Take home messages

• Het verteren van melk lijkt op het maken van Goudse kaas, Camenbert of yoghurt. Er is sprake van enzymen, die de melk laten stremmen of een lage pH-waarde die de melk laat uitvlokken (samen klonteren). Daarmee worden de melkeiwitten en -vetten toegankelijk gemaakt voor de verdere vertering in de darm.
• Er zijn verschillen, hoe snel melk door de maag heen stroomt, afhankelijk van welk dier de melk komt, maar ook de verhitting van de melk. De strembaarheid van de melk, gebaseerd op de hoeveelheid caseïne in dierlijke melk is hierin sterk bepalend.

Voedsel verteren of afwijzen?

Verteren is vernietigen van leven, van opgebouwde vormen en functionele structuren. Wanneer je gezond bent, dan merk je niets van de vertering van je voedsel. Het loopt in stilte en in alle verborgenheid af. Wanneer er problemen zijn door ouderdom, allergie, medicijnen, antibiotica etc, dan kan het zijn, dat je je vertering in negatieve zin wel merkt. Bij de opname en vertering van melk spelen verschillende factoren een rol. Wanneer iemand allergisch is, dan kan het al gebeuren, dat door contact van melk met het mond-slijmvlies er een onmiddellijke, allergische reactie volgt. Ook is er een steeds langer wordende lijst van aandoeningen tussen de kwaliteit van de darm, het darmmicrobioom en onze gezondheid. De status van de darmwand, de kwaliteit van het darmslijmvlies en de dikte van de mucosalaag aan de binnenkant van de darm bepalen onder meer hoe groot de brokstukken kunnen zijn, die van het darmlumen (gevuld met de voedselbrij) afgegeven worden naar het bloed. Lekkende darmen laten te grote eiwitbrokstukken door die aanleiding kunnen zijn tot een allergische reactie en /of verhoogde concentraties van ongewenste bio-actieve peptides die via het bloed circuleren. Wanneer je lactose-intolerant bent, dan ligt het probleem in het niet-kunnen-verteren van de lactose (= melksuiker). De daaruit volgende ongewenste bacteriegroei in de darm leidt tot gasontwikkeling, pijn en /of krampen.

Hoe wordt melk verteerd?

Voor niet-allergische mensen geldt, dat als de melk in de maag beland, de melk uitvlokt, klontert tot een pudding en binnen enkele uren in kleine porties door de maagportier naar de dunne darm afgevoerd wordt. In de darm stijgt de pH (de darm is basisch, de maag is zuur) en tal van enzymen delen melk op in kleine stukjes: eiwitten worden gesplitst in grotere en kleine peptiden, de triglyceride van het melkvet komt als vetzuren en glycerol ter beschikking voor verdere verkleining, de melksuiker wordt opgedeeld in twee suikers: glucose en galactose, die ook weer verder verkleind worden.

Melk bestaat uit water, verschillende eiwitten, melkvet en mineralen. Al deze componenten liggen opgeslagen in complexe moleculen en structuren, een matrix. De eiwitten bestaan uit de kaas-eiwitten (= caseïne) en de wei-eiwitten plus kleinere eiwitten; de vetten zijn grotendeels vastgelegd in de vetbolletjes, terwijl lactose samen met de mineralen in oplossing zijn. Tijdens de vertering wordt de complexiteit van een voedingsmiddel stapsgewijs teruggebracht tot kleine, opneembare elementen die uiteindelijk door de darmwand in het bloed terecht kunnen komen. Tal van enzymen maken de vertering mogelijk: lipase breekt het vet af, pepsine (maag), trypsine (darm), chymotrypsine (darm) (en chymosine) de eiwitten, lactase de melksuiker.

Algemeen bekend is, dat mensen die problemen met de maag of vertering hebben, makkelijker gekookte melk kunnen verdragen, het is lichter verteerbaar. Koken vernietigt al een deel van de complexe melkstructuur, waardoor de vertering vereenvoudigt. Met de vraag naar babyvoeding als vervanging van moedermelk werd al in de jaren 1930 onderzoek gedaan naar de vraag van licht- en normaal of zwaar verteerbare koemelk. Er werden zelfs kleine meetinstrumentjes ontwikkeld om de sterkte van de uitgevlokte melk te meten (Hill, 1931).

De maag en de kaastobbe

Wanneer je naar het maakproces van de Goudse kaas kijkt, dan wordt deze gestremd bij ca 29^oC. Stremsel uit kalvermagen bevat de eiwitsplitsende enzymen chymosine en pepsine. De melk wordt “dik gelegd”, en is daarna snijdbaar. In plaats van melk spreekt men nu over wrongel. Wanneer het stremmen (te) langzaam verloopt, dat wil zeggen niet binnen 25-30 minuten plaatsvindt, dan voegt de kaasmaker CaCl₂ toe. Ook verhoogt men de stremtemperatuur (meer enzymactiviteit) en /of voegt iets meer stremsel toe (meer enzym). De stevigheid van de wrongel (hardheid, snijdbaarheid) en de snelheid van het stremmen (tijd) zijn belangrijke eigenschappen voor de kwaliteit van de kaas. Voor een goede stremming spelen de kappa-caseïnes een belangrijke rol, omdat zij zich met elkaar tot een streng verenigen en daarbij de melkvetbolletjes insluiten. De wei-eiwitten nemen niet deel aan dit proces van uitvlokken, zij belanden grotendeels in de kaaswei en niet in de kaas zelf. Ook in de onze maag worden de wei-eiwitten als eerste doorgevoerd naar de darm; zij bereiken de dunne darm onaangeroerd.

Ook humane melk wordt in de babymaag gestremd, en daarbij ontstaat een zeer zachte en breekbare massa (‘soft curd’), (Roy et al., 2020). Curd is het Engelse woord voor kaaswrongel oftewel de gestremde melk. Toen koemelk als vervanging van moedermelk werd gebruikt, ontstond interesse in de manier, waarop koemelk verteerd werd in de babymaag. Koemelk vormt eerder een ‘hard curd’ in vergelijking met humane melk, samenhangend met de grote verschillen in caseïne-concentratie. Paardenmelk en ezelinnenmelk sluiten qua caseïne-concentratie beter aan op humane melk dan koemelk.

Uit patiënten beschrijvingen (Hill, 1931) wordt duidelijk, dat jonge kinderen met groeiachterstand en rachitis qua groei en gewichtstoename snel herstelden, wanneer zij overgaan op deze ‘soft curd’ melk. Problemen als overgeven, oprispingen, maar ook darmkoliek en onverteerd eiwit in de feces verdwenen bij overgang op de soft curd melkvoeding, meestal op basis van rauwe melk overigens. Deze soft curd-melk was ook meestal laag in Calcium, maar ook Fosfor. Makkelijke verteerbaarheid in de maag van koemelk (gemeten aan de snelheid van verdwijning van de gestremde vloeistof uit de maag) staat dus in contrast met een goede strembaarheid van de kaasmelk. Naast de lagere Calcium-concentratie in de ‘soft-curd’ melk was een andere methode om dergelijke gevoelige kinderen gekookte melk te geven. Na het koken van melk verschoof de verteerbaarheid van de melk van een ‘hard curd’ naar een ‘soft curd’. Hill (1931) noemt de eigenschap ‘soft’ of ‘hard curd’ een genetische eigenschap van de koe en beschrijft individuele verschillen van 15 – 150 gr, een factor 10 verschil tussen individuele koemelk-monsters. Andere factoren zijn koe-ras, lactatiestadium en uierontsteking/ celgetal. Daarboven speelt ook nog de diersoort en schapen en geitenmelk zijn nog veel gemakkelijker en sneller strembaar dan koemelk (Brittante et al., 2012).

Kalveren op rauwe en gekookte melk

Jonge kalveren hebben nog geen werkzame voormagen. Pas later ontwikkelt zich onder meer de pens en de boekmaag, wanneer het dier ruwvoer gaat eten. Bij jonge kalveren, die melk drinken, komt derhalve de melk direct in de echte maag terecht, net zoals bij mensen. Mortensen et al., (1934) onderzochten de mate waarin rauwe melk, gepasteuriseerde melk (63^oC, 30 min) en gekookte melk (100^oC, 3 min) een pudding vormde, dus stremde, in de kalvermagen. Daartoe had men zich chirurgisch een toegang verschaft tot de maag en kon men eenvoudigweg de gestremde melk uit de maag aftappen.

De resultaten uit figuur 1 op basis van onderzoek in kalveren, komt overeen met zg in-vitro onderzoek later uitgevoerd in Nieuw-Zeeland (Ye et al., 2016; 2019). Foto’s van de gestremde melk in-vitro laat zien, dat de gevormde wrongel sterker verkleind is, en daarmee toegankelijker voor vertering wanneer de melk gehomogeniseerd is en verhit (Fig. 2).

Een centraal begrip in de verteerbaarheid is het begrip ‘gastric emptying” oftewel de wijze en snelheid waarmee melk de maag weer verlaat na het passeren van de sluitspier, de zg maagportier. Uit het onderzoek van Mortensen et al. (1934) blijkt, dat door verhitting melk sneller de maag verlaat. De verschillen tussen rauwe melk en gekookte melk zijn het grootste, maar ook na pasteurisatie verloopt het legen van de maag sneller (Fig 1). In de dunne darm wordt derhalve ook de melk anders verteerd na homogeniseren en /of verhitten.

Onbewust stoot je bij deze uitslagen op de vraag van de beoordeling. Wat is nu beter of slechter? Hoe vaak zijn we niet geneigd te denken, dat meer ook beter is, dat sneller ook wel goed moet zijn? Hier blijkt echter dat rauwe melk zich “stug gedraagt”, “weerstand biedt aan de vertering”, “langer onderweg is” dan verhitte melk. Voor maagpatiënten is het in elk geval een voordeel, dat zij melk na koken wel makkelijker kunnen verteren. Melk is weer tot voedsel geworden. Het is echter de vraag of dit voor iedereen geldt, die melk drinkt?

Literatuur

• Bittante, G., Penasa, M., & Cecchinato, A. (2012). Invited review: Genetics and modeling of milk coagulation properties. Journal of dairy science, 95(12), 6843-6870.
• Hill, R. L. (1931). Soft-curd milk.
• Mortenson, F. N., Espe, D. L., & Cannon, C. Y. (1935). Effect of heating milk on the time which the curds remain in the abomasum of calves. Journal of dairy Science, 18(4), 229-238.
• Roy, D., Ye, A., Moughan, P. J., & Singh, H. (2020). Composition, Structure, and Digestive Dynamics of Milk From Different Species—A Review. Frontiers in Nutrition, 7.
• 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. Journal of dairy science, 100(1), 36-47.
• Ye, A., Liu, W., Cui, J., Kong, X., Roy, D., Kong, Y., … & Singh, H. (2019). Coagulation behaviour of milk under gastric digestion: Effect of pasteurization and ultra-high temperature treatment. Food chemistry, 286, 216-225.