Определение
Лактоза – основополагающая составляющая молочного сырья, является частью секреции млекопитающих женского рода.
С химической точки зрения лактоза представляет собой углевод (сахар) или дисахарид, состоящий из двух простых сахаров (моносахаридов): глюкозы и галактозы.
Структурная формула лактозы
Мы довольно хорошо знакомы с дисахаридами в природе. Наиболее популярный дисахарид – сахароза, всеми известный сахарный песок. Лактоза или как ее еще называют “молочный сахар” стоит на втором месте по узнаваемости. Она выполняет важную физиологическую функцию для пищеварения человека: стимулирует развитие молочнокислой микрофлоры в пищеварительном тракте, что улучшает усвоение организмом кальция и фосфора, а так же способствует подавлению развития гнилостной микрофлоры, выделяющей токсичные вещества.
Непереносимость лактозы
В структуре лактозы присутствуют два моносахарида, связанные между собой β-1,4 гликозидной связью. Принципиально важно, так как наш кишечник для ее разрыва должен вырабатывать специальный фермент - лактазу. Если фермент не вырабатывается в достаточном количестве, лактоза не усваивается и организм страдает от лактазной недостаточности. Отсюда появляются аллергические реакции в виде высыпаний, болей в животе, колик, изжоги, другие проблемы. Запрет на продукты с содержанием лактозы в любых количествах приходит сам самой.
Научный термин непереносимости - мальабсорбция лактозы.
Так устроена природа, в младенчестве большинство из нас легко может усваивать лактозу. Далее способность усвоения лактозы при возникновении и развитии биологического процесса старения человеком утрачивается. Поэтому с возрастом, как бы у каждого из нас не складывалась жизнь, ученые рекомендуют отдавать предпочтение продуктам с ее низким содержанием.
Спросите, почему вышесказанное имеет значение для сыроделия? Все просто. Основное сырье для изготовления сыра – молоко. Именно оно содержит в своем составе лактозу. Поэтому разберем ниже взаимосвязь лактозы в молоке и сыре, а так же выясним какие сыры подходят для людей с низкой лактазной недостаточностью и ограничивающих потребление лактозы.
Лактоза в молоке
Многие думают: “В составе молока в основном вода и белок”. Вторым по значимости составным компонентом является именно сахар – лактоза.
Большинство пород коров, коз и овец выделяют молоко c содержанием лактозы в среднем около 4-6%.
Одно из самых больших заблуждений, связанных с лактозой, заключается в том, что в козьем и овечьем молоке лактоза отсутствует.
В приведенной ниже таблице показано содержание лактозы в молоке млекопитающих.
Содержание лактозы в коровьем молоке зависит от сезона, стадии лактации, количества соматических клеток и практически не связано с породой, удоем, содержанием молочного жира и белка.
Лактоза на стадиях изготовления сыра
Образование молочной кислоты
При изготовлении большинства сортов сыра лактоза молока превращается в молочную кислоту, оказывает огромное влияние на вкус, текстуру и в целом охватывает большое количество свойств готового продукта. Ее динамика накопления обусловлена преимущественно составом стартерной культуры, температурой второго нагревания и влажностью сыра после прессования.
На схеме ниже показано, как именно мезофильные и термофильные бактерии перерабатывают лактозу. Стоит отметить, термофилы лактозу используют не полностью, оставляя некоторое количество сахара галактозы без ее переработки.
Количество молочной кислоты является определяющей характеристикой значений титруемой и активной кислотности в сырах. Именно кислотность, вызываемая активным размножением молочнокислых бактерий, влияет на скорость созревания и консистенцию продукта. В первые часы после окончания варки кислотность в сырной голове нарастает очень быстро. После использования большей части лактозы происходит замена в среде менее устойчивых к кислотности бактерий на более устойчивые. Например, в первые 15 дней преобладают такие бактерии, как Streptococcus lactis, Lactobacillus casei. Далее нарастание кислотности замедляется из-за накопления щелочных продуктов распада белков.
На примере одного из полутвердых сыров поcмотрим, как меняется содержание лактозы в процессе его выработки. Ниже на графике сборная солянка из данных нескольких иностранных научных работ.
Исходное среднее содержание лактозы в коровьем молоке около 5%. При добавлении стартерной культуры бактерии приступают к преобразованию лактозы в молочную кислоту. Содержание лактозы постепенно снижается.
- A – После введения сычужного фермента начинается разделение молока на фракции: молочный сгусток и молочную сыворотку.
- C – После нарезки сгустка в сыворотку переходит большая часть лактозы. В сырном зерне соответственно остается меньшая ее чаcть. Лактоза, как главная составляющая сыворотки, будет “передвигаться” вместе с ней при дальнейшей обработке. Однако, если сыворотку оставить без внимания, культуры начнут медленно, но верно, сбраживать лактозу в молочную кислоту.
- B – При нагреве сыродельной ванны в процессе обработки сырного зерна стартерная культура действует на лактозу активно. При достижении высоких температур второго нагревания активность замедляется.
- D – К тому времени, когда зерно будет сформовано, большая часть лактозы в сырном зерне, в сравнении с начальным значением, уйдет. Добавление соли на этой стадии может еще больше замедлить действие стартерной культуры.
- Е – При дальнейших превращениях лактозы ее содержание в сырной голове через несколько месяцев вызревания сведется к минимуму, а то и к нулю.
Исключение в технологических биохимических процессах есть всегда. Поэтому в некоторых сырах типа Эмментальского лактоза сбраживается очень быстро и уже через 5 суток можно сказать об ее полном отсутствии.
Метаболизм молочной кислоты
Сама по себе молочная кислота может быть дополнительно метаболизирована во всевозможные химические вещества.
На этапах созревания сырных голов молочная кислота нейтрализуется за счет буферных компонентов молока и присутствует в виде лактатов. На поздней стадии вызревания лактаты являются субстратами для пропионовокислых бактерий в производстве некоторых твердых сыров. При этом выделяются пропионовая, уксусная кислоты, углекислый газ CO2 (крупные глазки в сырных головах). Лактаты расщепляются маслянокислыми бактериями с выделением водорода, летучих жирных кислот и CO2. Подобное сбраживание с водородом приводит к вспучиванию головок. Но для каждого сорта все индивидуально.
Лактоза в готовом сыре
После выработки сыра и активной жизнедеятельности молочнокислых бактерий лактоза остается в сырах в минимальном количестве. Поэтому если ваш организм столкнулся с лактазной недостаточностью, молочные продукты, в частности сыры, не рекомендованы к употреблению. Касаемо сыров с надписью на этикетке “без лактозы” могу с уверенность сказать, что это маркетинговый ход. Потому как человеку кажется, что данный сыр произведен по иной технологии. Это неверие суждение. Добиться приготовления так называемого безлактозного сыра можно только путем естественного расщепления лактозы. В ряде обнародованных исследований показаны доказательства, что лактоза в полутвердых и твердых сырах практически отсутствует уже при сроке созревания от 30 суток. Поэтому если аллергия на лактозу не ярко выражена, стоит задуматься о меньшем из зол и выбрать подходящий сорт сыра, который доставит удовольствие.
На заметку: безлактозная продукция по тех. регламенту считается с содержанием лактозы менее 0,01% или 0,1 г на 1 л.
В каких сырах больше лактозы? Без добавления стартерных культур, совсем молодые сыры без созревания и выдержки (свежие): адыгейский, моцарелла, рикотта, маскарпоне и т.д.
В каких сырах мало лактозы? Выдержанные сыры с добавлением стартерных культур или проще говоря не быстрого приготовления с созреванием: пармезан 0-3,2%, швейцарский 0-3,4%, камамбер 0-1,8%, гауда 0-2,2%, дорблю 0-2,5%, бри 0-2%, чеддер (мягкие и острые сорта) 0-2,1% и другие.
Применение лактозы
Напоследок, приведу наглядную схему с круговоротом лактозы молока в природе.
ЛЛС- лактозосодержащее сырье
Лактоза обширно применяется в разносторонних промышленностях: в качестве исходного сырья для получения комплексных ингредиентов, продуктов питания, пивных напитков, кормов для животных, медицинских препаратов. Поэтому перед многими производителями стоит задача ее добычи в чистом виде. Лучшим сырьем для получения химически чистой лактозы является подсырная сладкая сыворотка, которая не разбавлена водой и не подсолена. Из творожной (кислой) и казеиновой сывороток так же возможно получение качественного молочного сахара.
В заключении данной статьи хочется сказать, что лактоза – важный компонент молока. Он отвечает за консистенцию сыра и отчасти вкусоароматику. Вместе с тем людям с непереносимостью лактозы стоит ограничивать потребление молочных продуктов, в том числе сыров. С низкой лактазной недостаточностью можно позволять себе полутвердые и твердые сыры в умеренных количествах. Если противопоказаний нет, варите сыры на оборудовании Доктор Губер в полном ассортименте и кушайте на здоровье всё, что душе угодно!