Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?

Τι είναι η πυτιά? Γιατί πήζει το γάλα? Τί εννοούμε όταν λέμε ότι υπάρχει απώλεια πρωτεϊνών κατά την τυροκόμηση?

Οι καζεΐνες βρίσκονται στο γάλα με τη μορφή μικκυλίων
Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?
Καζεϊνικό μικκύλιο. Η k – καζεΐνη αποτελεί όλες αυτές τις προεξοχές στο σφαιρικό σχήμα. Με τον τρόπο αυτό παρεμποδίζει την συσσωμάτωση των καζεϊνικών μικκυλίων.

Οι καζεΐνες, (περίπου το 80% των συνολικών πρωτεϊνών του γάλακτος), βρίσκονται στο γάλα με τη μορφή συσσωματωμάτων τα οποία ονομάζονται μικκύλια.

Τα καζεϊνικά μικκύλια είναι σχεδόν σφαιρικά και αποτελούνται από την αs1, την αs2, την β, και την k καζεΐνη μαζί με ανόργανα ιόντα.

Αυτά τα ανόργανα ιόντα αναφέρονται γενικά ως κολλοειδές φωσφορικό ασβέστιο.

Για να πάρουμε μια αίσθηση:

Κάθε καζεϊνικό μικκύλιο αποτελείται από 5.000 έως 10.000 καζεΐνες, (αs1, αs2, β, και k – καζεΐνη).

Υπάρχουν 1014 καζεϊνικά μικκύλια ανά ml γάλακτος.

Τα καζεϊνικά μικκύλια κινούνται αέναα μέσα στο γαλάκτωμα, (μέσα στο γάλα).

Ποια είναι η k – καζεΐνη

Η κατανομή των καζεϊνών δεν είναι η ίδια σε όλο το καζεϊνικό μικκύλιο.

Η k – καζεΐνη βρίσκεται κυρίως στην επιφάνεια του μικκυλίου.

Τα καζεϊνικά μικκύλια είναι σχεδόν σφαιρικά και αποτελούνται από την αs1, την αs2, την β, και την k καζεΐνη μαζί με ανόργανα ιόντα. Η k – καζεΐνη βρίσκεται κυρίως στην επιφάνεια του μικκυλίου. Εδώ το τμήμα 1-105 παρουσιάζεται ως μικρή μπλε σφαίρα. Το τμήμα 106-169 παρουσιάζεται ως κατσαρωτή γραμμή. 

Η k – καζεΐνη σταθεροποιεί το μικκύλια και τα εμποδίζει να συνενωθούν και να σχηματίσουν συσσωματώματα.

Στην ύπαρξη της k – καζεΐνης οφείλεται ότι τα καζεϊνικά μικκύλια δεν συσσωματώνονται και ότι το γάλα δεν πήζει ακόμα και εάν προσθέσουμε Ca2+ σε αυτό.

Η k – καζεΐνη είναι μια πρωτεΐνη η οποία αποτελείται από 169 αμινοξέα.

Δομικά χωρίζεται σε 2 τμήματα. Το 1ο τμήμα είναι το: 1-105, (από το 1ο αμινοξύ μέχρι το 105ο).

Αυτό είναι υδρόφοβο και συνδέεται και αλληλεπιδρά με τις άλλες καζεΐνες.

Το 2ο τμήμα είναι το : 106-169, (από το 106ο αμινοξύ μέχρι το 169ο).

Αυτό είναι υδρόφιλο, [συνήθως περιέχει σύνθετες ομάδες σακχάρων εστεροποιημένες σε τμήματα του αμινοξέος θρεονίνη (Thr)].

Αυτό το τμήμα προεξέχει στο υδατικό περιβάλλον σταθεροποιώντας το μικκύλιο.

Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?
Προσθήκη πυτιάς στο γάλα σημαίνει: Προσθήκη ενζύμων τα οποία θα διασπάσουν την k – καζεΐνη. Ως αποτέλεσμα, θα αποσταθεροποιηθούν τα καζεϊνικά μικκύλια.
Πήξη με την δράση ενζύμων – Πώς γίνεται?

Εμείς ξέρουμε την πυτιά ως μια ουσία, (είτε σε μορφή σκόνης είτε σε υγρά μορφή), την οποία όταν την ρίχνουμε στο γάλα, προκαλεί πήξιμο, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

Οι παλαιότεροι χρησιμοποιούσαν πυτιά που προέκυπτε από εκχυλίσματα στομάχων μη απογαλακτισμένων μηρυκαστικών.

Τώρα ακούμε για πυτιά από φυτά ή από μικρόβια.

Τι ακριβώς συμβαίνει?

Όλοι οι τρόποι τυροκόμησης ξεκινούν με ένα βασικό πράγμα:

Πώς θα κάνουμε το γάλα να πήξει.

Δηλαδή, πώς θα ΄΄χτυπήσουμε΄΄ την k – καζεΐνη, η οποία εμποδίζει το γάλα να πήξει.

Το ΄΄χτύπημα΄΄ στην k – καζεΐνη γίνεται με την δράση των ενζύμων.

Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?
Άρα, θα μπορούν εύκολα να συσσωματωθούν και να σχηματίσουν 3σδιάστατο δίκτυο. Αυτό το 3σδιάστατο δίκτυο αποτελεί και το πήξιμο του γάλακτος.

Η κάθε είδους πυτιά περιέχει ένζυμα τα οποία θραύουν τον δεσμό μεταξύ του 105ου αμινοξέος, δηλαδή της Φαινυλανίνης, [Phe] και του 106ου αμινοξέος, δηλαδή της Μεθειονίνης, [Met].

Συνήθως, στη βιβλιογραφία, αυτό θα το συναντήσετε ως: Phe105-Met106.

Αυτά τα ένζυμα αναφέρονται και ως πρωτεολυτικά ένζυμα. Δηλαδή λύουν (διασπούν) τις πρωτεΐνες.

Επίσης, στη βιβλιογραφία μπορείτε να τα συναντήσετε και με τον όρο πρωτεάσες.

Επειδή δε η διάσπαση αυτή γίνεται σε υδατικό περιβάλλον αναφέρεται και ως υδρόλυση.

Να θυμόμαστε, πάντως, ότι η k – καζεΐνη δεν είναι η μόνη καζεΐνη που υδρολύεται κατά τη δράση της πυτιάς.

Ας ανακεφαλαιώσουμε

Η πυτιά περιέχει πρωτεολυτικά ένζυμα, τις πρωτεάσες, οι οποίες υδρολύουν την k – καζεΐνη.

k – καζεΐνη, ως η κόκκινη γραμμή. Χυμοσίνη, (chymosin), ένα πρωτεολυτικό ένζυμο της πυτιάς ζωικής προέλευσης, ως μπλε γραμμή. Δείτε πως το ένζυμο θα διασπάσει, επιλεκτικά, τον δεσμό Phe105-Met106. Η κόκκινη (ευθεία) γραμμή παριστάνει το μακροπεπτίδιο, (το τμήμα 106-169).
Τι γίνεται μετά την διάσπαση της k – καζεΐνης?

Η διάσπαση της k – καζεΐνης οδηγεί στην δημιουργία της παρα-καζεΐνης, (το τμήμα 1-105), και το μακροπεπτίδιο (το τμήμα 106-169).

Αυτό ονομάζεται και γλυκομακροπεπτίδιο ή καζεϊνομακροπεπτίδιο.

Το μακροπεπτίδιο, (το τμήμα 106-169) διαχέεται στην υδατική φάση του γάλακτος.

Σε αντίθεση, η παρα-καζεΐνη παραμένει συνδεδεμένη στο μικκύλιο.

Απώλεια πρωτεϊνών κατά την τυροκόμηση

Τα μακροπεπτίδια δηλ., περίπου το 30% της k – καζεΐνης ή το 4-5% της συνολικής πρωτεΐνης ΄΄χάνεται΄΄, (μεταφέρεται στο τυρόγαλα), και δεν ενσωματώνεται στο τυρί.

Αυτή αποτελεί μια ειδοποιό διαφορά μεταξύ των τυριών που παρασκευάζονται με ενζυμική διεργασία και αυτών που παρασκευάζονται με όξυνση.

Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?
Στάδιο 1ο. Θραύση του ( Phe105-Met106. Απελευθέρωση του υδρόφιλου τμήματος της k-καζεΐνης, (καζεϊνομακροπεπτίδιο, δηλαδή τμήμα 106-169). Το καζεϊνομακροπεπτίδιο φέρει αρνητικά φορτία. Τα βέλη δείχνουν προς το μακροπεπτίδιο. 

Δείτε: Οι 2 ή οι 4 τρόποι με τους οποίους παρασκευάζονται τα τυριά όλου του κόσμου

Στάδια πήξης του γάλακτος

Η πήξη του γάλακτος με την χρήση πρωτεολυτικών ενζύμων, (δηλαδή με την προσθήκη πυτιάς), μπορεί να θεωρηθεί ότι πραγματοποιείται σε 3 στάδια.

Στάδιο 1ο. Θραύση του υδρόφιλου τμήματος της k-καζεΐνης και απελευθέρωση του καζεϊνομακροπεπτιδίου, (δηλαδή του τμήματος 106-169).

Οι επιφανειακές ιδιότητες των καζεϊνικών μικκυλίων αλλάζουν:

1) μειώνεται το ζήτα δυναμικού (z potential) στην επιφάνεια των μικκυλίων από 20 σε περίπου 10mV και,

2) απομακρύνονται οι προεξοχές που δημιουργούσαν την στερεοχημική παρεμπόδιση.

Λόγω απομάκρυνσης του καζεϊνομακροπεπτιδίου, η διάμετρος του καζεϊνικού μικκυλίου ελαττώνεται.

Όταν, περίπου, το 85% της k-καζεΐνης έχει υδρολυθεί, τα μικκύλια μπορούν και συσσωματώνονται σε μια θερμοκρασία πάνω από τους 18°C, παρουσία ιόντων ασβεστίου.

Αντίστοιχα το ιξώδες του γάλακτος μειώνεται κατά 5%.

Το ιξώδες του γάλακτος παίρνει την ελάχιστη τιμή του όταν έχει υδρολυθεί το 60 με 70% της k-καζεΐνης.

Τα καζεϊνικά μικκύλια αποσταθεροποιούνται.

Στάδιο 2ο. Η σταθερότητα των μικκυλίων μειώνεται σημαντικά.

Όταν, περίπου, το 85% της k-καζεΐνης έχει υδρολυθεί, τα μικκύλια μπορούν και συσσωματώνονται σε μια θερμοκρασία πάνω από τους 18°C, παρουσία ιόντων Ca 2+.

Ξεκινά ο σχηματισμός ενός 3 σδιάστατου δικτύου.

Στάδιο 3ο. Συρρίκνωση και συναίρεση του πήγματος.

 

 

 

Facebook Comments

3 thoughts on “Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?

Αφήστε μια απάντηση

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

Show Buttons
Hide Buttons
error: Το περιεχόμενο προστατεύεται !!