Біохімічні та фізико-хімічні процеси при виробництві кисломолочних продуктів
План
1. Бродіння лактози. p> 2. Коагуляція казеїну. p> 3. Біохімічні властивості кисломолочних продуктів.
4. Біотехнологія в переробці молока.
Основні біохімічні процеси, протікають при виробленні кисломолочних продуктів - це молочнокисле і спиртове бродіння молочного цукру, протеоліз, коагуляція казеїну і гелеутворення, в результаті яких формуються консистенція, смак і запах готових продуктів.
За характером бродіння лактози кисломолочні продукти прийнято ділити на 2 групи: 1 - продукти, в основі виготовлення яких лежить молочнокисле бродіння (кисляк, ацидофілін, йогурт, сир, сметана), 2 - продукти зі змішаним бродінням - кефір, кумис, курунга та ін
Протеоліз більш інтенсивно протікає в продуктах другої групи, у порівнянні з більшістю продуктів першої групи.
1. Бродіння лактози
При виробництві більшості молочних продуктів у молоко або вершки вносять спеціально підібрані штами молочнокислих, пропіоновокислих бактерій і дріжджів. p> У результаті життєдіяльності мікроорганізмів відбувається глибокий розпад молочного цукру, ліпідів і білків молока з утворенням численних хімічних сполук.
В основі виготовлення цілого ряду молочних продуктів лежать процеси глибокого розпаду молочного цукру під дією мікроорганізмів, звані бродінням.
Існує кілька типів бродіння лактози, що розрізняються складом кінцевих продуктів.
Початковим етапом всіх типів бродіння є розщеплення молочного цукру на глюкозу і галактозу під впливом ферменту лактази (b-галактозидази). p> Далі бродінню піддається глюкоза. p> Галактоза за участю урідіндіфосфатглюкози переходить в глюкозо-1-фосфат, який після ізомеризації в глюкозо-6-фосфат включається в схему перетворення глюкози:
Галактоза + АТФ галактокінази галактозо-1-фосфат + АДФ
Галактоза-1-фосфат + УДФГ галактозо-1-фосфат-уріділілтрансфераза УДФГал + глюкозо-1-фосфат
УДФГал 4-епімерази УДФГ
Всі типи бродіння до утворення піровиноградної кислоти йдуть з отриманням одних і тих же проміжних продуктів і по одному і тому ж шляху - шляху Ембдена-Мейергофа. p> Подальші перетворення піровиноградної кислоти можуть йти в різних напрямках, які будуть визначатися специфічними особливостями даного мікроорганізму та умовами середовища. p> Кінцевими продуктами бродіння можуть бути молочна, пропіонова, оцтова, масляна кислоти, спирт та інші з'єднання.
Молочнокисле бродіння є основним процесом при виготовленні заквасок, сиру і кисломолочних продуктів, а молочнокислі бактерії - найбільш важливою групою мікроорганізмів для молочної промисловості.
Молочнокислі бактерії по характером продуктів зброджування глюкози відносять до гомоферментатівнимі або гетероферментативних.
гомоферментатівнимі бактерії утворюють головним чином молочну кислоту (більше 90%) і лише незначна кількість побічних продуктів. p> гетероферментативних бактерії близько 50% глюкози перетворюють на молочну кислоту, а решта - у етиловий спирт, оцтову кислоту і СО 2 .
Для гомоферментативних бактерій (Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, Lbm. casei) характерним є зброджування глюкози по гликолитическому шляху Ембдена-Мейергофа:
C 6 H 12 O 6 + 2Ф н + 2АДФ В® 2C 3 H 6 O 3 +2 АТФ + H 2 O
Перетворення глюкози в пировиноградную кислоту в результаті ряду послідовних реакцій відбувається за участю 10 ферментів. p> З 1 моль глюкози утворюється 2 моль молочної кислоти з одночасним синтезом 2 моль АТФ.
гетероферментативних бактерії не можуть зброджувати глюкозу по гликолитическому шляху, так як у них відсутня ключовий фермент альдолаза, необхідний для розщеплення фруктозо-1 ,6-дифосфату на дві молекули тріозофосфата. p> Тому Str. citrovorus, Str. paracitrovorus, Lbm. brevis зброджують глюкозу пентозофосфатний шляхом:
C 6 H 12 O 6 + Ф н + АДФ В® C 3 H 6 O 3 + C 2 H 5 OH + CO 2 + АТФ
У ході реакцій за пентозофосфатному шляху з кожного моль глюкози утворюється моль молочної кислоти, моль етанолу і CO 2 . p> В аеробних умовах можливо утворення двох молекул АТФ, тоді ацетілфосфат перетворюється не в етанол, а в оцтову кислоту.
Спиртове бродіння глюкози має місце при виробленні кефіру, кумису, курунги та інших кисломолочних продуктів. p> Збудниками спиртового бродіння є дріжджі Sacch. cartilaginosus, Sacch. fragilus, Sacch. cerevisiae та ...
