Τι παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?

Ποιες μεταβολές πραγματοποιούνται στο γάλα όταν το διατηρούμε στο ψυγείο?

Τι γίνεται με τους μικροοργανισμούς του γάλακτος το οποίο αποθηκεύεται σε συνθήκες ψύξης?

Διαλυτοποίηση συστατικών των καζεϊνικών μικκυλίων
Οι καζεΐνες βρίσκονται στο γάλα με την μορφή μικκυλίων. Εδώ η β-καζεΐνη παρουσιάζεται με μπορντώ χρώμα.

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

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

Ασβέστιο, μαγνήσιο, φωσφορικά και κιτρικά άλατα, αλλά και καζεΐνες, διαλυτοποιούνται και απελευθερώνονται από τα καζεϊνικά μικκύλια.

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

Επίσης, η β-καζεΐνη 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.

Αύξηση της τιμής pH του γάλακτος
Τι παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?
Το κολλοειδές  φωσφορικό ασβέστιο (Colloidal calcium phosphate) αποτελεί δομικό συστατικό του καζεϊνικού μικκυλίου. Πτώση της θερμοκρασίας το διαλυτοποιεί και μεταφέρει ευδιάλυτα άλατα του ασβεστίου στον ορό.

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

Αυτή η αύξηση του pH 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 προωθεί την αντίδραση προς τα δεξιά:

CaHPO4 + H+ → Ca2+ + H2PO4

Όμως, μπορεί να είναι μερικώς μη αναστρέψιμη λόγω απώλειας του CO2 από το γάλα.

Μειωμένη συνεκτικότητα τυροπήγματος – Μικρότερη απόδοση σε τυρί

Ας δούμε κάτι.

Ο χρόνος πήξης θα αυξηθεί, το τυρόπηγμα θα έχει μειωμένη συνεκτικότητα και η απόδοση σε τυρί θα είναι μικρότερη, όταν δεν έχει αποκατασταθεί η ισορροπία μεταξύ διαλυτής και κολλοειδούς φάσης.

Έχουμε το γάλα μας αποθηκευμένο για χρονικό διάστημα άνω των 24 ωρών σε συνθήκες ψύξης, θεωρήστε 4 με 6°C.

Με γρήγορο τρόπο θέρμανσης, το φέρνουμε σε μια θερμοκρασία 35 με 37°C.

Προσθέτουμε πυτιά.

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

Αυτό οφείλεται στην προαναφερθείσα μετακίνηση της β-καζεΐνης, από το καζεϊνικό μικκύλιο στον ορό.

Στην φάση αυτή η β-καζεΐνη γίνεται εύκολος στόχος από το ένζυμο της πλασμίνης.

Έτσι, λοιπόν, η β-καζεΐνη υδρολύεται από την πλασμίνη, με αποτέλεσμα ένα τμήμα αυτής να απομακρύνεται με τον ορό.

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

Η β-καζεΐνη είναι η περισσότερο υδρόφοβη καζεΐνη.

Η ποιότητα του τυριού θα εξαρτηθεί από παράγοντες όπως η διάσπαση των πρωτεϊνών (πρωτεόλυση) κατά την διάρκεια της ωρίμανσής του.

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

Αλλά και γενικότερα, είναι γνωστό, ότι η μείωση της θερμοκρασίας εξασθενίζει τις υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις.

Με τον τρόπο αυτό, δηλαδή, αυξάνεται η σταθερότητα των μικκυλίων.

Τελικά, προωθείται η μειωμένη συνεκτικότητα (firmness) του τυροπήγματος και χαμηλότερη απόδοση σε τυρί (yield).

Να μην ξεχνάμε, ότι σε μια τέτοια περίπτωση μπορούμε να βελτιώσουμε τα χαρακτηριστικά του πήγματος μέσω: α) όξυνσης και β) προσθήκης CaCl2

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

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

Τι παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?
Το κρύο γάλα εμφανίζεται πυκνόρρευστο.

Ως αποτέλεσμα, μπορεί να εμφανισθεί ανεπιθύμητο flavor στο τυρί που παρασκευάζεται από ένα τέτοιο γάλα.

Το κρύο γάλα έχει αυξημένο ιξώδες

Παρατηρούμε ότι το κρύο γάλα εμφανίζεται περισσότερο πυκνόρρευστο.

Αυτό οφείλεται στον περιορισμό των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων των καζεϊνικών μικκυλίων που οδηγεί στην αποτελεσματικότερη ενυδάτωσή τους.

Αυτή η αύξηση του υδροδυναμικού όγκου αυτών προκαλεί μια μικρή αύξηση στο ιξώδες του γάλακτος.

Επίδραση της ψύξης στο λίπος του γάλακτος

Στο γάλα το λίπος βρίσκεται με την μορφή λιποσφαιρίων.

Αυτά τα λιποσφαίρια περιέχουν στο εσωτερικό τους τριγλυκερίδια.

Σχηματική απεικόνιση λιποσφαιρίου γάλακτος. Τα τριγλυκερίδια βρίσκονται στο εσωτερικό και προστατεύονται από την μεμβράνη του λιποσφαιρίου (milk fat globule membrane).

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

Αυτό οδηγεί στην ρήξη της μεμβράνης λιποσφαιρίων και στην απελευθέρωση του λίπους από το εσωτερικό των λιποσφαιρίων.

Τα λιπαρά οξέα παύουν, λοιπόν, να είναι προστατευμένα από την μεμβράνη του λιποσφαιρίου και 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).

Προωθείται η αποκορύφωση

Σε μη ομογενοποιημένο γάλα, μπορούμε να παρατηρήσουμε τον ταχύτερο σχηματισμό επιδερμίδας στην επιφάνεια του κρύου γάλακτος.

Η χαμηλή θερμοκρασία προωθεί την συγκόλληση των λιποσφαιρίων.

Βιοχημικές μεταβολές

Το γάλα μας, όταν το αποθηκεύουμε υπό συνθήκες ψύξης, υφίσταται και βιοχημικές αλλαγές λόγω της ανάπτυξης ψυχρότροφων βακτηρίων.

Τι παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?
Σε χαμηλή θερμοκρασία οι ανοσογλοβουλίνες IgM προωθούν την συγκόλληση των λιποσφαιρίων και τον σχηματισμό χαρακτηριστικής πέτσας στην επιφάνεια του γάλακτος, (cold agglutination).

Δείτε: Ψυχρότροπα βακτήρια – The X factor

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

Τα ψυχρότροφα βακτήρια, για παράδειγμα, τα είδη Pseudomonas και Bacillus παράγουν εξωκυτταρικές ή ενδοκυτταρικές πρωτεάσες, λιπάσες και φωσφολιπάσες.

Πρωτεάσες από ψυχρότροπα βακτήρια

Αυτές οι πρωτεάσες είναι ανθεκτικές στην παστερίωση, μεταφέρονται στο τυρόπηγμα, και μπορούν να οδηγήσουν στην ποιοτική υποβάθμιση του τυριού.

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

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

Έτσι, επηρεάζουν τόσο την γεύση όσο και την υφή των τυριών που προκύπτουν.

Τι παθαίνει το γάλα όταν το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?
Η λιπάση διασπά τα τριγλυκερίδια και απελευθερώνει ελεύθερα λιπαρά οξέα (Free Fatty Acids).

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

Αλλά και να επηρεάσουν την προσβασιμότητα του ενζύμου της πυτιάς προς την κ-καζεΐνη. Έτσι, μπορούν να επιδράσουν τόσο στον χρόνο πήξης αλλά και στις ιδιότητες του πήγματος.

Λιπάσες και Φωσφολιπάσες από ψυχρότροπα βακτήρια

Οι λιπάσες των ψυχροτρόπων βακτηρίων προσροφώνται στα λιποσφαίρια.

Έτσι, παραμένουν στο τυρί κατά την διάρκεια που αυτό ωριμάζει.

Με τον τρόπο αυτό προάγουν την υδρόλυση των τριγλυκεριδίων και την δημιουργία ταγγισμένης γεύσης.

Οι φωσφολιπάσες από ψυχρότροπα βακτήρια μπορούν να υδρολύσουν τα φωσφολιπίδια.

 

 

Δείτε περισσότερα:

Interactions of Casein Micelles with Calcium Phosphate Particles

Journal of Agricultural and Food Chemistry 62 (25), June 2014

Lucile Tercinier, Aiqian Ye, Skelte G Anema, Anne Singh, Harjinder Singh

 

The Structure of the Casein Micelle of Milk and Its Changes During Processing

Annual Review of Food Science and Technology

Vol. 3:449-467, April 2012

Douglas G. Dalgleish and Milena Corredig

 

The minerals of milk

Frédéric Gaucheron

Reprod. Nutr. Dev. 45 (2005) 473-483

 

Psychrotrophic bacteria and milk and dairy products quality

 Mljekarstvo / Dairy 62(2):77-95, June 2012

Dubravka Samaržija, Šimun Zamberlin, Tomislav Pogačić

 

 

 

 

Facebook Comments

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Show Buttons
Hide Buttons
error: Το περιεχόμενο προστατεύεται !!