Γαλακτοκομία. Ενότητα 4: Θερμική Επεξεργασία Γάλακτος (2/2), 1.5ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου

Transcript

1 Γαλακτοκομία Ενότητα 4: Θερμική Επεξεργασία Γάλακτος (2/2), 1.5ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Διδάσκοντες: Καμιναρίδης Στέλιος, Καθηγητής Μοάτσου Γκόλφω, Eπ. Καθηγήτρια

2 Μαθησιακοί Στόχοι Να γνωρίζουν oι φοιτητές ποιες είναι οι θερμικές επεξεργασίες και ποιος ο σκοπός χρήσης τους από τις βιομηχανίες γάλακτος. Να γνωρίζουν τη θερμική καταστροφή των μικροοργανισμών. Να γνωρίζουν την επίδραση των θερμικών επεξεργασιών στα χαρακτηριστικά του γάλακτος.

3 Λέξεις Κλειδιά 1/2 Αποστείρωση Θερμική επεξεργασία Θέρμισμα Παστερίωση Υψηλή παστερίωση θερμοάντοχα βακτήρια D (χρόνος μικροβιακού υποδεκαπλασιασμού) Ζ-τιμή Καμπύλες ρυθμού θανάτου και θερμικού θανάτου Q 10

4 Λέξεις Κλειδιά 2/2 Επίδραση της θερμικής επεξεργασίας στα χαρακτηριστικά του γάλακτος Λακτουλόζη HTST επεξεργασία LTLT επεξεργασία UHT-επεξεργασία Δοκιμή της αλκαλικής φωσφατάσης Δοκιμή της υπεροξειδάσης Αντιδράσεις Maillard

5 Επίδραση των Υψηλών Θερμοκρασιών στα Συστατικά του Γάλακτος 1. Αέρια 2. Μέταλλα 3. Επίδραση επί των πρωτεϊνών του ορού (WP) 4. Επίδραση επί της καζεΐνης 5. Επίδραση επί των πρωτεϊνών του ορού και της κ- καζεΐνης 6. Επίδραση επί των ελεύθερων αμινοξέων 7. Επίδραση επί της λακτόζης (Θ/α >100 0 C) 8. Επίδραση επί της λακτόζης & των πρωτεϊνών 9. Επίδραση επί του λίπους 10. Επίδραση επί των βιταμινών 11. Επίδραση επί των ενζύμων

6 1. Αέρια Μεταβολές - Μείωση του CO 2, Ν και O 2. Συνέπειες - Μείωση οξύτητας. - Αύξηση του pη. -Ευνοεί την ανάπτυξη των οξυγαλακτικών βακτηρίων λόγω παραγωγής μικροαερόφιλου περιβάλλοντος.

7 2. Μέταλλα Μεταβολές -Μείωση του διαλυτού Ca και P και μετατροπή τους σε αδιάλυτη μορφή: 3Ca HPO ² 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2H + -Τροποποίηση δομής μικκυλίων καζεΐνης λόγω αλλαγής ισορροπίας μεταξύ διαλυτών και αδιάλυτων αλάτων Ca και P. Συνέπειες - Μείωση του pη -Επιμήκυνση του χρόνου πήξεως με πυτιά. -Αύξηση θερμικής αστάθειας των μικκυλίων καζεΐνης

8 3. Επίδραση επί των πρωτεϊνών του ορού (WP) Μεταβολές - Μετουσίωση των πρωτεϊνών του ορού Συνέπειες -Κατακρήμνιση των πρωτεϊνών του ορού -Αύξηση του ιξώδους του γάλακτος -Αύξηση ικανότητος συγκρατήσης νερού -Μείωση συνεκτικότητας του πήγματος με πυτιά -Εμφάνιση ενεργών σουλφυδριλικών ομάδων (-SH) -Μείωση οξειδοαναγωγικού δυναμικού -Εμφάνιση H 2 S 2RSH R-S-R + H 2 S -Γεύση καμένου.

9 4. Επίδραση επί της καζεΐνης (1) Η καζεΐνη είναι πρωτεΐνη ανθεκτική στην επίδραση της θερμότητας σε σύγκριση με τις πρωτεΐνες του ορού. Πιο ευαίσθητα κλάσματα της καζεΐνης στη θέρμανση είναι η α S2 και η β CN.

10 4. Επίδραση επί της καζεΐνης (2) Μεταβολές -Αποφωσφοριλίωση -Άνοιγμα πεπτιδικών δεσμών -Μερική υδρόλυση της β CN Συνέπειες -Αύξηση οξύτητας από την απόσπαση φωσφορικού οξέος από την καζεΐνη. -Μείωση της σταθερότητας της καζεΐνης στη θέρμανση -Αύξηση πεπτιδίων, μηπρωτεϊνικού Ν και ελεύθερων αμινοξέων (FAA). -Αύξηση PP. -Σπάσιμο γλυκοζιδικών δεσμών (-ο-) -Αλλαγές στη δομή των μικκυλίων της καζεΐνης. - Απελευθέρωση του Ν ακέτυλονευραμινικού οξέος από την κ- καζεΐνη. -Αύξηση θερμικής αστάθειας και συνάθροιση μικκυλίων παρουσία Ca ++

11 5. Επίδραση επί των πρωτεϊνών του ορού και της κ- καζεΐνης Δημιουργία συμπλόκου μεταξύ β-γαλακτογλοβουλίνης και κ- καζεΐνης: a) Αυξάνει την αντοχή του γάλακτος σε υψηλές θ/ες. b) Επιμήκυνση του χρόνου πήξεώς του γάλακτος με την πυτιά. c) Μειώνεται η τάση συναιρέσεως του πήγματος

12 6. Επίδραση επί των ελεύθερων αμινοξέων Σχηματισμός λυσινοαλανίνης λόγω αλληλεπίδρασης των αμινοξέων αυτών. Απελευθέρωση NH 3 από την απαμίνωση της αμινοομάδας της γλουταμίνης και ασπαραγίνης RCONH 2 + H 2 O RCOOH + NH 3

13 7. Επίδραση επί της λακτόζης (Θ/α >100 0 C) Μεταβολές -Διάσπαση της λακτόζης προς οργανικά οξέα (κυρίως μυρμηκικού οξέος) -Μετατροπές της λακτόζης Συνέπειες -Αύξηση οξύτητας. -Καλύτερη ανάπτυξη των γαλακτικών βακτηρίων. -Σχηματισμός λακτουλόζης -Σχηματισμός φουρφουράλης και υδροξυμεθυλφουρφουράλης Λακτόζη λακτουλόζη Γαλακτόζη + μυρμηκικό οξύ + φουρφουράλη Γαλακτόζη + υδροξυμεθυλοφουρφουράλη

14 8. Επίδραση επί της λακτόζης & των πρωτεϊνών Εμφάνιση καστανής απόχρωσης του γάλακτος (καραμελοποίηση). Αντίδραση μεταξύ αλδεϋδικών ομάδων της λακτόζης & των αμινικών ομάδων των πρωτεϊνών του γάλακτος, ιδιαίτερα της καζεΐνης, και δημιουργία προϊόντων καστανής αποχρώσεως (αντιδράσεις Maillard). Μείωση της διαιτητικής αξίας των πρωτεϊνών. Επίδραση στην γευστικότητα του γάλακτος.

15 9. Επίδραση επί του Λίπους Μεταβολές -Μετουσίωση των αγλουτινινών Συνέπειες - Μείωση της αποκορυφωτικής ικανότητας του γάλακτος -Σχηματισμός μεθυλοκετονών και δ-λακτονών -Συμβολή στο άρωμα και τη δριμεία γεύση

16 10. Επίδραση επί των Βιταμινών Μερική καταστροφή των υδατοδιαλυτών βιταμινών C, Β 12 (κοβαλαμίνη), Β 1 (θειαμίνη), φολικό οξύ. Β 6 (πυριδοξίνη) και μικρή υποβάθμιση τηςθρεπτικής αξίας. Θερμική επεξεργασία % απώλεια των βιταμινών C Β 12 Β 1 Φ.Ο Β 6 Παστερίωση HTST (72 0 C X 15 s) Αποστείρωση UHT ( C X 3-8 s) Αποστείρωση σε δοχείο ( C X min) < < > <

17 11. Επίδραση επί των Ενζύμων Μεταβολές -Αδρανοποίηση πολλών ενζύμων (π.χ. αλκαλική φωσφατάση, λιποπρωτεϊνική λιπάση, υπεροξειδάση) -Επανενεργοποίηση ενζύμων που καταστράφηκαν όταν το υπερθερμασμένο γάλα (UHT) διατηρείται για πολύ χρόνο Συνέπειες - Έλεγχος της θερμικής επεξεργασίας του γάλακτος - Μείωση τάγκισης -Σύγχυση στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων της δοκιμής της αλκαλικής φωσφατάσης και ανεπιθύμητες γεύσεις και οσμές

18 Βιβλιογραφία 1/2 Ανυφαντάκης, Εμ. Χημεία και Ανάλυση του Γάλακτος Εκδόσεις Καραμπερόπουλος, Αθήνα, Καμιναρίδης, Στ. και Μοάτσου, Γ., Γαλακτοκομία, Εκδόσεις Έμβρυο, Αθήνα, Park Y.W.& Haenlein G.F.W., Milk and Dairy Products in Human Nutrition. Wiley-Blackwell, UK, Tetra Pak. Dairy processing handbook, pp Applied Science Publishers Ltd, London, 1995.

19 Βιβλιογραφία 2/2 Walstra, P. &Jenness, R. Dairy Chemistry and Physics. John Wiley & Sons, New York, 1983 Walstra, p., Wouters, J.T.M. & Geurts, T. J., Dairy Science and Technology. Second Edition. CRC- Taylor & Francis, New York, 2006.

20 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδεια χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

21 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

22 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου, Καμιναρίδης Στέλιος/ Μοάτσου Γκόλφω, «Γαλακτοκομία». Έκδοση: 1.0. Αθήνα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

23 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων, π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Η άδεια αυτή ανήκει στις άδειες που ακολουθούν τις προδιαγραφές του Oρισμού Ανοικτής Γνώσης [2], είναι ανοικτό πολιτιστικό έργο [3] και για το λόγο αυτό αποτελεί ανοικτό περιεχόμενο [4]. [1] [2] [3] [4]

24 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.