Гидролиз и окисление молочного жира. Химические свойства молочного жира.

В процессе хранения молока, а также при выработке молочных продуктов молочный жир и другие липидные компоненты (главным образом фосфолипиды) подвергаются ферментативным и химичес­ким изменениям с образованием различных химических соедине­ний, оказывающих значительное влияние на органолептические свойства продуктов. В ряде случаев это нежелательные изменения, приводящие к ухудшению вкуса и запаха продуктов или возникно­вению пороков. Изменения молочного жира и фосфолипидов в молочных продук­тах начинаются при их выработке и наиболее интенсивно протекают в процессе хранения, особенно при неблагоприятных условиях. Они могут иметь как биохимическую природу {идти под действием фер­ментов), так и химическую (изменяться под действием кислорода воздуха и света). Превращения липидов сводятся в основном к двум химическим процессам — гидролизу и окислению. Гидролиз липидов. гидролиз молочного жира. Процесс расщепления триацилглице — ринов молочного жира на глицерин и жирные кислоты, вызываемый главным образом действием липаз, протекает следующим образом:

CH2ocor СН2ОН

СНОСОК+ЗВ20 CHOH + 3RCOOH

Ch2ocor СН2ОН

Гидролиз триацилглицеринов ускоряется под действием высоких температур, влажности, а также света. Продуктами фермен тативно­го расщепления жиров являются ди-, моноацилглицерины и свобод­ные жирные кислоты, преимуществен но масляная, капроновая, кап риловая, каприновая и лауриновая (см. гл. 2, «Ферменты»). Ферментативный гидролиз молочного жира (липолиз) в сыром мо­локе является нежелательным процессом, так как образующиеся мас­ляная и другие низкомолекулярные жирные кислоты могут вызывать различные пороки вкуса молока и молочных продуктов. Липолиз в процессе длительного хранения сырого молока при низких темпера­турах протекает под действием нативных липаз и липолитических ферментов, выделяемых главным образом психротрофными бакте­риями. Степень гидролиза жира зависит от многих факторов: содер­жания свободного жира, активности нативных липаз, интенсивно­сти механической обработки молока, обсемеиешюсти липолитичес — кой микрофлорой, продолжительности хранения и т. д. Активно расщепляют молочный жир многие виды микрококков (Micr. albkius, Micr, aurens, Micr. albocereus и др.), спорообразующие и бесспоровые палочки (Вас. cereus, Serratia marcescens, Ps. fragii, Ps. fluorescens, Achromobacter и др.), дрожжи (Sacch. rib is, Sacch, lactis. Candida macedoniensis, Torulopsis candida и др.) и плесневые грибы родов PenicilLium, Aspergillus, Nнucor, Cladosporium, Geotrtchum и др. (Pen. chrysogenum, Asp. glaucus, Mucor mucedo, Оео1псЬиш1асй5идр.). Активация процесса липолиза с одновременным повышением концентрации свободных жирных кислот (СЖК) приводит к ухуд­шению вкуса и запаха не только молока, но и большинства молоч­ных продуктов, особенно масла. Образование СЖК. сопровождается увеличением кислотности жира, поэтому при выработке и хранении масла целесообразно создавать условия, позволякжгис замедлить гид­ролиз жира, Мерами предупреждения гидролитического арогоркания масла являются: исключение использования молока, подвергнутого липо — лизу, снижение обсемененности масла психротрофными бактерия­ми и плесневыми грибами, соблюдение режимов пастеризации сы­рья, снижение продолжительности созревания сливок, тонкое дис­пергирование влаги в продукте и др. Однако при выработке многих сыров, вследствие накопления СЖК, в том числе летучих жирных кислот (муравьиной, уксусной, пропионовой, изомасляной, масляной, изовалсриановой, капроно­вой и каприловой кислот), органолептические свойства продукта улучшаются, поэтому необходимо усиливать лилолитическое расщеп­ление молочного жира. Основными источниками липолитических ферме! пов при выработке сыров являются микроорганизмы заквасок (при хранении продуктов усиливается деятельность посторонней липолитической микрофлоры). Диполитическая активность заквасочпых культур изучена значи­тельно хуже, чем диполитическая активность посторонней микро­флоры. Наиболее изучены молочнокислые и пропионовокислые бак­терии и некоторые виды плесневых грибов. Особенно высокой ли­политической активностью обладают многие штаммы плесневых гри­бов, например Penicьlium roqueforti и RhiTOpus nigricans, обусловли­вающие острый перечный вкус мягких сыров. Молочнокислые и пропионовокислые бактерии имеют различную липолитическую активность. Высокая и средняя липолитическая активность отмечена у Lbrn. helveticum, Lbm. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetylactis, низкая — у Lac. lactis и Str. thermophilic. Пропионовокислые бактерии име­ют более выраженную липазную активность. Наибольшей активно­стью обладает подвил Р. 5сЬегтапи, наименьшей — Р, Й:еи<1е11гею1ш (М. С. Уманский). Во всех сырах происходит ферментативный гидролиз молочного жира. Основным источником липаз являются, наряду с микрофло­рой заквасок, поверхность сыра и молокосвертывающие препараты (сычужный фермент, препараты микробного синтеза — «Фромаза», «Супарен» и др.)- Степень распада жира в твердых и мягких сырах неодинакова. В мягких сырах гидролиз жира протекает более интен­сивно, в твердых (за исключением швейцарского и советского сы­ров) — значительно слабее. Во всех сырах обнаружены СЖК — мас­ляная, капроновая, каприловая, каприновая, валериановая и др. В твердых сырах их содержание незначительно. Многие из них обус­ловливают характерные острые вкус и запах мягких сыров. Гидролиз фоефолипидов. Лецитин, кефалин и другие фосфолипи — ды являются наиболее неустойчивыми липидными компонентами молока и молочных продуктов. Они подвергаются изменению как при гидролизе, так и в результате окисления. Гидролиз фоефолипидов может происходить при выработке и хранении сыра, масла и кисло­молочных продуктов. Под действием фосфолипаз молочнокислых и пропиоповокислых бактерий они гидролизуются с образованием ли — зофосфатидов, высокомолекулярных насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, фосфатидных кислот, азотистых оснований и других соединений. Продукты гидролитического расщепления могут далее вовлекаться в различные вторичные реакции. Так, насыщенные жирные кислоты Сй.,.С|г могут подвергаться плесневыми грибами ферментативному окислению, которое проис­ходит по типу р-окисления, причем в молочных продуктах оно идет не до конца, а ос танавливается на стадии образования высокомоле­кулярных метилкетонов. Ферментативное окисление жирных кислот по типу (З-окисления происходит в мягких сырах и сливочном масле. При этом образуют­ся различные метилкетоны — метил пропил кетон (пентанон-2), ме — тилбугилкетон (гексанон-2), метиламилкетон (гептанон-2), метил — гептилкетон (окганон-2) и другие, некоторые из которых придают сырам определенные вкусовые качества, а н масле являются причи­ной прогоркания. О фосфолипазной активности молочнокислых бактерий извест­но очень мало. М. С. Уманским изучена активность мезофильных мо­лочнокислых стрептококков и лейконостоков. Высокая фосфолипаз- пая активность отмечена у штаммов Leu. cremoris, средняя — у Lac. lactis и Lac. diacetyiactis, низкая — у 1лс. cremoris. Фосфолттазная активность пропионовокислых бактерий им изуче­на весьма подробно. Выяснено, что подвид Р. globosum обладает высо­кой активностью, подвид Р. schermanii имеет 53,3% штаммов с высокой активностью, 20% — со средней и 26,7% — с низкой активностью, а для подвида Р. freudenreichii характерна низкая фосфолипазная активность. Таким образом, для большинства молочных продуктов (масло, кис­ломолочные продукты, некоторые сыры, консервы и др.) гидролиз фос — фолипидов нежелателен, так как обусловливает появление прогорк­лого и других посторонних привкусов. При выработке твердых сыров с низкой температурой второго нагревания следует использовать бак­териальные закваски, содержащие молочнокислые бактерии с низкой фосфолипазной активностью. При производстве сыров с высокой тем­пературой второго нагревания желательно использовать закваски, име­ющие в составе пропионовокислые и молочнокислые бактерии с вы­сокой фосфолипазной активностью. Для улучшения вкуса и аромата мягких сыров (рокфор и др.) также выгодно применять культуры мик­роорганизмов, обладающие высокой фосфолипазной активностью.