Piens

Piens ir zīdītāju piena dziedzeru sekrēcijas produkts. Dabā tas paredzēts kā barība zīdītāju jaunajiem pēcnācējiem, kamēr tie nav spējīgi sagremot cita veida barību.

Glāze piena

Līdzko mazulis ir gatavs pāriet uz cita veida barību, zīdītājiem piena veidošanās parasti beidzas. Izņēmums ir tie zīdītāji, kuriem cilvēku selekcijas, barošanas un kopšanas dēļ, kā arī slaukšanas laikā kairinot piena dziedzerus, piens izdalās vairāk un ilgāku laika posmu, nekā tas vajadzīgs jauno pēcnācēju barošanai.

Patērēšanas veidi

Pastāv divi atšķirīgi piena patērēšanas veidi: piens kā dabisks uztura avots zīdītāju mazuļiem un piens kā pārtikas produkts, ko cilvēki iegūst no citu sugu dzīvniekiem un lieto dažādos vecumos.

Barība zīdītāju mazuļiem

Kazlēns barojas ar mātes pienu

Gandrīz visi zīdītāji saviem mazuļiem pienu baro, zīdot no krūts — vai nu tieši no krūts vai cilvēku gadījumā dažkārt izslaucot pienu un izmantojot to vēlāk. Dažās kultūrās gan vēsturiski, gan arī mūsdienās bērni tiek baroti no krūts līdz pat septiņu gadu vecumam.

Pārtikas produkts cilvēkiem

Daudzās pasaules kultūrās, īpaši Rietumu pasaulē, cilvēki turpina lietot pienu pēc bērnības — lietojot citu dzīvnieku pienu (īpaši govs) kā pārtikas produktu. Gadu simtiem ilgi govs piens ticis pārstrādāts tādos piena produktos kā krējums, sviests, kefīrs, jogurts, saldējums, biezpiens un siers. Rūpnieciskās zinātnes sasniegumu dēļ mūsdienās var iegūt arī kazeīnu, sūkalu olbaltumvielas, laktozi, iebiezināto pienu, pulverveida pienu (piena pulveris) un dažādas citas pārtikas piedevas un produktus.

Desmit galvenās piena patērētājvalstis (uz vienu cilvēku 2006. gadā)
Valsts	Litri	Siers (kg)	Sviests(kg)
Somija	183,9	19,1	5,3
Zviedrija	145,5	18,5	1,0
Īrija	129,8	10,5	2,9
Nīderlande	122,9	20,4	3,3
Norvēģija	116,7	16,0	4,3
Spānija	119,1	9,6	1,0
Šveice	112,5	22,2	5,6
Apvienotā Karaliste	111,2	12,2	3,7
Austrālija	106,3	11,7	3,7
Kanāda	94,7	12,2	3,3
Avots: Introduction to Dairy Science and Technology: Milk History, Consumption, Production, and Composition

Cilvēki ir izņēmums dabiskajā pasaulē, jo tie lieto pienu arī tad, kad ir jau pieauguši. Daļa cilvēku pēc mazotnes zaudē spēju pilnībā pārstrādāt pienu (t.i. tie iegūst laktozes nepanesību). Mūsdienās Eiropā vairumam cilvēku laktozi pārstrādāt nav grūtību, bet Dienvidaustrumāzijā un daudzviet citur gandrīz visiem cilvēkiem joprojām raksturīga laktozes nepanesība. Laktozes cukuru satur tikai piens, forsītiju ziedi un atsevišķi tropiskie krūmi. Visvairāk laktozes sašķeļošā fermenta laktāzes organismā ir īsi pēc piedzimšanas un tad to daudzums pakāpeniski samazinās, ja vien piens netiek lietots regulāri. No otras puses — tai sabiedrības daļai, kuru organisms spēj sašķelt laktozi, nereti nav problēmu pārstrādāt pieradināto dzīvnieku pienu — ne tikai govs, bet arī aitas, kazas, jaka, ūdensbifeļa, ķēves un kamieļa.

Ar jēdzienu piens apzīmē arī baltus šķidrumus, ko iegūst no sojas pupiņām, rīsiem, mandelēm un kokosriekstiem. Pat atvemtais šķidrums, ko izstrādā gremošanas trakta augšgalā esošie kakla dziedzeri un ko baloži baro saviem mazuļiem, tiek dēvēts par "guzas pienu", kaut arī tam ir maz saistības ar zīdītāju pienu.

Vēsture

Holšteinas šķirnes liellops — mūsdienu piena nozarē visbiežāk izmantotā šķirne

Zīdīšana aizsākās placentāļu rašanās laikā. Kaut arī precīzs laiks nav zināms, mūsdienu dzīvnieku tiešie senči visai līdzinājās kloākaiņiem, tostarp pīļknābjiem. Šādiem dzīvniekiem mūsdienās pienveidīgs šķidrums rodas dziedzeros, kas atrodas uz ādas virsmas, taču tiem trūkst krūtsgalu, ar kuru palīdzību barot mazuļus pēc izšķilšanās no olām. Līdzīgi arī somaiņiem, kas ir kloākaiņu tuvākie radinieki, rodas pienam līdzīgs šķidrums no knupjveidīga orgāna, kas atrodas to "somās". Par senāko zināmo placentāļu tiešo senci tiek uzskatīts eomaija (angļu: eomaia) — neliels radījums, kas atgādina grauzējus, par kuriem uzskata, ka tie dzīvojuši pirms 125 miljoniem gadu Krīta periodā. Visticamāk arī tam tāpat kā mūsdienu placentāļiem radās šķidrums, ko varētu uzskatīt par pienu.

Meitene slauc govi

Pirmie zināmie gadījumi, kad cilvēki lietojuši citu sugu pienu, ir saistāmi ar dzīvnieku pieradināšanas laika sākumu. Govs pienu cilvēki pārtikā pirmoreiz lietoja Tuvajos Austrumos. Kazas un aitas tika pieradinātas Tuvajos Austrumos aptuveni 8 līdz 9 tūkstošus gadu pirms mūsu ēras^{[nepieciešama atsauce]}. Aitas un kazas ir atgremotājdzīvnieki: zīdītāji, kas pielāgojušies sausas zāles barībai, kuru cilvēka organisms nespēj pārstrādāt. Iespējams, šos dzīvniekus sākotnēji turēja gaļas un ādu iegūšanai.^{[nepieciešama atsauce]}, taču turēšana ar nolūku iegūt pienu izrādījās efektīvāks zāļaino ganību teritoriju izmantošanas veids pārtikas ieguvei: gaļas iegūšanai nogalināta dzīvnieka uzturvērtība varētu tikt salīdzināta ar vienā gadā iegūstama piena vērtību no tā paša dzīvnieka, kas pienu turpinās ražot gadiem ilgi.

Ap 7000. gadu p.m.ē. Turcijas teritorijā tika audzēti liellopi. Neolīta laikmeta skeletu DNS pētījumu rezultātā ir noskaidrots, ka cilvēki Eiropas ziemeļdaļā nevarēja lietot pienu, jo tiem trūka gēnu, kas nodrošina laktozes pārstrādāšanu organismā. Zinātnieki uzskata, ka visticamāk, sākoties piena iegūšanai, cilvēka organismā notikušas ģenētiskas mutācijas, kas radīja iespēju pārstrādāt pienu. Siera un sviesta lietošana izplatījās Eiropā, daļā Āzijas un daļā Āfrikas. Pieradinātās govis, kas agrāk apdzīvoja lielu Eirāzijas daļu, lielo ģeogrāfisko atklājumu laikā tika ieviestas Eiropas kolonijās.^{[nepieciešama atsauce]}

Ķīmiskais sastāvs

Pilnpiena tauklodīšu emulsija ūdenī

Govs pienu veido 86—89% ūdens un 11—14% sausnas, no kā 2,5—6% tauku un 8—10% beztauku sausnas. Beztauku sausnā ietilpst olbaltumvielas, piena cukurs un minerālvielas, kas ir attiecīgi 2,9—5%, 3,8—5,5% un 0,6—0,9%. Galvenās pienā esošās olbaltumvielas ir kazeīns (2—3,5%) un sūkalu olbaltumvielas (0,6—1%), no kurām aptuveni 80% ir albumīni. Procentuāli nelielos daudzumos pienā ir arī vitamīni, fermenti, pigmenti, hormoni un gāzes.

Piena ķīmisko sastāvu ietekmē daudz un dažādi faktori, piemēram, barība, govs šķirne, dzīvnieka individuālās īpatnības, veselības stāvoklis, laktācijas periods, gadalaiks, turēšanas apstākļi utt. Tā, piemēram, laktācijas sākumposmā (3—10 dienas pēc dzemdībām) zīdītājiem veidojas tā sauktais jaunpiens jeb pirmpiens ar paaugstinātu tauku, minerālvielu, vitamīnu un jo sevišķi olbaltumvielu saturu, no kurām aptuveni puse ir imūnglobulīni.

Citu dzīvnieku piens

Kaza slaukšanas kabīnē

Lai arī galvenokārt pienu patēriņam un tālākai pārstrādei cilvēki iegūst no govīm, zināmā mērā izplatīts ir arī piens no aitām, bifeļiem, ēzeļiem, kamieļiem (u.c. Dienvidamerikas kamieļu dzimtas pārstāvjiem), kazām, ziemeļbriežiem, ķēvēm u.c. zīdītājiem. Dažādu zīdītāju dzīvnieku piena ķīmiskais sastāvs var būt ļoti atšķirīgs:

Zīdītāji	Ūdens, %	Sausna
		Olbaltumvielas, %	Tauki, %	Piena cukurs, %	Minerālvielas, %
Govs	87,4	3,3	3,8	4,7	0,8
Kaza	86,4	3,6	4,3	4,5	0,8
Aita	81,5	5,9	7,2	4,8	0,9
Ķēve	89,3	2,1	1,8	6,4	0,4
Bifelis	81,3	4,3	8,7	4,9	0,8
Kamielis	85,0	3,8	5,5	5,0	0,7
Ziemeļbriedis	63,3	10,3	22,5	2,6	1,4
Alnis	67,1	15,0	11,0	5,3	1,6
Lama	86,5	3,9	3,2	5,6	0,8
Ēzelis	90,8	1,7	1,1	6,0	0,4

Krievijā un Zviedrijā pienu mēdz ņemt arī no aļņiem, bet bifeļu pienu visvairāk iegūst Indijā un Pakistānā. Ēzeļu un ķēvju pienam ir zemākais tauku saturs, savukārt vaļveidīgajiem (piemēram, delfīniem un vaļiem), kuru pienu cilvēki parasti uzturā nelieto, tauku saturs var pārsniegt pat 40%.

Cilvēku piens netiek ražots vai izplatīts rūpnieciski vai komerciāli, tomēr pastāv piena bankas, kas pieņem ziedoto pienu un nodrošina ar to mazuļus, kam cilvēku piens dažādu iemeslu dēļ ir noderīgs (priekšlaicīgi dzimušajiem, alerģiskiem mazuļiem vai tiem, kas slimo ar iedzimtām vielmaiņas kaitēm u.tml.).

Visu pārējo zīdītāju mātītēm rodas piens, taču no tā reti vai nekad netiek gatavoti piena produkti cilvēkiem.

Piena īpašības

Pienam kā dzīvnieku izcelsmes produktam ir daudzas novērtējamās īpašības un rādītāji, kas raksturo tā piemērotību vai nepiemērotību lietošanai uzturā un pārstrādei piena produktos. Piena īpašības var nosacīti iedalīt 2 grupās:

• Sensorajās īpašībās — ar maņu orgāniem uztveramajās īpašībās, ko veido visu pienā esošo vielu kopums. Novērtē piena ārējo izskatu un konsistenci, t.i., vai tas ir viendabīgs šķidrums bez mehāniskiem, ūdens vai citiem piemaisījumiem, kurā nav nekādas nogulsnes vai pārslas. Govs pienam, atkarībā no bēta karotīna un citu pigmentu satura, jābūt baltam vai ar gaiši dzeltenīgu nokrāsu. Garšai un smaržai jābūt svaigam pienam raksturīgai, bez nekādām svešām piegaršām vai smaržu piejaukumiem.
• Fizikāli-ķīmiskajās īpašībās, ko nosaka pienā esošās vielas un to daudzumi. Visbiežāk kontrolētās piena fizikāli-ķīmiskās īpašības ir piena skābums (pH jābūt no 6,5—6,7, bet titrējamajam skābumam 16—18 °T), blīvums (jābūt no 1028—1038 kg/m³), sasalšanas temperatūra (jābūt no -0,52 °C līdz -0,59 °C) un karstumizturība (vai paaugstinātā temperatūrā pienā neveidojas olbaltumvielu pārslas).

Kvalitātes rādītāju novirzes no normas var veidoties divējādi:

• iekšēji (endogēni), kas atklājamas tūlīt pēc piena izslaukšanas un parasti saistītas ar barību, zālēm vai kādiem traucējumiem zīdītāja organismā (piemēram, vielmaiņu vai veselības stāvokli).
• ārēji (eksogēni), kas rodas pēc piena izslaukšanas, visbiežāk neievērojot higiēnas noteikumus un pienam otrreizēji piesārņojoties vai nenodrošinot piemērotus apstākļus tā uzglabāšanas vai pārvadāšanas laikā, kas izraisa mikroorganismu savairošanos, piena ķīmiskas izmaiņas vai svešu smaržu uzņemšanu.

Ražošana mūsdienās

10 lielākās valstis pēc piena saražojuma 2005. gadā (tūkstošos tonnu)
Indija	91,940
ASV	80,264
Ķīna	32,179
Krievija	31,144
Pakistāna	29,672
Vācija	28,487
Francija	26,133
Brazīlija	23,455
Apvienotā Karaliste	14,577
Jaunzēlande	14,500
Kopā pasaulē	372,353
Avots: UN Food & Agriculture Organisation Arhivēts 2007. gada 10. martā, Wayback Machine vietnē.

Mūsdienu Rietumu pasaulē govs piens tiek ražots rūpnieciskos apmēros. Tas ir visvairāk lietotais piena veids Rietumu pasaulē. Tā sauktajās attīstītajās valstīs absolūti lielāko daļu piena iegūst ar komerciālajā piensaimniecībā izmantotajām autmātiskās slaukšanas iekārtām. Tiek veidotas īpaša veida liellopu šķirnes, no kurām var iegūt vairāk piena, piemēram, Holšteinas šķirnes govis. Tiek uzskatīts, ka 90% no ASV un 85% no Apvienotās Karalistes liellopiem ir tieši Holšteinas šķirnes govis. Visvairāk piena produktu mūsdienās saražo Indija, ASV un Ķīna. Piena lopkopībai ir nozīmīga loma arī Latvijā.

Uzturvērtība un veselības aspekti

Piens satur kalciju, vitamīnus un citas derīgas vielas, tādēļ tradicionāli uzskatāms par vērtīgu pārtikas produktu. Tomēr piena tauki satur daudz piesātināto taukskābju, kas nav vēlamas uzturā un paaugstina holesterīna līmeni organismā, tāpēc labāk lietot uzturā piena produktus, kas satur mazāk piena tauku (piemēram, paniņas).

Nesenā Hārvarda Sabiedrības veselības skolas zinātnieku atzinumā par kalcija uzņemšanu un piena ietekmi uz veselību secināts, ka piens nav labākais kalcija avots un to ieteicams aizstāt ar augu izcelsmes kalcija avotiem (kacenkāpostiem, krokoto lapu kāpostiem, pupiņām un citiem pākšaugiem u.c.). Pētnieki minējuši vairākus iemeslus, kādēļ no piena ieteicams izvairīties: laktozes nepanesība, augsts piesātināto tauku saturs, iespējams olnīcu vēža un prostatas vēža risks.

Piena piesārņotāji

Piens var tikt piesārņots gan govs organismā, gan slaukšanas, uzglabāšanas, transportēšanas, pārstrādes un arī pārdošanas un izmantošanas procesā. Viens no galvenajiem piesārņotājiem var būt mājlopu ārstēšanai lietotie medikamenti. Antibiotiku atliekas pienā cilvēkam var izraisīt alerģiskas reakcijas, negatīvi ietekmēt gremošanas orgānu mikrofloru, traucēt vitamīnu sintēzi, to ietekmē var veidoties pret konkrētu antibiotiku izturīgas baktērijas. Pat ļoti maza penicilīna deva ietekmē siera un biezpiena organoleptiskās īpašības, veicina nevēlamo mikroorganismu augšanu.

Otrs nozīmīgs piesārņotājs, kas var nonākt pienā caur govs organismu, ir pesticīdi. Ja zāles un graudaugu audzēšanas procesā neievēro pesticīdu lietošanas instrukcijas, tie ar barību nokļūst govs organismā un daļa var izdalīties ar pienu.

Barojot govis ar kombinētu barību, pienā nokļūst konservanti. Ja govis baro ar sapelējušu barību, pienā var nokļūt mikotoksīni, kas izraisa saindēšanos. Šie toksīni ir bīstami cilvēka organismam, jo izraisa ļaundabīgo audzēju veidošanos vai aknu nekrozi.

Ja neievēro trauku mazgāšanas un dezinfekcijas instrukciju, mazgāšanas līdzekļu atliekas no nepietiekami rūpīgi izskalotiem traukiem, iekārtām un cauruļvadiem nokļūst pienā. Ja piena sastāvā ir nevēlami ķīmiskie savienojumi, piena pārstrāde skābpiena produktos un sierā ir apgrūtināta vai neiespējama.

Mitoloģijā

Latviešu mitoloģijā par govju un citu mājlopu galveno sargātāju un aizgādni uzskatīja Māru, ko tautasdziesmās un buramvārdos dēvēja arī par Piena māti, un kura pati bieži vien bijusi govju slaucēja un sviesta taisītāja, viņas slaucenei simbolizējot dzīvības šķidruma uzkrājēju. Kā svētības nesējus mājlopiem godāja arī krupjus, zalkšus un citas čūskas, ko, saskaņā ar 14.—18. gadsimta vēstures avotiem, latvieši turēja mājās pie kūtīm un baroja ar pienu. Dažkārt pati Māra esot parādījusies zalkša veidolā, tādēļ arī krupjus un zalkšus mēdza saukt par Piena mātēm. Govju ganīšanā palīdzējušas arī cielavas un lakstīgalas.

Piens (reizēm kopā ar medu) uzskatīts par atdzimšanas eliksīru, tāpēc bieži lietots dažādos ar cilvēka pāreju saistītos iesvētību rituālos. Tāpat tas bijis pārticības, veselības un skaistuma nodrošināšanas simbols, kas jaunavām esot sniedzis skaistu un baltu sejas ādu, kā arī staltu augumu, par ko liecina tautasdziesmās bieži sastopamās rindas „pienu ēdu, pienu dzēru, pienā muti nomazgāju”, piemēram:

Es māmiņai viena meita, Es darīju, ko gribēju: Pienu ēdu, pienu dzēru Pienā muti nomazgāju. 3310.

Man bij viena balta kaza, Tā man deva pulka piena: Pienu ēdu, pienu dzēru, Pienā muti nomazgāju. 29109.

Citkārt bija labi laiki, Kad es biju kazu gans: Pienu ēdu, pienu dzēru, Pienā muti nomazgāju. 29114.

Kur tu augi smuka meita, Ka es tevi neredzēju? - Es uzaugu pie māmiņas, Sarkan’ rožu dārziņā. Pienu ēdu, pienu dzēru, Pienā muti nomazgāju. 5436

Govju palikšanu tā saucamajās ālavās vai vecpienēs uzskatīja par lielu nelaimi, tāpēc pastāvēja dažādi rituāli un veidi, kā uzlabot to pienīgumu.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Piens.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)