Posted on Leave a comment

Πώς επιδρά το αλάτι στους μικροοργανισμούς των γαλακτοκομικών?

Πώς επιδρά το αλάτι στους μικροοργανισμούς των γαλακτοκομικών?

Γιατί προσθέτουμε αλάτι στο τυρί? Τι είναι η ενεργότητα ύδατος?

Γιατί στα αλμυρά τυριά δεν μπορούν να αναπτυχθούν εύκολα οι μικροοργανισμοί?

Αλάτι στα γαλακτοκομικά
Πώς επιδρά το αλάτι στους μικροοργανισμούς των γαλακτοκομικών?
Επιφανειακό ξηρό αλάτισμα σε βαρελίσια Φέτα. Το αλάτι θα διαλυτοποιηθεί και τελικά ένα μέρος από αυτό θα μεταφερθεί στο τυρί.

Η προσθήκη άλατος αποτελεί τμήμα της διαδικασίας παρασκευής των γαλακτοκομικών και σίγουρα εξυπηρετεί πολλαπλούς σκοπούς.

Αρχικά, το γαλακτοκομικό προϊόν αποκτά την κατάλληλη αλμυρότητα (saltiness), με αποτέλεσμα να βελτιώνεται το flavor.

Σε πολλές περιπτώσεις, έχει αποδειχτεί, ότι η προσθήκη άλατος βελτιώνει και τα ρεολογικά χαρακτηριστικά.

Τέλος, όλοι ξέρουμε, (έστω και εμπειρικά), ότι το αλάτι βοηθά στην διατήρηση των γαλακτοκομικών.

Πράγματι, η δημιουργία πολύ αλμυρών τυροκομικών προϊόντων, μας κάνει να πιστεύουμε ότι ο παρασκευαστής, (συνειδητά ή όχι), θυσιάζει το flavor, προσπαθώντας να αμυνθεί απέναντι σε μια επικείμενη ποιοτική υποβάθμιση.

Η περιεκτικότητα σε αλάτι των τυριών ξεκινά από 0.15%, και μπορεί να υπερβεί το θηριώδες νούμερο του 10%.

Αραβικό τυρί Nabulshi.  Ένα εμπορικό  τυρί με την μεγαλύτερη αλατοπεριεκτικότητα στον κόσμο. Σε ορισμένες θερμές περιοχές, η προσθήκη  άλατος, αποτελεί τον κύριο τρόπο συντήρησης. 

Δείτε: Ποιά είναι τα 7 αλμυρότερα τυριά στον κόσμο

Δείτε: Ποιά είναι τα 7 λιγότερο αλμυρά τυριά στον κόσμο

Τι συμβαίνει όταν αλατίζω το τυρί

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αλατίσματος των τυριών.

Δείτε: 3+1 τρόποι για να αλατίσετε το τυρί σας

Το αλάτι, NaCl, ως ευδιάλυτο άλας, τελικά, θα διαλυτοποιηθεί στην υγρή φάση του τυριού, και θα αποτελέσει συστατικό του τυριού.

Η αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl, αυξάνει, αντίστοιχα, την οσμωτική πίεση της υγρής φάσης του τυριού.

Δείτε: Περιεκτικότητα του τυριού σε αλάτι – Τί δεν ξέρετε

Αυτή η αύξηση της οσμωτικής πίεσης προκαλεί αφυδάτωση στα κύτταρα των μικροοργανισμών πού βρίσκονται (ή θα βρεθούν), στο τυροκομικό προϊόν.

Ως αποτέλεσμα, αναστέλλεται η δραστηριότητά τους και παρεμποδίζεται η ανάπτυξής τους.

Ενεργότητα Ύδατος – water activity (aw)
Γαλοτύρι. Η υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία, έχει ως αποτέλεσμα υψηλές ποσότητες από διαθέσιμο νερό. Πράγματι, η ενεργότητα ύδατος σε ένα τέτοιο τυρί είναι 0.99, εάν δεν προσθέσουμε καθόλου αλάτι. Προσθήκη άλατος θα δώσει μια ενεργότητα ύδατος 0.97 με 0.98.

Όλα τα τρόφιμα περιέχουν νερό.

Από την άλλη μεριά, όλοι οι μικροοργανισμοί απαιτούν νερό για την ανάπτυξή τους.

Το νερό που περιέχουν τα τρόφιμα, όμως, δεν είναι, συνολικά, διαθέσιμο στους μικροοργανισμούς.

Οι μικροοργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνον ένα τμήμα από αυτό το νερό.

Αυτό το διαθέσιμο νερό, ονομάζεται ΄΄ελεύθερο΄΄ ή ΄΄ενεργό΄΄ νερό.

Η επεξεργασία των τροφίμων, (αφυδάτωση, ξήρανση, προσθήκη άλατος ή ζάχαρης, κ.α.), με σκοπό την συντήρησή τους, στην ουσία αποβλέπει στην μείωση αυτού του ΄΄ελεύθερου΄΄ ή ΄΄ενεργού΄΄ νερού.

Όσο το ΄΄ελεύθερο΄΄ ‘η ΄΄ενεργό΄΄ νερό μειώνεται σε ένα τρόφιμο, τόσο ο μικροοργανισμός στρεσάρεται.

Όταν το νερό αυτό μειωθεί αρκετά, τότε ο μικροοργανισμός υφίσταται τέτοιο στρες πού παύει να αναπτύσσεται.

Φυσικά, κάθε είδος μικροοργανισμού, απαιτεί διαφορετικές ποσότητες ΄΄ελεύθερου΄΄ ή ΄΄ενεργού΄΄ νερού για την ανάπτυξή του.

Η ενεργότητα ύδατος, (aw), αποτελεί την παράμετρο, που μας λέει, ποια είναι η διαθέσιμη ποσότητα νερού στο τρόφιμο η οποία μπορεί να εξυπηρετήσει τις ανάγκες αύξησης των μικροοργανισμών.

Tί διαφέρει η αποξηραμένη σταφίδα από τις ρόγες του σταφυλιού, από το οποίο προέρχεται? Οι ρόγες περιέχουν υψηλή υγρασία. Έτσι, η ενεργότητα ύδατος είναι υψηλή, και άρα μπορούν να αναπτύσσονται οι μικροοργανισμοί. Εξ ου και οι προσβολές του σταφυλιού από τις ασθένειες. Σε αντίθεση, η αποξηραμένη σταφίδα περιέχει λίγο νερό. Η ενεργότητα ύδατος είναι μικρή, και έτσι δεν δημιουργείται ευνοϊκό περιβάλλον για τους μικροοργανισμούς. Το ίδιο συμβαίνει και με τους ξηρούς καρπούς, ξηρά σύκα, κ.α.

Δηλαδή, η ενεργότητα ύδατος δείχνει πόσο είναι το ΄΄ελεύθερο΄΄ ή ΄΄ενεργό΄΄ νερό σε ένα τρόφιμο.

Εδώ, η ενεργότητα ύδατος, (aw), θα μας βοηθήσει, να κατανοήσουμε καλύτερα, το πώς η αύξηση της αλατοπεριεκτικότητας μειώνει την δράση των μικροοργανισμών.

Τι είναι η ενεργότητα ύδατος

Η ενεργότητα ύδατος ορίζεται ως ο λόγος της τάσης των ατμών του νερού στο γαλακτοκομικό προϊόν (p), προς την τάση των ατμών του καθαρού νερού, (po).

aw: p/po

Ενεργότητα ύδατος στα τρόφιμα

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε απόλυτα καθαρό ( υπό την χημική έννοια) νερό.

Στην περίπτωση αυτή, λόγω του ότι, p=po, η ενεργότητα ύδατος είναι, aw = 1

Αρχίζουμε, στο νερό αυτό, να προσθέτουμε, ζάχαρη, ηλεκτρολύτες, και άλλα ευδιάλυτα στερεά συστατικά, ώστε να φτιάξουμε ένα δροσιστικό ή δυναμωτικό ποτό.

Πώς επιδρά το αλάτι στους μικροοργανισμούς των γαλακτοκομικών?
Τυρί Φέτα. Όταν το τυρόπηγμα βρίσκεται μέσα στα καλούπια, η ενεργότητα ύδατος είναι περίπου 0.97 με 0.98. Αργότερα, κατά την ωρίμανση, με την προσθήκη άλατος, η τιμή αυτή θα ελαττωθεί σε 0.95. Σε πολύ αλμυρές Φέτες, η τιμή αυτή μπορεί να μειωθεί περαιτέρω σε 0.93. Παρόλα αυτά, ακόμα και αυτή η χαμηλή τιμή δεν μπορεί να σταματήσει το παθογόνο Listeria monocytogenes. Ο ατσάλινος χαρακτήρας της Φέτας οφείλεται και σε άλλους παράγοντες όπως η χαμηλή τιμή pH.

Η τάση ατμών του νερού στο ποτό αυτό, (p), θα είναι μικρότερη από την τάση των ατμών του καθαρού νερού, (po), (νόμος Raoult).

Έτσι, η ενεργότητα ύδατος θα είναι, αντίστοιχα, μικρότερη από την μονάδα.

Στο προηγούμενο παράδειγμα, όσο περισσότερα στερεά συστατικά, προσθέτουμε στο νερό, τόσο μικρότερη θα είναι η τάση ατμών του νερού στο ποτό αυτό.

Ή εναλλακτικά

Όσο λιγότερο νερό περιέχει ένα τρόφιμο, τόσο μικρότερη θα είναι η ενεργότητα ύδατός του.

Η ενεργότητα ύδατος σχετίζεται με:

Α) την υγρασία πού περιέχει ένα τρόφιμο.

Δηλαδή το ποσοστό του τροφίμου πού καταλαμβάνει η υγρή φάση.

Ελαττώνεται, όταν ελαττώνεται και η υγρασία του τροφίμου, (π.χ. ξήρανση), αυξάνει, όταν αυξάνει η υγρασία του τροφίμου, (π.χ., διαβροχή).

Η υγρασία του τροφίμου θα καθορίσει και την ποσότητα (συγκέντρωση) των συστατικών, πού είναι διαλελυμένα στην υγρή φάση.

Β) Το είδος των διαλελυμένων ουσιών.

Τα διαλελυμένα συστατικά με μικρό Μοριακό Βάρος έχουν την μεγαλύτερη επίδραση.

Γράφημα για την εκτίμηση της ενεργότητας ύδατος σε φρέσκο (μη ώριμο) τυρί. Παράδειγμα 1. Υγρασία τυριού 57% και αλατοπεριεκτικότητα τυριού 1.5%, δίνουν ενεργότητα ύδατος 0.985. Παράδειγμα 2. Υγρασία τυριού 44.5% και αλατοπεριεκτικότητα τυριού 2.0%, δίνουν ενεργότητα ύδατος 0.974. (Marcos, A., Estaban, M.A., 1982. Nomograph for predicting water activity of soft cheese. J. Dairy Sci. 65, 1795–1797.)
Ενεργότητα ύδατος στα τυριά

Σε συμφωνία με όσα αναφέρθηκαν, μπορούμε να πούμε ότι, τυριά με χαμηλή υγρασία, (σκληρά ή πολύ σκληρά), και με υψηλή αλατοπεριεκτικότητα, θα έχουν μικρές τιμές ενεργότητας ύδατος.

Η ενεργότητα ύδατος, για όλα τα τυριά του κόσμου, κυμαίνεται από περίπου 0.89 με 0.90 έως περίπου 0.99 για τυριά όπως το Quarg.

Γενικά, η συγκέντρωση του NaCl, στην υγρή φάση του τυριού, μπορεί να συνδεθεί (κατά εκτίμηση), με την ενεργότητα ύδατος με την σχέση:

aw = 1 – 0.00565 [NaCl],

όπου [NaCl] είναι η συγκέντρωση του NaCl, (g στα 100 g υγρασίας του τυριού).

Έτσι, εάν, ένα τυρί έχει 10% αλατοπεριεκτικότητα στην υγρή φάση, τότε,

aw = 1-0.0565 = 0.9435

Ενεργότητα ύδατος
Είδος τυριού
0.99 Cottage, Quarg
0.97 – 0.98 Brie, Camembert
0.96 Feta, Edam, Havarti
0.95 Gouda, Domiati, Gorgonzola, Cheddar
0.93 Danablu
0.91 – 0.92 Provolone, Parmesan, Roquefort

Πίνακας 1. Τιμές ενεργότητας ύδατος για διάφορες αντιπροσωπευτικές ποικιλίες τυριών.

Ενεργότητα ύδατος και μικροοργανισμοί

Υπάρχουν μικροοργανισμοί πού μπορούν και αναπτύσσονται όταν το τρόφιμο περιέχει, σχετικά, λίγο διαθέσιμο νερό, (δηλ., η τιμή της ενεργότητας ύδατος είναι μικρή).

Για παράδειγμα, οι οσμόφιλοι ζυμομύκητες και οι μούχλες (moulds).

[Μούχλες (moulds) βλέπουμε συχνά σε μη σωστά αποξηραμένα σύκα, δαμάσκηνα, κ.λ.π.].

Από την άλλη μεριά, υπάρχουν μικροοργανισμοί, των οποίων η ανάπτυξή σταματά, αν και η τιμή της ενεργότητας ύδατος είναι υψηλή, (βλέπε Πιν. 2).

Ενεργότητα ύδατος Είδος μικροοργανισμού
0.98 Streptococcus thermophilus
0.96 Lactobacillus helveticus, Yersinia enterocolitica (παθογόνο), Shigella spp. (παθογόνο)
0.95 Bacillus cereus, Clostridium botulinum, (παθογόνο), Escherichia coli (παθογόνο), Salmonella spp. (παθογόνο)
0.94 Vibrio parahaemolyticus (παθογόνο)
0.93 Lactococcus spp., Lactobacillus spp,.
0.92 Rhodotorula spp., Listeria monocytogenes (παθογόνο)
0.90 Saccharomyces cerevisiae
0.88 Candida spp., Micrococcus spp. (παθογόνο)
0.83 Debaryomyces hansenii
0.80 Η πλειοψηφία των ζυμομυκήτων και των μούχλων (moulds)
0.55 Οσμόφιλοι ζυμομύκητες και μούχλες (moulds)
Πίνακας 2. Ελάχιστη τιμή ενεργότητας ύδατος για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών

Η προσθήκη γενναίων ποσοτήτων άλατος, θα μειώσει την ενεργότητα ύδατος στο τυροκομικό προϊόν και θα μας προστατέψουν, (λιγότερο ή περισσότερο), από τους παθογόνους μικροοργανισμούς.

αλάτι
Τυρί Γραβιέρα χωρίς οπές. Η υψηλή αλατοπεριεκτικότητα, σε σκληρά τυριά, ελαττώνει την ενεργότητα ύδατος σε τιμές κάτω του 0.94. Ως αποτέλεσμα, τα προπιονικά βακτήρια δεν αναπτύσσονται. 

Παρόλα αυτά, θα σταματήσουν και την δραστηριότητα των μικροοργανισμών, πού αποτελούν τις καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures).

Δείτε: Ποιές είναι οι καλλιέργειες εκκίνησης στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Η αποτελεσματική συντήρηση απαιτεί συνδυασμό πολλών παραγόντων

Η δράση του NaCl, ως συντηρητικό, οφείλεται στο ότι προκαλεί μείωση στην ενεργότητα ύδατος του τροφίμου.

Έτσι, τυριά όπως τα: Provolone, Parmesan, Roquefort, μπορούν να συντηρηθούν πολύ καλύτερα από την Φέτα, πολύ, δε, περισσότερο από το τυρί Cottage.

Όμως, η ενεργότητα ύδατος πολλών τυριών δεν είναι επαρκώς χαμηλή, ώστε να σταματήσει την ανάπτυξη των ζυμών των μούχλων (moulds) αλλά και πολλών βακτηρίων, (βλέπε Πίν. 2).

Για αυτό, απαιτείται ένας συνδυασμός παραγόντων, όπως το χαμηλό pH, η χαμηλή τιμή του οξειδοαναγωγικού δυναμικού, η χαμηλή θερμοκρασία συντήρησης ή ωρίμανσης κ.α.

 

 

Δείτε περισσότερα:

Water Activity: Influences on Food Quality. 1981. eds. Rockland and Stewart, Academic Press.

Food Preservatives. 1991. Blackie, Academic and Professional, Glasgow. Russel, N.J. Gould, G.W.

Properties of Water in Foods. 1985. Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht. Simatos, D., Multon, J.L.

Water activity and cheese salting. In: ΄΄Cheesemaking from Science to Quality Assurance΄΄. Hardy, J., 2000. Eck, A., J.-C. (Eds.). 2nd ed. Lavoisier Publications. Paris, pp. 60-81.

Effect of water activity of milk upon growth and acid production by mixed cultures of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus. Larsen, R.F., Anon, M.C. 1990. J. Food Sci. 55, 708–710.

 

 

 

 

Facebook Comments

Αφήστε μια απάντηση

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