Изготовление
  домашнего сыра:
 

  * Козий сыр


 

Механизм сычужного свертывания белков молока

автор: admin | 11-11-2011, 16:31 | Просмотров: 4479
Существует ряд теорий, объясняющих механизм действия сычужного фермента на мицеллу казеина. Однако единым мнением, которое признают исследователи, является то, что сычужная коагуляция носит необратимый характер и включает две фазы (стадии) — ферментативную и коагуляционную. Первая, ферментативная фаза, приводит к потере устойчивости казеинаткальцийфосфатного комплекса, однако при этом явной коагуляции не наблюдается. Вторая, коагуляцион-ная фаза сопровождается образованием сгустка в присутствии ионов кальция. Таким образом, сычужная коагуляция проходит в два этапа, из которых только первый осуществляется благодаря участию фермента.

Потеря устойчивости казеинаткальцийфосфатного комплекса по-разному трактуется рядом ученых. Так, существует несколько теорий, объясняющих химизм взаимодействия сычужного фермента с казеи-наткальцийфосфатным комплексом и последующей коагуляции пара-казеина — фосфоамидазная, гидролитическая и др.

Согласно теории П. Ф. Дьяченко, который предположил, что в казеине помимо эфирной связи фосфорной кислоты с серином имеется фосфоамидная связь с гуанидиновой группой аргинина (т. е. фосфо-амидазной теории), сычужный фермент, разрывая фосфоамидную связь в молекуле казеина, освобождает в образовавшемся параказеине ОН-группы фосфорной кислоты, которые связывают ионы кальция. Образование «кальциевых мостиков» между молекулами параказеина приводит к коагуляции белков.

В соответствии с другой, получившей развитие в 80-х гг. XX в., теорией протеолитического действия сычужного фермента (гидролитическая теория), на первой стадии под действием основного компонента сычужного фермента химозина происходит разрыв пептидной связи фенилаланин (105) — метионин (106), имеющей определенную последовательность аминокислот с каждой стороны данных остатков в полипептидных цепях х-казеина ККФК. В результате ограниченного специфического протеолиза молекулы х-казеина распадаются на гидрофобный пара-%-казеин и гидрофильный гликомакропептид.
Расщепляемый гидрофильный макропептид (остатки 106-169) растворяется в молочной сыворотке, повышая содержание растворимого азота приблизительно до 4 % от общего содержания азота и оставляя гидрофобный параказеиновый остаток. Данный этап протекает быстро, предположительная константа скорости реакции составляет 100 л/мольс.

Гликомакропептиды х-казеинов имеют высокий отрицательный >аряд и обладают сильными гидрофильными свойствами. При их оицеплении примерно наполовину снижается дзета-потенциал на поверхности мицелл казеина и частично разрушается гидратная оболочка. Силы электростатического отталкивания между частицами уменьшаются, и дисперсная система молока теряет устойчивость. 11 нормальных условиях, когда гидролизуется около 90% х-казеи-на, образующийся параказеин (казеин) достаточно гидрофобен для осуществления процесса агрегирования белковых частиц (флоку-ляции) и формирования сгустка (гелеобразования). Таким образом, параллельно с биохимическим превращением казеинового комплек-.1 н результате гидролитического действия молокосвертывающих ферментов проходят физико-химические изменения. В самом начале процесса наблюдается индукционный период, во время которого образование пространственной структуры сгустка еще не наблюдается. В начале индукционного периода имеет место некоторое увеличение шеперсности казеиновых частиц вследствие процесса их дезинтеграции, скорость которого превышает скорость агрегации частиц. Это обусловлено начавшимся процессом разрушения внутренней упорядоченности элементов казеиновых частиц. В средней части индукци-I (иного периода скорости обоих процессов становятся равными. Затем к конце периода скорость агрегации частиц увеличивается и после его анершения достигает максимума (Р. И. Раманаускас).

При понижении агрегативной устойчивости дисперсных систем может происходить (или происходит) истинная коагуляция или гелеобразование. В первом случае частицы полностью теряют устойчивость и, слипаясь друг с другом, образуют хлопья или осадок — коагулят. Во втором случае частицы теряют устойчивость не по всей поверхности, а на некоторых участках, вследствие чего слипаются и образуют пространственные сетки.

После завершения индукционного периода продолжается формирование структуры с нарастающей скоростью. Вначале происходит агрегация отдельных параказеиновых частиц, т. е. так называемая фло-куляция. Далее следует стадия, когда частично дестабилизированные мицеллы казеина (параказеина), содержащие, в отличие от наивных мицелл, параказеинаткальцийфосфатный комплекс (ПККФК), собираются в агрегаты из двух, трех и более частиц, соединяющихся затем между собой продольными и поперечными связями в единую сетку, образуя сгусток, т. е. формирование трехмерной пространственной структуры (гелеобразование). В конце свертывания образовавшийся сгусток представляет собой высший уровень организации структуры. Модуль эластичности у него меньше модуля упругости, поэтому сычужный сгусток следует считать эластичной системой.

Для исследования кинетики структурообразования В. П. Табачников предложил применять реологический метод. Он получил широкое применение в исследовательской практике. Р. И. Раманаускасу при помощи ротационного вискозиметра и прибора типа «Тромб» удалось Получить комплексную характеристику процесса сычужного свертывания молока.

Установлено, что кривая изменения вязкости во время агрегации образующихся параказеиновых частиц имеет S-образный характер. Таким оораюм, появление первых хлопьев белка и сгустка, фиксируемых визу-iiii.no. начинается не с момента внесения в молоко сычужного фермента, а после индукционного периода н точке 1. Далее происходит нарас-lanne скорости агрегирования (флокуляции) частиц, и в точке 2 формируется сплошная пространственная сетка сгустка, т. е. наступает автокаталитическйй процесс. Далее после точки 2 происходит упрочнение сгустка.

Установлено, что энергия активации флокуляционной стадии образования сгустка равняется 37,5 кДж/моль, а для стадии формирования пространственной структуры она равна 15,1 кДж/моль.

Специалисты ВНИИМС (Б.А.Сурков, И. И. Климовский, В. JI. Краюшкин и др.) предположили, что в течение стадии индукционного периода в результате обширного протеолиза х-казеина происходят внутримицеллярные изменения четвертичной структуры мине ил казеина и т. д.

Следует отметить, что аналогичный реограмме вид имеет график изменения оптической плотности процесса сычужного свертывания молока.

Изменение реологических свойств молока и оптической плотности в процессе сычужного свертывания позволило создать инструментальные методы производственного контроля готовности сырного сгустка.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Комментарии: 0  Распечатать