika. Dojenie v dojárni dojacími automatmi je progresívnou technológiou získavania mlieka, ktorá odstraňuje nedostatky dojacích strojov s kanvami aj potrubných dojacích zariadení, pri použití ktorých sa ťažšie zabezpečuje hygiena dojenia a bezchybnosť mlieka, predlžuje sa rozvodné potrubie a dosahuje sa nízky produktivita práce.
- Robotické dojárne: Robotické dojárne fungujú bez ľudského pričinenia. Kravy sa samy rozhodnú o čase dojenia vstupom do dojárne bez priameho ľudského dohľadu. Robotický systém automaticky identifikuje kravu a aplikuje dezinfekčný sprej pred tým, než sa robotické rameno pripojí na struky vemena. To je veľmi odlišné od dojenia v dojárňach, kde manažéri chovu rozhodujú o dojení kráv, zvyčajne je to 3-krát denne. Dojáreň funguje 23 hodín a jedna hodina je vyhradená na údržbu, čo závisí od úžitkovosti zvierat.
Ošetrenie surového mlieka po nadojení
Surové kravské mlieko musí byť po nadojení ošetrené, zbavené mechanických nečistôt (cedenie, filtrácia, odstreďovanie) a schladené do 150 minút od začiatku dojenia. Ďalšou podmienkou je jeho uchovávanie až do dovozu do mliekarne pri teplote 4 - 6 °C. Mlieko sa z poľnohospodárskych podnikov zváža špeciálnymi chladenými cisternami.
Analýza kvality mlieka
Podrobnú analýzu surového mlieka a jeho kvalitatívne zaradenie vykonávajú nezávislé certifikované laboratóriá.
- Počet somatických buniek (PSB): Indikátor zdravotného stavu mliečnej žľazy dojníc.
- Inhibičné látky: Prítomnosť rezíduí liečiv (napr. antibiotík), ktoré by mohli brzdiť mliekarenské kultúry.
- Bod mrznutia: Používa sa na odhalenie cudzej vody v mlieku.
- Celková (titračná) kyslosť: Udáva spotrebu hydroxidu sodného pri titrácii.
Spracovanie mlieka pre spotrebu
Z farmy mlieko odváža cisterna. Vodič odoberá vzorky na laboratórne testy a kontroluje technické podmienky. Po príchode do mliekarne sa mlieko opäť testuje - až potom môže začať jeho spracovanie. Hotové mlieko sa potom balí a expeduje do obchodov. Ak sa z neho vyrábajú jogurty, syry alebo iné produkty, zostáva v mliekarni na ďalšie spracovanie.
Typy mlieka podľa ošetrenia
V obchode sa môžeme stretnúť s troma hlavnými typmi mlieka podľa spôsobu ošetrenia:
| Typ mlieka | Teplota ošetrenia | Trvanie | Trvanlivosť | Skladovanie |
|---|---|---|---|---|
| Čerstvé mlieko (Pasterizované) | 85 °C | 1-2 sekundy | Do 7 dní | V chlade (4-8 °C) |
| Mlieko s predĺženou trvanlivosťou | Viac ako 85 °C, menej ako 137 °C | N/A | 20-40 dní | V chlade |
| Trvanlivé mlieko (UHT) | 137-142 °C | Minimálne 1 sekunda | Dlhšie ako 6 mesiacov | Pri izbovej teplote (do 24 °C) |
Tepelné ošetrenie mlieka
Tepelné ošetrenie mlieka je jedna z najdôležitejších technologických operácií pri výrobe mliečnych výrobkov. Čerstvo nadojené mlieko, ktoré pochádza od zdravých dojníc a je získané dodržaním správnej hygienickej praxe obsahuje relatívne malé množstvo mikroorganizmov.
- Pasterizácia: Je zahriatie mlieka pri vysokej teplote na krátky čas, najmenej 71,7°C počas 15 sekúnd. Pri tomto tepelnom ošetrení mlieka sa docieli zdravotná bezpečnosť mlieka, ale súčasne sa musia čo najviac zachovať pôvodné fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti mlieka a výrobkov, ktoré sa vyrábajú z pasterizovaného mlieka. Takto ošetrené konzumné mlieko sa označuje ako pasterizované mlieko.
- Sterilizácia (UHT): Je proces tepelného ošetrenia mlieka alebo výrobku z mlieka pri teplote nad 100 °C a pri určenom trvaní ohrevu, pri ktorom sa ničia všetky mikroorganizmy alebo sa tak poškodzujú, že nie sú schopné sa pomnožovať v sterilizovanom mlieku alebo v sterilizovanom výrobku z mlieka.
Tepelné ošetrenie mlieka je aj rozhodujúcim predpokladom trvanlivosti mlieka a mliečnych výrobkov. Termizované, pasterizované a vysokopasterizované mliečne výrobky je ale nevyhnutné uchovávať pri teplote 6°C, najviac 8°C.
Homogenizácia mlieka
Homogenizácia mlieka je mechanické rozdrobenie tukových guľôčok v mlieku. Mliečny tuk je v surovom mlieku rozptýlený vo forme tukových guľôčok, najčastejšie o veľkosti 0,1 až 10 µm, v priemere 3 µm. Guľôčky s väčším priemerom majú tendenciu vystupovať na povrch mlieka a vytvárať vrstvu smotany. Hlavným cieľom homogenizácie je zmenšenie tukových guľôčok. Všeobecne sa požaduje, aby priemer tukových guľôčok po homogenizácii nepresahoval 2 µm. Takto rozdrobené kvapôčky tuku nevytvárajú na povrchu mlieka, alebo ani na obale mlieka vrstvu smotany. Zariadenia slúžiace na tento účel sa nazývajú homogenizátory. Homogenizácia mlieka sa používa nielen pri výrobe konzumného mlieka, ale aj pri výrobe jogurtov, zakysaných mliek a mrazených smotanových a mliečnych krémov, či syrov.
Odstreďovanie mlieka
Odstreďovanie mlieka je veľmi dôležitá operácia pri základnom ošetrení surového kravského mlieka. Princíp odstreďovania mlieka sa zakladá na rozdielnej hustote mliečneho tuku a mliečnej plazmy. Pôsobením odstredivej sily, ktorá vzniká otáčaním bubna odstredivky okolo zvislej osi, sa mlieko na tanieroch odstredivky rozdelí na smotanu a odtučnené mlieko. Zavedenie odstrediviek sa stalo základom priemyselného spracovania mlieka a znamenalo zásadný obrat pri priemyselnej výrobe masla.
tags: #tvorba #mlieka #u #kravy