Miten maidon prosessointi vaikuttaa sen ravitsemuksellisiin ominaisuuksiin?

Maidon koostumus

Lehmän täysmaito sisältää noin 87 % vettä. Siitä loput noin 13 % proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja, vitamiineja ja kivennäisaineita. Maito koostuu vesi- ja rasvaosasta. Vesiosa kattaa noin 96 %, johon ovat liuenneena muun muassa vesiliukoiset vitamiinit, kivennäisaineet, laktoosi ja proteiinit. Rasvaosuus on 4 %, johon ovat liuenneena rasvaliukoiset vitamiinit, fosfolipidit ja kolesteroli.

Maito on pitkään tunnettu melkein täydellisen ravintoainesisällön omaavana elintarvikkeena. Maidolla on hyvä ravitsemuksellinen laatu, koska se sisältää lähes kaikki tärkeät ravinnon vitamiinit sekä sillä on korkea kalsiumin hyötyosuus. Maito ja maitotuotteet ovat yleisesti hyvin ravintopitoisia ja energiaa tarjoavia elintarvikkeita. Maidon energia tulee sen proteiini-, hiilihydraatti- ja rasvapitoisuudesta, lukuun ottamatta rasvatonta maitoa, joka ei sisällä melkein lainkaan rasvaa. Maitotuotteet sisältävät runsaasti luuston terveydelle välttämättömiä ravintoaineita, kuten kalsiumia, proteiineja, D-vitamiinia, kaliumia ja fosforia, jotka edesauttavat elimistön hyvinvointia ja etenkin luuston terveyttä.

Maidon prosessointimenetelmät

Maidon valmistuksessa käytetään useita eri prosessointimenetelmiä. Näistä yleisimpiä ovat pastörointi, homogenointi, sterilointi ja vakiointi. Prosessointimenetelmät voivat muuttaa maidon ravitsemuksellista laatua heikentävällä tai parantavalla tavalla. Prosessointimenetelmiä käytetään takaamaan maidon tasainen ja hyvä laatu kuluttajien turvallisuuden vuoksi. Prosessoinnilla on samaan aikaan sekä positiivisia että negatiivisia vaikutuksia elintarvikkeen ominaisuuksiin.

Pastörointi on yleinen menetelmä, jossa maito kuumennetaan 72 asteeseen noin 15 sekunnin ajaksi. Pastörointi tappaa huomattavan määrän haitallisia mikro-organismeja ja bakteereja, mutta samalla se aiheuttaa lysiini-aminohapon hajoamista. Taudinaiheuttajien lisäksi pastörointi tappaa myös hyödyllisiä bakteereja, entsyymejä ja heikentää vitamiiniaktiivisuutta. Eri lämpökäsittely tekniikat ovat toimivia poistamaan haitallisia mikro-organismeja maidosta. Kuumennus kuitenkin myös inaktivoi maidossa olevia entsyymejä, jotka voivat vaikuttaa negatiivisesti maidon ulkonäköön tai makuun säilytyksen aikana.

Homogenoinnilla maito kuumennetaan 60-asteiseksi ja korkean paineen avulla maitorasva pilkkoutuu mekaanisesti pienemmiksi osiksi. Näin voidaan estää maitorasvan nouseminen maidon pintaan. Homogenoinnilla ei ole suoranaisesti vaikutuksia maidon ravitsemukselliseen laatuun, mutta sillä on tärkeä merkitys aistinvaraiseen laatuun ja koettuun suutuntumaan.

Maidon proteiinit

Maito sisältää noin 3,3 % proteiinia. Maidon proteiinista 80 % koostuu kaseiinista ja loput 20 % heraproteiinista. Maito on yksi ravinnon tärkeimmistä proteiinin lähteistä ihmisen ruokavaliossa. Maitoproteiini on ravitsemuksellisesti korkealaatuisinta, koska se sisältää luonnostaan kaikki välttämättömät aminohapot. Maitoproteiinilla on myös hyvä biosaatavuus, koska siitä jopa 92 % elimistö pystyy hyödyntämään. Kuumennus heikentää maitoproteiinien sulavuutta ja lysiinin hyötyosuutta. Lysiinin hyötyosuus heikkenee eniten Maillard-reaktion seurauksena, jossa se reagoi pelkistävän sokerin kanssa muodostaen melanoideja. Proteiinin ravintoarvo heikkenee, koska reagoidessaan sokerin kanssa sitä ei voida hyödyntää enää aineenvaihdunnassa.

Osa maidon proteiineista on alttiimpia denaturoitumiselle ja aggregaatiolle. Maidon proteiineista heraproteiinit ovat alttiita lämpödenaturoitumiselle, kun taas kaseiiniproteiinien ominaisuudet eivät muutu lämpökäsittelyn seurauksena. Heraproteiineilla on huono lämpöstabiilisuus, joka altistaa ne denaturoitumiselle ja mahdolliselle bioaktiivisuuden menetykselle.

Laktoosi on maidon pääasiallinen hiilihydraatti. Laktoosi vahvistaa heraproteiinin lämmönkestävyyttä ja lisää näin sen käyttökelpoisuutta ja kestävyyttä prosessoinnin aikana. Laktoosin läsnäolo vaikuttaa maidon prosessointiin ja stabiilisuuteen. Kaseiini ja laktoosi parantavat huomattavasti kalsiumin biologista hyötyosuutta sekä edesauttavat magnesiumin hyväksikäytettävyyttä. Pastöroinnin tai iskukuumennuksen yhteydessä voi tapahtua Maillard-reaktio, jossa aminoryhmä ja pelkistävä sokeri eli laktoosi reagoivat keskenään. Maillard- reaktio voi alentaa ravinnepitoisuutta, koska aminohappojen imeytyminen heikentyy. Maillard-reaktiossa tunnetusti syntyy myös pieni määrä toksisia yhdisteitä, jotka heikentävät ravitsemuksellista laatua.

Maidon rasvat

Maidon rasvaosa sisältää pääosin triglyseridejä, ja lisäksi muita rasvaliukoisia yhdisteitä mono- ja diglyseridejä, fosfolipidejä, steroleja, rasvaliukoisia vitamiineja ja karotenoideja. Maidon prosessoinnissa rasvat saadaan erotettua separoinnilla. Vakionnilla taas säädetään maidon rasvapitoisuus halutulle tasolle. Maidon rasvapitoisuus vaikuttaa rasvaliukoisten ravintoaineiden määrään. Rasvattomissa tai vähärasvaisissa tuotteissa on vähän tai ei juuri ollenkaan rasvaliukoisia ravintoaineita tallella. Maidon prosessoinnilla on positiivinen vaikutus maidon rasvapitoisuuteen, ja siten ravitsemukselliseen laatuun. Rasvattomassa maidossa on suhteessa enemmän ravintoaineita verrattuna sen sisältämään energiamäärään.

Maidon rasvaliukoiset vitamiinit

Maidon A- ja D-vitamiinin määrä vaihtelee maidon rasvapitoisuuden mukaan. Maidon kuumennuskäsittelyillä ei ole merkittävää vaikutusta maidon D-vitamiinipitoisuuksiin, mutta maito luonnostaan sisältää hyvin pieniä määriä D-vitamiinia. Elintarvikkeiden täydentämisellä voidaan turvata riittävää saantia, esimerkiksi Suomessa, rasvattomaan maitoon tulee lisätä D-vitamiinia 1µg/100 ml. Maitoa pidetään hyvänä A-vitamiinin lähteenä. Rasvattomissa maitotuotteissa ei kuitenkaan juuri ole A-vitamiinia, koska sitä häviää prosessoinnissa rasvan erotuksen mukana. Yli 99 % maidon luonnollisesta A-vitamiinista esiintyy sitoutuneena tyydyttyneisiin ja tyydyttymättömiin rasvahappoihin.

Maidon vesiliukoiset vitamiinit

Herkimpiä lämpökäsittelyille vesiliukoisista B-vitamiineista ovat B1-vitamiini eli tiamiini, B6-vitamiini eli pyridoksiini, folaatti ja B12-vitamiini eli kobalamiini sekä C-vitamiini. Pastöroinnin aikaiset vitamiinihäviöt ovat yleensä noin 10 %. Voimakkaammassa lämpökäsittelyssä iskukuumennuksessa hävikki saattaa olla 10–30 %. Pastöroinnissa eniten hävikkiä syntyi C-vitamiinin kohdalla, vaikka maito ei olekaan merkittävä C-vitamiinin lähde.

Maidon kivennäisaineet

Erityisesti rasvaton maito on tärkeä kalsiumin lähde. Lisäksi muita maidon pieniä määriä sisältämiä kivennäisaineita ovat jodi, fosfori, natrium, sinkki, magnesium ja seleeni. Kivennäisaineista kalsiumin ja fosforin pitoisuudet laskevat kuumennuskäsittelyissä, koska niitä saostuu heraproteiinien kanssa kaseiinimisellien eli maidon proteiinien pinnalle. Pastöroidussa maidossa ilmiö palautuu eikä aiheuta ravitsemuksellista merkitystä.

Taulukko 1. Täysmaidon ja vähärasvaisen maidon vitamiini- ja kivennäisainepitoisuuksia. (Gorska-Warsewicz, 2019)

	Täysmaito	Vähärasvainen maito
Kalsium	13,70	7,24
Fosfori	5,88	3,25
B1-vitamiini	2,26	1,67
B6-vitamiini	2,02	1,74
Folaatti	1,06	1,23
B12-vitamiini	6,38	3,69
C-vitamiini	1,30	0,91
A-vitamiini	3,05	1,27
D-vitamiini	0,95	1,15

– Aada & Linda

Lähteet:

Gorska-warsewicz H, Rejman K, Laskowski W, Czeczotko M (2019) Milk and Dairy Products and Their Nutritional Contribution to the Average Polish Diet. Nutrients 1;11:(8)1771 doi:10.3390/nu11081771

Ye A, Cui J, Dalgleish D, Singh H (2017) Effect of homogenization and heat treatment on the behavior of protein and fat globules during gastric digestion of milk. J Dairy Sci 100(1):36-47 doi: 10.3168/jds.2016-11764.