5.3. Распад белков и изменение аминокислот

Ферментативный распад молочных белков при приготовлении заквасок, кисломолочных продуктов и сыров осуществляют молочнокислые, пропионовые бактерии и дрожжи. Продуктами распада белков в молочных продуктах являются пептиды различной молекулярной массы и аминокислоты. Протеолиз белков и аминокислот под влиянием ферментов молочнокислых, пропионовокислых бактерий и дрожжей осуществляется мягко, продукт обогащается ценными азотистыми веществами, повышается биологическая ценность и вкусовые достоинства.

Наоборот, разложение белков и аминокислот гнилостными и другими посторонними микроорганизмами вызывает порчу молочных продуктов, так как сопровождается образованием нежелательных, часто дурно пахнущих и ядовитых веществ.

Способность молочнокислых бактерий к протеолизу является одним из их биохимических свойств. Они предпочтительно гидролизуют белковые фрагменты, но могут избирательно атаковать и фракции нативного казеина.

Стрептококки разлагают белок преимущественно до пептонов и пептидов (с накоплением лишь незначительного числа аминокислот), палочки же образуют в молоке большое количество свободных аминокислот. Это зависит от аминокислотного состава белков молока, протеолитической активности бактерий и в большей степени от интенсивности потребления ими аминокислот в процессе своей жизнедеятельности.

Для жизнедеятельности молочнокислых бактерий требуется от 8 до 16 аминокислот, причем для молочных палочек этот набор является более разнообразным, чем для стрептококков.

Изучение протеолитической активности молочнокислых бактерий представляет интерес, поскольку продукты распада белков (в первую очередь аминокислоты) при накапливании в процессе созревания и хранения молочных продуктов оказывают значительное влияние на формирование вкуса, запаха и биологическую ценность. Использование заквасок, состоящих из культур с повышенной протеолитической активностью, позволяет ускорить процесс выработки кисломолочных продуктов и сыров.

В простокваше распад белков весьма незначителен, так как при ее приготовлении используются только молочнокислые стрептококки. При выработке творога создаются более благоприятные условия для развития молочнокислых стрептококков и действия протеолитических ферментов, что объясняется высокой буферностью среды (оптимум действия протеаз молочнокислых стрептококков находится при рН 6,0-7,5). В готовом продукте обнаружены растворимые белковые и небелковые азотистые вещества, в том числе свободные аминокислоты, повышающие биологическую ценность творога.

Кисломолочные напитки (кумыс, кефир) характеризуются самой большой степенью протеолиза, в них развиваются кроме кокков, еще палочки и дрожжи.

Еще более благоприятные условия для действия бактериальных протеаз имеются в сырах, для которых протеолитический распад белков происходит в результате совместного действия сычужного фермента и протеаз молочнокислых кокков и палочек.

Аминокислоты, образующиеся в результате распада белков молока и не использованные микроорганизмами, подвергаются дальнейшим ферментативным превращениям. Они дезаминируются, переаминируются и декарбоксилируются.

Дезаминнрование – отщепление - группы. При этом образуется различные кето-, окси- и карбоновые кислоты; ПВК, пропионовая, кетоглутаровая, янтарная, яблочная и др. (23)

R–CHNH₂-СООН+1/2О₂ → R–CO-COOH+NH₃

окислительное дезаминирование кетокислота

R-CHNH₂–COOH+H₂O → R-CHOH-COOH+NH₃

гидролитическое дезаминирование оксикислота

R-CHNH₂-COOH+2H → R-CH₂ COOH +NH₃

восстановительное дезаминирование карбоновая кислота

Далее кетокислоты могут декарбоксилироваться до соответствующих альдегидов.

Переаминирование – группы аминокислот переносятся на кетокислоты с образованием главным образом глютаминовой и аспарагиновой кислот, а также аланина. Особенно интенсивно - группа переносится к пировиноградной, кетоглутаровой и щавелевоуксусной кислотам.

Декарбоксилирование - приводит к образованию С0 и аминов (24)

R-СН₂-СН-NH₂-СООН→СО₂+R-СН₂-СН₂NН₂

Полученные амины далее подвергаются окислительному дезаминированию с образованием аммиака и альдегида или используются в качестве промежуточных продуктов ряда азотистых соединений, являющихся ростовыми факторами.