Το γάλα αποτελεί σημαντική πηγή θρεπτικών ουσιών για τον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών γάλακτος.
Παραδοσιακά, οι πρωτεΐνες γάλακτος ταξινομούνται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Η πρώτη και πιο άφθονη είναι η οικογένεια των καζεΐνών, η οποία αποτελείται από διάφορα κλάσματα (αs1, αs2, β και ĸ). Τα περισσότερα από αυτά υπάρχουν σε ένα κολλοειδές σωματίδιο γνωστό ως μικκύλια καζεϊνών. Η δεύτερη ομάδα πρωτεϊνών στο γάλα είναι οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος, συμπεριλαμβανομένων των θερμοευαίσθητων, σφαιροειδών, υδατοδιαλυτών πρωτεΐνων και ενζύμων.
Η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες του γάλακτος μπορεί να επηρεαστεί από την πρωτεολυτική δράση των ενζύμων που υπάρχουν στο γάλα, τη φυλή, την περίοδο γαλουχίας και τις ζωοτροφές. Επιπλέον, μεμονωμένα πρωτεϊνικά κλάσματα μπορούν να επηρεαστούν από τη θερμική επεξεργασία του γάλακτος, η οποία αποσκοπεί ειδικά στη μείωση του μικροβιακού κινδύνου.
Η παστερίωση χαμηλής θερμοκρασίας, μακράς διαρκείας (LTLT, 63 °C/30 min) ή η παστερίωση υψηλής θερμοκρασίας, μικρής διάρκειας (HTST, 72 °C/15 s ή 85 °C/2-5 s) χρησιμοποιούνται γενικά στη γαλακτοβιομηχανία. Η εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία επεξεργασίας (UHT, 135-150 °C για δευτερόλεπτα) σε συνδυασμό με ασηπτική συσκευασία μπορεί να εφαρμοστεί για την παράταση της διάρκειας ζωής του γάλακτος. Γενικά, η θερμική επεξεργασία, ως η πιο κοινή μέθοδος επεξεργασίας στη γαλακτοβιομηχανία, είναι μια κρίσιμη διαδικασία για την εξάλειψη των παθογόνων παραγόντων και άλλων μικροοργανισμών στο νωπό γάλα. Αποσκοπεί στη διασφάλιση της ασφάλειας των τροφίμων και στην παράταση της διάρκειας ζωής των γαλακτοκομικών προϊόντων και στην εκπλήρωση των νομοθετικών απαιτήσεων.
Η θερμική επεξεργασία μπορεί να αλλάξει τη δομή των πρωτεϊνών γάλακτος, ανάλογα με το pH και τη θερμοκρασία. Οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τον εαυτό τους ή με τις καζεΐνες.
Η μετουσίωση περιλαμβάνει την εκτύλιξη των πρωτεϊνών ορού γάλακτος για να εκθέσει αντιδραστικές λειτουργικές ομάδες, όπως οι ελεύθερες ομάδες θειόλης στην β-λακτοσφαιρίνη. Αυτές οι λειτουργικές ομάδες μπορούν να αντιδράσουν με άλλες μετουσιωμένες πρωτεΐνες ορού γάλακτος, καζεΐνες ή ĸ-καζεΐνη. Αν και μια αντίδραση πολυμερισμού δεν μπορεί να συμβεί με α-λακτοσφαιρίνη λόγω της απουσίας μιας ελεύθερης ομάδας θειόλης, οι δεσμοί διθειώδους στο εσωτερικό θα την οδηγήσουν επίσης σε άνιση αντίδραση ανταλλαγής θειόλης-διθειώδους. Οι διαθέσιμες πρωτεΐνες καθορίζουν τη σύνθεση, τη δομή και την αντιδραστικότητα των αδρανών που σχηματίζονται σε θερμικά επεξεργασμένα συστήματα γάλακτος.
Ο λόγος πρωτεΐνης καζεΐνης προς ορό γάλακτος επηρεάζεται σημαντικά από το μέγεθος των σωματιδίων, το ιξώδες και τη σταθερότητα θερμότητας που παρατηρούνται στα γαλακτοκομικά προϊόντα. Η αλλαγή αυτής της αναλογίας μπορεί να μεταβάλει την κινητική των αντιδράσεων μετουσίωσης πρωτεϊνών. Η προσθήκη καζεΐνης (β και ĸ) μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα της θερμότητας μέσω ενός προστατευτικού αποτελέσματος, αποτρέποντας την μη αναστρέψιμη μετουσίωση των πρωτεϊνών ορού γάλακτος και τη συγκέντρωση κατά τη θερμική επεξεργασία.
Τα πρωτεϊνικά αδρανή υλικά καζεΐνης-ορού γάλακτος παρουσιάζουν καλύτερη σταθερότητα θερμότητας από τα αδρανή που αποτελούνται μόνο από πρωτεΐνες ορού γάλακτος. Στην παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων, είναι δυνατόν να προθερμανθεί το γάλα για να δεσμεύσει μέρος των πρωτεϊνών ορού γάλακτος σε καζεΐνες. Η λειτουργία αυτή μειώνει τις απώλειες πρωτεϊνών ορού γάλακτος, αυξάνει τη θερμική σταθερότητα του γάλακτος και αλλάζει τα φυσικά χαρακτηριστικά των γαλακτοκομικών προϊόντων.
Η νέα μελέτη που πραγματοποιήθηκε, επιβεβαιώνει τα γεγονότα που είναι γνωστά από τις μελέτες για την μετουσίωση των πρωτεϊνών του γάλακτος, επικεντρώνεται όμως παράλληλα στον ποσοτικό προσδιορισμό της μετουσίωσης μεμονωμένων πρωτεϊνικών κλασμάτων, ειδικά της βήτα καζεΐνης. Χρησιμοποιώντας συγκεκριμένη μεθοδολογία και εφαρμόζοντάς την στο παραδοσιακό ΠΓΕ Σλοβάκικο τυρί bryndza (μείγμα τυριού πρόβειου και αγελαδινού γάλακτος). Ποσοτικοποιήθηκε η μετουσίωση της βήτα καζεΐνης προκειμένου να συμπεριληφθεί η επίδραση αυτής της παστερίωσης στον υπολογισμό της αβεβαιότητας της μέτρησης της ισοηλεκτρικής εστίασης της μεθόδου καζεΐνης.
Ο κύριος στόχος της μελέτης ήταν να καθορίσει την επίδραση των διαφορετικών συνθηκών θερμικής επεξεργασίας στη συγκέντρωση μεμονωμένων πρωτεϊνικών κλασμάτων και επίσης εξετάστηκε ο ρυθμός μετουσίωσης των πρωτεϊνών γάλακτος υπό διαφορετικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας. Η σχέση μεταξύ του βαθμού μετουσίωσης των πρωτεϊνών γάλακτος και των συνθηκών θέρμανσης καθιερώθηκε μέσω πολυωνύμων εξισώσεων παλινδρόμησης.
Μετά την επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων στην συγκεκριμένη μελέτη, προέκυψε πως η διαδικασία μετουσίωσης της πρωτεΐνης ορού γάλακτος και ο σχηματισμός του συμπλέγματος πρωτεΐνης-καζεΐνης ορού γάλακτος εξαρτώνταν σημαντικά (p < 0,05) από την αύξηση του χρόνου και της θερμοκρασίας θερμικής επεξεργασίας. Η σύνθεση όλων των μεμονωμένων πρωτεϊνικών κλασμάτων άλλαξε.
Η παράταση του χρόνου θερμικής επεξεργασίας σε συνδυασμό με την αύξηση της θερμοκρασίας της θερμικής επεξεργασίας αυξάνει τον βαθμό στον οποίο μετουσιώνεται η πρωτεΐνη ορού γάλακτος και σχηματίζει ένα σύμπλεγμα πρωτεΐνης-καζεΐνης ορού γάλακτος. Αυτό το εύρημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τη γαλακτοβιομηχανία για να δημιουργήσει κατάλληλες συνθήκες θερμικής επεξεργασίας για να εξασφαλίσει τη σταθερότητα της πρωτεΐνης γάλακτος και να διατηρήσει τη θρεπτική της αξία.
Ένα άλλο σημαντικό εύρημα είναι ότι υπήρξε μια αλλαγή στο περιεχόμενο της β-cas, το οποίο χρησιμοποιείται για την ανίχνευση νοθείας σε ορισμένα γαλακτοκομικά προϊόντα.
Για να διαβάσετε ολόκληρη την επιστημονική μελέτη, πατήστε εδώ
Ακολουθήστε το Cibum 
