Книга Современное сыроделие для всех, страница 18 – Павел Чечулин

Буферной способностью называется способность среды сопротивляться изменению кислотности. То есть, если мы, например, начинаем титровать молоко (добавлять к нему щелочь) для определения кислотности молока в градусах Тернера, рН молока некоторое время не будет меняться вовсе, хотя какое-то количество щелочи уже будет добавлено. То же самое происходит и при добавлении к молоку кислот. Например, при образовании молочной кислоты в результате деятельности стартерных бактерий активная кислотность молока (а потом и зерна, и сырного теста) не будет увеличиваться пропорционально количеству образовавшейся кислоты. Она будет увеличиваться на меньшую величину. Отчего это происходит, каков механизм буферной способности молока, зерна и сырного теста?

Чуть раньше в этой главе мы говорили о том, что белки состоят из аминокислот. При добавлении к молоку или сырному тесту щелочи, с ОН-ионами щелочи будут реагировать кислотные группы аминокислот, «поглощая» ОН-ионы, нейтрализуя щелочь:

При добавлении к молоку или сырному тесту кислоты (или при выделении кислоты в результате деятельности бактерий) с ионами водорода будут реагировать аминогруппы аминокислот, «поглощая» ионы водорода, не давая расти активной кислотности:

Таким образом, часть ОН-ионов щелочи и часть ионов водорода кислоты будет нейтрализовано (поглощено) аминокислотами белков и кислотность изменится слабее, чем это можно было бы ожидать. Так работает белковый буфер.

Кроме органических веществ, в молоке и сырном тесте содержатся и минеральные соли, которые тоже могут реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Больше всего из минеральных солей в молоке содержится фосфатов кальция. Фосфаты, находящиеся в коллоидной (нерастворимой) форме, ведут себя подобно аминокислотам. Они никак не проявляют себя в нейтральной среде, но при изменении кислотности (добавлении кислоты или щелочи) вступают с ними в реакцию. Коллоидный гидрофосфат кальция переходит в дигидрофосфат, и наоборот, при изменении кислотности среды:

При добавлении к молоку, сыворотке, зерну или сырному тесту щелочи дигидрофосфат превращается в гидрофосфат, «поглощая» ОН-ионы и препятствуя снижению кислотности:

При образовании кислоты гидрофосфат переходит в дигидрофосфат, «поглощая» ионы водорода, препятствуя увеличению кислотности:

Так работает фосфатный буфер.

Есть еще бикарбонатный и цитратный буферы, но их значение меньше, а действие аналогично фосфатному. Поэтому дополнительно забивать себе ими голову не будем.

Можете не напрягаться, запоминая формулы. Можете совсем их забыть прямо сейчас. Они были нужны для того, чтобы вы поняли и запомнили одно — молоко, сырное зерно и сырное тесто (сыр) всегда будут сопротивляться изменению кислотности. Зачем нам это знать? А вот зачем. Даже если мы все-все делали одинаково, на выходе, в конечном сыре, мы можем получать разную кислотность. И понять, почему это произошло, без понимания того, как работают буферы в молоке и сыре, невозможно.

Хотя солей (фосфатов, бикарбонатов и цитратов) в процентном отношении в молоке и сыре гораздо меньше, чем белков, их влияние на буферную способность намного превосходит влияние белков. Потому что белковые молекулы большие и количество аминокислот в каждой молекуле невелико. А молекулы минеральных солей значительно меньше, и в каждом грамме минеральной соли на порядки (не в разы, а в десятки раз) больше молекул, каждая из которых способна связать свой ион водорода, чем в грамме любого белка.