LOADING

Type to search

Proteoliza – biochemia dojrzewania sera

Share

Proteoliza czyli kolejny tekst z cyklu biochemia dojrzewania. Piszę ten artykuł nie dlatego, że jestem zafascynowany biochemią, szczerze mówiąc wolę aby pewne rzeczy pozostały niewyjaśnione do końca. To co podoba mi się w serowarstwie to pewien element zaskoczenia. Oczywiście lubię wiedzieć co się dzieje i dlaczego, ale nie do tego stopnia gdzie każdy czynność powoduje konkrety oczekiwany z góry wynik. Pomyślcie, jeżeli za każdym razem robilibyście dokładnie taki sam ser Gouda to czy czekalibyście z niecierpliwością do momentu rozkrojenia i spróbowania sera? NIE! bo po co skoro to ciągle ta sama Gouda. Na szczęście jest tyle niuansów, które wpływają na efekt końcowy, że nie grozi nam nuda i bardzo się z tego cieszę.

Proteoliza czyli hydrolityczny rozpad wiązań peptydowych za pomocą proteaz 🙂 Wiem, wiem to brzmi strasznie, ale dajcie mi chwile a wszystko stanie się jasne. Łatwo się zniechęcić gdy słyszymy taką definicję, wystarczy jednak rozbić ją na części pierwsze, wyjaśnić niezrozumiałe pojęcia i sami zobaczycie, że ma to sens.

Krótki słownik pojęć z pewnością nikomu nie zaszkodzi.

Peptydy – organiczne związki powstające przez połączenie dwóch lub więcej cząsteczek aminokwasów wiązaniem peptydowym. Krótkie peptydy o długości do ok. 10 reszt aminokwasowych określa się jako oligopeptydy, łańcuchy dłuższe to polipeptydy lub białka (źródło: Wikipedia)

Proteazy – enzymy proteolityczne czyli takie, które wywołują rozpad białek.

Biochemia dojrzewania sera jest rozpatrywana w trzech podstawowych zagadnieniach. Są to w kolejności od najważniejszych: proteoliza, lipoliza i glikoliza. O lipolizie była już mowa w jednym z wcześniejszych artykułów, dla przypomnienia link: Lipoliza. W wielkim skrócie można powiedzieć, że dojrzewanie sera polega na rozpadzie białek i tłuszczów do prostszych związków takich jak aminokwasy i wolne kwasy tłuszczowe. To dobry moment aby zapoznać się z wcześniejszym artykułem o koagulacji ponieważ działanie koagulantu ma bezpośredni wpływ na proces proteolizy.

Białko mleka

Głównym białkiem występującym w mleku jest kazeina 80% oraz białka serwatkowe około 20%. W mleku krowim 40% kazeiny stanowi frakcja α, 30% frakcja β, pozostałe 15% to frakcja κ. Poszczególne frakcje różnią się choćby masą cząsteczkową, zawartością fosforu i składem aminokwasowym. W mleku kazeina występuje w postaci miceli czyli grup cząsteczek zorganizowanych w formę kulistą. Dzieje się to za sprawą grup fosforanowych które utrzymują submicele blisko siebie (Schemat budowy miceli poniżej). W skład każdej miceli wchodzi 10 do 500 podjednostek frakcji kazeinowych, które połączone są ze sobą jonami wapniowymi, fosforanowymi i cytrynianowymi.

Kazeina budowa miceli

Proteoliza – czynniki proteolityczne

Czynniki proteolityczne czyli takie, które prowadzą do rozpadu białek pochodzą z pięciu źródeł i są to w kolejności od tych, które mają największy wpływ na przebieg degradacji białek: 1) koagulant, 2) rodzime proteinazy (enzymy) z mleka, 3) kultury startowe bakterii, 4) kultury dodatkowe i aromatyczne 5) NLAB non-starter lactic acid bacteria.

Proteoliza

Podobnie jak wszystkie białka, również kazeiny tworzące strukturę sera są łańcuchami prostszych cząsteczek znanych jako aminokwasy. Cząsteczki kazeiny są początkowo rozkładane przez enzymy pochodzące z podpuszczki i rodzime proteinazy, które naturalnie występują w mleku, do szeregu dużych i średniej wielkości peptydów, które są dalej degradowane przez enzymy z mikroorganizmów, ostatecznie do wolnych aminokwasów. Twarde sery, takie jak Cheddar, zawierają 200-300 peptydów o różnych rozmiarach. Wolne aminokwasy są prekursorami wielu kluczowych związków smakowo-zapachowych wytwarzanych w bardzo ważnych i złożonych seriach reakcji.

Oznaczanie

Nie sądzę aby na poziomie gospodarstwa ktokolwiek wytwarzając sery farmerskie czy rzemieślnicze  samodzielnie przeprowadzał analizę białek, ale gdyby tak było to warto wiedzieć w jaki sposób wyodrębnia się i oznacza białka. Jest oczywiście kilka technik, na potrzeby tego artykułu wymienię dwie, jest to chromatografia i elektrofereza. Chromatografia jest metodą analityczną służącą do rozdzielania mieszanin substancji na poszczególne składniki, bądź grupy składników. Jak to działa?

W każdej technice chromatograficznej najpierw rozdziela się badaną mieszaninę, a następnie przeprowadza się detekcję poszczególnych składników. Rozdział substancji następuje w wyniku przepuszczenia roztworu badanej mieszaniny przez specjalnie spreparowaną fazę rozdzielczą (złoże), zwaną też fazą stacjonarną. Fazą rozdzielczą są substancje wykazujące zdolności sorpcyjne lub zdolne do innych oddziaływań na substancje przepływające. Podczas przepływu eluentu (fazy ruchomej) przez fazę rozdzielczą następuje proces wymywania zaadsorbowanych (lub związanych) substancji. Intensywność tego procesu jest różna dla poszczególnych składników mieszaniny. Jedne składniki są więc zatrzymywane w fazie dłużej, a inne krócej, dzięki czemu może następować ich separacja. Czas przebywania danego składnika w kolumnie określany jest mianem czasu retencji. (źródło: Wikipedia)

Elektrofereza – film wszystko wyjaśnia 🙂

Podsumowanie

Proteoliza jest bardzo złożona i jest jednym z najważniejszych procesów biochemicznych
który występuje podczas dojrzewania wielu rodzajów serów. Ma kluczową rolę w formowaniu
smaku i tekstury sera. Nie ważne jaki ser robimy musimy pamiętać o tym, że aby mogły zajść bardzo skomplikowane procesy biochemiczne my musimy wykonać kilka mało skomplikowanych operacji. Musimy zakwasić mleko, dodać podpuszczkę, pociąć skrzep, uformować i osolić. Dla każdego sera każda z tych czynności  może się nieco różnić, temperatury mogą być inne podobnie jak bakterie. To co dzieje się później nie jest już w dużej mierze zależne od nas. Oczywiście mamy wpływ na temperaturę i wilgotność, ale nie jesteśmy w stanie ingerować już w skomplikowane procesy rozpadu białek lub tłuszczów. Czasami nie jesteśmy ich w stanie do końca przewidzieć i całe szczęście 🙂

Tags:
Jacek Krupa

Nazywam się Jacek Krupa, prywatnie jestem serowarem i piwowarem domowym. Na co dzień zawodowo zajmuje się grafiką komputerową 3D. Blog jest moim notatnikiem, dziennikiem, który prowadzę aby poszerzać swoją wiedzę na temat serów i serowarstwa. Witajcie w świecie serów, mleka, bakterii i pleśni ;)

  • 1

You Might also Like

Dodaj komentarz