Tej tényei

Ez az oldal a tejzsír tulajdonságait ismerteti. Van egy rövid bevezető az általános zsírdefiníciókról és a zsír kémiájáról, majd a tejzsír kémiájáról, a tejzsír fizikai tulajdonságairól, a tejzsír romlásáról és a hőkezeléseknek a tejzsír tulajdonságaira gyakorolt hatásáról szóló részek következnek. A tejzsír összetételével és tulajdonságaival kapcsolatos további részletekért lásd Fox és McSweeney (1998), Parodi (2004), van Boekel és Walstra (1995), Walstra et al. (1999), Weihrauch (1988) hivatkozásait.

Általános zsírdefiníció és kémia

A zsírok egyedi zsírsavmolekulákból állnak, amelyek glicerinhez, egy 3 szénatomos gerinchez kapcsolódnak. A leggyakoribb zsírtípust trigliceridnek vagy triacilgliceridnek nevezik, amely 3 zsírsavat tartalmaz a gerinchez kapcsolódva, és egy villára hasonlít a nyél nélkül.

Mivel a gerinchez sokféle zsírsav kapcsolódhat, sokféle triglicerid vagy zsír létezik. A zsírvegyületek lehetnek digliceridek is, amelyeknek 2 zsírsavuk van, vagy monogliceridek, amelyeknek 1 zsírsav van a glicerin gerincén. A mono- és diglicerideket emulgeálószerként használják, olyan vegyületekként, amelyek megakadályozzák a zsír és a víz szétválását az élelmiszerekben, például a fagylaltban.

Az egyes zsírsavak hossza 4 és 22 szénatom között változhat, és lehetnek egyenes vagy elágazó láncok. A szénatomoknak 4 kötőhelyük van. A zsírsavak lehetnek telítettek, ami azt jelenti, hogy minden szénatomnak egyszeres kötése van egy másik szénhez és 2 hidrogénatomhoz, vagy a zsírsavak lehetnek telítetlenek, ami azt jelenti, hogy egy szénatomnak két kötése van a szomszédos szénhez, amit kettős kötésnek nevezünk, és egyszeres kötése van egy másik szénhez és egy hidrogénatomhoz. Az egyszeresen telítetlen zsírsavakban 1 kettős kötés van, a többszörösen telítetlen zsírsavakban pedig 2 vagy több kettős kötés van a szénláncban. A telítetlen zsírsavak kötései lehetnek cisz- vagy transz-kötések, attól függően, hogy a kettős kötés mindkét oldalán milyen irányban folytatódik a szénlánc. A cisz kötés azt jelenti, hogy a zsírsavlánc a kötés azonos oldalán folytatódik, U alakot alkotva, a transz kötés pedig azt jelenti, hogy a zsírsavlánc a kötés ellentétes oldalán folytatódik, Z alakot alkotva.

A zsírsavak rövidített leírása a szénatomok számának felsorolása, amelyet kettőspont és a kettős kötések száma követ. Például a 4:0 egy 4 szénatomos láncot jelent kettős kötés nélkül, a 18:1 pedig egy 18 szénatomos láncot 1 kettős kötéssel. A telítetlen zsírsavak esetében a c a cisz-kötéseket, a t pedig a transz-kötéseket jelöli. Például a C18:2 c,c egy 18 szénatomos lánc 2 kettős kötéssel, amelyek mindketten cisz kötések. Az omega-3 vagy omega-6 kifejezések arra a szénatomra utalnak, a 3. vagy a 6. szénatomra, amely a láncnak a glicerin gerincéhez nem kapcsolódó végén kezdődik, és amelynél az első kettős kötés megjelenik. A görög omega betű, Ω , az omega pozíció jelölésére szolgál.

Az egyéb zsíros vegyületek közé tartoznak a foszfolipidek és a szterolok. A foszfolipidek triglicerid típusú alapszerkezettel rendelkeznek, de a széngerincen a 3. pozícióban egy foszfátcsoport található. A foszfátcsoport, amely a foszfor és az oxigén kombinációja, olyan felületi tulajdonságokkal ruházza fel a foszfolipideket, amelyek aktívak a vízben oldódó és a vízben nem oldódó vegyületek, például a zsírok közötti határfelületen. A foszfolipidek a sejtmembránok fontos összetevői. A foszfolipidek a tejben lévő zsír körülbelül 1%-át teszik ki. A két legnagyobb mennyiségben előforduló foszfolipid a foszfotidilkolin és a szfingomielin. A szfingomielinről kimutatták, hogy védő hatású egyes rákos megbetegedésekben. A szterolok, mint például a koleszterin, összetett kémiai vegyületek, amelyek a hormonok fontos összetevői.

Tejzsírkémia

A tej körülbelül 3,4% összes zsírt tartalmaz. A tejzsírnak van a legösszetettebb zsírsavösszetétele az étkezési zsírok közül. Több mint 400 egyedi zsírsavat azonosítottak a tejzsírban. A tejzsír 90%-át azonban körülbelül 15-20 zsírsav teszi ki. A tejzsír fő zsírsavai a telített, 4-18 szénatomos, egyenes láncú zsírsavak (4:0, 6:0, 8:0, 10:0, 12:0, 14:0, 16:0, 18:0), az egyszeresen telítetlen zsírsavak (16:1, 18:1) és a többszörösen telítetlen zsírsavak (18:2, 18:3). A zsírsavak némelyike nagyon kis mennyiségben található meg, de hozzájárul a tejzsír és a vaj egyedi és kívánatos ízéhez. Például a C14:0 és C16:0 ß-hidroxi-zsírsavak melegítés hatására spontán laktonokat képeznek, amelyek fokozzák a vaj ízét.

A tejzsír zsírsavösszetétele nem állandó a tehén laktációs ciklusa alatt. A 4-14 szénatomos zsírsavak az állat tejmirigyében keletkeznek. A 16 szénatomos zsírsavak egy részét az állat maga állítja elő, egy része pedig az állat táplálékából származik. A 18 szénatomos zsírsavak mindegyike az állat táplálékából származik. A tejzsír összetételében szisztematikus változások vannak, amelyek a laktáció szakaszától és az állat energiaszükségletétől függenek. A laktáció elején az állat energiája nagyrészt a test raktáraiból származik, és a zsírszintézishez korlátozott mennyiségű zsírsav áll rendelkezésre, ezért a tejzsírtermeléshez használt zsírsavak a takarmányból származnak, és általában a hosszabb láncú 16:0, 18:0, 16:1 és 18:2 zsírsavak. A laktáció későbbi szakaszában a tejben lévő zsírsavak nagyobb része az emlőmirigyben képződik, így a rövid láncú zsírsavak, például a 4:0 és 6:0 zsírsavak koncentrációja magasabb, mint a laktáció elején. A zsírsavösszetételben bekövetkező változásoknak nincs nagy hatásuk a tej táplálkozási tulajdonságaira, de némi hatással lehetnek a termékek, például a vaj feldolgozási jellemzőire.

A tejzsír körülbelül 65%-ban telített, 30%-ban egyszeresen telítetlen és 5%-ban többszörösen telítetlen zsírsavakat tartalmaz. Táplálkozási szempontból nem minden zsírsav egyforma. A telített zsírsavak magas vérkoleszterinszinttel és szívbetegségekkel hozhatók összefüggésbe. A rövid szénláncú zsírsavak (4-8 szénatom) azonban másképp metabolizálódnak, mint a hosszú szénláncú zsírsavak (16-18 szénatom), és nem tekinthetőek a szívbetegségek tényezőjének. A konjugált linolsav a tejzsírban található transzzsírsav, amely az ember számára több szempontból is előnyös. Ezeket a kérdéseket a Tej és az emberi egészség című fejezetben tárgyaljuk.

A zsírsavak a trigliceridmolekulán (1. ábra) meghatározott módon helyezkednek el. A legtöbb rövid láncú zsírsav a trigliceridmolekula alsó szénatomos pozíciójában található, a hosszabb zsírsavak pedig általában a középső és felső pozícióban helyezkednek el. A zsírsavak eloszlása a trigliceridgerincen befolyásolja a tejzsír ízét, fizikai és táplálkozási tulajdonságait.

Tejzsír fizikai tulajdonságai

A tejzsír széles hőmérséklet-tartományban olvad, körülbelül -40 °F (-40 °C) és 104 °F (40 °C) között. Ezt legjobban a vaj szilárdsága szemlélteti a hűtőszekrény hőmérsékletén a szobahőmérséklethez képest. Hűtőszekrényhőmérsékleten a vaj körülbelül 50%-ban szilárd, de szobahőmérsékleten csak körülbelül 20%-ban szilárd, ezért a hőmérséklet emelkedésével könnyebben kenhető. A tej olvadási tulajdonságai a tejzsírt alkotó egyes zsírsavak olvadáspontjából és a trigliceridmolekulán való elrendeződésükből adódnak.

A tejzsír trigliceridjei globulák formájában vannak. A globulákat fehérje- és foszfolipidmembrán veszi körül, amely stabilizálja a globulákat a tej szérum (víz) fázisában. A natív globulák mérete kevesebb mint 1 µm és több mint 10 µm között változik. Az egyenetlen méreteloszlás lehetővé teszi, hogy a nagyobb globulák lebegjenek az úgynevezett krémképződés során, így a tartály tetején “krémvonal” alakul ki. A tejet homogenizálják, hogy a nagy globulák méretét 1 µm alá csökkentsék, a globulák egyenletes eloszlását hozzák létre a szérumfázisban, és minimalizálják a krémképződést.

A tejzsír romlása

A tejzsír enzimhatás, fényhatás és oxidáció hatására lebomolhat. E folyamatok mindegyike különböző mechanizmusokon keresztül megy végbe. További információért lásd az oldal tetején hivatkozott hivatkozásokat.

A zsírt lebontó enzimeket lipázoknak nevezik, a folyamatot pedig lipolízisnek. A tej lipázai több forrásból származnak: a natív tejből, a levegőben lévő bakteriális szennyeződésből, az erjesztéshez szándékosan hozzáadott baktériumokból vagy a tejben lévő szomatikus sejtekből. A lipázok eltávolítják a zsírsavakat a triglicerid gliceringerincéről. Általában a lipázok hatása nemkívánatos avas ízeket okoz a tejben. A pasztőrözés inaktiválja a lipázokat és növeli a tej eltarthatósági idejét. Egyes sajtoknál azonban, mint például a kéksajt és a provolone, kis mennyiségű lipolízisre van szükség a jellegzetes íz eléréséhez.

A fény által indukált lebomlás viszonylag gyorsan végbemehet a tejben, és jellegzetes mellékízt eredményez. Ennek a mellékíznek a nagy részét a fehérjék lebomlása okozza. A tej átlátszatlan tartályokban történő tárolása minimalizálja ezt a folyamatot. A tejzsír egy klasszikus kémiai oxidációs mechanizmus, a zsírsavakban lévő kettős kötések oxigén általi megtámadása révén is lebomolhat. A tejben lévő telítetlen foszfolipidek oxidációja olyan mellékízt eredményez, amelyet festékes, halas vagy fémes ízként írnak le.

A hőkezelések hatása a tejzsírra

A tejzsírnak széles olvadási tartománya van, és 40 °C-on (104 °F) teljesen megolvad. A tipikus magas hőmérsékletű, rövid ideig tartó (HTST) pasztőrözési körülmények nem befolyásolják a tejzsír funkcionális és táplálkozási tulajdonságait. A magasabb hőkezelések oxidációs reakciókat serkenthetnek, és a zsír romlását, valamint íztelenséget okozhatnak. A magas hőkezelések, mint például az ultramagas hőmérsékletű (UHT) pasztőrözés megzavarhatja a tejzsírgömböcskék membránfehérjéit és destabilizálhatja a gömböcskéket, ami azok megalvadását eredményezi.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.