Тема 5: биохимические изменения компонентов молока в процессе переработки

5.1. Брожение молочного сахара

5.2. Гидролиз и окисление липидов

5.3. Распад белков и изменение аминокислот

При производстве большинства молочных продуктов в молоко вносят специально подобранные штаммы молочнокислых, пропионовокислых бактерий и дрожжей. В результате их жизнедеятельности происходит глубокий распад молочного сахара, липидов и белков молока с образованием многочисленных химических соединений.

Изучение биохимических свойств и активности микроорганизмов, входящих в состав заквасок, позволяет лучше использовать их при формировании консистенции, вкуса и аромата продуктов, повысить биологическую ценность и качество молочных продуктов.

5.1. Брожение молочного сахара

Процесс глубокого распада молочного сахара под действием микроорганизмов называется брожением. Существует несколько типов брожения лактозы, различающихся составом конечных продуктов.

Начальным этапом всех типов брожения является расщепление молочного сахара под влиянием фермента лактазы до глюкозы и галактозы. Далее брожению подвергается глюкоза. Галактоза не сбраживается, при участии фермента уридиндифосфатглюкозы она переходит в глюкозе-1 фосфат, который после изомеризации превращается в глюкозо-6-фосфат и включается в схему превращения глюкозы.

Галактоза+АТФ галактокиназа галакгозо-1-фосфат+АДФ

Г алакгозо-1-фосфат + J ДФГ уридинтрансфераза глюкозо -1 – фосфат

(10)

Все типы брожения до образования пировиноградной кислоты идут с получением одних и тех же промежуточных продуктов. Дальнейшие превращения ПВК могут идти в разных направлениях, которые будут определяться специфическими особенностями данного микроорганизма и условиями среды. Конечными продуктами брожения могут быть молочная, пропионовая, уксусная, масляная кислоты, спирт и другие соединения.

Молочнокислое брожение является основным процессом при изготовлении заквасок, сыра и кисломолочных продуктов.

Суммарное уравнение молочнокислого брожение имеет вид:

С ₆Н₁₂О₆+2Ф_н+2АДФ 2С₃Н₆О₃+2АТФ+Н₂О

Молочная кислота

(11)

Молочнокислые бактерии по характеру продуктов сбраживания глюкозы относят к гомоферментативным или гетероферментативным. Гомоферментативные бактерии образуют главным образом молочную кислоту (90%) и лишь незначительное количество побочных продуктов.

Гетероферментативные - около 50% глюкозы превращают в молочную кислоту, а остальные 50%- в этиловый спирт, уксусную кислоту и СО .

Характерным признаком при делении молочнокислых бактерий на группы является путь сбраживания глюкозы. Гомоферментативные бактерии (молочнокислые, стрептококки) сбраживают глюкозу по гликолитическому пути Эмбдена-Мейергофа, гетероферментативные - пентозофосфатным путем.

Превращение глюкозы в ПВК происходит в 10 стадий в результате ряда последовательных реакций при участии 10 ферментов (цит. по К.К. Горбатовой).

Глюкоза

1 АТФ