Home Ζυμώσεις στο Γάλα Ζύμωση 2,3-βουτανοδιόλης – H 5η ζύμωση η οποία μάς ενδιαφέρει

Ζύμωση 2,3-βουτανοδιόλης – H 5η ζύμωση η οποία μάς ενδιαφέρει

53
0
πρωτοσέλιδο - Ζύμωση 2,3-βουτανοδιόλης – H 5η ζύμωση πού μάς ενδιαφέρει

Ποιά είναι η ζύμωση της 2,3-βουτανοδιόλης? Ποιά είναι η σημασία της ζύμωσης, αυτής, στην παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων? Τί είδους αρωματικές ουσίες παράγονται κατά την ζύμωση των κιτρικών του γάλακτος?

Η ζύμωση της 2,3-βουτανοδιόλης είναι το ίδιο πράγμα με την ζύμωση των κιτρικών

Η ζύμωση, της 2,3-βουτανοδιόλης, αναφέρεται στην μετατροπή των κιτρικών, του γάλακτος, και στην παραγωγή της 2,3-βουτανοδιόλης, (2,3-butanediol), αλλά, και άλλων αρωματικών ενώσεων.

Τέτοιες, αρωματικές ενώσεις, μπορεί να είναι,

— το οξικό οξύ,

— το διακετύλιο, [diacetyl (2,3-butanedione)], και,

— η ακετοΐνη, [acetoin (3-hydroxy-2-butanone)].

πρωτοσέλιδο - Βούτυρο - άσχημη γεύση και άρωμα? Μάθετε γιατί
Η ζύμωση, της 2,3-βουτανοδιόλης, παίζει ρόλο στο flavor των γαλακτοκομικών προϊόντων. Ιδιαίτερα, το διακετύλιο είναι υπεύθυνο για το χαρακτηριστικό άρωμα, των γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως, είναι, το βούτυρο, η όξινη κρέμα, το γιαούρτι και το τυρί cottage.

Η ζύμωση, της 2,3-βουτανοδιόλης, είναι η 5η ζύμωση, η οποία, εμάς, μάς ενδιαφέρει.

Δείτε: Μάθε ποια είναι τα 7 είδη ζύμωσης στα γαλακτοκομικά

Στην βιβλιογραφία, την διεργασία, αυτή, εμείς μπορούμε να την συναντήσουμε και ως ζύμωση των κιτρικών.

Ζύμωση της 2,3-βουτανοδιόλης στα γαλακτοκομικά – Τί εννοούμε με τον όρο κιτρικά?

Απλά, εμείς θα πρέπει να θυμόμαστε ότι, η ζύμωση των κιτρικών, του γάλακτος, οδηγεί στην παραγωγή 2,3-βουτανοδιόλης.

Το διακετύλιο και η ακετοΐνη μπορούν να σχηματισθούν από μεσόφιλους μικροοργανισμούς κατά την ζύμωση του γάλακτος. Οι πρόδρομες ενώσεις οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν είναι τα κιτρικά του γάλακτος καθώς και τα σάκχαρα του γάλακτος. Η λακτόζη του γάλακτος διασπάται σε γλυκόζη και σε γαλακτόζη. Η γλυκόζη μετατρέπεται σε πυρουβικό οξύ μέσω της διεργασίας της γλυκόλυσης. Η ζύμωση των κιτρικών του γάλακτος θα οδηγήσει, αρχικά, στην δημιουργία του οξαλοοξικού οξέος (oxaloacetic acid). Το ένζυμο οξυγαλακτική συνθετάση [Acetolactate synthase (ALS)] καταλύει την σύνθεση του α-ακετογαλακτικού οξέος από το πυρουβικό οξύ. Το διακετύλιο δημιουργείται από το α-ακετογαλακτικό οξύ δια μέσω της αποκαρβοξυλίωσης υπό όξινες συνθήκες. Η ακετοΐνη παράγεται είτε από το α-ακετογαλακτικό (με την βοήθεια του ενζύμου α-ακετογαλακτική αποκαρβοξυλάση (ALDC) είτε από το διακετύλιο με την βοήθεια του ενζύμου αναγωγάση του διακετυλίου (diacetyl reductase). Το διακετύλιο και η ακετοΐνη είτε αποβάλλονται έξω από το κύτταρο ως τα τελικά προϊόντα του μεταβολισμού είτε (μερικώς) ανάγονται σε βουτανοδιόλη με την βοήθεια του ενζύμου αναγωγάση της ακετοΐνης (acetoin reductase).

Το κιτρικό οξύ είναι ένα ασθενές οργανικό οξύ.

Οι σταθερές διάστασης, του κιτρικού οξέος, είναι :

-pKa1 3.15,

-pKa2 4.77 και.

-pKa3 6.40

Το κιτρικό οξύ αποτελεί ένα ενδογενές συστατικό του γάλακτος.

Τυρί Cottage. Αυτό το τυρί θα πρέπει να χαρακτηρίζεται από ένα άρωμα διακετυλίου.

Μέσα στο πολυσύνθετο υδατικό ”διάλυμα” του γάλακτος, το κιτρικό οξύ, βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με άλλα κατιόντα μετάλλων και υδατικά είδη (species).

Σε τί μορφή βρίσκονται τα κιτρικά στο γάλα?

Τα κιτρικά του γάλακτος βρίσκονται κατά, 90% με την μορφή ευδιάλυτων species κιτρικών αλάτων και,

Τα κιτρικά του γάλακτος βρίσκονται κατά, 10% δεσμευμένα, στα μικκύλια, του κολλοειδούς φωσφορικού ασβεστίου, δηλαδή, σε κολλοειδή μορφή.

Ποιοί παράγοντες θα παίξουν σημαντικό ρόλο?
πρωτοσέλιδο - 7 καλοί λόγοι για να παστεριώσω το γάλα μου
Στο αγελαδινό γάλα υπάρχουν συνήθως 8 έως 9 mM κιτρικών. Κατά την διάρκεια, της γαλακτικής περιόδου, η τιμή παρουσιάζει μεγάλη διακύμανση, και κυμαίνεται από 0.9 έως 2.0 g κιτρικών ανά λίτρο γάλακτος. Να θυμόμαστε ότι, παρόλο, πού, το 90% των κιτρικών απομακρύνεται με τον ορό, εντούτοις, στην υδατική φάση του τυριού, η συγκέντρωση, αυτών, των κιτρικών, είναι 2 με 3 φορές μεγαλύτερη από εκείνη, την συγκέντρωση, στον ορό.

Η ισορροπία, αυτή, (των διαφόρων μορφών των κιτρικών μέσα στο γάλα) θα καθορισθει από,

—1. την τιμή του pH, του γάλακτος,

—2, την θερμοκρασία, του γάλακτος,

—3. την ιοντική ισχύς, του γάλακτος

[Αντιλαμβάνεστε ότι ο ορισμός ”κιτρικά” είναι λίγο περίπλοκη έννοια. Γιαυτό και δεν αναφέρονται ούτε ως κιτρικά είδη (species), ούτε ως κιτρικά άλατα. Ο όρος: ”Ζύμωση των κιτρικών”, υπονοεί, ”Ζύμωση των κιτρικών ενώσεων”].

Γιαούρτι. Το άρωμα, του διακετυλίου, στο γιαούρτι, οφείλεται ζύμωση της 2,3-βουτανοδιόλης. Η παραγωγή, του διακετυλίου, οφείλεται στην δράση των δύο οξυγαλακτικών βακτηρίων, α) Streptococcus thermophillus και β) Lactobacillus bulgaricus.
Ζύμωση κιτρικών στα γαλακτοκομικά – Ποιοί μικροοργανισμοί ζυμώνουν τα κιτρικά στο γάλα?

Τα οξυγαλακτικά βακτήρια (LAB) μεταβολίζουν, την λακτόζη, του γάλακτος, και παράγουν γαλακτικό οξύ.

Κάποια, από αυτά, τα βακτήρια, έχουν επίσης, την ικανότητα να μεταβολίζουν και τα κιτρικά του γάλακτος.

Στη βιομηχανία παραγωγής των γαλακτοκομικών προϊόντων,

—το είδος Lactococcus lactis subspecies lactis biovariety diacetylactis, και,

To χαρακτηριστικό άρωμα στο βούτυρο  μορεί να οφείλεται στην δράση των δύο οξυγαλακτικών βακτηρίων, α) Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris και β) Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis.

—ορισμένα είδη, τα οποία ανήκουν στο γένος Leuconostoc, (ιδιαίτερα, το είδος Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris), χρησιμοποιούνται για την ζύμωση των κιτρικώντου γάλακτος.

Δηλαδή, αυτά, τα μεσόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, χρησιμοποιούνται ως μικροβιακές καλλιέργειες εκκίνησης, (starter cultures).

Αυτές, οι καλλιέργειες αναφέρονται με τον συμβολισμό Cit+.

Δείτε: Τί σημαίνουν τα γράμματα O, L, D, LD, Cit+, Cit- στις μεσόφιλες καλλιέργειες εκκινητών?

Υπάρχουν και άλλοι μικροοργανισμοί οι οποίοι ζυμώνουν τα κιτρικά?
Ποιούς μικροορανισμούς εγώ θα χρησιμοποιήσω ώστε να φτιάξψ ένα πετυχημένο βούτυρο? Με ποιό αποτελεσματικό τρόπο εγώ θα ξωριμάσω την κρέμα? Πολλοί παρασκευαστές χρησιμοποιούν το είδος Lactococcus lactis subsp. lactis bv. diacetylactis το οποίο μπορεί και ζυμώνει τα κιτρικά του γάλακτος . Έτσι το τελικό προϊόν χαρακτηρίζεται από το πλούσιο άρωμα του διακετυλίου και άλλων αρωματικών ενώσεων.

Η ζύμωση, των κιτρικών, του γάλακτος μπορεί να γίνει και από τα στελέχη των μεσόφιλων οξυγαλακτικών βακτηρίων, τα οποία ανήκουν στο γένος Enterococcus.

Τα βακτήρια, αυτά, θα βρεθούν στο γάλα, όχι ως μικροβιακές καλλιέργειες εκκινητές, αλλά ως μικροοργανισμοί του περιβάλλοντος.

Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν σε ορισμένα είδη, του γένους Enterococcus, μπορεί να διαδραματίσουν ρόλο στην ανάπτυξη, του αρώματος, και της γεύσης πολλών τυριών, λόγω, ακριβώς, αυτής, της ικανότητας, να ζυμώνουν τα κιτρικά, του γάλακτος.

Ο μεταβολισμός, των κιτρικών, από τα οξυγαλακτικά βακτήρια πραγματοποιείται μόνο παρουσία σακχάρων, όπως, είναι, η λακτόζη.

Τυρί Gouda. Οι οπές οφείλονται στο CO2 το οποίο παράγεται από την ζύμωση των κιτρικών.

Τα αρχικά προϊόντα του μεταβολισμού, των κιτρικών, είναι,

— το οξικό οξύ,

— το CO2 και,

— το πυρουβικό οξύ.

Ζύμωση της 2,3-βουτανοδιόλης στα γαλακτοκομικά – Ποιά είναι τα τελικά προϊόντα της ζύμωσης των κιτρικών του γάλακτος?

Η ζύμωση, των κιτρικών, θα οδηγήσει στην παραγωγή προϊόντων, όπως, είναι, το οξικό οξύ, το CO2 και, κυρίως, το διακετύλιο, η ακετοΐνη, και η 2,3 βουτανοδιόλη.

Μονοπάτια μεταβολισμού των κιτρικών από το είδος Enterococcus faecalis FAIR-E 229. Αυτός ο μικροοργανισμός μετατρέπει την λακτόζη του γάλακτος σε γαλακτικό οξύ, ενώ αυτός ο μικροοργανισμός μετατρέπει τα κιτρικά του γάλακτος σε οξικό οξύ, σε μυρμηκικό οξύ, και σε αιθανόλη.

Οι ουσίες, αυτές, έχουν αρωματικές ιδιότητες.

Το είδος, των τελικών προϊόντων, θα εξαρτηθεί από το είδος των μικροοργανισμών και τις συνθήκες της ζύμωσης.

Το πολύτιμο  άρωμα, του διακετυλίου, στα γαλακτοκομικά, μπορεί να αυξομειώνεται.

Δείτε: Πού οφείλεται το άρωμα του διακετυλίου στα γαλακτοκομικά?

Ο ρόλος της ζύμωσης της 2,3-βουτανοδιόλης, στην δημιουργία flavor, στα γαλακοκομικά προϊόντα

Ιδιαίτερα, το διακετύλιο είναι υπεύθυνο για το χαρακτηριστικό άρωμα των γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως, είναι, το βούτυρο, η όξινη κρέμα, το γιαούρτι και το τυρί cottage.

πρωτοσέλιδο - Βουτυρική Ζύμωση - Η 4η ζύμωση η οποία μάς ενδιαφέρει
Οπές σε σκληρό τυρί οι οποίες οφείλονται στην δράση των κλωστριδίων.
Ποιές είναι οι παράπλευρες επιδράσεις από την ζύμωση των κιτρικών του γάλακτος?

Το CO2, το οποίο παράγεται κατά τον μεταβολισμού των κιτρικών, συμβάλλει στο σχηματισμό “οπών” στο τυρί (για παράδειγμα, τυρί Gouda, τυρί Danbo κ.α.).

Αυτές, οι οπές, στο τυρί, δεν θα πρέπει να συγχέονται με τις οπές, οι οποίες δημιουργούνται, από την δράση των κολοβακτηριοειδών,

ή με τις οπές, οι οποίες δημιουργούνται, από την δράση των ζυμομυκήτων,

ή με τις οπές, οι οποίες δημιουργούνται, από την δράση των προπιονικών βακτηρίων,

ή με τις οπές, οι οποίες δημιουργούνται, από την δράση των κλωστριδίων.

Δείτε: Όταν οι οπές είναι πρόβλημα! Πρώιμο φούσκωμα σε τυριά άλμης

Δείτε περισσότερα:

Citrate fermentation by Lactococcus and leuconostoc spp. Starrenburg, M.J.C. and Hugenholtz, J. (1991). Appl. Environ. Microbiol., 57, 3535-3540

Citrate metabolism in lactic acid bacteria. Hugenholtz J., FEMS Microbiol. Rev. 12 (1993) 165–168.

The Citrate Metabolism in Homo- and Heterofermentative LAB: A Selective Means of Becoming Dominant over Other Microorganisms in Complex Ecosystems. Laëtitia, G. , Pascal, D. and Yann, D. (2014)  Food and Nutrition Sciences, 5, 953-969.

Citrate Metabolism by Enterococcus faecium and Enterococcus durans Isolated from Goat’s and Ewe’s Milk: Influence of Glucose and Lactose. Cabral, M.E., Mukdsi, M.C.A., Medina De Figueroa, R.B. and González, S.N. (2007) Canadian Journal of Microbiology, 53, 607-615

Previous articleΟνοματολογία των μικροοργανισμών? Μα είναι τόσο εύκολο!
Next articleΓιατί ξινίζει το φρέσκο γάλα όταν το αφήνουμε έξω από το ψυγείο?

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here