Enzymy: Co to są karboksypeptydazy i plazmina?
Plazmina, plazminogen i aktywatory plazminogenu są związane z micelami kazeinowymi (teoretycznie micele kazeinowe mleka krowiego są w stanie związać 10-razy więcej plazminy, niż występuje jej w mleku krowim) i otoczkami kuleczek tłuszczowych. W świeżo pozyskanym mleku surowym aktywność plazminy nie jest istotna, jednakże wzrasta podczas przechowywania mleka, na skutek aktywacji nieaktywnej formy enzymu, powodując negatywne zmiany sensoryczne (np. gorzknienie, skrzep) lub skrzep „na słodko” (bez wzrostu kwasowości, w połączeniu z gorzkim smakiem i gnilnym zapachem). Dawniej sądzono, że za zmiany proteolityczne w mleku surowym odpowiedzialne są enzymy pochodzenia mikrobiologicznego (głównie bakteryjnego). Po wielu latach badań dowiedziono, że za te niekorzystne zmiany odpowiedzialne są także rodzime enzymy mleka, chociaż enzymy bakteryjne (szczególnie bakterii zimnolubnych) częściej i silniej powodują proteolizę białek mleka surowego długo przechowywanego w warunkach chłodniczych.
Maksymalną aktywność plazmina wykazuje przy pH równym 7,5-8,0 i w temp. 35-37°C. Enzym jest stabilny w zakresie pH 4-9, w temp. 5°C wykazuje 20% swojej maksymalnej aktywności. Chociaż w środowisku alkalicznym szybko ulega inaktywacji, zaś w środowisku kwaśnym wykazuje dużą stabilność podczas pasteryzacji mleka, plazmina jest jednak inaktywowana w środowisku bardzo kwaśnym (przy pH równym 4,7 enzym jest uwalniany z miceli kazeinowych), co oznacza, że podczas produkcji mlecznych napojów fermentowanych enzym ten traci swoją aktywność i nie zagraża białkom mleka.
Plazmina, plazminogen i aktywatory plazminogenu są ciepłostabilne i po pasteryzacji mleka (np. ogrzewania w temp. 72°C/12-15 s) tracą zaledwie 10-15% swojej aktywności (podczas przechowywania mleka pasteryzowanego aktywność plazminy zwiększa się). Po ogrzewaniu w temp. 80°C, aktywatory plazminogenu tracą 50% aktywności. Plazmina, plazminogen i jego aktywatory nie ulegają pełnej inaktywacji nawet pod wpływem sterylizacji mleka systemem UHT. Jedynie inhibitory plazminy ulegają zniszczeniu termicznemu (po ogrzewaniu w temp. 140°C przez 1-2 s), przyczyniając się do zmniejszania liczby czynników ograniczających aktywność plazminy w mleku UHT. Dlatego w mleku UHT aktywna plazmina potrafi spowodować pojawienie się skrzepu. Na proces rozkładu białek mleka przez plazminę istotnie wpływają czas i temperatura przechowywania mleka. Wzrost tempa proteolizy następuje w temperaturze pokojowej, zaś temperatury chłodnicze ograniczają tempo tej reakcji. Całkowitą termiczną inaktywację plazminy osiąga się przy ogrzewaniu mleka w temp. 120°C przez 15 min lub w temp. l42°C przez 18 s – takie parametry obróbki termicznej mleka są jednak bardzo drastyczne i nie są praktykowane w warunkach przemysłowych.
Plazmina znana jest technologom żywności przede wszystkim z tego, że powoduje żelifikację mleka UHT oraz niekorzystne jego zmiany organoleptyczne. Na skutek działania plazminy, w mleku UHT (nawet wyprodukowanym z surowca najwyższej jakości) przechowywanym w temperaturze pokojowej w zaledwie parę godzin może powstać skrzep, na początku pojawia się on w postaci drobnych kuleczek na dnie naczynia, a następnie zajmuje całą objętość mleka. Skrzep ten charakteryzuje się luźną strukturą, jest miękki, a po paru godzinach upłynnia się. Objawom tym towarzyszy gorzki smak, spowodowany pojawieniem się niskocząsteczkowych gorzkich peptydów, powstających podczas enzymatycznej degradacji kazeiny. Jeśli natrafią Państwo na karton mleka UHT, które pomimo firmowego hermetycznego zamknięcia, będzie ścięte i będzie miało gorzki posmak – proszę się nie bać, to tylko efekt działania plazminy, która naturalnie występuje w mleku (oczywiście lepiej takiego mleka nie pić – jest niesmaczne). Oprócz zmian organoleptycznych i tworzenia żelu, plazmina wywołuje również niekorzystne zmiany fizykochemiczne, m.in. zmienia lepkość i stabilność termiczną białek mleka UHT.
