Ферменты и гормоны

12 ноября, 2020

malcovsky

Цикл статей из учебного пособия «Технология производства молока и молочных продуктов» для подготовки специалистов по производству молока и молочных продуктов (кисломолочных, масла, сыра, консервов и др.), использованию побочных продуктов, полученных в процессе переработки молока.

Ферменты — это белковые вещества, которые вырабатываются тканями животных и микроорганизмами. На действии ферментов основано производство кисломолочных продуктов и сыра. Но они могут быть также причиной нежелательных изменений в молоке и молочных продуктах в период хранения, вызывая пороки их качества.
Ферменты ускоряют биохимические реакции в организме, по сами не изменяются, т.е. являются биологическими катализаторами. Большинство из них разрушается при температуре 60-80 °С. В молоке находятся нативные ферменты, свойственные молоку, и ферменты микробного происхождения, внесенные в молоко с микрофлорой и являющиеся продуктами ее жизнедеятельности. Ферменты либо попадают в молоко во время дойки из клеток молочной железы, либо их образует микрофлора молока.
Наибольшее практическое значение в молочном производстве имеют ферменты, катализирующие расщепление составных частей молока: гликолитические — расщепление лактозы (гликолиз); липолитические — расщепление липидов (липолиз) и протеолитические — расщепление протеинов (протеолиз). Протеолитические и липолитические ферменты оказывают отрицательное влияние па пищевую ценность и способствуют появлению пороков молока и молочных продуктов.
Активность ферментов изменяется при хранении молока в результате жизнедеятельности микроорганизмов. С увеличением продолжительности храпения молока возрастает активность всех ферментов, кроме лизоцима, который наряду с другими антибактериальными факторами обусловливает бактерицидные свойства молока. По наличию одних ферментов можно определить качество молока, по содержанию других — степень механического, теплового и другого воздействия на него. Пероксидазу и фосфатазу используют для определения степени пастеризации молока, редуктазу — для оценки санитарных условий получения его на ферме или на заводе, каталазу — при анализе молока коров, больных маститами.
Липазы снижают стабильность жировой фазы, расщепляют нейтральные жиры на жирные кислоты и глицерин. Они образуются в молочной железе (нативная форма) и вырабатываются микроорганизмами. Липаза может быть причиной ярко выраженных пороков вкуса, запаха молока и молочных продуктов. В свежем молоке липаза чаще всего не активна. Она активизируется при перекачивании молока насосами, в процессе хранения молока и молочных продуктов. Высокой активностью обладают липазы, выделяемые психотропными бактериями и плесневыми грибками, вызывая прогоркание молока и молочных продуктов. Оптимальная температура для действия липазы — 37 °С. Нативная липаза инактивируется при нагревании до температуры выше 80 °С, бактериальная — около 90 °С.
Следует отметить, что липаза участвует в созревании некоторых видов сыров и способствует образованию их типичного букета (сыр лимбурский, ромадур, камамбер, бри, рокфор). При адсорбировании липазы на поверхности жировых шариков масло портится. Горький привкус молока перед запуском коров обусловлен действием липаз, которые уже в вымени коров начинают расщеплять жиры и повышать содержание жирных кислот. При разрушении оболочки жировых шариков активизируется липаза, особенно при охлаждении, когда она перераспределяется с белков на оболочку жировых шариков. Липазы много в молоке зимних удоев, меньше — в летнем.
Протеазы катализируют расщепление белков и продуктов их распада до аминокислот. Они образуются в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В свежем молоке их мало. Протеазы микробного происхождения участвуют в созревании сыров, могут вызывать пороки вкуса масла и кисломолочных продуктов. При расщеплении белков образуются аминокислоты, способствующие росту микроорганизмов. Для свертывания белков молока при производстве сыров используют протеазы животного (сычужный фермент), растительного и микробного происхождения.
Фосфатазы попадают в молоко из крови секреторных клеток вымени и вырабатываются некоторыми бактериями, что свидетельствует о низком санитарном качестве молока. Они катализируют гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты. По своему действию фосфатазы бывают щелочные (при pH около 9,1) и кислотные (при pH 4,5). Они денатурируют при общепринятых режимах пастеризации, но могут быть обнаружены через некоторое время после пастеризации. Высокая чувствительность фосфатазы к нагреванию была использована при разработке метода контроля эффективности пастеризации молока и сливок (фосфатазная проба).
Лактаза вырабатывается молочнокислыми бактериями и некоторыми дрожжами. Они расщепляют молочный сахар на глюкозу и галактозу, создают условия для молочнокислого и спиртового брожения. Появление этого фермента в молоке связано с антисанитарными условиями получения молока. Лактаза также появляется в молоке при длительном хранении в условиях низких температур.
Редуктаза — продукт жизнедеятельности бактерий, попавших в молоко в процессе его получения или обработки. Чем больше в молоке микробов, тем больше этого фермента. Он способен обесцвечивать органические красители. Чем быстрее обесцвечиваются органические красители, тем больше в молоке редуктазы и бактерий. Используя это свойство, определяют степень бактериальной загрязненности молока и санитарно-гигиенические условия его получения, первичной обработки и хранения. Для оценки качества молока по редуктазе вместо метиленовой сини также применяют индикатор резазурин, который восстанавливается значительно быстрее, чем метиленовая синь.
Каталаза переходит в молоко из клеток молочной железы и вырабатывается микрофлорой молока. Она способствует разложению перекиси водорода. Активность каталазы возрастает у новотельных и стародойных коров. Количество каталазы в молоке непостоянно. В свсжевыдоенном молоке здоровых коров содержание каталазы незначительное, но оно резко возрастает в молозиве и молоке больных животных, в частности при маститах вымени коров. Каталаза ухудшает вкус и запах молока. По активности каталазы определяют молоко, полученное от больных животных. Контроль активности каталазы молока основан на определении количества кислорода, выделившегося из добавленной к молоку перекиси водорода, или на измерении количества неразложенной перекиси водорода.
Пероксидаза синтезируется клетками молочной железы, обладает антибактериальными свойствами и содержится в молоке в большом количестве. Особенно много ее в молозиве. Активность фермента обычно повышается при воспалительных процессах в молочной железе. Бактериями пероксидаза не выделяется. Она неустойчива к повышенной температуре, и на этом основании устанавливают факт пастеризации молока при температуре выше 80 °С. В пастеризованном молоке при температуре 85 °С в течение 10 мин пероксидаза разрушается полностью.
Амилаза катализирует гидролиз полисахаридов до экстринов и мальтозы. Поступает в молоко из клеток молочной железы. Принятые режимы пастеризации инактивируют ферменты.
Лизоцим свежевыдоенного молока обладает бактерицидными свойствами. Он катализирует разрушение полисахаридов клеточных стенок микроорганизмов и приводит их к гибели.
Гормоны пролактин, тироксин, лютеостерон, фолликулин, окситоцин, инсулин и другие выделяются железами внутренней секреции, попадают в молоко из крови и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, регуляции образования и выделения молока.
В молоке содержатся вещества (лизоцим, лейкоциты, лактоферрин, иммуноглобулины), которые обладают противомикробными свойствами и повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Они поступают из крови животных в молочную железу.