Як можна бачити в електронний мікроскоп, жирові глобулы мають шарувату структуру. Очевидно, що при охолоджуванні спочатку отвердіває жир, що поміщається в центрі глобулы і має вищу температуру плавлення, тоді як жир з нижчою температурою плавлення розташовується в поверхневому шарі.
Процентний розподіл жирних кислот у складі триглицеридів різний; в середньому близько 40% молочного жиру містить олеїнову і пальмітинову кислоти і кислоти з коротшим ланцюгом в положенні 2 тригліцериди (наприклад, олео-каприно-пальмитин). Крім того, можуть бути присутніми деякі змішані дигліцериди (наприклад, пальмитино-олеин) і повністю відсутні триглицериды і триолеинового або трипальмитинового типів.
Враховуючи значення жирних кислот для виробництва сира, слід приділити увагу їх хімічній будові. Жирними кислотами є не розгалужені ланцюги атомів вуглецю, сполучених між собою одинарними зв'язками. Атоми водню також утримуються у вуглецевому ланцюжку за допомогою одинарних зв'язків. Так, бутанова (масляна) кислота має вуглецевий ланцюжок, що складається з чотирьох атомів вуглецю з приєднаними до них атомами водню: СН3(СН2)2СООН.
Якщо зв'язки між атомами вуглецю складніші (тобто подвійні), то про кислоту говорять, що вона ненасичена і може вступати в реакції по місцю подвійного зв'язку. Олеїнова, лінолева і ліноленова кислоти, присутні в молочному жирі, мають наступні формули:
СН3(СН2)7СН-СН(СН2)7СООН (олеїнова кислота; один подвійний зв'язок). СН3(СН2)4СН-СНСН2СН-СН(СН2)7С00Н (лінолева кислота; два подвійні зв'язки).
СН3(СН2) СН-СН-СН2СН-СН-СН2-СН-СН(СН)7С00Н (ліноленова кислота; три подвійні зв'язки).
Всі вказані вище кислоти мають нерозгалужену структуру: жирні кислоти з розгалуженою структурою присутні в молочному жирі в дуже невеликих кількостях.
Згірклість (згірклий смак) — термін, часто використовуваний для вказівки присутності вільних летючих жирних кислот, чаші всього масляною. Ліполіз незахищених жирів вивільняє з гліцеридів окремі жирні кислоти; енергійне перемішування або гомогенізація можуть забезпечити доступ до вільного жиру ліполітичних ферментів. Окислення фосфоліпідів, які зазвичай адсорбуються оболонками жирових кульок, викликає в молоці окислений або картонний присмак, що часто помилково приймається за згірклий присмак.
Перемішування або гомогенізація витісняє ці ліпіди з оболонки кульок в сироватку і таким чином запобігає появі окисленого смаку, але те ж саме переміщення може сприяти розвитку сильнішого згірклого смаку. При виробництві деяких італійських сирів, для яких типовий згірклий смак, його можна навмисно підсилити, додаючи ліпазу.
Виникненню згірклості сприяє вивільнення жирних кислот під дією активних ліполітичних ферментів (ліпаз). Присутність в молоці невеликої кількості ліпаз є нормальною, проте вони володіють низькою тер-моустойчивостью, у зв'язку з чим їх активність нижча за активність ліпаз, що виробляються мікроорганізмами. Кількість мікробних ліпаз залежить від фази зростання організму, що продукує їх, ферменти, що проте виробляються мікроорганізмами, часто виявляються стійкішими до нагрівання, чим сам мікроорганізм. Наприклад, велика частина ліпаз психротрофних мікроорганізмів витримує нагрівання молока до 72 °С протягом 15 с.
Активність ферментів при гідролізі жиру на жирні кислоти і гліцерин залежить від того, чи мають ферменти доступ до певних жирних кислот, оскільки на активність ліпази впливає розташування жирної кислоти в гліцериді. Наприклад, масляна кислота, що часто знаходиться в положенні 1 (або позиції а) три-глицерида. відщеплюється ліпазами швидше, ніж кислоти з довшим вуглецевим ланцюгом. Проте присутність кислот з довшими ланцюгами — пальмітиновою (С16) і стеариновою (С18), важливо тим, що вони пом'якшують інтенсивність розвитку інших присмаків. Отже, співвідношення кількостей жирних кислот в різних видах молока значно впливає на смак сиру.
У табл приведений склад жирних кислот (зокрема, стеариновою С18 і олеїновою С13). що впливають на температуру плавлення молочного жиру. Оскільки жирні кислоти з довшими вуглецевими ланцюгами поступають в молоко головним чином з корму (тоді як жирні кислоти з коротшими ланцюгами виробляються в рубці), на склад молочного жиру впливає раціон тварини. Наприклад, годування льняною макухою приводить до отримання молока з м'якшим жиром, тоді як годування травою — з твердішим. Таким чином, вирішальне дію на кількісний склад жирних кислот в коров'ячому молоці надають раціон і індивідуальні особливості тварини. Крім того, навіть при однаковому живленні спостерігаються істотні відмінності між цим складом у різних видів тварин. На смак готового сиру впливає присутність жирних кислот зі своїм власним смаком (наприклад, масляна кислота). У козиному молоці міститься істотне количе-ство капронової, каприлової і капринової кислот, тому сирий, вироблений з цього молока, має пікантний гострий смак, типовий для козиного молока. У овечому молоці також присутня підвищена кількість капринової кислоти, але що виходить в результаті сир не має настільки інтенсивного гострого смаку.
Ядро жирової кульки оточене ліпопротеїновою мембраною (так званою оболонкою жирової кульки), і, якщо оболонка ослаблена унаслідок денатурації його протеїнів під впливом надлишків кислоти, мембрана може ушкоджуватися або прориватися, і при нагріванні з неї може витікати жир. Якщо це відбувається, жир стає легко доступний для гідролізу і подальшого окислення. Щоб підсилити активність ліполітичних ферментів і прискорити процес розщеплювання жиру і створення передумов для розвитку в сирі смаку і аромату, можна розщепнути жирові кульки до невеликих розмірів (діаметром 1-1,5 мкм) за допомогою гомогенізації. При цьому загальна площа оболонкового матеріалу зростає, і, хоча за рахунок протеїнів сироватки забезпечується побудова нових мембран, вони можуть бути тонше, ніж початкові оболонки.
Щоб прискорити ліполіз жирів і процес дозрівання із збереженням смаку і аромату, при виробництві сира з блакитними прожилками використовують гомогенізацію. При цьому гомогенізують тільки сливки (25% жирності), після чого їх змішують із знежиреним молоком. Якщо застосувати обробку високим тиском до фракції знежиреного молока, кінцевий сир може придбати тверду розсипчасту структуру, що несприятливо впливає на якість.
Окрім гомогенізації, до руйнування мембрани і (з великою вірогідністю) до витоку жиру може привести пошкодження оболонки за рахунок денатурування білкової фракції, викликаного низьким рівнем рН і високотемпературною обробкою молока. Вільні жирні кислоти, що утворюються при розщеплюванні такого жиру ферментами сироватки, можуть утрудняти коагуляцію молока, вступаючи в реакцію з казеїном і блокуючи частину білка, необхідного для утворення згустка. Так, в молоці, що зберігалося при низькій температурі, вільні жирні кислоти (лауринова. міристинова і пальмітинова) ослабляють або затримують процес коагуляції при 35 °C.
Зміна змісту жирних кислот в коров'ячому молоці
| Жирні кислоти | Коливання змісту. % |
| Бутанова (масляна) | 2,7 -4.5 |
| Капронова | 1,3-2.2 |
| Каприлова | 0,9-2,9 |
| Капринова | 1,8-3,9 |
| Лауринова | 2,0-5,0 |
| Міристинова | 7,0-11,5 |
| Пальмітинова | 22,5-29,5 |
| Стеаринова | 7,0-14,2 |
| Олеїнова | 30,0-41,0 |
Склад жирних кислот в молоці різних тварин
| Тварина | Зміст жирних кислот % | від загальної кількості | ||||||||
| С4 | С6 | С8 | С10 | С12 | С14 | С16 | С18 | С18:1 | Інші кислоти | |
| Корова | 2,9 | 2,2 | 1,1 | 3,0 | 2,7 | 9,0 | 25.0 | 13.8 | 33,0 | 7,3 |
| Коза | 3,1 | 2.8 | 3.0 | 10.1 | 6,0 | 12.2 | 27,2 | 27.5 | 25.6 | 3,7 |
| Вівця | 4,2 | 2,0 | 2.2 | 6.0 | 3.1 | 5.5 | 16,9 | 15,8 | 38,8 | 5,5 |
| Буйвол | 3,1 | 0,9 | 1,5 | 1.8 | 2.5 | 9.0 | 37,5 | 31,0 | 11.0 | 1.7 |
Примітка. С4— бутанова (масляна); С6 — капронова; С8 — каприлова; С10— капринова; С12, - лауринова; С14— міристинова; С16 — пальмітинова; С18— стеаринова; С18:1— олеїнова. Інші кислоти — кислоти, включаючи лінолеву і ліноленову.
Згідно останнім дослідженням, насичені жирні кислоти підвищують рівень холестерину в крові, що збільшує ризик серцево-судинних захворювань. У зв'язку з цим останніми роками з'явилася тенденція до збільшення кількості ненасичених жирних кислот в їжі. Не дивлячись на полеміку навколо цієї точки зору, був створений метод включення в раціон корів інкапсульованого ненасиченого масла, що впливає на якісний склад жирних кислот молока. Метод заснований на тому, що, завдяки захисному покриттю, масло не переробляється в травному тракті тварини і з'являється в молочному жирі. На жаль, ненасичена лінолева кислота швидко окислюється, що викликає необхідність відразу після доїння додавати в молоко антиоксиданти (наприклад, бутилгидроксианизол). Сирне тісто, виготовлене з додаванням такого молока, має м'яку консистенцію і слабкий смак. Проте проблема високого рівня вмісту в їжі насичених жирів існує, і дієтологи рекомендують, щоб вміст жиру в споживаній їжі не перевищував 25% від загальної кількості калорій.
Мінорні ліпіди
Група ліпідів. пов'язаних з жиром, хоча і присутній в дуже незначній кількості, роблять великий вплив на інші компоненти молока. Дана група ліпідів включає стеролы (тобто холестерол), цереброзиди і фосфо-липиды. Останні є найбільш поверхнево-активними з'єднаннями і включають лецитин і кефалін. Вони тісно взаємодіють з протеїнами, наприклад, утворюють ліпідну частину липопротеинов в оболонці жирової кульки. Вони майже нерастворимы у воді або жирі і мають тенденцію утворювати міцели на межі розділу води і жиру з полярними молекулами, зверненими до водної фази, і неполярними — до жирової фази. Від 50 до 90% загального числа фосфоліпідів міститься в оболонках жирових кульок; ця кількість залежить від різних чинників: інтенсивності перемішування, температури і рівня рН. Для фосфоліпідів характерна асоціація з молекулами протеїнів з утворенням унікального ліпопротеїнового слоя1, при цьому фосфоліпіди розташовуються між жиром і плазмою і захищають жир від дії молочної плазми. Під впливом різних чинників (особливо температури і кислотності) оболонка час від часу піддається змінам; при пошкодженні оболонки (наприклад, при перемішуванні) її відновлюють білки плазми.