2 Kemijski Sastav Mlijeka

  • View
    22

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Kemijski Sastav Mlijeka

Transcript

  • BIOKEMIJA MLIJEKA I MLIJENIH PROIZVODAMlijeko biokemijska, tehnoloka i nutritivna svojstva1. Biokemijska svojstva Sastav i graa mlijeka Osnovne biokemijske reakcije kojima komponente podlijeu Neeljene i ciljane promjene na komponentama mlijeka2. Tehnoloka svojstva mlijeka Mogunosti primjene mlijeka kao sirovine u prehrambenoj industriji iroka paleta mlijenih proizvoda Djelovanje tehnolokih (procesnih) parametara na komponente mlijeka Mogunosti uvanja (odrivost) mlijeka i mlijenih proizvoda3. Nutritivna svojstva mlijekaMlijeko i mlijeni proizvodiFUNKCIONALNA HRANA FUNKCIONALNA HRANA povoljno djelovanje na zdravlje ljudi

  • POGLAVLJA:1. Kemijski sastav i graa mlijeka;2. Faktori koji uzrokuju biokemijske promjene u mlijeku;3. Mlijeno kisela fermentacija;4. Kiselinsko gruanje mlijeka; biokemija i kinetika;5. Enzimsko gruanje mlijeka; biokemija i kinetika;6. Fermentirani mlijeni proizvodi mikrobioloka i biokemijska baza;7. Sirevi mikrobioloka i biokemijska baza;8. Probiotici i prebiotici u mljekarstvu;9. Usporedba sastava i svojstava mlijeka razliitih vrsta.

  • KEMIJSKI SASTAV MLIJEKA MLIJEKO Emulzija mlijene masti u vodi+Otopljeni: - laktoza- topljivi minerali - vitamini+U koloidnom obliku:- proteini- spojevi proteina s solima STABILNI SUSTAV U NORMALNIM UVJETIMA(T, pH,tlak, m.o.)KOMPLEKSNI SUSTAV S BROJNIMINTERAKCIJAMA

  • 1. Voda u mlijekuU mlijeku se pojavljuje kao:1. Slobodna voda (najvei dio)2. Vezana na: - kazein (oko 50%);- albumin i globulin (oko 30%);- membrane masnih kapljica (oko 15%); - laktozu i njene spojeve (oko 5%).Sposobnost vezivanja i otputanja vode od strane sastojaka mlijeka- vaan inilac u tehnologiji proizvodnje sireva i fermentiranih mlijenih proizvoda- do otputanja ili premjetaja vode dolazi promjenom procesnih parametara (kiselost, temperatura, tlak, biokemijske reakcije)Primjer: Sinereza kod fermentiranih mlijenih napitaka (premjetaj dijela vezane vode iz faze u fazu)

    SUSTAV 1(KOAGULUM)SUSTAV 2(SERUM)Voda + otopljene tvariPremjetaj vode u mlijeku prati ga niz fizikalno kemijskih reakcija najvei sposobnost vezivanja vode imaju fosfolipidi mlijeka i albumini, zatim ostali proteini sirutke, kazein, adsorpcijski sloj membrane masnih kapljica i laktoza

  • Stvaranje hidratacijskog sloja vezane vode

    utjee na stabilnost sastojaka mlijeka (ponajvie proteina)Smanjenje povrinske energije koloidne estice

    Sprjeavanje aglomeracije

    Ravnotea slobodne i vezane vode

    - bitna tijekom proizvodnje sira, fermentiranih mlijenih napitaka, mlijenih deserta i sladoleda- naruava se promjenom temperature i promjenom pH vrijednosti Stabilna forma proteina

  • 2. Mlijena mast- najpromjenljiviji udio od svih sastojaka u mlijeku, kree se od 2,5 do 6% pa i vie - udio mlijene masti ovisi o pasmini goveda, godinjem dobu, prehrani, periodu laktacije itd.- Masna jedinica ima prehrambeni i ekonomski znaaj- masne jedinice mogue poveati obogaivanjem prehraneMlijena mast utjee na:

    1. okus,2. aromu,3. konzistenciju,4. teksturu mlijeka i mlijenih proizvoda- mlijeku i mlijenim proizvodima daje puninu Obrano mlijeko proizvod nema odgovarajuu teksturu Mlijenu mast potrebno ja nadoknaditi nekim od dodataka (OMP, inulin)

  • KEMIJSKI SASTAV MLIJENE MASTITrigliceridi

    - nekoliko stotina masnih kiselina u sastavu triglicerida mlijeka;- 70% od ukupne koliine su zasiene, 27% mononezasiene i oko 3% polinezasiene masne kiseline;- od zasienih najvie ima palmitinske, od nezasienih oleinske kiselineARAHIDONSKA KISELINA esencijalna masna kiselina iz mlijeka - nema je u biljnim mastima i uljima

    - mlijena mast u mlijeku dolazi u obliku kuglica (globula)GRAA GLOBULE MASTI U MLIJEKUPROMJER (u kravljem mlijeku) = 0,1 do 10-6 m

    STRUKTURA odreena rasporedom triglicerida u globuli

  • Graa globule mlijene mastiTrigliceridi niske temperature talita (oleinska kiselina)Trigliceridi visoke toketalita

  • Fizikalno kemijske promjene mlijene masti tijekom TOPLINSKE OBRADE MLIJEKA Razbijaju se nakupine globula masti, pa se i tee izdvajaju na povrinu mlijeka;

    Dolazi do interakcija -kazeina s proteinima iz ovojnice masnih globula, to rezultira preraspodjelom Ca, P i Mg izmeu koloidnih i topljivih oblika modifikacijom povrinske strukture kazeina;

    Dolazi do interakcija proteina iz sirutke s proteinima iz ovojnice masnih globula (disulfitnim i drugim povezivanjem).

  • Fizikalno kemijske promjene mlijene masti tijekom HOMOGENIZACIJE MLIJEKA Smanjuje se promjer globula, poveava ukupna povrina masnih globula i stvara stabilnija emulzija masti u mlijeku;

    Dolazi do adsorpcije povrinski aktivnih tvari (prije svega proteina mlijeka) u mlijeku na masne kapljice;

    Micele kazeina se intenzivno adsorbiraju na masne kapljice i pokriju oko 25% njihove aktivne povrine;

    Ako je mlijeko modificirano (npr. dodatkom obranog mlijeka u prahu ili koncentrata proteina sirutke), dolazi do pojave da membrane masnih kapljica sadre iskljuivo proteine na povrini;

    Homogenizirane mlijene kapljice obitavaju u mlijeku uklopljene u druge kazeinske micele, to povisuje efektivnu koncentraciju kazeina u mlijeku i potpomae reakcije poput kiselinske precipitacije.

  • PROTEINI U MLIJEKUKazeinProteini sirutke-laktoglobulin- laktalbuminProteini ovojnice masnih kapljica3. Proteini u mlijeku1, 2, 3s1s2

  • od 100 duinih tvari u mlijeku 95% otpada na proteine, a oko 5% na neproteinske duine spojeve;

    Proteini ovojnice masnih kapljica razliitog kemijskog sastava od ostalih proteina mlijeka manji udio N i P;

    Kompleksna graa i funkcionalnost cjelokupnog proteinskog kompleksa u mlijeku krije jo mnoge nepoznanice;

  • U biokemijskom i tehnolokom pogledu proteini su vjerojatno najznaajniji sastojak mlijeka

    O micelarnom obliku proteina ovisi stabilnost mlijeka;

    Imaju visoku bioiskoristivost u ljudskom organizmu (esencijalne aminokiseline);

    Osnovni su sastojak grae stanice;

    Nosioci su imunolokih osobina mlijeka i krvi;

    Kemijski sastav i graa proteina mlijeka osnova je za proizvodnju mnogih mljekarskih proizvoda (promjene fizikalno kemijskih svojstava proteina;

    Djeluju na poboljanje organoleptikih i prehrambenih svojstava proizvoda u drugim granama prehrambene industrije;

  • Udio neproteinskih duinih spojeva u mlijeku

  • Koncentracija glavnih frakcija proteina u mlijeku (Tratnik, 1998)

  • KEMIJSKI SASTAV MLIJENIH PROTEINA- utjee na specifina svojstva pojedinih proteinaRAZLIKE IZMEU FRAKCIJA: s2-kazein ima zamjetno vii udio esencijalnih Thr i Lys u odnosu na s1-kazein, dok s1-kazein ima vei udio Pro i esencijalnog Leu;

    -kazein ima znatno vie Pro i neto vie Val, a manje Lys u odnosu na frakcije;

    -kazein ima najmanji broj aminokiselinskih ostataka od kazeinskih frakcija (169), pa prema tome i najmanju molelulsku masu (osim u odnosu na 2 i 3 frakcije kazeina);

    -kazein ima visoki udio esencijalnih Ser i Thr, te neto vii udio Ile u odnosu na ostale kazeinske frakcije;

  • cisteinskog ostatka dolazi jedino u i s2 frakcijama;

    -kazein jedini od svih kazeinskih frakcija ima jedan ostatak Pyr i Glu (kiseline);

    - frakcije nastaju proteolizom -kazeina;

    Proteini sirutke imaju manje aminokiselinskih ostataka i manju Mr u odnosu na kazeinske frakcije;

    -laktoglobulin -162 aminokiselinska ostaka Mr = 18 362, -laktalbumin Mr = 14 174.

  • KAZEIN

    Koliinski najzastupljeniji protein u mlijeku;Odnos s1-: s2- : - : = 40:10:35:12;Minorni proteini u kazeinu: produkti proteolize -kazeina (1-,2-, 3-), proteoza peptoni, -kazein (iz s1-kazeina);REAKCIJE KAZEINA:1. Elektrostatske rekcije2. Wan der Waals-ove reakcije;3. Hidrofobne interakcije;4. Povezivanja vodikovim vezama;5. Disulfitna povezivanja.

  • FOSFORILACIJA KAZEINApolipeptid + (PO4)-3n polipeptid - (PO4)-3k + (PO4)-3n - k Fosforilirani kazein Ionski fosforSTVARANJE KAZEINSKIH ASOCIJACIJA 1. s1, s2-kazein: i + 1 i+1- ovisan o ionskoj snazi, neovisan o temperaturi iznad 30 0C2. -kazein:i ii 1- ovisan o ionskoj snazi, snano ovisan o temperaturi (na 4 0C monomer, povienjem temperature raste broj monomera u asocijaciji) 3. -kazein: + + 3 - najea asocijacijacija; disulfidno i daljnje hidrofobno povezivanje

  • NetopljiviLAKTOGLOBULINFRAKCIONIRANJE PROTEINA SIRUTKE

  • Heterogene frakcije

    Topljive frakcije nisu pravi albumini, po grai vrlo slini lizozimu iz bjelanjka jajeta

    Via bioloka vrijednost od kazeina

    Sadre esencijalne aminokiseline u visokim udjelima

  • - laktoglobulin (-lg)

    50% od ukupnih proteina sirutke;

    Globularne grae 45% -nabrane ploe, 10% -heliksa, 45% nedefinirane strukture

    Genske frakcije: A i B (veina pasmina); C i D (neke pasmine);

    162-166 aminokiselinskih rezidua; Mr = 18 000; diametar globula 3 nm;

    4-5 reaktivnih Cys/2 rezidua;

  • UTJECAJ pH VRIJEDNOSTI

    pH = 5.5-7.0 dimer, Mr = 36 000;pH = 3.5-5.2 tetramer (samo neki genski oblici);pH < 3.5 brza disocijacija dimeraUTJECAJ TEMPERATURET > 60 0C disocijacija i razmatanje -lg;-lg + -kn + T -lg SH - -kn BIOLOKO DJELOVANJEvee retinol i titi ga od enzimske oksidacije;monomer -lg 1 mol retinola

  • Denaturacija - laktoglobulina i povezivanje s - kazeinom disulfitnim mostovima (T> 60 C)

  • - laktalbumin (-la)

    - Oko 20% od ukupnih protei