Τί παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?

Δείτε ποιές μεταβολές πραγματοποιούνται στο γάλα όταν, εμείς το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης – Τί γίνεται με τους μικροοργανισμούς, όταν, το γάλα διατηρείται στο ψυγείο?

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, προωθείται η διαλυτοποίηση, των συστατικών, των καζεϊνικών μικκυλίων

Όταν, εμείς αποθηκεύουμε το γάλα, σε συνθήκες ψύξης, (θεωρήστε για χρονικό διάστημα άνω των 24 ωρών), τότε, προωθείται η διαλυτοποίηση, μιας σειράς συστατικών, τα οποία αποτελούν τα μικκύλια καζεΐνης.

Δείτε: Ποιές είναι οι Μ Ο Ν Α Δ Ι Κ Ε Σ πρωτεΐνες γάλακτος?

Όταν, το γάλα διατηρείται σε συνθήκες ψύξης, τότε, προοδευτικά, διαλυτοποιούνται διάφορες κολλοειδείς μορφές, οι οποίες βρίσκονται στο γάλα:

του ασβεστίου,

του μαγνησίου,

των φωσφορικών, και,

των κιτρικών αλάτων.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, διαλυτοποιούνται οι καζεΐνες

Αλλά, επίσης, η αποθήκευση του γάλακτος σε συνθήκες ψύξης, έχει ως αποτέλεσμα, την διαλυτοποίηση των καζεϊνών, οι οποίες υπάρχουν στα καζεϊνικά μικκύλια.

Η διαλυτότητα του καζεϊνικού (κολλοειδούς) φωσφορικού ασβεστίου αυξάνεται, όταν, η θερμοκρασία, του γάλακτος, μειώνεται.

Επίσης, υπό συνθήκες ψύξης, η β-καζεΐνη, του γάλακτος, διαλυτοποιείται σε ποσοστό άνω του 40%.

Δηλαδή, πάνω, από, 40 g ανά 100 g, της συνολικής β-καζεΐνης μεταφέρονται, από, τα καζεϊνικά μικκύλια, στην διαλυτή φάση του γάλακτος.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, αυξάνεται η τιμή pH του γάλακτος

Κατά την αποθήκευση, σε θερμοκρασία 4 με 6°C, το pH, του γάλακτος, θα αυξηθεί, κατά, 0.1 με 0.3 μονάδες.

Δείτε: pH του γάλακτος – Είναι σημαντικό να το ξέρω?

Αυτή, η αύξηση, του pH, του γάλακτος, είναι, μερικώς, (?) αναστρέψιμη, (δηλαδή το pH μπορεί και επανέρχεται στις χαμηλότερες τιμές), λόγω ιονισμού – διάστασης των species του φωσφορικού ασβεστίου.

Ενδεικτικά αναφέρεται ότι η ελάττωση, της θερμοκρασίας, του γάλακτος, προωθεί την αντίδραση προς τα δεξιά:

CaHPO₄ + H⁺ → Ca²⁺ + H₂PO₄

Όμως, αυτή,  η ελάττωση του pH, του γάλακτος, μπορεί να είναι, μερικώς, μη αναστρέψιμη, λόγω απώλειας, του CO₂, από το γάλα.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, μπορεί να σημαίνει αυξημένος χρόνος πήξης 

Ας δούμε κάτι.

Έστω ότι εμείς έχουμε το γάλα μας αποθηκευμένο για χρονικό διάστημα, άνω των 24 ωρών, σε συνθήκες ψύξης.

Θεωρήστε ότι εμείς έχουμε το γάλα μας σε θερμοκρασία 4 με 6°C.

Τί κάνουμε?

Εμείς θερμαίνουμε το γάλα με ένα γρήγορο τρόπο θέρμανσης, και, φέρνουμε, αυτό, το γάλα σε μια θερμοκρασία 35 με 37°C.

Στην συνέχεια, εμείς προσθέτουμε πυτιά στο γάλα.

Θα παρατηρήσουμε ότι, θα αυξηθεί ο χρόνος πήξης, [rennet coagulation time (RCT)], του γάλακτος.

Δείτε: Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?

Αυτός, ο αυξημένος χρόνος πήξης, του γάλακτος, οφείλεται, και, στην προαναφερθείσα μετακίνηση, της β-καζεΐνης, από το καζεϊνικό μικκύλιο στον ορό.

Βέβαια, στην φάση, αυτή, η β-καζεΐνη γίνεται εύκολος στόχος, και μπορεί να αποικοδομηθεί, σχετικά, εύκολα, από το ένζυμο της πλασμίνης.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, προωθείται η υδρόλυση της β-καζεΐνης

Έτσι, λοιπόν, η β-καζεΐνη υδρολύεται από το ένζυμο της πλασμίνης, (η υδρόλυση λαβαίνει χώρα, όλο αυτό το χρονικό διάστημα, το οποίο, εμείς είχαμε το γάλα μας σε συνθήκες ψύξης).

Ως αποτέλεσμα, (αυτής, της υδρόλυσης), ένα τμήμα, της β-καζεΐνης, απομακρύνεται με τον ορό.

Αυτό, το τμήμα,της β-καζεΐνης, θα απωλεσθεί και δεν θα ενσωματωθεί στο τυρί.

(Να θυμηθούμε ότι η β-καζεΐνη υδρολύεται – διασπάται στην γ-καζεΐνη και στις πρωτεόζες-πεπτόνες).

Η β-καζεΐνη είναι η περισσότερο υδρόφοβη καζεΐνη.

Συνεπώς, η μετακίνηση της β-καζεΐνης, από το καζεϊνικό μικκύλιο θα οδηγήσει, σε, περαιτέρω, μείωση των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων, μεταξύ, των καζεϊνικών μικκυλίων.

Πάντως, μην ξεχνάμε, ότι, η διάσπαση της β-καζεΐνης, μπορεί να οδηγήσει, και, στον σχηματισμό πεπτιδίων, τα οποία έχουν πικρή γεύση.

Ως αποτέλεσμα, μπορεί να εμφανισθεί ανεπιθύμητο flavor, σε εκείνο το τυρί, το οποίο παρασκευάζεται από ένα τέτοιο γάλα.

Δείτε: Πικρή γεύση στο τυρί! Πού οφείλεται? Τί να κάνω?

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, το τυρόπηγμα έχει μειωμένη συνεκτικότητα, και, άρα η απόδοση σε τυρί είναι μικρότερη

Ελάτε να δούμε, το τί γίνεται, όταν, αποθηκεύουμε, το γάλα σε συνθήκες ψύξης, και στην συνέχεια, εμείς χρησιμοποιούμε, άμεσα, αυτό, το γάλα, για να τυροκομήσουμε.

Εάν, η θέρμανση, του γάλακτος, μέχρι, την θερμοκρασία πήξης είναι πολύ γρήγορη, τότε,  δεν θα έχει αποκατασταθεί η ισορροπία, μεταξύ, διαλυτής και κολλοειδούς φάσης του γάλακτος.

Έτσι, η πήξη, του γάλακτος, θα γίνει με εξασθενισμένες τις υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις, μεταξύ, των καζεϊνικών μικκυλίων.

[Η χαμηλή θερμοκρασία, του γάλακτος, κατά την αποθήκευση, είχε ως αποτέλεσμα, την εξασθένιση, των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων μεταξύ, των καζεϊνικών μικκυλίων].

Αυτή, η εξασθένιση, των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων, συνέβαλλε στην αύξηση, της σταθερότητας, των μικκυλίων

Η πήξη, του γάλακτος, γίνεται, όταν, τα καζεϊνικά μικκύλια αποσταθεροποιούνται πλήρως].

Συνεπώς, εάν, η θέρμανση του γάλακτος, μέχρι, την θερμοκρασία πήξης, γίνει σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, τότε,

—το τυρόπηγμα θα έχει μειωμένη συνεκτικότητα,

— οι απώλειες κατά την διαίρεση, θα είναι μεγάλες, και, ως αποτέλεσμα, εμείς θα έχουμε μειωμένη απόδοση (yield) σε τυρί.

Πώς μπορώ, σε μια τέτοια περίπτωση, εγώ να βελτιώσω τα χαρακτηριστικά του πήγματος?

Αυτό, εγώ μπορώ, να το επιτύχω, μέσω:

α) της όξυνσης, του γάλακτος, και,

β) της προσθήκης CaCl₂ στο γάλα τυροκόμησης

Δείτε: 12 πράγματα πού πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζετε πριν προσθέσετε χλωριούχο ασβέστιο στο γάλα

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, αυξάνει το ιξώδες του γάλακτος

Παρατηρούμε ότι, το κρύο γάλα εμφανίζεται περισσότερο πυκνόρρευστο.

Αυτό, οφείλεται, στον περιορισμό των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων, μεταξύ, των καζεϊνικών μικκυλίων,  με συνέπεια, την αποτελεσματικότερη ενυδάτωση, αυτών, των μικκυλίων.

Έτσι, αυτή, η αύξηση του υδροδυναμικού όγκου, αυτών, των  μικκυλίων, προκαλεί μια μικρή αύξηση στο ιξώδες του γάλακτος.

Ποιά είναι η επίδραση της ψύξης στο λίπος του γάλακτος?

Στο γάλα το λίπος βρίσκεται με την μορφή των λιποσφαιρίων (milk fat globules).

Αυτά, τα λιποσφαίρια, περιέχουν στο εσωτερικό τους τριγλυκερίδια.

Οι συνθήκες ψύξης, στις οποίες, εμείς αποθηκεύουμε το γάλα, έχουν, ως αποτέλεσμα, την (μερική) κρυστάλλωση, των λιπαρών οξέων, τα οποία έχουν υψηλό σημείο τήξης.

Αυτό οδηγεί στην ρήξη, της μεμβράνης, των λιποσφαιρίων, και, στην απελευθέρωση εκείνου, του λίπους, το οποίο βρίσκεται στο εσωτερικό των λιποσφαιρίων.

Τα λιπαρά οξέα παύουν, λοιπόν, να είναι προστατευμένα από, την μεμβράνη του λιποσφαιρίου, και, έτσι, γίνονται λεία στο ένζυμο της λιποπρωτεϊνικής λιπάσης, [lipoprotein lipase (LPL)].

Με τον τρόπο, αυτό, δημιουργούνται ελεύθερα λιπαρά οξέα, τα οποία δημιουργούν δυσάρεστες οσμές, και γεύσεις, (τάγγισμα).

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, προωθείται η αποκορύφωση, αυτού, του γάλακτος

Πράγματι, σε μη ομογενοποιημένο γάλα, εμείς μπορούμε να παρατηρήσουμε, τον ταχύτερο σχηματισμό επιδερμίδας, (πέτσας), όταν, αυτό, το γάλα έχει χαμηλή θερμοκρασία.

Αυτή, η χαμηλή θερμοκρασία, προωθεί την συγκόλληση των λιποσφαιρίων, του γάλακτος, και την συσσωμάτωσή τους, σε μεγαλύτερους σχηματισμούς.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, προωθούνται διάφορες βιοχημικές μεταβολές

Όταν, εμείς αποθηκεύουμε, το γάλα, υπό συνθήκες ψύξης, τότε, αυτό, το γάλα, υφίσταται και βιοχημικές αλλαγές, λόγω, της ανάπτυξης, των ψυχρότροφων βακτηρίων.

Δείτε: Ψυχρότροπα βακτήρια – The X factor

Τα ψυχρότροφα βακτήρια υποβαθμίζουν, αισθητά, την ποιότητα, του γάλακτος, όταν, ο αριθμός, αυτών, των βακτηρίων, είναι μεγαλύτερος από 1.000.000 cfu / mL γάλακτος.

Για παράδειγμα, τα ψυχρότροφα βακτήρια, τα οποία ανήκουν στο γένος Pseudomonas, και στο γένος Bacillus, παράγουν εξωκυτταρικές ή ενδοκυτταρικές πρωτεάσες, λιπάσες και φωσφολιπάσες.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, στο γάλα θα υπάρξουν πρωτεάσες από ψυχρότροπα βακτήρια – Τί σημαίνει, όμως, αυτό?

Αυτές, οι πρωτεάσες, τις οποίες απελευθερώνουν τα ψυχρότροφα βακτήρια, είναι θερμοανθεκτικές, και δεν αδρανοποιούνται με την θερμική επεξεργασία της παστερίωσης του γάλακτος.

Συνεπώς, αυτές, οι πρωτεάσες, θα μεταφερθούν στο τυρόπηγμα, και θα προωθήσουν την ποιοτική υποβάθμιση του τυριού.

Δείτε: Ψύξη & Θέρμανση γάλακτος, τα αρχέγονα όπλα στον πόλεμο με τους μικροοργανισμούς

Αυτές, οι πρωτεάσες, προωθούν την απελευθέρωση της πλασμίνης και του πλασμινογόνου, από τα μικκύλια καζεΐνης προς τον ορό.

Έτσι, αυτές, οι πρωτεάσες, επηρεάζουν τόσο την γεύση, όσο και την υφή, των τυριών, τα οποία υφίστανται μακρά περίοδο ωρίμανσης.

Οι πρωτεάσες, επίσης, μπορούν να υδρολύουν τις α_s– και β-καζεΐνες.

Αλλά,  επιπλέον, οι πρωτεάσες επηρεάζουν, και, την προσβασιμότητα, του ενζύμου της πυτιάς, προς την κ-καζεΐνη.

Έτσι, οι πρωτεάσες μπορούν να επιδράσουν τόσο στον χρόνο πήξης, αλλά, και στις ιδιότητες του πήγματος.

Όταν εμείς αποθηκεύουμε το γάλα σε συνθήκες ψύξης, τότε, στο γάλα θα υπάρξουν λιπάσες και φωσφολιπάσες από ψυχρότροπα βακτήρια – Τί σημαίνει, όμως, αυτό?

Οι λιπάσες, των ψυχροτρόπων βακτηρίων, προσροφώνται στα λιποσφαίρια του γάλακτος.

Έτσι, αυτές, οι λιπάσες παραμένουν στο τυρί, καθόλη την διάρκεια, της ωρίμανσης, αυτού, του τυριού.

Με τον τρόπο, αυτό, οι λιπάσες προάγουν την υδρόλυση, των τριγλυκεριδίων, και την δημιουργία μιας ταγγισμένης γεύσης.

Οι φωσφολιπάσες από ψυχρότροπα βακτήρια μπορούν να υδρολύσουν τα φωσφολιπίδια.

 

Δείτε περισσότερα:

Interactions of Casein Micelles with Calcium Phosphate Particles. L. Tercinier, A. Ye, S. G. Anema, A. Singh, H. Singh. Journal of Agricultural and Food Chemistry 62 (25), (2014).

The Structure of the Casein Micelle of Milk and Its Changes During Processing. Douglas G. Dalgleish and Milena Corredig. Annual Review of Food Science and Technology. Vol. 3:449-467, (2012).

The minerals of milk. Frédéric Gaucheron. Reprod. Nutr. Dev. 45 (2005) 473-483

Psychrotrophic bacteria and milk and dairy products quality. D. Samaržija, Š. Zamberlin, T. Pogačić. Mljekarstvo / Dairy 62(2):77-95, (2012).