Τί είναι η ρυθμιστική ικανότητα γάλακτος?

Ρυθμιστική ικανότητα [buffer capacity] γάλακτος

Πώς σχετίζεται με την οξύτητα και το pH του γάλακτος? Πώς συνδέεται με την παρασκευή γαλακτοκομικών προϊόντων?

Ξίνισμα γάλακτος = Παραγωγή οξέων στο γάλα
Τί είναι η ρυθμιστική ικανότητα γάλακτος?
Πτώση του pH γάλακτος ως αποτέλεσμα της ζύμωσης από μικροοργανισμούς. Στο γάλα με υψηλή ρυθμιστική ικανότητα [high-buffering milk] η μεταβολή είναι μικρότερη και απαιτούνται 4 επιπλέον ώρες [8-12] ώστε η τιμή του pH του να γίνει ίδια [pH 4.5] με αυτήν του κανονικού [Control].

Γνωρίζουμε ότι εάν αφήσουμε ”έξω” στην ατμόσφαιρα τα γάλα, αυτό θα ξινίσει.

Επίσης, εάν προσθέσουμε ”μαγιά΄΄ γιαουρτιού ή γιαουρτοκαλλιέργεια στο γάλα, πάλι θα αναπτυχθεί οξύτητα.

Η δημιουργία αυτής της οξύτητας, αυτού του ξινίσματος του γάλακτος μπορεί να προέλθει από την προσθήκη ”μαγιάς” από διάφορα ζυμωμένα γάλατα ή καλλιέργειας εκκινητών.

Πού οφείλεται αυτή η οξύτητα?

Στους μικροοργανισμούς που θα βρεθούν μέσα στο γάλα. Αυτοί ζυμώνουν τα σάκχαρα του γάλακτος και παράγουν διάφορα οξέα.

Το κύριο οξύ που παράγεται είναι το γαλακτικό. Όμως μπορεί να παραχθούν και άλλα όπως το οξικό, το μυρμηκικό, κλπ.

Αυτά τα οξέα έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση της οξύτητας και την πτώση της τιμής του pH του γάλακτος.

Δείτε: Εισαγωγή στην έννοια του pH

Όλο αυτό που περιγράψαμε αφορά την όξυνση με βιολογικό τρόπο.

Μεταβολή του pH του γάλακτος με το χρόνο που οφείλεται στη δράση οξυγαλακτικών βακτηρίων. Αντίστοιχη μεταβολή  του λόγου dpH/dt. Ο λόγος αυτός εκφράζει τον ρυθμό μεταβολής του pH. Η ελάχιστη τιμή αντιστοιχεί σε pH περίπου 5.2. Στην τιμή αυτή η ρυθμιστική ικανότητα είναι μέγιστη. Dairy Sci. TBC:1–11 doi:10.3168/jds.2011-4366

Άλλες φορές πρέπει να προσθέσουμε απευθείας κάποιο οξύ [πχ., οξικό ή κιτρικό] στο γάλα για να παρασκευάσουμε κάποια είδη τυριών.

Η έννοια της ρυθμιστικής ικανότητας

Ο ρυθμός με τον οποίο θα ελαττώνεται το pH του γάλακτος ή του σχηματιζόμενου τυροπήγματος εξαρτάται από την ρυθμιστική ικανότητα αυτού.

Η ρυθμιστική ικανότητα αντικατοπτρίζει το πόσο μπορεί το γάλα να ΄΄αντιστέκεται΄΄ σε μεταβολές στο pH του.

Ως ρυθμιστική ικανότητα ενός γάλακτος, dB/dpH, ορίζεται η ποσότητα ενός ισχυρού οξέος ή βάσης που απαιτείται για να μεταβληθεί το pH αυτού του γάλακτος κατά μία μονάδα.

Πώς την μετράμε?

Η ρυθμιστική ικανότητα υπολογίζεται όταν ογκομετρούμε διαδοχικά, καθορισμένη ποσότητα γάλακτος, με διάλυμα οξέος – βάσεως γνωστής κανονικότητας.

Η ρυθμιστική ικανότητα του γάλακτος είναι ο λόγος της μεταβολής των γραμμοϊσοδυνάμων του οξέος – βάσης προς την μεταβολή του pH.

Τί να προσέξω

Δεν πρέπει να μπερδεύουμε την ρυθμιστική ικανότητα [dB/dpH] με τον ρυθμό μεταβολής του pH [dpH/dt]. Όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός μεταβολής του pH τόσο μικρότερη είναι η ρυθμιστική ικανότητα. Ισχύει και το αντίστροφο.

Γιατί πρέπει να έχω μια ιδέα της ρυθμιστικής ικανότητας 

Ο ποιοτικός έλεγχος του γάλακτος απαιτεί τον υπολογισμό της οξύτητας αυτού.

Άρα πρέπει να γνωρίζω βασικές αρχές της έννοιας της ρυθμιστικής ικανότητας ώστε να μπορώ να κατανοώ [ή και να προβλέπω] τις τιμές της οξύτητας του γάλακτος.

Γάλα με μικρή ρυθμιστική ικανότητα. Δείτε πως η προσθήκη πολύ μικρών ποσοτήτων αλκαλικού διαλύματος θα προκαλέσει σημαντική αύξηση στο pH.

Δείτε: Τι πρέπει να ξέρω για την οξύτητα του γάλακτος

Η ρυθμιστική ικανότητα θα επηρεάσει τον ρυθμό όξυνσης

Ας δούμε ένα παράδειγμα. Έστω ότι έχω δύο γάλατα, ένα πρόβειο και ένα γίδινο. Τα δύο γάλατα έχουν την ίδια τιμή pH, π.χ., 6.70. Αυτά τα γάλατα θέλω να τα οξινίσω για την παρασκευή γαλακτοκομικών προϊόντων [τυριού, γιαουρτιού, κλπ.].

Ας υποθέσουμε, λοιπόν, ότι θέλουμε να φτιάξουμε γιαούρτι. Προσθέτω και στα δύο γάλατα [θεωρούμε ότι έχουμε την ίδια ποσότητα γάλακτος], την ίδια ποσότητα, της ίδιας γιαουρτοκαλλιέργειας.

Μετά από επώαση χρονικού διαστήματος 3.5 ωρών μετρώ πάλι την τιμή pH τους. Το 1ο μπορεί να έχει τιμή π.χ., 4.50 και το 2ο να έχει τιμή 4.70.

Αυτή η διαφορά στην τιμή εκφράζει την διαφορετική ικανότητα που έχει το γάλα να ΄΄αντιστέκεται΄΄ σε μεταβολές στο pH του.

Πού μας ενδιαφέρει αυτό?

Στην περίπτωση του 1ου γάλακτος η διαδικασία για την παρασκευή γιαουρτιού έχει ολοκληρωθεί ενώ για το 2ο γάλα απαιτείται επιπλέον χρόνος. Ίσως 15 λεπτά ακόμα.

Γάλα με μεγάλη ρυθμιστική ικανότητα. Δείτε πως η προσθήκη  ποσοτήτων αλκαλικού διαλύματος θα προκαλέσει μικρή μεταβολή στο pH.

Επίσης, σε γάλα με υψηλή ρυθμιστική ικανότητα, π.χ., ”πλούσιο” πρόβειο, ή γάλα με προσθήκη καζεϊνικών αλάτων, ίσως χρειαστεί να αλλάξω καλλιέργεια εκκίνησης. Να επιλέξω κάποια με είδη ή στελέχη τα οποία να μπορούν να παράγουν μεγαλύτερες ποσότητες οξέος.

Κάτι ανάλογο συμβαίνει και κατά την παρασκευή τυριών όπως το κασέρι, το κατίκι, κ.α.

Η ρυθμιστική ικανότητα εξαρτάται από το pH του γάλακτος

Για να δούμε και κάτι άλλο. Έστω ότι σε ένα λίτρο γάλα, το οποίο έχει τιμή pH 6.65, προσθέτω π.χ., 10 ml από κάποιο οξύ. Μετρώ την νέα τιμή pH και βρίσκω ότι είναι 5.82. Δηλαδή είχαμε μια μεταβολή 6.65-5.82=0.83

Προσθέτω πάλι, σε αυτό το ξινισμένο γάλα, άλλα 10 ml από τα ίδιο οξύ. Μετρώ την νέα τιμή pH και βρίσκω ότι είναι 5.34. Δηλαδή είχαμε μια μεταβολή 5.82-5.34=0.48.

Βέβαια, στην 1η περίπτωση είχα όγκο 1 λίτρο, ενώ στην 2η περίπτωση, είχα όγκο 1,010 λίτρα. Η διαφορά είναι 1%, δηλ., πολύ μικρή για να επηρεάσει.

Μεταβολή της ρυθμιστική ικανότητα ενός γάλακτος, dB/dpH με το pH. Η υψηλότερη τιμή παρατηρείται κοντά σε τιμή pH 5.2.

Βλέπουμε ότι η ΄΄αντίσταση΄΄ [ρυθμιστική ικανότητα] είναι διαφορετική στις δύο περιπτώσεις.

Πράγματι η ρυθμιστική ικανότητα του γάλακτος δεν είναι ίδια σε όλο το φάσμα των τιμών pH. Εξαρτάται κάθε φορά από την τιμή pH που αυτό έχει.

Είναι χαμηλή σε γάλα με pH 6.7 και αυξάνει σε μια μέγιστη τιμή όταν το γάλα έχει pH περίπου 5.2.

Η συγκεκριμένη τιμή pH είναι πολύ κρίσιμη αναφορικά με την παρασκευή τυριών τύπου προβολόνε [μετσοβόνε, κασεριού, μοτσαρέλας, κ.α.].

Τι σημαίνει αυτό?

Ότι χρειάζεται περισσότερη ποσότητα οξέος για να μειωθεί η τιμή pH του γάλακτος από το 6.0 στο 5.50 σε σχέση με την ποσότητα που απαιτείται για να μειωθεί από το 6.50 στο 6.0.

Σε τι μας βοηθά αυτή η πληροφορία?

Καθώς το pH ελαττώνεται, απαιτείται όλο και περισσότερο οξύ για την περαιτέρω όξυνση του γάλακτος. Για να επιτευχθεί αυτό απαιτείται

1) καλλιέργεια οξυγαλακτικών βακτηρίων που από την φύση της να παράγει μεγάλες ποσότητες γαλακτικού οξέος ή/και

Πτώση του pH από την δραστηριότητα καλλιέργειας μικροοργανισμών. Με τα τρίγωνα παρουσιάζεται το άπαχο γάλα και με τα ορθογώνια το άπαχο γάλα μαζί με ορό. Η ελάττωση του pH του άπαχου γάλακτος είναι πολύ μεγαλύτερη. Η ρυθμιστική ικανότητα του 2ου είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν του 1ου.

2) όλο και μεγαλύτερος αριθμός οξυγαλακτικών βακτηρίων.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ρυθμιστική ικανότητα

Η ρυθμιστική ικανότητα του γάλακτος δεν είναι ίδια για όλα τα είδη του γάλακτος.

Η ρυθμιστική ικανότητα του πρόβειου γάλακτος είναι μεγαλύτερη από αυτήν του αίγειου, η οποία με τη σειρά της είναι μεγαλύτερη από αυτήν του αγελαδινού.

Γενικά, οι παράγοντες που την καθορίζουν είναι: οι καζεΐνες, τα φωσφορικά άλατα, οι οροπρωτεΐνες, τα κιτρικά άλατα, το διοξείδιο του άνθρακα.

Η ρυθμιστική ικανότητα του τυρογάλακτος είναι χαμηλότερη από αυτήν του γάλακτος.

 

 

Facebook Comments

Αφήστε μια απάντηση

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

Show Buttons
Hide Buttons
error: Το περιεχόμενο προστατεύεται !!
0