DIZERTACION. TEMA Lidhjet ndërmjet karakteristikave kimike dhe koaguluese të qumështit të disa racave të lopës, deles dhe dhisë

Transcription

1 Universiteti i Tiranës Fakulteti i Shkencave të Natyrës PROGRAMI Teknologjia dhe Mikrobiologjia e Ushqimit dhe Vlerësimi i Sigurisë dhe Cilësisë DIZERTACION TEMA Lidhjet ndërmjet karakteristikave kimike dhe koaguluese të qumështit të disa racave të lopës, deles dhe dhisë Kandidati Msc. Migena Hoxha Udhëheqës shkencor Prof.dr. Vlash Mara Tiranë 2014 i

2 UNIVERSITETI I TIRANËS FAKULTETI I SHKENCAVE TË NATYRËS DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE Disertacion I Paraqitur nga MIGENA HOXHA Për marrjen e gradës shkencore DOKTOR Tema: Lidhjet ndërmjet karakteristikave kimike dhe koaguluese të qumështit të disa racave të lopës, deles dhe dhisë Udhëheqës shkencor: Prof.dr Vlash Mara Mbrohet më dt... /.. /. para jurisë : 1. Kryetar 2. Anëtar ( opponent ) 3. Anëtar ( opponent ) 4. Anëtar 5. Anëtar ii

3 FALENDERIME Ky punim u realizua në bashkëpunim me laboratorin e analizave të ushqimeve në Fakultetin e Bioteknologjisë dhe Ushqimit pranë Universitetit Bujqësor të Tiranës, të cilët vunë në dispozicion ambjentet dhe pajisjet e laboratorit. Falenderoj në menyrë të veçantë udhëheqësin shkencor Prof. dr. Vlash Mara, i cili ka qene gjithmone i disponueshem per të më këshilluar, mbështetur dhe asistuar në realizimin e këtij punimi. Gjithashtu gjej rastin të falenderoj edhe firmën KRIJON sh.p.k, në veçanti Prof.Asoc. Piro Zoga, që më ka ndihmuar qoftë me këshillat e tij të vazhdueshme, por dhe me furnizimin e bazës materiale të nevojshme për kryerjen e gjithë serisë së eksperimenteve. Falenderim i veçantë shkon edhe për Prof.dr. Rozana Troja, e cila më ka ndihmuar në mënyrë të vazhdueshme me sugjerimet dhe rekomandimet e saj. Gjithashtu falenderoj edhe M.Sc Eralda Dhamo për konsultat e saj lidhur me përpunimin statistikor. Dhe së fundmi një falenderim tepër i veçantë shkon për prindërit e mi, të cilët më kanë mbështetur në mënyrë të vazhdueshme. iii

4 PËRMBAJTJA PËRMBAJTJA... iv SHKURTIME FJALËSH...vii PËRMBLEDHJE...viii ABSTRAKT...viii HYRJE...ix KAPITULLI I VETITË FIZIKO-KIMIKE TË QUMËSHTIT 1.1 Përbërja e qumështit Parametrat fiziko-kimikë Organizimi strukturor i qumështit Përbërjet e azotuara të qumështit Proteinat e sintetizuara nga gjëndrat e gjirit Proteinat e hirrës Veçoritë molekulare të kazeinave dhe formimi i micelave Lipidet e qumështit Faktorët të cilët ndikojnë përmbajtjen e yndyrës tek qumështet e gjedhit...13 KAPITULLI II VETITË KOAGULUESE TË QUMËSHTIT 2.1 Koagulimi enzimatik i qumështit Mpiksësit Koagulimi i kombinuar i micelave Koagulimi acid Matja e koagulimit të qumështit Ndikimi i përbërjes së qumështit mbi vetitë e koagulimit Qumështet e pakoagulueshëm dhe me koagulim të dobët Ndikimi i parametrave fiziko-kimike në vetitë koaguluese të qumështit Përbërja gjenetike e proteinave të qumështit dhe ndikimi i saj në vetitë koaguluese Polimorfizmi i proteinave dhe përbërja e proteinave të qumështit Polimorfizmi i proteinave dhe vetitë koaguluese të qumështit Konsiderata për përmirësismin e koagulimit të qumështit Variacionet për shkak të racës Variacionet për shkak të polimorfizmit të proteinave...27 iv

5 KAPITULLI III INDIKIMI I FAKTORËVE GJENETIK, RACËS DHE PERIUDHËS SË LAKTACIONIT NË VETITË KOAGULUESE TË QUMËSHTIT 3.1 Studime për ndikimin e faktorëve gjenetik në vetitë koaguluese të qumështit Faktorët gjenetik dhe vlerësimi teknologjik i qumështit Studime për ndikimin e racës dhe periudhës së laktacionit në vetitë koaguluese të qumështit...31 KAPITULLI IV NDIKIMI I FAKTORËVE FIZIKO-KIMIKË NË PROCESIN E SINEREZËS SË BRUMIT TË DJATHIT 4.1 Proçesi i Sinerezës Mekanizmi i sinerezës Sinereza e qumështeve të koaguluar Metodat e vlerësimit të sinerezës Studime për matjen dhe vlerësimin e sinerezës Kinetika e përbërësve të hirrës Faktorët ndikues në proçesin e sinerezës Ndikimi i temperaturës së inkubimit në treguesit e sinerezës (Vëllimi i drenimit të hirrës në vartësi të kohës së inkubimit të hirrës) Trajtimi termik në 70 o C për 30 minuta Aciditeti (ph) Humbja e proteinave gjatë drenimit Ndikimi i përbërjes sequmështit Ndikimi i vetive koaguluese të qumështit...47 KAPITULLI V METODIKA DHE MATERIALET E STUDIMIT 5.1 Materialet e studimit Metodika e studimit Studimi i vetive fiziko-kimike dhe koaguluese të qumështit të racave të lopës së zonës së Tiranës dhe Devollit Studimi i faktorëve fiziko-kimik dhe të koagulimit në treguesit e sinerezës të qumështit të lopës, deles dhe dhisë Analizat e kryera mbi materialet e studimit Analiza për treguesit fiziko-kimik të qumështit Analiza për treguesit e koagulimit të qumështit Analiza për treguesit e sinerezës Llogaritjet e bilancit të proteinave dhe rikuperimit të tyre në brumë (humbjet e proteinave në hirrë) Llogaritja e konstantes kinetike të sinerezës Përpunimi statistikor i të dhënave të studimit Vëndi e kryerjes së studimit...54 v

6 KAPITULLI VI REZULTATET DHE DISKUTIMI I TYRE 6.1 Vlerësimi i vetive fiziko-kimike dhe të koagulimit të qumështit të lopës deles dhe dhisë Treguesit fiziko-kimik dhe të koagulimit të kombinimeve të mostrave të qumështit të deles, lopës dhe dhisë Ndikimi i përmbajtjes së yndyrës së qumështit në vetitë e koagulimit Vlerësim i treguesve të sinerezës Ndikimi i temperaturës së inkubimit Ndikimi i ph dhe kohëzgjatjes së trajtimit termik në proçesin e sinerezës Vlerësimi i parametrave të proçesit të sinerezës Rikuperimi i proteinave në brumë dhe humbjet në hirrë Vlerësimi i konstantes kinetike të proçesit të sinerezës Ndikimi i temperaturës së inkubimit mbi konstanten kinetike Ndikimi i ph dhe kohëzgjatjes së trajtimit termik mbi konstanten kinetike...88 PËRFUNDIME...93 REKOMANDIME...96 LITERATURA...97 ARTIKUJ SHKENCORË DHE KONFERENCA vi

7 SHKURTIME FJALËSH CN Kazeinë La Laktoalbuminë Lg Laktoglobulinë CCP Kompleksi koloidal kalcium-fosfat CMP Gliko-makro-peptid NC Qumësht i pakoagulueshëm (non-coagulated milk) RCT Koha e koagulimit të qumështi (renet clotting time) PC Qumësht me veti të dobëta koaguluese (Poor coagulated) MCP Vetitë koagulese të qumështit vii

8 PËRMBLEDHJE Koagulimi i qumështit është një proçes kompleks i cili përfshin tre faza: fazën e hidrolizës, fazën e agregimit të micelave kazeinike dhe proçesin e sinerezës. Vetitë koaguluese të qumështit si dhe përmbajtja e proteinave, kazeinave, yndyrës dhe laktozës në qumësht ndikohen nga faktorë gjenetikë, periudha e laktacionit, kushtet e rritjes dhe faktorët sezonalë. Nga ana tjetër proçesi i sinerezës ndikohet nga faktorë të ndryshëm si temperatuara e inkubimit, përmbajtja yndyrës, trajtimi termik, ph i qumështit, aciditeti, përmbajtja e kripërave, përmasat dhe fortësia e xhelit në momentin e prerjes. Qëllimi i këtij studimi ishte vlerësimi i vetive fiziko-kimike dhe koaguluese të qumështit të racave të lopës, deles dhe dhisë, studimi i faktorëve fiziko-kimikë dhe të koagulimit në treguesit e sinerezës dhe lidhjet ndërmjet tyre. Në studim u morrën mostra të qumështeve të lopës, deles dhe dhisë. Mostrat u analizuan për vetitë fizikokimike (ph, aciditeti, përmbajtja e proteinës, kazeina, yndyra, uji i shtuar dhe laktoza) dhe vetitë e koagulimit, si koha e koagulimit të qumështit (R, në minuta), konsistenca (fortësia) e xhelit mbas 20 dhe 30 minutash (A20 dhe A30, në volt) dhe shpejtësia e forcimit të xhelit (K20, në min). Nga vlerësimi i treguesve të matur rezultoi se përbërja e qumështetit është faktor ndikues në vetitë e koagulimit dhe se qumështet e racave të deles shfaqin veti më të mira koaguluese, kohë të shkurtër koagulimi, konsistencë të lartë krahasuar me qumështet e lopës dhe dhisë. Temperatura e inkubimit, ph fillestar i qumështit dhe trajtimi termik janë faktorë kyç në proçesin e sinerezës. Me rritjen e temperaturës, uljen e vlerës së ph dhe shkurtimin e kohëzgjatjes së trajtimit termik shpejtësia e lëshimit te hirrës rritet, ndërsa ulet ndjeshëm me uljen e temperaturës, rritjen e ph apo kohëzgjatjes të trajtimit termik; në disa raste ajo nderpritet. Shkalla e shpejtësisë së sinerezës rezulton e ndryshme ndërmjet qumështeve të racave të ndryshme dhe ndikohet nga vetitë e koagulimit të tyre. Fjalëkyçe: Vetitë fiziko-kimike, vetitë e koagulimit, optigraf, sinerezë, qumësht. ABSTRACT Milk coagulation is a complex procces which involves three phase: hydrolysis of κ-casein, aggregation of casein miceles and syneresis. Milk cogulation properties as well as content of protein, caseins, fat and lactose are influeced from genetical factors, lactation period, growth conditions and sesonal factors. On the other hand syneresis procces is influeced by different factors such as inkubation temperature of curd, content of fat, heat treatement, ph of milk, acidity, salts, curd dimension and gel firmness at cutting time. The aim of this study was to evaluate physical-chemical properties and coagulation proteries of milk for species and breeds of cow, sheep and goat, to study indication of physical, chemical and coagulation factors on syneresis and relationshep between them. Milk were sampled from cow, sheep and goat breeds. The milk samples were analyzed for physical and chemical properties (ph, acidity, protein, casein, fat, added water and lactose) as well as coagulation parameters such as R (coagulation time in minutes), curd firmness measured in volt after 20 minutes (A20) or 30 minutes (A30) and the rate of firming K20 ( in minutes). From evaluation of measured indicators, resulted that milk content influenced coagulation properties of milk and milk from sheep breeds shown beter milk coagulation properties, short coagulation time and hight consistence compared with milk samples from cow and goat. Incubation temperature, ph of milk and heat treatment are the major factors afecting syneresis. The velocity of drained was higher at hight temperature, low ph value of milk and shorter time of heat treatment, on opposites can be copletly stoped. The syneresis rate differs between breed s milk and is influenced by their coagulation properties. Key word: Physical-chemical properties, coagulation properties, optigraph, syneresis, milk. viii

9 HYRJE Karakteristikat e qumështit, veçanërisht ato fiziko-kimike dhe teknologjike, ndikohen nga faktorë gjenetikë, fiziologjikë, ushqimorë, zooteknikë, klimatikë dhe patologjikë. Racat e lopëve, deleve dhe dhisë ndikojnë përmbajtjen sasiore të proteinave e të kazeinave, yndyrës, kalciumit dhe fosfatit, Ca koloidal, gjenotipin e kazeinave dhe aciditetin, që përcaktojnë aftësinë koaguluese dhe sjelljen teknologjike të qumështit për djathë, rendimentin e transformimit (variacionet e yndyrës dhe kazeinave) dhe cilësinë e djathit të formuar. Studime të shumta kanë vërtetuar një lidhje ndërmjet faktorëve gjenetikë dhe karakteristikave cilësore e sasiore të qumështit për djathë. Ato lidhen me studimin e varianteve gjenetike të κ-kazeinave, β-laktoglobulinave dhe α-laktoalbuminave të qumështit të racave të lopës, deles dhe dhisë nga njëra anë, dhe ndikimin e tyre në vetitë koaguluese dhe reologjike të qumështit, por edhe të rendimentit në prodhimin e djathit, të rëndësishme për përmirësimin e cilësisë së proçesit teknologjik në prodhimin e llojeve të ndryshme të djathrave nga ana tjetër. Studimet tregojnë se rreth 10% e llojeve të qumështit brënda një race shfaqin veti koaguluese të dobëta, rreth 40% mesatare dhe 50% të mira, që shërbejnë si një kriter përzgjedhjeje në përmirësimin gjenetik të kafshëve për cilësi. Vetitë koaguluese të qumështit (MCP) janë një karakteristikë dhe kërkesë bazë e qumështit për prodhimin e djathit (Summer et al., 2002), sikurse reaktiviteti i mirë me mullëzën, një shkallë e lartë e kapacitetit të forcimit të brumit, aftësia e mirë e sinerezës dhe çlirimi i hirrës. Vetitë koaguluese të qumështit vlerësohen nëpërmjet matjes së disa parametrave siç janë: koha e mpiksjes së qumështit (RCT,min) me preparat mpiksës (mullëz), që përfaqeson edhe fazën e parë të proçesit të koagulimit, e cila lidhet me hidrolizën e κ-kazeinës, fortësia (konsistenca) e brumit (A30, V), 30 minuta nga koha e inokulimit të preparatit mpiksës, ose nga koha e koagulimit dhe shpejtësia e forcimit të brumit, d.m.th., koha e kërkuar që brumi të arrijë fortësinë e përshtatshme për prerje (K20,min). Këto parametra përshkruajnë proçesin e koagulimit të qumështit dhe janë faktorë përcaktues për sasinë dhe cilësine e djathit me një ndryshueshmëri të lartë, që evidentojnë aftësinë e ndryshme të qumështit për prodhimin e djathit dhe sugjerojne nevojën e modifikimeve teknologjike, sipas karakteristikave të qumështit. Për shkak të ndryshimeve strukturore të tufave të specieve dhe racave autoktone apo që kanë hyrë nga jashtë të lopës, deles dhe dhisë në vendin tonë (ferma apo shtëpiake), shkallës së përdorimit të tyre për qumësht, metodave teknologjike të përpunimit të qumështit e produkteve të tij, del nevoja edhe e zgjerimit të studimeve për përmiresimin e sistemit të prodhimit të kafshëve, prodhimtarisë së qumështit, vetive koaguluese të qumështit dhe përmirësimin e cilësisë së proçesit teknologjik në prodhimin e djathrave të llojeve të ndryshme. Krahas studimeve të kryera në këtë fushë tek ne, studimi i paraqitur është një përpjekje modeste shkencore e metodologjike për të vlerësuar: vetite fiziko-kimike dhe koaguluese të qumështit, faktorët fiziko-kimikë dhe të koagulimit në treguesit e sinerezës të qumështit të disa specieve dhe racave të lopës, deles, dhisë dhe lidhjet ndërmjet tyre. ix

10 1.1 Përbërja e qumështit KAPITULLI I VETITË FIZIKO-KIMIKE TË QUMËSHTIT Qumështi është një lëng biologjik, përbërja e të cilit ndryshon me individin, racën, shëndetin e kafshës, kushtet e ushqyerjes, periudhën e laktacionit, moshën e kafshës, intervalin e kohës ndërmjet dy mjeljeve etj. Përbërja dhe struktura molekulare e komponentëve të grupeve të ndryshme të substancave (sidomos yndyrnave dhe proteinave) ndryshojnë në llojet e ndryshme. Në tabelën 1.1 jepen të dhëna mbi përbërësit kimike kryesore të qumështit të racave të lopës, bufalos, deles dhe dhisë. Tabela 1.1. Përbërja e qumështeve të disa llojeve të mbarshtruara për prodhim qumështi. (shprehur në perqindje në peshë) (nga P.Cabras, A.Martinelli, 2004) Disa përbërës të qumështit sintetizohen nga gjëndrat e gjirit (kazeinat, β-lg, α-la, lipidet, laktoza), ndërsa të tjerat sekretohen nëpërmjet gjakut (imunglobulinat, albuminat e serumit, përbërësit mineralë), ose nga indet shtatzore (membranat e globulave të yndyrës) dhe disa janë rrjedhës pas sekretimit të disa kazeinave nën veprimin e enzimave natyrore (γ-kazeinat, disa përbërës të proteozë-peptoneve). Përqëndrimet e paraardhësve ose të përbërësve me origjinë shtatzore në gjëndrat e gjirit rregullohen nga ekuilibri osmotik qumësht/gjak. Shkaqet e llojeve të ndryshme, që ndikojnë përbërjen dhe mënyrën e mjeljes, rregullat e mënyrës së ushqyerjes dhe kushtet e mira fiziologjike dhe sanitare të llojit, mund të permblidhen në pesë grupe si më poshtë. Faktorët gjenetikë. Janë thelbësorë në përzgjedhjen e lopëve (dhe llojeve të tjera) për prodhimtarinë e qumështit dhe kapacitetin e sintezës së yndyrnave dhe proteinave. Përzgjedhjet e kryera gjatë shekujve në zona të ndryshme me qëllime të ndryshme, lidhur gjithashtu me mbarështrimin e lopëve (për prodhim mishi, për punë, rezistenca nga kushte të veçanta ambientale) shpjegon diferencat në përbërjen e qumështit të lopës të racave të ndryshme dhe motivon kriteret mbi të cilat bazohen sot mënyrat e mbarështrimit. Në procesin e përzgjedhjes është konstatuar korelacioni negativ midis sasisë së qumështit të prodhuar me përmbajtjen në përqindje të yndyrnave dhe të proteinave, si dhe korrelacioni pozitiv midis përmbajtjes në përqindje të proteinave me përmbajtjen e yndyrnave. Gjendja fiziologjike dhe sanitare. Variacionet e përbërjes, që karakterizojnë çdo periudhë laktacioni kanë ecuri konstante. Diferencat që vihen re kanë të bëjnë vetëm me produktin fillestar (kulloshtrën) dhe me qumështin në fund të laktacionit. Veçanërisht në 1

11 kulloshtër, e cila është sekretim qumështi në gjëndërat e gjirit në ditët e para të ciklit, ka diferenca të dukshme, ndërmjet të cilave, e rëndësishme për vetinë e stabilitetit, është një mbizotërim mbi kazeinat i proteinave të serumit, duke përfshirë edhe antitrupat sikurse imunoglobulinat. Për sa i përket gjëndjes shëndetsore të lopëve vërehen variacione të ndjeshme në përbërjen e qumështit në lidhje me infeksionet e gjirit (mastitet). Në masë më të madhe apo më të vogël, në varësi të rëndësisë së fenomenit, vihet re: prodhim më i ulët i qumështit, përmbajtje më të ulëta të përbërësve të sintetizuar në gji (proteina, lipide, laktozë), prani më e lartë e përbërësve që depërtojnë në gjak (veçanërisht Na dhe Cl) dhe të antitrupave ( antiglobulinave). Qumështet e mastiteve kanë vlera të ph ndjeshëm më të larta se norma, zakonisht më të mëdha se 6.8. Faktorët ambjentalë. Të gjithë faktorët ambjentalë që provokojnë gjëndje të keqe tek kafsha, veçanërisht kur nuk janë të përshtatura me klima të veçanta, shkaktojnë shpesh prodhimtari më të ulët dhe favorizojnë fenomene të difekteve gjenetike. Këto përfaqësohen nga anomali origjinale të qumështeve individuale, që nuk u atribuohen shkaqeve specifike, por janë karakteristikë e kafshëve të veçanta. Më të përhapura janë hipoaciditeti dhe koagulueshmëria e ngadaltë dhe e vështirë. Ndikimi i ushqimit. Ushqimi, në terma energjitike, korrekt dhe i mjaftueshëm për nevojat e çdo kafshe, garanton prodhimtarinë maksimale të lejuar nga pronësia gjenetike individuale. Edhe një raport korrekt energji/proteinë i mbajtur në dietë mund të favorizojë sintezën e amino-acideve dhe proteinave, ndërsa një integrim i përshtatshëm i foragjereve me ushqime të koncentruara mund të favorizojë formimin e lipideve. Për sa i përket sintezës së lipideve, një mungesë energjitike, përveçse shkakton përmbajtje më të ulët të yndyrës në qumësht, është gjithashtu shkak i variacioneve të komponentëve acidë nga një prani më e ulët e acideve yndyrore të sintezës së gjirit, d.m.th., të atyre me varg të shkurtër (C4 C10). Faktorët teknologjikë. Meqënëse gjatë mjeljes përbërja e qumështit nuk është konstante për shkak se përmbajtja e yndyrës rritet progresivisht nga fraksionet e para të mjela tek ato të fundit, qumështi përfaqësues i çdo lope është ai i një mjeljeje të plotë, të vazhduar dhe të pandërprerë. Mjelja nga ana e saj kërkon sekrecion qumështi dhe duhet të jetë e rregullt dhe me frekuencën e duhur për të patur një prodhim të mirë të qumështit të pasur me përbëresit e tij më të rëndësishëm. Kjo përftohet me dy mjelje ditore ndërsa, duke kaluar në tre mjelje gjatë ditës përftohet më shumë qumësht, por me mungesë të përbërjes proteinore. Për të pasur çdo radhë një përmbajtje konstante të qumështit të një lope duhet që të dy mjeljet të ndahen nga intervale kohe relativisht të barabartë. 1.2 Parametrat fiziko-kimikë Përbërja e qumështit dhe variacionet e tij, përveç zhvillimit të dukurive të shkaktuara nga veprimi i florës mikrobike, vlerësohen nëpërmjet disa parametrave fiziko-kimikë për një gjykim të shpejtë mbi korrektësinë e proçedurave të zbatuara të prodhimit dhe të mënyrave të ruajtjes pas mjeljes. Këto parametra lejojnë edhe një kontroll të origjinalitetit, duke përjashtuar një hollim eventual të tij. Duke marrë si subjekt ndryshueshmërinë ndërmjet specieve, janë përcaktuar për të gjitha qumështet vlerat normale për sa i përket ph, aciditetit, densitetit, pikës së ngrirjes (Tabela 1.2). 2

12 Të dhënat acidometrike, ph e aciditeti i titullueshëm, shërbejnë për të evidentuar e verifikuar dukurinë e fermentimit gjatë ruajtjes mbas mjeljes dhe mund të jenë edhe indikatorët e parë për praninë e mastitit. Tabela 1.2. Vlerat normale të parametrave fiziko-kimike të gjetura tek qumështet e disa specieve. (nga P.Cabras, A. Martinelli, 2004) Aciditeti i titullueshëm, përveç shprehjes në gram/ 100 gr të acidit laktik, shprehet konvecionalisht në gradë Sokslet-Henkel ( o SH) ose Dornik ( o D), që i korrespondojnë respektivisht mililitrave NaOH N/4 e NaOH N/9, të nevojshme për të neutralizuar ngjyrën e fenolftaleinës të 100 ml qumështi. Densiteti i qumështit është rezultante e ekuilibrit të dy vlerave të kundërta. I pari përcaktohet nga përqëndrimi i përbërësve të tretur dhe në suspension, d.m.th., perzierja ujore e mbetjes së thatë, e cila në 20 0 C ka densite g/ml; i dyti është përbërësi lipidik me densitet në 20 0 C ndërmjet g/ml. Pika e ngrirjes së qumështit është gjithmonë më e vogël se zero gradë, duke qënë pika e ngrirjes e një solucioni më e ulët se pika e ngrirjes së solventit të pastër, sepse sipas ligjit të Raultit substancat e tretura e ulin në diagramën e gjëndjes presionin parcial të solventit. Në qumësht substancat e tretura, që përcaktojnë uljen krioskopike, janë sheqernat dhe kriprat minerale në solucion. Bëhet fjalë për një përbërës komplesivisht mjaft konstant për shkak se gjatë rregullimit të sintezës së qumështit në gji, raporti osmotik me gjakun duhet të mbahet konstant dhe kjo ndodh edhe në rastin e anomalive, si për shëmbull infeksionet e mastitit, për të cilat ka një sintezë më të ulët të laktozës të kompensuar nga një kalim më i lartë në gjak i përbërësve minerale (veçanërisht Na dhe Cl). Një çvendosje e pikës së ngrirjes nga vlerat normale drejt zeros është një tregues i dyshimit ose hollimit të sigurtë, sidomos kur vlerat janë më të larta se o C. 1.3 Organizimi strukturor i qumështit Vetitë teknologjike të qumështit në pregatitjen e qumështeve ushqimorë dhe rrjedhësve të tjerë që rregullojnë sjelljen e natyrës kimike, fizike e mekanike, varen, më shumë se nga shpërndarja përqindore e përbërësve të ndryshëm, nga agregatët strukturorë, me anë të të cilave stabilizohen raportet e emulsioneve, dispersioneve ose 3

13 tretesirave koloidale me fazën e shpërndare (disperse) ujore, të përfaqësuar nga një tretësire sheqernash dhe kriprash minerale. Ndërmjet përbërësve në tretesirë janë jonet e kriprave minerale, që luajnë një rol në stabilizimin e strukturave të organizuara (globulat e yndyrës dhe micelat kazeinike) nëpërmjet reaksioneve të ekuilibrit midis fazës koloidale dhe tretësirës. Si shëmbull ekuilibrash midis përbërësve mineralë, ai i Ca mund të përmblidhet: Ca Ca i kompleksuar (kripëra të tretëshme) (kripëra të pa disociuara, te disociuara) Ca koloidal) Ky ekuilibër çvendoset drejt formës jonike nga rritja e aciditetit dhe drejt formës të padisociuar nga veprimi i substancave si p.sh. acidi citrik, i nxehtësise dhe përqëndrimit të qumështit. Një shëmbull, që përmbledh ekuilibrat fondamentalë, që rregullojnë në qumështin e papërpunuar dispersionin koloidal të kazeinës në formën micelare, paraqitet në figurën 1.1. Figura 1.1 Ekuilibri i cili rregullon stabilitetin e fazës koloidale të ndërtuar nga micela e submicelave kazeinike. Kur flitet për kazeina të patretëshme, nënkuptohen agregimet submicelare të shkaktuara nga vetitë molekulare të çdo kazeine të vetme siç ilustrohet edhe në paragrafin e mëposhtëm, ndërsa komplekset kazeinik të micelave janë agregatë të submicelave të lidhura me komponentët mineralë (kalcium dhe fosfat kalciumi të pranishëm në fazën koloidale). Nga ana e tyre globulat e yndyrës në formën në cilën ndodhen në qumësht, kanë origjinën nga qëndrat lipidike që formohen në qelizat e epitelit sekretues të gjëndrave të gjirit, dalin nga i njëjti epitel të mbështjella me një fraksion të membranës së vet apikale. Kjo strukture proteinore e organizuar, merr pjesë në ekulibrat që i përkasin stabilitetit të emulsionit të të njëjtave globula. Disa prej vetive dhe karakteristikave të elementëve strukturore dhe minerale të qumështit paraqiten në tabelën

14 Tabela 1.3 Disa veti të elementëve kryesorë strukturorë të qumështit. 1.4 Përbërjet e azotuara të qumështit Përbërjet e azotuara të qumështit ndërtohen nga 95% proteina dhe 5% nga përbërje joproteinore (aminoacide të lira, nukleotide, ure, amoniak, kreatina, kreatinina etj). Pjesa më e madhe e proteinave sintetizohet në gjëndrat gjirit, duke përdorur si paraardhës aminoacidet e pranishëm në gjak. Disa prej këtyre proteinave, në gjëndrat e gjirit, pësojnë një shpërbërje nga proteazat alkaline natyrore (plazmina). Proteinat e tjera (nga 3-4% të fraksionit proteinor total) rrjedhin pa ndonjë modifikim nga serumi i gjakut. Ky fraksion është më i lartë në kulloshtrën, që është sekretim i ditëve të para të laktacionit. Në fraksionin e proteinave të pranishme në serumin e qumështit kontribojnë edhe fragmente të membranës apikale, nga e cila rrjedh membrana e globulave të yndyrës. Në tabelën 1.4 jepen të dhëna për përbërjet e azotuara të pranishme në qumësht dhe të sintetizuara nga gjendrat e gjirit Proteinat e sintetizuara nga gjëndrat e gjirit Proteinat e sintetizuara nga gjëndrat e gjirit, karakteristike të qumështit, janë kazeinat, β-laktoglobulina dhe α-laktalbumina. Në qumështin e lopës, kazeinat janë një grup i fosfoproteinave të precipitueshme nga veprimi i mullëzës dhe acidifikimi i qumështit në ph 4,6. Janë me strukturë të hapur të vargut aminoacidik, me strukturë sekondare dhe janë lehtësisht objekt i shpërbërjes enzimatike, sikurse demonstrohet nga hidroliza post-sekretuese e β-kazeines nga veprimi i plazminës në apararatin e gjëndrave të gjirit. Duke pasur në përbërje pak mbetje të cisteinës, kazeinat janë të qëndrueshme ndaj nxehtësisë. Shpërndarja më shumë ose më pak e rregullt e ngarkesave pozitive ose negative në siperfaqen molekulare, i detyrohet pranisë se aminoacideve polare ose grupeve fosforike, që përbëjnë faktorin bazë për të dhënë agregatë të natyrës micelare, që formohen brenda gjëndrave të gjirit. Proteinat e tretëshme në ph 4,6 emërtohen edhe proteinat e serumit dhe dallohen nga kazeinat, sepse janë të ndjeshme ndaj temperaturave; d.m.th., pësojnë transformime strukturore për shkak të pranisë së mbetjeve të cisteinës, që rregullojnë strukturën e tyre terciare me lidhje dysulfurore nga ndikimi i nxehtësisë, si pasoje e së cilës formohen formacione të polimereve të të njëjtës proteinë, tashmë lineare, të bashkuara ndërmjet tyre me lidhje dysulfurore ndërmolekulare. 5

15 Tabela 1.4 Përbërjet e azotuara të qumështit, prejardhja e tyre dhe shpërndarja në përqindje e azotit (N total = 100) β-laktoglobulina dhe α-laktoalbumina përmbajnë respektivisht me 5 dhe 8 mbetje të cisteinës, të cilat për shkak të strukturës së tyre sekondare dhe terciare përkufizohen si proteina globulare dhe ofrojnë pak qëndra të veprimit të proteazave. Në tabelën 1.5 janë përmbledhur vetitë kryesore të kazeinave që ofrojnë elemente të interpretimit të organizimit submicelar. Tabela 1.5 Disa veçori të kazeinave kryesore Të gjitha proteinat e sintetizuara nga gjëndrat e gjirit karakterizohen nga polimorfizmi gjenetik, që tregon praninë e rregullt dhe të njëkohëshme në një popullatë të dy ose më shumë varianteve gjenotipike, prej të cilit emërtimi gjenetik percakton bazën trashëguese. Kur në qumështin e lopës është i pranishëm vetëm një variant i një lloj proteine, lopa është për këtë komponent individ homozigot ; ndërkohë që individët heterozigotë janë ato që paraqesin dy variante (ose alele) të të njëjtës proteinë. Alelet janë forma alternative të një gjeni që cilësohen me të njëjtën gërmë (p.sh., AA) nëqoftëse janë të të njejtit tip ose me dy gërma (p.sh., AB) nëqoftëse rrjedhin nga gjene të ndryshëm (P.Cabras, A.Martinelli). 6

16 Në tabelën 1.6 raportohen variantet e proteinave të qumështit të lopës Tabela 1.6 Variantet gjenetike të proteinave të ndryshme të qumështit të identifikuara deri tani Proteinat Variantet gjenetike Kazeina α s1 A B C D E Yak, E Bali Banteng F G H Kazeina α s2 A B Nepal B Zebu C D Kazeina β A 1, E A 2, H A 3, F A 3 Mongolia G A B B 2 C D Zebu Kazeina κ A B B 2 C E F Yacut, Finish, Ayrshire G Yak Pinzgrau H I, J β Laktoglobulina A, I B, J C D, Dr E Yak, F Bantering G Bantering W H Nga Formaggioni et al, 1999 Tek gjedhët katër gjenet e kazeinave janë të grupuara në 6 kromozome që zenë një rajon gjenomik rreth 250 kb, të lidhura fort së bashku dhe sillen si një njësi gjenetike e vetme (Martin et al., 2002; Rijnkels, 2002). Kazeinat përmbajnë lidhje esterfosfatike dhe, për shkak të përmbajtjes së lartë të prolinës, tentojnë të kenë strukturë sekondare shumë të vogël. αs1-, αs2- dhe β-kazeinat, të pasura me grupe fosfate, diferencohen prej κ-kazeinave, nga tendenca e tyre më e lartë ose më e vogël për të precipituar në prani të joneve kalcium (Dalgleish, 1992). κ-kazeinat ndërtohet nga dy gjysëm segmente aminoacidesh, të cilat shfaqin shkallë të ndryshme tretshmërie. Segmenti i parë (aa 1-105) karakterizohet nga prania e grupeve hidrofobe, ndërsa segmenti i dytë (aa ) karakterizohet me lidhjet e grupeve karbohidrate, të cilat shfaqin natyrë hidrofile (Ng-Kwai-Hang, 2002). Kjo veti amfolitike e κ-kazeinave luan një rol mbrojtës të koloidit përkundrejt kazeinave të tjera dhe krijojnë së bashku një dispersion në qumësht, duke formuar micelat. Secila nga këto micela është përbërë nga disa mijëra molekula nga të katër grupet e kazeinave. Çdo micele përmban në brëndësinë e saj pjesë hidrofobe dhe në siperfaqe vendosen segmentet hidrofile të κ-kazeinave (Dalgleish, 1992). Nga pikpamja teknologjike e prodhimit të qumështit është e rëndësishme të njihet ndikimi që polimorfizmi gjenetik mund të ushtrojë mbi disa veti të qumështit dhe mbi prodhimtarinë e lopëve, që mund të lidhen me praninë ose frekuencën e këtij ose atij varianti. Rëndësia teknologjike e ndikimit të polimorfizmit gjenetik të proteinave mbi prodhimtarinë dhe përbërjen e qumështit mund të ilustrohen me disa shëmbuj. Një karakteristikë e rëndësishme, e varianteve B të β- dhe k-kazeinës është ai i përcaktimit të kushteve fiziko-kimikë, veçanerisht atyre të favorshme, ndaj shpejtësisë së agregimit të micelave të parakazeinave, në mënyrë që të shkurtohet në mënyrë të ndjeshme koha e forcimit të koagulatit, një karakteristike me interes teknologjik bulmetor. Është me interes konstatimi që individët homozigotë për β-laktoglobulinen A prodhojnë një qumësht me një përmbajtje më të lartë të proteinave, ndërsa në qumështin prej individëve homozigotë për β-laktoglobulinën B përqindja e azotit, që i detyrohet kazeinës, është më e lartë (P.Cabras, A.Martinelli). 7

17 Kazeinat e gjedhëve përmbajnë katër grupe α s1, α s2, β- dhe κ kazeinat, të cilat përfaqsojnë përafërsisht 37, 10, 35 dhe 12% të kazeinës totale respektivisht (Fox, 1998). Ndikimi i joneve Ca 2+ mbi kazeinat Variantet B dhe C të α s1 -kazeinave janë të patretshme në përqëndrime të joneve Ca 2+ me të madh se 4mM. α s1 -Kazeinat A janë të tretshme në përqëndrime të Ca 2+ deri në 0,4 M dhe në diapazonin e temperatures 1-33 C. Mbi temperaturën 33 C, precipitojnë por treten sërish sapo temperatura bie në 28 C. Prania e α s1- CN A modifikon sjellen e α s1- CN B, kështu që, një përzierje molare ekuivalente e të dy fraksioneve, është e tretshme në përqëndrime të joneve Ca M në temperature 1 C; α s1- CN B precipiton prej përzierjes në 18 C dhe të dyja α s1- CN A dhe B precipitojnë në 33 C. α s1- CN A nuk formon micela normale me κ-cn, por për sa kohë që α s1- CN A gjendet në frekuenca shumë të ulëta, ky anomalitet ka pak ndikim në proçeset e përpunimit të qumështit, por mund të bëhet i rëndësishem nëse rritet si pasojë e praktikave të mbarështrimit. β-kazeinat janë të tretshme në përqëndime të larta të Ca 2+ (0,4M) mbi 18 C, por nën këtë temperature janë shumë të patretshme edhe në përqëndrime të ulëta të Ca 2+ (4mM). β-kazeinat e precipituara në përqëndrime të joneve kalcium treten sërish sapo përzierja të ftohet nën temperaturën 18 C. Temperaturat rreth 20 C janë gjithashtu kritike për polimerizimin e β-kazeinave, i cili varet prej temperaturës dhe mund të lidhet me dy fenomene. β-kazeinat janë të tretshme në çfardo përqëndrimi të joneve Ca 2+ deri edhe në ato përqëndrime ku ndodh kripshmëria. Tretshmëria është proçes, i cili varet nga temperatura dhe ph (jashtë diapazonit të ph ku ndodh precipitimi izoelektrik). κ-kazeinat, jo vetëm që janë të tretëshme në prani të Ca 2+, por kanë edhe aftësinë që të stabilizojnë edhe α s1 -kazeinat, α s2 -kazeinat dhe β-kazeinat ndaj precipitimit me jonet Ca 2+ (Fox, 1998). Qëndrueshmëria 1. Micelat janë të qëndrueshme pothuajse gjatë gjithë proçeseve të cilave u nënshtrohet qumështi (përveç rasteve, që kanë për qëllim destabilizimin e tyre, si p.sh., koagulimi me mpiksës ose acid). Janë shumë të qëndrueshme ndaj temperaturave të larta dhe koagulojnë vetëm mbasi nxehen në 140 C për minuta në ph normal të qumështit. Koagulimi i qumështit në këtë rast nuk vjen thjesht për pasojë të denatyrimit, por nga një sërë ndryshimesh të mëdha që ndodhin kur qumështi i nënshtrohet trajtimit termik në temperatuara kaq të larta, përfshirë uljen e ph, për shkak të pirolizës së laktozës në acide të ndryshme, defosforilimit të kazeinave, copëtimit te κ-kazeinave, denatyrimit të proteinave të hirrës dhe lidhjeve të tyre me micelat e kazeinave, precipitimit të kompleksit të tretshëm të Ca-fosfat në micela dhe rënia e hidratimit. 2. Janë të qëndrueshme dhe kompakte, p.sh., mund të sedimentohen me ultracentrifugim dhe të dhe ridispergohen me anë të një përzierje mesatare. 3. Janë të qëndrueshme gjatë proçesit të homogjenizimit dhe pësojnë ndryshime të lehta në presione të larta (500 MPa). 4. Janë të qëndrueshmë në përqëndrime të larta të [Ca 2+ ], deri në 200 mm, në temperaturë deri në 50 C. 8

18 5. Agregojnë dhe precipitojnë kur çohen në vlerën e ph, që i përket pikës izoelektrike të kazeinave (ph 4.6). Precipitimi në këtë ph është i varur nga temperatura (p.sh., nuk ndodh në temperaturë mbi 58 C dhe në temperatuara të larta, p.sh., 70 o C ndodh në diapazon më të gjërë ph ) dhe ndodh të mos arrihet vlera e ph 4.6 për shkak të humbjes së ngarkesave positive ose negative të rrjetave. 6. Me zvogëlimin e ph të qumështit, kompleksi koloidal calcium-fosfat (CCP) tretet dhe është gjetur i tretur plotësisht në ph 4.9. Me zvogëlimin e përqëndrimit të CCP, vetitë e micelave ndryshojnë, por sërish ruajnë strukturën e tyre edhe pasi largohet 70% e CCP. Largimi i më shumë se 70% të CCP çon në shpërbashkim të micelave në aggregate më të vegjël. 7. Shumë proteinaza katalizojnë hidrolizën e lidheve specifike të κ-kazeinave, si pasojë e të cilave micelat agregojnë ose xhelifikohen në prani të Ca 2+ ose joneve të tjera dyvalente. 8. Micelat e kazeinave destabilizohen me etanol 40% në ph 6.7 dhe me përqëndrime më të ulëta të tij nëse ulen vlerat e ph. 9. Destabilizohen në ngrirje (kriodestabilizimi); gjatë këtij proçesi ulet ph dhe rritet përqëndrimi i joneve [Ca 2+ ] në fazën e pa ngrirë të qumështit Proteinat e hirrës Fraksioni i proteinave të hirrës është grupi i proteinave të qumështit, të cilat ngelen të tretura në serumin e qumështit mbas precipitimit të fraksionit të kazeinave në ph 4.6 (20 C) dhe përfaqësojnë ~20% të proteinave totale të qumështit. Grupet kryesore të proteinave të hirrës janë β-lg, α-la dhe albuminat e serumit të gjakut, përkatësisht 50, 20 dhe 10% të proteinave totale të hirrës. Pjesa e ngelur u takon pjesërisht imunoglobulinave (Ig) dhe gjurmë proteinash të tjera përfshirë edhe enzimat. Proteinat e hirrës janë më heterogjene se grupi i kazeinave. Ndryshe nga kazeinat, ato janë të organizuara në struktura sekondare dhe terciare dhe pjesa më e madhe e tyre janë proteina globulare. β-laktoglobulinat, α-laktoalbuminat, albuminat dhe immunoglobulinat përfaqësojnë më shumë se 95% të proteinave jokazeinike. Nga ky grup prej katër proteinash të hirrës, β-laktoglobulinat dhe α-laktalbuminat sintetizohen nga gjendrat e gjirit, ndërsa dy të tjerat transportohen në këto gjëndra nëpërmjet gjakut (Dalgleish, 1992; Ng-Kwai-Hang, 2002; Fox, 2003; Farrell, 2004). Në ndryshim nga kazeinat, ato janë më të ndjeshme ndaj denatyrimit termik në temperaturë më të larta se 60 C (DeWit & Klarenbeek, 1984). Gjenet e kodimit për β-lg dhe α-la, janë të lokalizuara në kromozomin e 11-të dhe të 15-të, duke justifikuar sekretimin e pavarur të tyre nga kazeinat (Martin, 2002). Proteinat e hirrës përmbajnë sasi të konsiderueshme të mbetjeve të cisteinës, si lidhje të brëndeshme dysulfurore (Fox & McSweeney, 1998). Grupet aktive tiolike (-SH), të ekspozuara ndaj denatyrimit termik të β-lg, formojnë lidhjet dysulfurore me molekualat e tjera të β-lg si edhe me molekulat e κ-cn (Creamer, 2004; Lowe, 2004; Sawyer, 1969). Gjatë biosintezës së laktozës, α- LA është e rëndësishme si një sub-komponent në kompleksin laktozë sintetazë (Ng- Kwai-Hang, 2002). α-la dhe β-lg sintetizohen nga gjendrat e gjirit ndërsa BSA vjen prej gjakut. Imunoglobulinat (Ig) janë proteina komplekse, funksioni i të cilave është të prodhojnë komponimet mbrojtëse në organizëm. 9

19 Përqëndrimi i imunoglobulinave menjëhere mbas lindjes shkon deri në 100 g/l dhe bie në 1 g/l brënda një jave (Hallen, 2008) Veçoritë molekulare të kazeinave dhe formimi i micelave Kazeinat kanë veti të agregohen ndërmjet tyre qoftë në prani ashtu dhe në mungesë të joneve Ca. Në rastin e parë formohen thërmija me dimensione të mëdha, që, kur ulet mjaftueshëm shkalla e hidratimit, precipitojnë. Në rastin e dytë agregimi shkaktohet prej formimit të lidhjeve hidrofobe, të cilat qëndrojnë edhe në origjinën e formimit të submicelave që së bashku me micelat përbëjnë atë që quhet organizimi strukturor i kazeinave të qumështit. Asocijimet me natyrë micelare të kazeinave rrjedhin direkt nga vetitë e tyre molekulare, që i detyrohet shpërndarjes së veçantë të ngarkesave dhe karbohidrateve, eventualisht të pranishme në strukturën primare dhe që përcaktojnë mbi sipërfaqen e kazeinave α s1, β- dhe k zona hidrofobe dhe zona hidrofile, nga të cilat rrjedh karakteri amfilik i këtyre proteinave. Në veçanti, është individualizuar një peptid acid me një përqëndrim të ngarkesave negative, nga prania mbizoteruese e grupeve fosforike dhe karboksile, që orienton perrreth molekulës së tij ujin, që funksionon si dipol dhe krijon kështu një shtresë të hidratuar. Molekulat kazeinike të cilat gjënden në dispersionin koloidal, për shkak të lëvizjes brauniane, bien në kontakt me zonën hidrofobe e cila nuk karakterizohet nga ngarkesa homogjene mbizoteruese. Menjëherë sapo bien në kontakt, molekulat tentojnë të mos largohen nga njëra tjetra si pasojë e formimit të lidhjeve hidrogjenore, por sidomos edhe nga prania e shtresës së hidratuar në pjesën e cila nuk ka kontaktuar, e cila shërben si mbrojtëse e lidhjeve ndërmjet koloidëve; me pjesëmarrjen e më shumë molekulave formohet një asocijim me natyrë micelare. Sipas modelit të propozuar nga Schmidt (fig.1.2), diametri i submicelave përcaktohet nga numri i grupeve hidrofile të kazeinave α s1, β dhe k, mjaftueshëm për tu inkorporuar në pjesën qëndrore të agregatit micelar, pjesës hidrofobike të së njëjtës proteinë. Kazeina α s2, e cila nuk përmban peptid acid, dhe grupet fosforike të shpërndara në mënyrë homogjene në gjithë strukturën primare, marrin pjesë në organizimin submicelar me anë të lidhjeve elektrostatike. Megjithatë, sikurse demonstrohet nga vrojtimi në mikroskop elektronik i përbërjes së fazës koloidale, submicelat janë të asociuara në micela, të cilat në vetvete janë të qëndueshme dhe nuk krijojnë lidhje ndërmjet tyre për aq kohë sa nuk shfaqen fenomene destabilizuese të cilat synojnë të dëmtojnë veprimin ruajtës të kazeinave që shërbejnë si mbrojtës të koloidit. Roli i veçantë si stabilizues i organizimit micelar, që duhet t i atribohet peptidit acid të k-kazeinës, varet nga fakti se hidratimi i sipërfaqeve micelare nga peptidi nuk bazohet kaq mbi orientimin e molekulave bipolare të ujit, por mbi ruajtjen e mbetjes së komponentit glucidik në strukturën primare. Kështu, në mënyrë që micelat të agregojnë, nevojitet largimi i këtij makropeptidi kazeinik i cili mund të arrihet prej veprimit enzimatik të disa proteazave të veçanta, sikurse kimaza, që përdoren në kazeifikimin ose arritjen e pikës izoelektrike në ph 4.6. Në të kundërt, agregimi i submicelave në formimin e micelës i detyrohet pranisë së fosfatit të Ca që lidhet me kazeinat, përmes fosfoserinës, në zonën e siperfaqeve të të njejtës submicele pa mbrojtje nga peptidi acid i k-kazeinës. 10

20 Figura 1.2 Modeli i një submicele (a) dhe e një micele kazeinike të përbërë prej sub micelave dhe CCP (b). CCP vendoset në zonën ndërlidhëse midis submicelave ( nga: Schmidt, 1980). Sipas modelit te Schmidit (fig 1.2), që parashikon zona me hidratim të ndryshëm në siperfaqet e submicelave, përmes lidhjeve me Ca dhe fosfatin e Ca, do të sigurojë formimimin e një shtrese fortësisht të hidratuar mbi sipërfaqen e jashtëme të agregatit të k-kazeinës në rolin e mbrojtësit të qëndrueshmërise së dispersionit koloidal të kazeinës (P.Cabras, A.Martinelli). Në tabelën 1.7 jepet përbërja në përqindje e micelave kazeinike ku kontribuojnë qoftë proteinat ashtu dhe elementet mineralë. Tabela 1.7. Përbërja e lëndës së thatë të micelave të kazeinës Tabela 1.8 Proteinat e qumështit dhe vetitë e tyre 11

21 Modeli i submicelave (Schmidt, 1982) ka evoluar me kohën dhe përfshin si κ-cn e pasuruara ose κ-cn e varfëruara brënda strukturave sub-micelore të micelave. Kompleksi koloidal Ca-fosfat (CCP) dhe bashkëveprimi hidrofobik lidh submicelat me pjesën e pasuruar të κ-cn të vendosura në sipërfaqe. Fundet hidrofile dhe me ngarkesë negative të κ- CN zgjaten prej micelace të hapura dhe poroze, duke formuar shtresa te flokuluara, të cilat nëpërmjet forcave shtytëse sterike dhe elektrostatike, parandalojne agregimin e mëtejshëm të submicelave dhe micelat flokulojnë (Walstra, 1999). Figura 1.3. Modelet e micelave të kazeinave; a) Modeli i submicelave (Walstra,1999), b) Modeli i floktë (Holt & Horne, 1996), a) Modeli i lidhjeve të dyfishta (Horne,1998). 1.5 Lipidet e qumështit Lipidet e gjedhëve, në formën e globulave mikroskopike, gjënden në trajtën e emulsionit vaj/ujë. Funksioni primar i lipideve është të shërbejnë si burim energjie për të sapolindurit. Si përmbajtja e yndyrës në qumësht ashtu edhe përbërja e acideve yndyrore të lipideve ndryshojnë në mënyrë konsiderueshme si rezultat i faktorëve si raca, dieta dhe periudha e laktacionit. Përmbajtja e yndyrës tek racat e lopëve varion nga 3.0 deri në 6.0%, por zakonisht gjëndet në diapazonin %. Ndryshimet në përbërjen e acideve yndyrorë (p.sh, 16:0 dhe 18:1) mund të çojnë në ndryshim të vetive fizike të yndyrës. Këto ndryshime e bëjnë të vështirë krahasimin midis mostrave të ndryshme të yndyrës së qumështit, dhe në rastin ideal krahasimi duhet të bëhet midis racave të lopëve në mes të periudhës së laktacionit dhe në një dietë ushqyerje të ngjashme. Nga këndvështrimi praktik, lipidet e qumështit janë të rëndësishme për vlerat e tyre ushqyese, për ndikimin e tyre mbi vetitë organoleptike të produkteve të qumështit siç janë kremi, gjalpi, gjumështi pluhur dhe djathi. Për shkak të përmbajtjes të një numri të madh të acideve yndyrore, buketi i yndyrnave të qumështit është më i mirë në krahasim me yndyrnat e tjera. Në disa produkte apo proçese, acidet yndyrore shërbejnë si prekursor të disa komponimeve të buketit siç janë metil ketonet dhe laktonet. Por për fat të keq shërbejnë edhe si prekursor të disa komponimeve që dëmtojnë buketin (rancidimin hidrolitik dhe oksidativ) dhe si tretës i komponimeve të ndodhura në ambjent të cilat dëmtojnë buketin. Lipidet e qumështit të gjedhëve janë të ngjashme me lipidet e qumështeve të specieve të tjerë dhe përbëhen në pjesën më të madhe nga Triacilglicerole, gjithsesi, gjenden në sasi të vogla edhe diacilglicerole, monoacilgliverole, acide yndyrore të 12

22 patretshme, phospholipide dhe sterole. Sasira gjurmë të vitaminave të tretshme në yndyrë, β-karotene dhe komponime të cilët ndihmojnë tretjen e yndyrës (Tab 1.9) ( Fox, 2006). Tabela 1.9 Klasat kryesore të lipideve në qumësht Për shumë vjet vlera ekonomike e qumështit është bazuar kryesisht ose totalisht në përmbajtjen yndyrore të tij, i cili është ende i vërtet në disa raste. Kjo praktitkë është e kënaqshme kur qumështi përdoret për prodhim gjalpi. Ndoshta për shkak të idesë se qumështi paguhet për përmbajtjen e yndyrës, metodat analitike për përcaktimin e saj janë zhvilluar më herrët se metodat analitike për përcaktimin e proteinave dhe laktozës. Gjithashtu për shkak të vlerës ekonomike ka pasur një presion nga tregu për të përmirësuar gjenetikisht racat e lopëve për prodhim qumështi me përmbajtje të lartë yndyrë ( Fox, 1998) Faktorët të cilët ndikojnë përmbajtjen e yndyrës tek qumështet e gjedhit Qumështet e gjedhëve përmbajnë 3.5% yndyrë, por niveli i saj ndryshon nga disa faktorë ku përfshihen: raca, individualiteti i kafshës, periudha e laktacionit, sezoni, gjëndja ushqimore, lloji i ushqimit, shëndeti dhe mosha e kafshës, intervalet ndërmjet mjeljeve dhe pikat ku është marrë mostra gjatë mjeljes. Për racat e zakonshme Europiane, qumështet e racës të lopës Xhersej kanë përmbajtje të lartë të yndyrës ndërsa qumështet e racave Holstein/Friesians kanë nivelet më të ulëta të përmbajtjes së yndyrës (Figura 1.5). Të dhënat e Figurës 1.4 tregojnë një diapazon të gjërë të përmbajtjes së yndyrës për çdo mostër të çdo individi lope. Figura 1.4 Diapazoni i përmbajtjes së yndyrës në qumështet e katër racave të lopës (nga Jenness dhe Patton, 1959). 13

23 Përmbajtja e yndyrës zvogëlohet gjatë 4-6 javëve të para mbas lindjes dhe rritet në mënyrë konstante gjatë periudhës së ngelur të laktacionit, sidomos në fund të tij (figura 1.5). Për çdo grup popullatash përmbajtja e yndyrës është më e lartë në dimër dhe më e ulët në verë për shkak të efektit të temperaturës së ambjentit. Për çdo indidivid në veçanti përmbajtja e yndyrës zvogëlohet me 0,2% mbas një periudhe tipike prodhimtarie (rreth pesë periudha laktacioni). Në praktikë ky fakt nuk ka ndonjë lloj efekti pasi tufat përbëhen nga kafshë të moshave të ndryshme. Përqëndrimi i yndyrës (dhe e gjithë përbërësve specifik të qumështit) bie në mënyrë të ndjeshme kur kafsha është e sëmurë me infeksionin e mastitit, për shkak të dëmtimit të aftësisë për tu sintetizuar nga indet e gjirit. Ndikimi duket shumë qartë në rastet e mastitit klinik por ndihet më pak për rastet e infeksioneve subklinike. Prodhimtaria e qumështit mund të reduktohet me nënushqyerje por përqëndrimi i yndyrës zakonisht rritet, me një ndikim të vogël në sasinë e yndyrës së prodhuar. Dietat e varfra ushqimore kanë ndikim në përmbajtjen e yndyrës por jo në prodhimtarinë e qumështit. Ripërtypësit sintetizojnë yndyrën e qumështit kryesisht prej prekursorve të karbohidrateve; shtimi i yndyrës në dietat ushqimore shoqërohet me rritjen e prodhimtarisë së qumështit dhe yndyrës por me një efekt të vogël të përmbajtjes së kësaj të fundit. Ushqyerja me vaj peshku ( p.sh vaj prej mëlçisë së peshkut Cod, rrit përqëndrimet e vitaminave A dhe D) shkakton një rrënie prej 25% te përqëndrimit të yndyrës në qumësht, kjo për shkak të nivelit të lartë acideve yndyrore të patretura ( ky efekt eleminohet me hidrogjenin), megjithatë vajrat e disa llojeve të tjera të peshkut nuk shkaktojnë këtë lloj ndikimi. Figura 1.5 Ndryshimi në përqëndrim i laktozës ( ), yndyrës ( ), dhe proteinave ( ) në qumështet e gjedhëve gjatë laktacionit. 14

24 2.1 Koagulimi enzimatik i qumështit KAPITULLI II VETITË KOAGULUESE TË QUMËSHTIT Koagulimi enzimatik i qumështit përfshin modifikimin e micelave të kazeinave nëpërmjet proteolizës së limituar të proteinazave të përzgjedhura të quajtura mullëz, ndjekur nga agregimi i induktuar me jone calcium të micelave të modifikuara nga mullëza: Globulat e yndyrës përfshihen mekanikisht brënda strukturave të xhelit, por nuk marrin pjesë në formimin e matricave të tij. Micelat e kazeinave stabilizohen prej κ-kazeinave të cilat përfaqsojnë 12-15% të përmbajtjes totale të kazeinave dhe që zakonisht pozicionohen në sipërfaqe të micelave në mënyrë që fundet e tyre hidrofobike të bashkëveprojnë me kazeinat e ndjeshme ndaj kalciumit α s1, α s2 dhe β-kazeinat, ndërkohë që fundet hidrofilike të tyre depërtojnë në hapsirën ujore përreth, duke stabilizuar micelat nëpërmjet ngarkesave negative të sipërfaqes dhe stabilizimit sterik. Që nga viti 1956, kur u izoluan për herë të parë, është parë se κ-kazeinat janë kazeinat e vetme të cilat hidrolizohen nëpërmjet koagulimit të qumështit me mpiksës (mullëz) dhe hidroliza ndodh specifikisht mbi lidhjet Phe 105 -Met 106, duke prodhuar para-κ-kazeinat (κkazeina f 1-105) dhe makropeptide (f , të quajtura gjithashtu glikomakropeptide, pasi ato përmbajnë pjesën më të madhe ose të gjitha grupet sheqerore të lidhura tek κ- kazeinat) (Figura 2.1). Pjesa hidrofilike e makropeptideve difuzon në terrenin rrethues ndërkohë që para-κ-kazeinat qëndrojnë të lidhura me mbështjelljen e micelave (makropeptidet përfaqesojnë 30% të κ-kazeinave, d.m.th., 4,5% të sasisë së përgjithshme të kazeinës); kjo humbje e pashmangshme duhet marrë në konsideratë në përllogaritjet e prodhimit të djathit. Largimi i makropeptideve prej sipërfaqes së micelave të kazeinave redukton potencialin zeta të tyre nga -20 në -10 mv dhe largon shtresën stabilizuese sterike. Koagulimi i qumështit është proçes i komplikuar dhe i ndikuar nga shumë faktorë, i cili mund të ndahet në dy faza: 1) faza primare (hidroliza enzimatike), 2) faza sekondare (agregimi). Megjithatë këto dy faza mbivendosen në një kohë të gjatë gjatë formimit të djathit. Proteoliza e κ-kazeinave është faza e parë e koagulimit me mpiksësa. Gjatë kësaj faze ndodh ndarja e kazeinës prej mpiksësit në para-κ-cn dhe micelat e modifikuara bëhen të agregueshme (Wlstra, 1990). Mbivendosja në fazën e dytë të agregimit ndodh (në kushte normale ph dhe përmbajtje të proteinës) kur rreth 85% e κ-kazeinave të përgjithshme janë hidrolizuar, dhe proçesi i agregimit të micelave të modifikuara fillon. Qëndrueshmëria koloidale e micelave reduktohet në një masë të tillë saqë koagulimi ndodh në temperatura më të larta se 20 C (temperatura 30 C përdoret zakonisht në 15

25 prodhimin e djathit). Jonet calcium luajnë rol domethënës në koagulimin e kombinuar të micelave (pavarësisht lidhjes së joneve Ca 2+ nga kazeinat ky proçes nuk ndikohet nga shtimi i preparatit mpiksës dhe mpiksjes) ( Fox, 1998; Vallas, 2013). 2.2 Mpiksësit Figura 2.1 Sekuencat e aminoacideve të κ-kazeinës, tregohet këputja e lidhjes prej kimozinës ( ); oligosaharidet gjenden të lidhura tek disa ose tek të gjitha mbetjet e treoninës të treguara me shkronja të pjerrëta ( Nga : Fox, 1998). Mpiksësi tradicional i përdorur për mpiksjen e qumështit në prodhimin e shumë lloje djathi është ekstraktuar prej stomakut të viçave të rinj, qengjave ose kecave me NaCl 15%. Proteinaza kryesore e këtyrë lloj mpiksësave është kimozina, dhe rreth 10% e aktivitetit koagulues të mullzës përfaqesohet nga pepsinat (Andrén, 2002). Me mplakjen e kafshës sekretimi i kimozinës bie, ndërkohë që i pepsinës rritet. Sikurse edhe pepsina, kimozina është një aspartil (acid) proteinazë, e cila përmban dy mbetje të domosdoshme aspartil në pjesën active të tij dhe të vendosura në një nga hapjet e molekulave globulare (masa molekulare - 36 kda). PH-i optimal për proteolizën e kimozinës është rreth 4 ndryshe nga pepsina, e cila e ka ph 2. Për shkak të rritjes së prodhimtarisë së djathit, furnizimi me stomaqe viçash të rinj dhe me mullëz viçi ka qënë i papërshtatshëm për vite me rradhë. Kjo çoi në kërkimin për një zëvëndësues të përshtatshëm. Egzistojnë shumë proteinaza të afta për të koaguluar qumështin, por ato kanë aktivitet shumë të lartë proteolitik lidhur me koagulimin e qumështit, gjë e cila do të çonte në rrënien e rendimentit në djathë (për shkak të proteolizës së zgjatur dhe jospecifike dhe hapjes së peptideve në hirrë), si dhe shfaqin difekte në buketin dhe shijen e djathrave të maturuar. Si zëvendësues të mullëzës përdoren gjashtë proteinaza: pepsina nga derri, gjedhët dhe pulat, si dhe proteinazat acide të ekstraktuara nga Rhizomucor miehei, R. pusillus dhe Cryphonectria parasitica. Pepsinat e ekstraktuara prej pulave janë mjaft proteolitike dhe përdoren gjërësisht vetëm në izrael (për arësye fetare). Pepsinat e ekstraktuara prej derrit janë përdorur deri rreth vjet më parë kryesisht në përzierje me mullzën. Por, kjo pepsinë është tepër e ndjeshme ndaj denatyrimit në vlera të ph-it nën 6 dhe mund të denatyrohet edhe gjatë bërjes së djathit, duke çuar në proteoliza, të cilat do të dëmtonin djathin gjatë maturimit. Pepsina e ekstraktuar prej gjedhëve është mjaft efektive dhe mullëzat komerçiale përmbajnë deri në 50% pepsinë gjedhi. Proteinazat e ekstraktuara prej Rhizomucor miehei, të përdorura sot gjërësisht si mpiksës mikrobial, japin rezultate mjaft të kënaqëshme. Proteinazat prej Cryphonectria parasitica janë më pak të 16

26 përshtatshme dhe përdoren vetëm për djathrat e trajtuar në temperatura shumë të larta, në të cilat ndodh denatyrim i gjërë i lëndës mpiksëse, p.sh., lloji i djathit Suedez. Gjene të kimozinës të ekstraktuar prej stomakut janë klonuar tek M.O Kluyveromyces marxianus var. lactis, Aspergillus niger dhe E. coli. Kimozina mikrobiale e klonuar ka dhënë rezultate shumë të mira në disa lloje djathi dhe përdoret gjërësisht në disa vënde, ndërkohë që në disa të tjera nuk është lejuar përdorimi i saj. Veçanërisht përdoret në djathrat vegjetarian. Gjenet e proteinazave nga R. miehei janë klonuar tek A. oryzae dhe produkti i përftuar gjëndet komerçialisht me emrin Marzyme GM (Texel, Stockport, UK) dhe raportohet se është koagulant tepër efektiv (Fox 1998). Shumë autorë bien dakord me faktin se përqëndrimi i preparatit mpiksës nuk ndikon sinerezën (Sammisetal, 1910;Wurster, 1934; Stoll, 1966; Lelievre, 1977). Të tjerë kanë gjetur se përqëndrime më të larta të mpiksësit japin një rritje të lehtë (Gyr,1944; Kammerlehner,1974; Lelievre dhe Creamer,1978; Kaytanlietal,1994) ose rrënie (Kovalenko dhe Bocharova,1973) të sinerezës, ose është mbajtur një përqëndrim optimal (Weber, 1984). Preparati me të cilin koagulohet qumështi (kimozinë ose pepsinë) nuk ndikon proçesin e sinerezës (Andersson dhe Andren, 1990). Mpiksja me enzima proteolitike nga Rhizomucormiehei ose Gyphonectria parasitica mund të shkaktojë rënie të shpejtësisë, por edhe shpejtësia e forcimit të brumit do të jetë më e vogël. Kështu, nëse pritet 45 minuta në vend të 30 minutave nga shtimi i mpiksësit, proçesi do të zhvillohet normalisht (Gouda dhe El-Shabrawy, 1987). 2.3 Koagulimi i kombinuar i micelave Koagulimi enzimatik është proçesi i modifikimit të micelave si rezultat i hidrolizës së limituar të kazeinave nga mpikësi, e ndjekur prej agregimit të kombinuar të micelave me jonet kalcium. Kimozina është komponenti më i madh dhe më aktiv i mpiksësave veçanërisht në këputjen e lidhjes Phe105-Met106 të peptideve të κ-kazeinës. Koagulimi i kombinuar me kimozinë i qumështit mund të përshkruhet në tre faza. Gjatë fazës së parë ndodh hidroliza e κ-kazeinave në para-κ-kazeinë dhe CMP (gliko-makro-peptide), pjesa hidrofilike e CMP lëshohet në hirrë. Kjo shkakton humbje të grupeve të ngarkesave negative dhe zvogëlon stabilizimin sterik (Senge, 1997). Kur përafërsisht 70 % e κ-cn janë hidrolizuar (Walstra, 2006), qëndrueshmëria koloidale e micelave reduktohet dhe spontanisht fillon faza e dytë e proçesit të agregimit. Xheli formohet si një zinxhir molekulash të ndërlidhura mes tyre nëpërmjet lidhjeve hidrofobike, duke formuar kështu rrjeta tredimensionale, e shoqëruar me një proçes ngurtësimi përmes kryqëzimit të lidhjeve me jonet calcium (Hallen, 2008). Xhelifikimi shoqërohet me rritje të shpejtë të viskozitetit (η) (figura 2.2). Në fazën e tretë ndodh proçesi i lëshimit të hirrës nga rrjetat e kazeinës nëpërmjet sinerezës. Koagulimi mund të fillojë edhe në nivele më të ulëta të hidrolizës së κ-kazeinave nëse rritet temperatura, ulet ph-i ose rritet përqëndrimi i joneve Ca 2+. Jonet Ca 2+ janë të rëndësishëm por kalciumi i lidhur me kazeinën nuk ndikon proçesin e mpiksjes, ndërsa reduktimi i kompleksit koloidal Ca-fosfat (CCP) me 20% parandalon koagulimin. 17

27 Figura 2.2 Paraqitja skematike e koagulimit me mullëz. (a) Micelat e kazeinës me pikat e atakimit të κ- kazeinës nga kimozina (C); (b) micelat pjesërisht të zhveshura të κ-kazeinës; (c) zgjatja e zhveshjes së micelave në proçesin e koagulimit; (d) lëshimi i makropeptideve ( ) dhe ndryshimet e viskozitetit relativ ( ) gjatë proçesit të koagulimit. Ndërveprimi hidrofobik i cili bëhet dominant pas reduktimit të ngarkesave të sipërfaqes dhe qëndrueshmërisë sterike për shkak të hidrolizimit të κ-kazeinave, është përgjegjës për koagulimin (koaguli është i tretshëm në ure). Influencat negative të fortësisë jonike mbi koagulimin tregojnë se edhe forcat e ndërveprimit elektrostatik janë të përfshira në këtë proçes. Është pohuar se ph-i nuk ka asnjë ndikim në fazën e dytë koagulimit, pohim i cili të suprizon disi për vetë faktin se me uljen e ph-it reduktohen ngarkesat e micelave dhe koagulimi ndodh më me lehtësi. Koagulimi është një proçes i ndjeshëm nga temperatura dhe nuk ndodh nën temperaturën 18 o C (Fox, 1998). 2.4 Koagulimi acid Gjatë koagulimit në mjedis acid të qumështit, micelat e kazeinës modifikohen me uljen e ph (Lucey & Singh, 1997). Kjo çon në shpërbërjen e kompleksit koloidal Cafosfat (CCP), ngarkesat negative të micelave të kazeinave neutralizohen dhe agregimi ndodh për shkak të arritjes së pikës izoelektrike të micelave të kazeinës (ph 4.6), duke formuar një rrjetë poroze agregatësh të lidhur me njëri-tjetrin. Qumështet e përdorura në prodhimin e produkteve të fermentuara të qumështit zakonisht i nënshtrohen trajtimit termik (në 90 C, 5-10 minuta), me një efekt të ndjeshëm mbi produktin përfundimtar. Mbi temperaturën 60 C proteinat e hirrës denatyrohen (kryesisht β-lg), të cilat nëpërmjet lidhjeve dysulfurore të tyre lidhen me κ-cn në micelat e kazeinës (McKenzie, 1971; Sawyer, 1969) ose prej agregateve të tretur (Guyomarch, 2003; Haque & Kinsella, 1988). Ky proçes shoqërohet me rritjen e fortësisë së brumit (Dannenberg & Kessler, 1988) si pasojë e rritjes së numrit dhe fortësisë së lidhjeve në xhelin acid, si dhe të bashkëveprimit të proteinave të denatyruara të hirrës me micelat e kazeinës (Lucey & Singh, 1997). Gjithashtu përqëndrimi i proteinave në rrjetat e xhelit do të rritet për shkak të pjesëmarjes aktive të proteinave të denatyruara të hirrës në strukturat e formuara (Hallen, 2008). Prodhimi i acidit është një faktor kyç në të gjithë prodhimin e të gjithë llojeve të djathit gjatë së cilës ph-i ulet deri afërsisht 5 (±0.3, në varësi të llojit) brënda një harku 18

28 kohor 5-20 orësh dhe një shpejtësi e cila varet nga lloji (Figure 2.3). Acidifikimi zakonisht arrihet nëpërmjet fermentimit bakterial të laktozës në acid laktik, gjithashtu në disa raste, p.sh., në prodhimin e Mozzarelës përdoret edhe acidogjeni, glukonik acid-δlaktoni i vetëm ose i kombinuar me acid. Figura 2.3 Profili i ph gjatë prodhimit të djathit Cheddar. Tradicionalisht, prodhuesit e djathit janë mbështetur tek mikroflora autoktone e qumështit për fermentimin e laktozës, ashtu siç ndodh ende në prodhimin e disa djathrave artizanalë. Megjithatë mikroflora autoktone ndryshon dhe nuk mund të ruajë të njëjtën shpejtësi acidifikimi dhe cilësi të djathit. Për një kohë të gjatë janë përdorur kulturat Slop-back ose kulturat e hirrës (Startera: hirrë e marrë nga bërja e djathit të një dite më parë si inokulat për qumështin e së nesërmes) dhe vazhdojnë të përdoren në prodhimin e disa djathrave të njohur si Parmigiano-Reggiano dhe Comte. Gjithsesi kultura të pastra janë përzgjedhur për prodhimin e djathit Cheddar dhe djathit Hollandez për të paktën 80 vjet dhe janë bërë në mënyrë progressive më të rafinueshëm përgjatë viteve. Kulturat nga një lloj mikroorganizmi janë përdorur për herë të parë në Zelandën e re në vitin 1930 si pjesë e një programi për kontrollin e bakteriofagëve. Kulturat e fagëve të përzgjedhur përdoren sot gjërësisht në prodhimin e djathit Cheddar; sigurisht duke ndjekur një tjetër protokoll, si dhe për llojet e djathit Hollandez dhe Suedez. Anëtare të gjenerates së tretë janë përdorur si kultura starter për prodhimin e djathit. Për djathra të cilët piqen në temperature nën 39 o C si starter janë përdodrur specie Lactococcus, zakonisht Lc. lactis ssp. cremoris, p.sh., familjet e djathrave Cheddar, Hollandez, Blu, me sipërfaqe majaje dhe sipërfaqe me njolla. Për djathrat e përgatitur në temperature të lartë janë përdorur kultura termofilike të Lactobacillus të vetme (p.sh Parmesan) ose te kombinuar me Streptococcus saliuarius ssp. therrnophilus (p.sh në shumë lloje të djathit Suedez dhe Mozzarella). Kultura startet të Leuconostoc spp. janë përdorur në prodhimin e disa lloje djathrash, p.sh., djathi hollandez, megjithatë funksioni i saj është të prodhojë diacetil dhe CO 2 nga citrate në vend të prodhimit të acidit. Funksioni kryesor i kulturave starter në djathë është prodhimi i acidit laktik në një sasi të parashikuar dhe të besueshme. Shumica e kulturave starter janë homofermentative dhe prodhojnë vetëm acid laktik, zakonisht izomerët-l të specieve Leuconostoc janë heterofermentuese (Fox, 1998). Prodhimi i acidit luan rol kryesor në prodhimin e djathit: Kontrollon dhe parandalon rritjen e baktereve ndotëse dhe patogjene. Ndikon aktivitetin mpiksës gjatë koagulimit dhe ruan aktivitetin e mpiksësit në brumin e djathit. Tret Ca-koloidal dhe ndikon në cilësinë e djathit, acidifikimi i 19

29 shpejtë do të çonte në uljen e përmbajtjes së kalciumit në djathë e për pasojë djathi do të thermohej (p.sh., Cheshire) dhe e kundërta (p.sh., Emmental). Ndihmon sinerezën dhe ndikon në përbërjen e djathit. Ndikon aktivetetin e enzimave gjatë maturimit dhe cilësinë e djahtit. 2.5 Matja e koagulimit të qumështit Për matjen e aftësisë koaguluese të qumështit janë përdorur shumë principe, disa prej tyre masin koagulimin duke kombinuar fazën e parë dhe fazën e dytë, ndërsa të tjera monitorojnë hidrolizën e κ-kazeinave. Metoda më e thjeshtë, është matja e kohës së harxhuar nga momenti i shtimit të një sasie të caktuar të mpiksësi të holluar në mostrën e qumështit në temperaturë të kontrolluar në 30 o C në banjo mari. Nëse do të përcaktohet aktiviteti koagulues i mpiksësit duhet të përdoret qumësht reference, p.sh., mund të përdoret qumësht pluhur i përgatitur me 0.01 % CaCl dhe me ph të regulluar 6.5. Nëse do të përcaktohet aftësia koaguluese e qumështit, ph i tij mund të rregullohet ose jo në një vlerë të caktuar standarte. Pika e koagulimit mund të matet duke vendosur mostrën e qumështit në një shishe ose epruvetë, e cila rrotulohet në një banjo marri, lëngu i qumështit krijon një shtresë të hollë në brendësi të epruvetës, ku proteinat e flokuluara formojnë koagulat. Disa metoda të cilat përdorin këtë princip janë përshkruar si vijon. Faza e parë e proçesit të koagulimit përshkruhet nga parametri i quajtur koha e koagulimit (RCT), e cila përfaqson kohën nga shtimi i preparatit enzimatik deri në fillimin e koagulimit. Koha e koagulimit (RCT) karakterizon fazën enzimatike të proçesit të koagulimit dhe forcimi i brumit përshkruhet prej fazës së agregimit. Për të vlerësuar efiçencën e fazës së dytë të koagulimit janë përdorur parametra të ndyshëm mbi shpejtësinë e koagulimit si: shpejtësia e forcimit të koagulatit, K20 në minuta, që përfaqëson kohën për të arritur një fortësi (konsistencë) të koagulatit (xhelit) standarde, të lidhur me një fortësi (konsistencë) të përshtatshme për prerje, të njëvlershme me një largësi 20 mm ndërmjet dy degëve të parabolës së rezultatit të shprehur grafikisht në Formagraf (McMahon and Brown, 1982, Delacroix-Buchet, 1984), zëvendësuar në Optigraf (S 6,5) me një njëvleres (ekuivalent) të konsistencës standarde prej 6,5V (A.P.L. Martins). konsistenca (fortësia) e koagulatit A20 dhe A30 në volt, shpreh gjeresinë midis dy krahëve të parabolës 20 dhe 30 minuta mbas shtimit te mpiksësit ose mbas kohës së koagulimit R. Metoda të ndryshme të përdorura për përcaktimin e parametrave të koagulimit bazohen në ndryshimet fiziko-kimike, që pëson qumështi gjatë koagulimit me mpiksës, p.sh., hidroliza e agregateve të κ-kazeinave, ndryshimet që pësojnë micelat e kazeinave mbas shtimit të preparatit mpiksës, ndryshimet në viskozitet dhe elasticitet (Auldist, 2001; O Callaghan, 2002; Judu, 2008; Vallas, 2013). 20

30 Për matjen e koagulimit të qumështit në studime të ndryshme janë përdorur pajisje si: matësa të kompjuterizuar të mpiksjes (Ikonen, 2004; Cassandro, 2008; Cecchinato, 2011; Dal Zotto, 2008; Pretto, 2013), Bohlin VOR reometër (Wedholm, 2006; Hallen, 2007) dhe ReoRox4 reometër (Frederiksen, 2011a,b; Jensen, 2012a,b). Formagrafi (McMahon dhe Brown, 1982; Ikonen, 1999; Malacarne, 2006; Joudu, 2007,2008) është i pari instrument mekanik, i cili është përdorur gjërësisht. Principi i matjes të këtij instrumenti konsiston në ruajtjen e oshilacioneve, që krijohen për shkak të krijimit të një fushe elektromagnetike prej lëvizjes së lopatave të vogla prej çeliku të zhytura në mostrën e qumështit, i cili është duke koaguluar. Sistemi mat ndryshimet në fushën elektromagnetike të shkaktuara nga koagulimi i qumështit. Analiza prodhon një diagramë, që siç është raportuar nga Ikonen (2000), shpreh fortësinë e brumit në milimetra. (Figura 2.4) Figura 2.4 (a) Paraqitja skematike e aparatit Formagraf të përdorur për matjen e vetive koaguluese të qumështit,* pikat e proçesit të koagulimit, r- koha e koagulimit, k 20 koha e nevojshme nga koha e koagulimit për të arritur distance 20 mm midis dy krahëve të parabolës, a 30 fortësia e brumit 30 minuta mbas shtimit të mpiksësit (kohë, kur zakonisht brumi është prerë në proçesin e prodhimit të djathit). Matjet me Optigraph (Harzia, 2012; Leitner, 2006), nuk bazohen në vetitë reologjike të qumështit, por tek një sinjal optik me teknikën (NIR). Gjatë koagulimit drita e emetuar përmes qumështit dobësohet gradualisht për shkak të ndryshimeve strukturore që pësojnë micelat e kazeinës (CN). Optigrafi llogarit parametrat e koagulimit (kohën e koagulimit, konsistencën e brumit (xhelit), dhe shpejtësinë e agregimit (forcimit)), duke ju referuar të dhënave specifike të ekstraktuara në kohë reale prej informacionit (Optigraph User s Manual) dhe e shpreh vlerën e konsistencës në volt ( Vallas., 2013). Për klasifikimin e qumështeve lidhur më aftësisnë e tyre koaguluese egzistojnë kritere të ndryshme. Pavarësisht kësaj qumështet me veti të mira koaguluese shprehin kohë të shkurtër koagulimi (RCT), formojnë brumë me konsistencë të lartë (E30 > 20 mm, 6.5 V) dhe rendiment më të lartë në djathë. Qumështet të cilët nuk arrijnë një fortësi të përshtatshme për prerja E30 < 20 mm (6.5 volt në rastin e Optigrafit), klasifikohen si qumësht me veti koaguluese të varfëra (Figura 2.5b). Në prodhimin tregtar të djathit një koagulim i një qumështi të tillë nuk do të arrinte fortësinë e kërkuar për një prerje të brumit. Për mostrat që nuk koagulojnë, regjistrohet vlera e forcimit të brumit zero (E30 = 0 mm) dhe këto mostra klasifikohen si qumësht që nuk koagulon (Figure 2.5c) (Joudu, 21

31 2008). Për testimin me Optigraf (I), përcaktimi i kohës së koagulimit të mpiksësit (R) bazohet në derivimin maksimal të sinjalit. Për të përcaktuar fortësinë e brumit, përdoret sinjali i Optigrafit (A30, ne volt) 30 minuta pas shtimit të mpiksësit ose mbas fillimit të koagulimit. Përmirësimi i koagulimit të qumështit duhet të jetë avantazh ekonomik për industritë e përpunimit të qumështit. Krahas matjes direkte, koagulimi i qumështit është matur me instrumenta të ndryshëm të bazuar në metodat optike, termike, mekanike, vibruese të shqyrtuara nga O Callaghan (2002) dhe Lucey (2002a). Figura 2.5 Diagramat e marra nga formagrafi për: a qumështe me veti të mirra koagulimi, b qumështe me veti të dobëta koaguluese c qumështe të cilët nuk koagulojnë dhe tre parametrat e RCT koha e koagulimit, K20 shpejtësia e koagulimit dhe E30 konsistenca e xhelit mbas 30 minutash. Judu (2008) studioi lidhjen ndërmjet konsistencës të matur me Optigraf dhe Formagraf duke aplikuar ekuacione të ndryshme regresi, linear, linear në zero dhe polinomial. Përafrimi më i mirë ndërmjet dy teknikave të matjes është arritur nëpërmjet modelit polinomial si më poshtë. E30 = A A (r = 0.962) Figura 2.6 Lidhja ndermjet matjeve të konsistencës së kryera me Optigraf d h e Formagraf ( ) (linear (- - -), linear në zero ( ), dhe kuadratik ( ) (Judu, 2008). 2.6 Ndikimi i përbërjes së qumështit mbi vetitë e koagulimit Qumështet e pakoagulueshëm dhe me koagulim të dobët Raportet për qumështe me koagulim të dobët dhe të pa koagulueshëm ndryshojnë mes popullatave të marra në studim. Tyriseva (2008) konstatoi se 30% e lopëve të racës Finnish Ayrshire dhe 12% Holstein Friesian prodhojnë qumështë me veti të dobëta koaguluese (PC) dhe rreth 10% e lopëve të racës Finnish Ayrshire dhe 1% të racës Holstein Friesian prodhojnë qumësht të pakoagulueshëm (NC). Raportet për qumështe 22

32 me koagulim të dobët dhe të pakoagulueshëm ishin respektivisht 28% dhe 3%, në studime të kryera në lopë të racave Swedish Red-and-White, Holstein Suedez dhe Danez të kryera nga Wedholm (2008). Joudu (2008) reportoi se 14 deri 16% e mostrave ishin me veti koaguluese të dobëta dhe 3 deri 6% mostra qumështi të pakoagulueshëm në një studim të kryer mbi racat e kafshëve në Estoni (Holstein Estonian, Holsteini i kuq). Raporti për qumështe të pakoagulueshëm për popullatat e racave të lopëve në Itali ishte 4% për Brown Swiss (Cecchinato, 2009), 6.3% për Simmental (Bonfatti, 2010a) dhe 9.7% për lopët Holstein Friesian (Cassandro, 2008). Sipas Frederiksen (2011a), shpërndarja e qumështeve të pakoagulueshëm ishte 3% dhe e qumështeve me veti të dobëta koaguluese ishte 20% për racat Daneze (Xhersej, Danish Red dhe Danish Holstein Friesian). Këto krahasime janë disi arbitrare, për shkak të ndryshimeve në proçedurat dhe pajisjet e matjes dhe diferencave në klasifikimet për qumështe me veti të dobëta koaguluese. Pavarësisht kësaj ato japin një pasqyrë të përgjithshme mbi ndryshueshmërinë fenotipike të vetive koaguluese të qumështit të popullatave të ndryshme të lopëve të marra në studim në klasa diskrete. Qumështet të cilët nuk koagulojnë në prani të kazeinës kanë tërhequr vëmëndjen e studiuesve që nga viti 1920 (Cassandro, 2008; Claesson, 1965; Comin, 2008; Ikonen, 1999; Ikonen, 2004; Jõudu, 2007; Wedholm, 2006). Shkaqet e qumështeve të pakoagulueshëm (NC) nuk janë kuptuar ende plotësisht, kryesisht për shkak të strukturës ende të papërcaktuar të micelave të kazeinave dhe kompleksitetit të proçesit të koagulimit, si dhe të një numëri të madh faktorësh që e kontrollojnë atë. Tashmë dihet se për qumështet e lopës kjo dukuri ndodh në periudhën e hershme të laktacionit (Flüeler, 1978; Okigbo, 1985c) ose tek kafshët të cilat janë të sëmura me mastit (Koestler, 1925; Okigbo, 1985a). Dukuria nuk mund të shpjegohet plotësisht me faktorët mjedisorë dhe është vënë re se është e përhapur edhe tek lopët e shëndetshme në mes të periudhës së laktacionit (Ikonen, 2004; Tyrisevä, 2003). Deri tani janë identifikuar 2 gjene, të cilët lidhen me qumështet e pakoagulueshëm (NC) (Tyrisevä, 2008). Pavarësisht dispozitës gjenetike për të prodhuar qumësht të pakoagulueshëm, nuk mund të përjashtohet ndikimi domethënës i faktorëve mjedisorë. Është vënë rë se shtimi i kalciumit mund të përmirësoje vetitë koaguluese të këtyre qumështeve të pakoagulueshëm (van Hooydonk, 1986), padyshim jo në nivelet e qumështeve me veti të mira koagulimi (Okigbo, 1985b) Ndikimi i parametrave fiziko-kimike në vetitë koaguluese të qumështit Përbërësit kryesorë dhe faktorë të proçesit të cilët ndikojnë vetitë e koagulimit janë përshkruar nga Lucey (2002b), përfshirë temperaturën, përqëndrimin e enzimës, trajtimin termik të qumështit, kalciumin, NaCl, përmbajtjen e lendës së ngurtë dhe ph-i e qumështit. Ndikimi i përmbajtjes karakteristike të qumështit siç është yndyra, proteina, përmbajtja e kalciumit dhe fosforit mbi vetitë koaguluese të qumështit janë studiuar nga McMahon (1984), Okigbo (1985a), Joudu (2008), Hallen (2010) and Jensen (2012b). PH i qumështit është një ndër faktorët kryesorë, i cili ndikon kohën e koagulimit dhe fortësinë e brumit sipas studimeve të kryera nga Okigbo (1985b). Nga shumë studime të kryera vlera të ulëta të ph janë shoqëruar me veti të kënaqshme koaguluese (Ikonen, 1997; Tyriseva, 2003; Ikonen, 2004; Cassandro, 2008). Gjithashtu përmbajtja e proteinës 23

33 totale ndikon vetitë koaguluese të qumështit. Okigbo (1985b) dhe Hallen (2007) gjetën se përmbajtja e përgjithshme e proteinave të qumështit ndikon pozitivisht mbi vetitë koaguluese të qumështit dhe rrit fortësinë e brumit, ndërkohë që studimet e kryera nga Ikonen (2004) nuk kanë gjetur lidhje ndërmjet përmbajtjes së proteinave dhe vetive të koagulimit. Një lidhje e moderuar mbi fortësinë e brumit është raportuar nga Cassandro (2008). Kështu që përdorimi i përmbajtjes së përgjithshme të proteinës si një indikator për vetitë koaguluese të qumështit është i kufizuar. Përbërja e proteinës më shumë sesa përmbajtja e proteinave totale apo kazeinave totale, është e rendësishme në koagulimin e qumështit (Hallen, 2008). Sipas Wedholm (2006), vetitë koaguluese të qumështit varen nga përbërja e kazeinave dhe numri i kazeinave (d.m.th. raporti i kazeinave me proteinat totale) janë tepër të rëndësishme për transferimin e proteinave nga qumështi në djathë (Vallas.,2013). Tabelta 2.1 Faktorët kryesorë të cilët ndikojnë kohën e koagulimit të qumështit (Fox,1998). Figura 2.7 Faktorët kryesorë të cilët ndikojnë fortësinë e xhelit të mpiksur (tensionin e brumit); ph ( ), përqëndrimi i kalciumit ( ), përqëndrimi i proteinës ( ), paratrajtimi termik (x) (nga Fox 1998). 2.7 Përbërja gjenetike e proteinave të qumështit dhe ndikimi i saj në vetitë koaguluese Ndryshueshmëria në shprehjen fenotipike të mutacioneve gjenetike (vetitë fizikokimike) mund të ndryshojnë përmes polimorfizmit proteinik (Hallen, 2008). Është sugjeruar se forcat shtytëse zvogëlohen tek micelat e kazeinave, të cilat përmbajnë variantet si α s1 -CN C, β-cn B dhe κ-cn B, në të cilat zëvendësimi i aminoacideve shoqërohet me ulje të ngarkesave negative të rrjetave në krahasim me variantet e proteinave, të cilat përmbajnë më tepër ngarkesa negative (McLean, 1986). Kjo do të ndihmonte agregimin. Meqënëse zëvendësimi tek κ-cn ndodh mbi segmentin e CMP (Cterminal) të proteinës, e cila është ndarë gjatë fazës enzimatike të koagulimit, mutacioni nuk ka ndonjë rëndësi për proçesin e koagulimit, d.m.th., nuk ka asnjë impakt mbi fortësinë e brumit (Hallen, 2008). Koha e koagulimit, d.m.th., këputja e lidhjes Phe105- Met106 tek κ-cn nga kimozina, mund të ndikohet prej ndryshueshmërisë së ngarkesave 24

34 midis varianteve gjenetike të përmendura më sipër. Tek qumështet, të cilët përmbajnë variante gjenetike të ndryshme, është parë se prodhojnë xhele me struktura të kombinuara për shkak të ndryshueshmërisë së lidhjeve dhe kryqëzimeve të tyre (Nuyts-Petit, 1997; Walsh, 1998) Polimorfizmi i proteinave dhe përbërja e proteinave të qumështit Zakonisht alelet B të κ-cn shoqërohen me përmbajtje më të lartë të κ-cn në qumësht krahasuar me variantin A (Aaltonen & Antila, 1987; Bobe, 1999; Ehrmann, 1997b; Graml & Pirchner, 2003; Ikonen, 1997; Lodes, 1997; Mayer, 1997) dhe me vlerë me të lartë të proteinës totale dhe të raportit të CN. Aleli E shoqërohet me përmbajtje më të ulët të κ-cn krahasuar me variantin B, ka mundësi edhe me variantin A (Ikonen, 1997; Oloffs, 1992). Lopët të cilat mbartin alelin B të β-cn është raportuar se prodhojnë qumështe me përmbajtje të rritur të proteinave totale të qumështit dhe të përqëndrimit të β-cn (McLean, 1984; Ng-Kwai-Hang, 1986) dhe se sasia e proteinave në variantet A zvogëlohet sipas rendit A1A1 > A1A2 > A2A2 (Jakob & Puhan, 1994; Ng-Kwai- Hang, 1986). Varianti B i β-lg gjendet në nivele më të vogla në qumësht në krahasim me variantin A, dhe në të njëjtën kohë shoqërohet me rritjen e raportit të CN (Braunschweig & Leeb, 2006; Ehrmann, 1997b; Lodes, 1997; Mayer, 1997; Ng-Kwai-Hang & Kim, 1996) Polimorfizmi i proteinave dhe vetitë koaguluese të qumështit κ-kazeina është proteina, e cila lejon formimin dhe stabilizimin e micelave të qumështit dhe përcakton madhësinë dhe funksionin. Ndryshe nga proteinat e tjera të qumështit, κ-cn është e tretshme në një diapazon të gjërë të përqëndrimit të kalciumit dhe përmban zonën fundore hidrofilike (C-terminal). Përkrah kësaj karakteristike, κ-cn kanë një lidhje peptide të ndjeshme e cila këputet prej kimozinës (ose mullzës) duke prodhuar glikopeptid (kazeinë-makropeptid) hidrofilik të tretshëm si edhe një peptid të pa tretshëm të κ-cn. Kazeinë-makropeptidi është përgjegjës për koagulimin e qumështit ndërkohë që funksioni i para-κ-cn ende nuk njihet mirë. Studimi i polimorfizmit gjenetik të kazeinave është gjithmonë me interes për shkak se disa variante mund të jenë më shumë përfituese nga pikpamja e vlerave ushqyese ose të lidhura me cilësinë e qumështit, apo me përbërjen dhe karakteristikat teknologjike. Tek delja, κ-cn konsiderohet të jetë monomorfike ndërkohë që κ-cn e gjedhëve përmbajnë gjashtë variante ku variantet A dhe B janë më të gjendurit. Qumështet e lopës mbarrtin më tepër alelin B duke krijuar micela homogjene, dhe shoqërohen me rritje të përqëndrimit të κ-cn të gjëndura në qumësht në prodhimtari më të madhe djathi (Ng- Kwai Hang, 1998). Tek dhija, proteinat κ-cn përmbajnë 171 amino acide dhe sekuaca nukleotidesh të cadn dhe janë gjetur edhe zona promovuese të gjenit (Coll, 1993; 1995). Gjeni i κ-cn tek dhija përbëhet nga pesë ekzone me zonë kodimi për proteinën e maturuar të gjëndur tek ekzonet 3 (9 amino acide) dhe 4 (162 amino acide). Në disa raca Spanjolle dhe Franceze të dhisë janë dedektuar dhe karakterizuar tre variante të gjeneve të κ-cn (dizenjuar si A, B, dhe C), dhe është raportuar një frekuancë e alelit C. Zona e analizuar (459 bp e ekzonit 4) përmbante në pjesën më të madhe të saj sekuenca koduese 25

35 për proteinën e maturuar (141 amino acide kundrejt një totali prej 171). Së fundmi janë raportuar edhe dy variante të tjera të gjendura tek disa raca dhish në Gjermani e Itali. Ndikimi i varianteve gjenetike të proteinave mbi vetitë koaguluese lidhet me përbërjen e kombinuar të tyre. Për pasojë në shumë prej studimeve është raportuar se varianti B i κ-kazeinave shpesh ndikon pozitivisht mbi vetitë koaguluese të qumështit (Davoli, 1990; Ikonen, 1997; Mayer, 1997; Pagnacco & Caroli, 1987; Schaar, 1984; van den Berg., 1992), ndërkohë që κ-cn A shoqërohet me një kohë më të gjatë koagulimi dhe brumë të butë. Vetitë e dobëta të koagulimit i atribuohen alelit E të κ-cn (Caroli., 2000; Ikonen., 1999a; Lodes., 1996; Oloffs., 1992). Ndikimi i varianteve të ndryshme të κ-kazeinave mbi vetitë koaguluese të qumështit gjen shprehi edhe mbi rendimentin e djathit (Rahali & Ménard, 1991; Schaar., 1985; Walsh., 1995; Walsh., 1998). Gjithashtu edhe për β-cn aleli B është i lidhur me një koagulim të përmirësuar në krahasim me variantin A. Rikuperimi i proteinave në djathë është raportuar për β-cn A1A1 krahasuar me varinatin A1A2 të aleleve (Marziali & Ng-Kwai- Hang, 1986) dhe për variantin β-cn A2B krahasuar me β-casein A2A2 (Mayer, 1997). Pavarësisht se β-lg në vetvete nuk përfshihet në proçesin enzimatik të koagulimit të qumështeve të pa trajtuar termikisht, sërish është vënë re se variantet gjenetike të saj mund të ndikojnë vetitë gjenetike të qumështit si lënde e parë (Ng-Kwai-Hang., 2002). Për më tepër β-lg e variantit B, raportohet të shoqërohen me rendiment më të lartë djathi sesa β-lg A (Lodes, 1996; Schaar, 1985). Kjo mund të jetë pjesërisht për shkak të lidhjes së gjenotipit të β-lg me përmbajtjen e kazeinave të qumështit (Hallen, 2008). Gjatë koagulimit acid të ndihmuar me trajtim termik shpejtësia e reaksionit midis β-lg dhe κ-cn eshtë përcaktuar për çdo variant gjenetik, ku është më e shpejtë për qumështet e lopës homozigotë për alelin B të të dyja proteinave krahasuar me qumësht lope i cili mbart variantin A të aleleve (Allmere, 1998b). Varianti B i alelit të β-lg lidhet me një konsistencë me të lartë të xhelit acid, ndërkohë që variantet A dhe B të κ- kazeinave nuk tregojnë ndonjë ndikim domethënës (Allmere, 1998a). Një qëndrueshmëri më e lartë termike është parë për β-lg A krahasuar me atë B (Dannenberg & Kessler, 1988b; Manderson, 1999; Manderson, 1998; McKenzie, 1971), ndërkohë që varianti B formon xhele acide më të forta dhe më shumë kryqëzime lidhjesh në krahasim me variantin A (Graveland-Bikker & Anema, 2003) Konsiderata për përmirësimin e koagulimit të qumështit. Faktorët të cilët ndikojnë përbërjen e qumështit dhe për pasojë edhe vetitë teknologjike të tij mund të jenë me natyrë mjedisore, p.sh., ushqyerja, periudha e laktacionit, lindjet, por mund të kenë edhe natyrë gjenetike (variantet gjenetike të proteinave). Gjersa variantet gjenetike të proteinave ndjekin modelin Mendelian të trashëgimisë, bëhet e mundur përzgjedhja e kafshëve duke ju referuar variantit të dëshiruar gjenetik të proteinave. Nga shumë autorë është sygjeruar përzgjedhja direkte e tufave me qëllim përmirësimin gjenetik të vetive koaguluese të qumështit (Bittante, 2002; Caroli, 1990; Cassandro, 2008; Ikonen, 1999a; Tyrisevä, 2008). Kjo do të thotë se koagulimi i qumështit duhet matur të paktën tre here gjatë një periudhe laktacioni në mënyrë që të bëhet një vlerësim sa më i saktë (Tyrisevä, 2008). Edhe pse janë zhvilluar shumë teknika të automatizuara për matjen e koagulimit të qumëshit, kjo ngelet sërisht një fushë që kërkon studime të vazhdueshme (Dal Zotto, 2008; Klandar, 2007). 26

36 Aftësia koaguluese e qumështit është tepër e rëndësishme si për prodhimin e djathit ashtu edhe për produktet e fermentuara. Megjithatë, fraksione të ndryshme proteinash janë të rëndësishme për koagulimin enzimatik ose acid, kështu që përbërja ideale e proteinave varet nga qëllimi për çfarë qumështi do të përdoret Variacioni për shkak të racës Nga shumë studime janë evidentuar ndryshime domethënëse në vetitë e koagulimit midis racave (Ikonen, 1999a; Auldist, 2004; Tyriseva, 2004; Malacarne, 2006; De Marchi, 2008; Joudu, 2008; Frederiksen, 2011a). Studimet kanë treguar se racat e kafshëve me rendiment të lartë qumështi siç është Holstein nuk janë të favorshme për koagulim (Macheboeuf, 1993; Lien, 1999; Auldist, 2002; Kubarsepp, 2005b; De Marchi, 2007). Kjo shpjegohet me frekuencën e ulët të κ-cn variant B i aleleve, e cila shoqërohet me veti të mira koaguluese, vërejtur tek popullatat e Holstein. Ndikimi i racës lidhet edhe me ndikimin e faktorëve të rëndësishëm gjenetik, polimorfizmin e proteinave të qumështit, për shkak të shpërndarjes së ndryshme të varianteve gjenetike të proteinave të qumështit në raca të ndryshme (Lien, 1999) Variacioni për shkak të polimorfizmit të proteinave Egziston një marrëveshje e përgjithshme mbi ndikimin pozitiv të κ-cn varianti B (Pagnacco, Caroli, 1987; Jakob, Puhan, 1992; Macheboeuf, 1993; Mayer, 1997; Walsh, 1998; Ikonen, 1997, 1999a; Comin, 2008; Jensen, 2012a) dhe ndikimin negative i κ-cn variant E mbi vetitë e koagulimit (Ikonen, 1997, 1999a; Caroli, 2000; Ojala, 2005; Wedholm, 2006). Studime të ndryshme kanë vërejtur një lidhje midis polimorfizmit gjenetik të κ-cn me përqindjen e proteinave (Aleandri, 1990; Bovenhuis, 1992; Ikonen, 1999b; Heck, 2009). Për më tepër, Hallen (2007) ka gjetur se κ-cn B shoqërohet me përqëndrim të lartë të κ-cn, ndërkohë që përqëndrime të ulëta të κ-cn janë vërejtur për variantin κ-cn E. Përqëndrime të larta të κ-cn shoqëruar nga variant B i κ-cn janë raportuar nga Heck (2009), i cili gjithashtu ka vërejtur përqindje më të ulëta të κ-cn për variantin A të aleleve të κ-cn krahasuar me variantin E të aleleve. Roli i rëndësishëm i përqëndrimit të κ-cn mund të shihet edhe në lidhjen midis β-cn dhe vetive të koagulimit, studiuar nga Hallen (2008), i cili vërejti ndikimin pozitiv të kazeinave të gjenotipit β-cn A1A2 mbi vetitë koaguluese dhe gjithashtu e shoqëruar me përqëndrime të larta të κ-cn për këtë gjenotip. Gjithsesi, Heck (2009) raportoi se përqëndrime të larta të β-cn lidhen me gjenotipin β-cn A1A2 krahasuar gjenotipin homozigotë A1 dhe A2 të β-cn. Polimorfizmi i β-cn është parë të ketë lidhje edhe me përqindjen e yndyrës së qumështit dhe rendimentin e yndyrës dhe proteinave të qumështit (Ng-Kwai-Hang, 1984; Bovenhuis, 1992; Ikonen, 1999b; Comin, 2008). Ndikimi i β-lactoglobulinave (β-lg) mbi vetitë e koagulimit është disi kontradiktor. Marziali dhe Ng-Kwai-Hang (1986) raportuan koagulim shumë të mirë për gjenotipin β- LG AA, ndërkohë që Kubarsepp (2005b) dhe Ikonen (1999a) gjetën ndikim pozitiv të gjenotipit β-lg AA, vetëm për kohën e koagulimit R. Ndërsa Pagnacco, Caroli (1987), Ikonen (1997) dhe Hallen (2007) nuk vërejtën asnjë ndikim të gjenotipit të β-lg mbi vetitë e koagulimit. Studime të kryera mbi përbërjen e proteinave kanë vërejtur 27

37 përqëndrime të larta të kazeinave për gjenotipin β-lg BB krahasuar më gjenotipin β-lg AA (Ikonen, 1997; Lunden, 1997; Bobe, 1999; Hallen, 2008; Heck, 2009). Këto papajtueshmëri midis studimeve të ndryshme mund të jenë për shkak të ndikimit indirekt të efektit epistatik midis κ-cn, β-cn dhe β-lg për përmbajtjen e përgjithshme të proteinave dhe kazeinave, studiuar nga Mayer (1997). Në shqyrtim të literatures nga Bittante (2012), ku janë përmbledhur studime të ndryshme mbi efektet e gjenotipit të proteinave mbi vetitë koaguluese të qumështit, autorët kanë raportuar një ndikim të moderuar të gjenotipit të β-lg mbi vetite e koagulimit. Vlerat mesatare të koagulimit të gjenotipit BB ishin të ulëta në krahasim me gjenotipin AA, dhe vlerat e koagulimit për gjenotipin heterozigotë AB ishin të ndërmjetme. Megjithatë, ndryshueshmëria e vlerësimeve të gjetura është shumë e madhe dhe autorët kanë arritur në përfundimin se ndikimi i këtij gjeni ka nevojë për t'u studiuar më tej. Për shkak të lidhjes gjenetike të β-cn dhe κ-cn, është propozuar që gjenotipi ose haploidi i përbërë β-κ-cn të jetë objekt i vlerësimit të ndikimit të gjenotipit të kazeinave mbi performancën e qumështit (Lunden, 1997; Ojala, 1997; Comin, 2008). Të dhënat e studimit konfirmuan edhe njëherë rezultatet e vlerësimit të ndikimit të gjenotipit të kazeinave mbi vetitë e koagulimit (rishikuar nga Bittante, 2012). Së fundmi janë kryer një numër i madh studimesh (Comin, 2008; Bonfatti, 2010a; Penasa, 2010), për të bërë të mundur një përshtatje sa më të saktë për ndikimin e përbërjes së gjenotipit të kazeinës në vlerësimin e komponentëve të varianteve gjenetike të përbërjes së qumështit dhe vetive të koagulimit. Në pak studime është raportuar edhe prania e alelit I të β-cn (Bonfatti, 2010a,b; Visker, 2011), por ndikimi i tij mbi vetitë e koagulimit është ende i paqartë. 28

38 KAPITULLI III NDIKIMI I FAKTORËVE GJENETIK, RACËS, PERIUDHËS SË LAKTACIONIT NË VETITË KOAGULUESE TË QUMËSHTIT 3.1 Studime për ndikimin e faktorëve gjenetikë të racave të lopës, deles dhe dhisë në vetitë koaguluese të qumështit Dekadat e fundit janë kryer një numër i madh studimesh lidhur me vetitë koaguluese, metodologjinë, ndikimin e faktorëve gjenetik në vetitë koaguluese, polimorfizmin e proteinave të qumështit, përmbajtjen e proteinave dhe vetitë e djathit. Meqënëse shumë studime të kryera kanë pohuar se vetitë koaguluese të qumështit ndikohen nga faktorë gjenetikë, përmirësimi gjenetik i vetive koaguluese të qumështit duhet të merret në konsideratë. Edhe pse është sugjeruar ndikimi i faktorëve gjenetik mbi koagulimin e qumështit, vetëm një numër i vogël studimesh kanë përcaktuar shkallën e ndikimit të faktorëve gjenetik. Për më tepër vetëm disa studime të kryera në Finlandë dhe Itali mbi disa popullata kanë raportuar lidhje gjenetike midis vetive koaguluese të qumështit, prodhimtarisë dhe përbërjes. Lidhjet e vetive koaguluese me prodhimin e qumështit dhe përbërjen e tij janë të rëndësishmë kur merren në konsideratë mundësitë e përmirësimit të vetive koaguluese, si dhe për të shmangur humbjet ekonomike. Është gjetur një korelacion shumë i fortë midis ndikimit gjenetik dhe vetive koaguluese të qumështit, ndërkohë që ka të dhëna kontradiktore në lidhje me korelacionin gjenetik midis vetive koaguluese, prodhimtarisë të qumështit dhe vetive të përbërjes. Një alternative indirekte me qëllim përmirësimin e cilësisë së qumështit mund të jetë polimorfizmi proteinik. Janë studiuar lidhjet ndërmjet polimorfizmit të proteinave dhe prodhimtarisë së qumështit e përbërjes së proteinave. Një prej ndikimeve më të rëndësishtme të polimorfizmit të proteinave është edhe interesi i tyre ekonomik në raport me aftësinë e tyre djathëformuese përfshirë këtu edhe vetitë e koagulimit (Caroli, 2009) Faktorët gjenetik dhe vlerësimi teknologjik i qumështit për djathë Ndër faktorët e variacionit, njëri ndër faktorët i cili luan rol themelor në përcaktimin e karakteristikave të qumështit për bërjen e djathit është ai gjenetik. Faktorët gjenetike janë më të rëndësishëm, kur koagulimi është i tipit të mpiksjes me mullëz. Në këto kushte, struktura e micelave të qumështit mund të shprehë totalisht veçoritë e brëndëshme të origjinës gjenetike (d.m.th., polimorfizmi i proteinave). Micelat ruajnë strukturën e vet thuajse të pandryshuar në të gjitha fazat e proçesit të bërjes së djathit, duke ndikuar dukshëm vetite reologjike të koagulatit (Summer.A,2009). Roli i kombinimeve fenotipike të kazeinave α s1, α s2, β dhe κ. Në këtë studim janë përcaktuar fenotipet e α s1, α s2, β dhe κ-kazeinave të 222 mostrave të qumështeve individuale të lopeve italiane Brow dhe është vlerësuar efekti i fenotipit të përbërë mbi karakteristikat fiziko-kimike dhe teknologjike të qumështit. Analizat statistikore venë në dukje diferencat e dukshme ndërmjet 5 fenotipeve të konstatuara, lidhur me përmbajtjen e disa përbërësve dhe karakteristikave të koagulimit me mullëz. Krahasimi ndërmjet tipeve gjenetike. Synimi i këtij kërkimi ishte studimi i karakteristikave fiziko-kimike, kimike dhe teknologjike të qumështit të disa tipeve 29

39 gjenetike të pranishëm në zonën e prodhimit të djathit Parmixhiano-Rexhiano (katër tipe gjenetike lopësh dhe popullata të tyre). Parametrat teknologjikë të qumështit të lopëve italiane Brown në lidhje me tipet A dhe B të β laktoglobulinave. Është përcaktuar tipi gjenetik i β laktoglobulinave në 223 mostra qumështi individuale nga lopët italiane Brown, me qëllim që të vlerësohen lidhjet ndërmjet tipeve të β laktoglobulinave dhe karakteristikave të qumështit. β laktoglobulina BB e qumështit shfaqi parametra teknologjike me interes, d.m.th., përmbajtje më të lartë të kazeinave dhe indeks të kazeinave më të lartë (Summer, 2009) Në studimet e kryera në Shqipëri nga autoret Grigor Zoraqi, Xhuljeta Hamiti, Donika Prifti dhe Vlash Mara janë studiuar racat autoktone të dhisë dhe karakteristikat gjenetike të qumështit të dhisë si objekt i kërkimit shkencor në programet e konservimit, seleksionimit dhe përdorimit të burimeve gjenetike indigjene në prodhimin e djathit. Objektivi i studimit ka qenë përcaktimi i polimorfizmit të gjenit të κ-kazeinave në dy raca të dhive, Dukati dhe Kallmeti, dhe lidhjet e tyre me disa veti fiziko-kimike të qumështit. κ-kazeina (κ-cn), proteina e qumështit që përcakton madhësinë dhe funksionin specifik të micelave të kazeinave të qumështit dhe shpërbërjen e saj nga kimozina, është përgjegjëse për koagulimin e qumështit. Për këtë qëllim, janë studiuar mostra të gjakut nga 25 individe të dy racave autoktone të dhive Dukati dhe Kallmeti dhe janë ekstraktuar AND gjenomike. Eshtë analizuar rajoni kodues i gjenit të κ-kazeinave, me qëllim që të përcaktohen variantet gjenotipike dhe alelike në dy racat e dhive. Autoret kanë përdorur një protokoll për gjenotipizimin e shpejtë të të gjithë varianteve të κ-cn (metoda e primer extention) duke gjenotipizuar nga 25 individe të çdo race. Tek raca e Dukatit u gjetën alelet B dhe C, me 82% dhe 18% përkatësisht. Në racën Kallmeti u gjetën Alelet A dhe B, me 16% dhe 84% përkatësisht. Gjenotipi BB i gjenit κ-cn rezultoi të shoqërohet me cilësi më të mira të koagulimit të qumështit dhe prodhimtari të djathit më të lartë. Duke krahasuar vlerat e treguesve fiziko-kimike në tabelën 3 për të dy variantet e κ-kazeinës tek qumështi i Dukatit dhe Kallmetit për vitin 2007 dhe grafikët përkatës të ndërtuar për këta tregues të qumështit, shihet se midis dy varianteve ka ndryshime të dukshme përkatësisht për: Lënda e thatë rezulton më e larte për racën e Dukatit. Përmbajtja e yndyrës, më e madhe për racën e Dukatit. Përmbajtja e proteinës totale, më e madhe për racën e Kallmetit. Azoti proteinik, më e lartë për racën e Kallmetit. Kazeina, më e lartë për racën e Kallmetit. Ky gjenotopizim dhe përcaktimi i varianteve alelike të κ-kazeinave është kryer për herë të parë në Shqipëri. 30

40 Tabela 3.1 Variantet e gjeneve të κ-cn. Nukleotited prezente në pozicionin polimirfik dhe ndryshimet tek aminoacidet koresponduese ( në parantezë) për çdo variant. Pozicionet e nukleotideve janë relative dhe fillojnë nga ekzoni 4. Janë dhënë gjithashtu edhe pozicionet e a-a në protein. Variantet Pozicioni Pozicioni (Ekzon 4) (Protein) A B C D E F G A (Gln) A (Gln) A (Gln) G (Arg) A (Gln) A (Gln) A (Gln) G (Val) G (Val) A (Ile) A (Ile) G (Val) G (Val) A (Ile) A (Asp) A (Asp) A (Asp) A (Asp) G (Gly) A (Asp) A (Asp) G (Val) A (Ile) A (Ile) A (Ile) A (Ile) A (Ile) A (Ile) C (Ala) C (Ala) T (Val) C (Ala) C (Ala) C (Ala) C (Ala) T (Ser) T (Ser) C (Pro) C (Pro) T (Ser) C (Pro) C (Pro) Tabela 3.2 Frekuencat e varianteve të κ-cn në raca të ndryshme dhis Europiane. No. i Variantet Raca kafshëve A B C D E F G Murciano-Granadina Malaguen a Canaria Teramana Montefalcone Girgentana Sarda Alpine Saanen Wild goat Dukati Kallmeti 25 0,16 0, Tabela 8. Përbërja e qumështit DUKAT/KALLMET me variant BB të kazeinës 2007 L thate Yndyra P.totale Joproteinik Kazeine DUKAT 13,53 6,05 3,47 0,52 2,95 KALLMET 12,97 3,325 4,153 0,753 3,213 Figura 3.1 Përbërja e qumështit Dukat/Kallmet me variant BB të kazeinës 2007 ( nga Hamiti.XH dhe Zoraqi.G). 3.2 Studime për ndikimin e racës dhe periudhës së laktacionit në vetitë koaguluese të qumështit Në studimin e kryer nga De Marchi (2007) dhe bashkëpunëtorët e tij, vlerësohet ndikimi i racave të ndryshme në vetitë koaguluese të qumështit dhe lidhjet ndërmjet vetivë koaguluese të qumështit dhe përbërjes së tij. Në studim tregohet se struktura e tufave të lopëve të bulmetit Italiane ka ndryshuar radikalisht në disa dekada te fundit. Ndryshimet me të rëndësishme kanë qënë 31

41 përqëndrimi progresiv dhe specializimi i tufave të bulmetit. Më shumë se 70% e qumështit në Itali përdoret për prodhimin e djathit dhe 80% e saj përdoret për produkte tipike italiane (Parmiggiano Reggiano dhe Grana Padano). Tufat lokale mund të konsiderohen si asete kulturore për shkak të rolit të tyre në tradicionet lokale dhe sepse kanë luajtur shpesh një rol qëndror në jetën sociale të popullatave rurale. Racat lokale mund te lidhen gjithashtu me kulturën lokale, sepse ato kontribojne në ruajtjen e traditave të vjetra lokale dhe produkteve ushqimore. Për të vlerësuar këte pakësim të racave lokale që historikisht prodhuan produktet e djathit, studimi i gjurmave cilësore të tyre ka qenë i rëndësishëm. Industria e bulmetit luan një rol kyç në zhvillimin ekonomik të provincës së Trentos, një zonë malore në Alpet italiane veri-lindore. Prodhimi i djathit lokal është mjaft i diferencuar. Në njësitë bulmetore të vogla të rajoneve malore vërehet një ulje në aftësitë koaguluese të qumështit dhe cilësitë ndijësore të djathrave. Vetia koaguluese e qumështit (MCP) është një karakteristikë e rëndësishme dhe një kërkesë bazë e qumështit për prodhimin e djathit (Summer et al., 2002). Studimi, në mostrat e qumështeve individuale, tregoi se MCP ndikohet nga parametrat fizike dhe kimike, si aciditeti i titullueshem, numri i qelizave somatike, përmbajtja e proteinave dhe kazeinave dhe përqendrimet e Ca dhe P. U gjet një variacion i gjërë në MCP ndërmjet racave të ndryshme dhe ndërmjet lopëve të ndryshme në të njëjtën racë. Veç kësaj, faktorët mjedisore, mosha periudha e laktacionit luajnë një rol fondamental. Në studimin e kryer nga A.P.L.Martins dhe bëshkëpunëtorët e tij, vlerësohet efekti i racave të deles, një prej faktorëve të përfshirë në intensifikimin e prodhimit të qumështit, në përbërjen dhe vetitë mpiksese të qumështit nga zona PDO Nisa Cheese, që janë elemente të rëndësishme në prodhimin e djathit dhe për pasojë në cilësine e djathit. Të gjitha qumështet e deles të prodhuara në Portugali transformohen në djathë dhe kjo është një prej aktiviteteve më të vjetra dhe karakteristike në rajonet e pafavorshme. Kjo traditë bazuar në sistemet e prodhimit të kafshëve dhe teknologjitë specifike, që karakterizon çdo rajon, bëri të mundëshme prodhimin e djathrave me cilësi të lartë, tipicitetin dhe çmimet me shumice të PDO (Protected Designation of Origin). Megjithatë, trendi i viteve të fundit në prodhimin e qumëshit të deles dhe prodhimin e djathit, rritja e kërkesave për djathrat tradicionalë Portugezë, intensifikimi i prodhimit të qumështit, rritja e madhësisë së fermave dhe prodhimit të djathit, futja e racave të reja të deleve dhe modifikimet e teknologjisë së djathit, kanë nxitur ndryshime që thuhet se ndikojnë karakteristikat e qumështit, cilësinë e djathit dhe tipicitetin (Martins dhe Vasconcelos, 2003). Rritja e kërkesave për djathrat tradicionalë Portugeze ka qënë nxitja e modifikimeve strukturore në sistemin e prodhimit të qumështit të deles dhe industrinë e bërjes së djathit tradicional me impakt në vetitë e qumështit, që konsiderohen për të ndikuar cilësinë dhe tipicitetin e djathit. Studimi ka përfshirë dy laktacione suksesive dimër/verë duke monitoruar tre ferma për raca dele të ndryshme, Merino, Saloia dhe Assaf. Rezultatet venë në dukje aftësinë e ndryshme të qumështit për prodhimin e djathit nga racat autoktone dhe sugjeron nevojën e modifikimeve teknologjike sipas karakteristikave të qumështit. 32

42 Table 3.3 Ndikimi racës dhe vitit në përbërjen fiziko-kimike të qumështit të deles. Shenim: Në çdo kolonë, shkronja të ndryshne nënkuptojnë ndryshueshmëri (P<0.05). Tabela 3.4 Ndikimi i racës së deles dhe vitit në vetitë koaguluese të qumështit. Shenim: Në çdo kolonë, shkronja të ndryshne nënkuptojnë ndryshueshmëri (P<0.05). Chadelek (2011) studioi ndikimin e sezonit dhe tufave mbi kohë e koagulimit si dhe parametra të tjerë lidhur me cilësinë teknologjike të qumështit. Nga pesë tufa lopësh të racës Holstein, janë grumbulluar 220 mostra qumështi dhe janë marrë vlerat mesatare të parametrave të mëposhtëm: Koha e koagulimit (RCT) sec., aciditeti 6.40 SH, ph-i 6.72, densiteti kg.l 1, yndyra 3.81 g.100g 1, proteina 3.28 g.100g 1, laktoza 4.72 g.100g 1, dhe përmbajtja e lëndës së ngurtë joyndyrore 8.89 g.100g 1. Është vënë re se variablat sezonalë (pranverë, verë, vjeshtë ose dimer) ndikojnë në mënyrë domethënëse të gjithë parametrat e sipërpërmendura ( përjashtim bën vetëm vlera e aciditetit). Nga krahasimi i bërë mbi të dhënat e marra nga çdo sezon u vu re se kohë më të shkurtër të koagulimit kishin mostrat e marra dhe analizuara në verë. Gjithashtu u pa se edhe variabli tufë ndikonte parametrat megjithatë pavarësisht ndryshimeve lidhur me tufat, koha më e shkurtër e koagulimit është regjistruar gjithmonë në verë. Figura Kursi i kohës së koagulimit (R ) te tufave A,B,C,D,E të mara në studim për secilin sezon. 33

43 KAPITULLI IV NDIKIMI I FAKTORËVE FIZIKO-KIMIKË NË PROCESIN E SINEREZËS SË BRUMIT 4.1 Proçesi i sinerezës Sinereza përkufizohet si proçesi i veçimit të hirrës dhe komponentëve të saj si rezultat i tkurrjes së masës së brumit (xhelit) dhe nuk konsiton vetëm në një proçes fizik. Matricat e formuara të kazeinës prej koagulimit enzimatik ristrukturohen, duke formuar një masë xheli kompakte. Proçesi i lëshimit të hirrës fillon në momentin e prerjes së brumit. Largimi i hirrës ndikon në përmbajtjen e lagështisë së brumit. Kontrolli i lagështisë së brumit për djathë është i rëndësishëm për shkak të ndikimit të tij mbi vetitë sensoriale dhe cilësinë e djathit. Për standardizimin e cilësisë së djathit duhen kontrolluar të gjithë parametrat, të cilët ndikojnë shpejtësinë e lëshimit të hirrës. Studime të shumta janë kryer lidhur me faktorët që ndikojnë në proçesin e sinerezës, si temperatura, ph-i, shpejtësia e përzierjes, fortësia e xhelit (Johnson, 2001; Kaytanli. M, 1994; Marshal. R.J, 1982; Patel. M. C 1972) dhe shtesat e klorurit të kalciumit (Marshall, 1982; McMahon, 1984; Lucey and Fox, 1993). Këto dukuri lidhen ngushtë me vetitë reologjike dhe mikrostrukturore të xhelit në momentin e prerjes. Nëse brumi do të pritej shpejt, domethene, kur konsistenca e brumit është shumë e vogël, strukturimi i xhelit do të ndërpritej dhe kjo do të çonte në shkatërrim të pjesshëm të strukturave të tij. Nëse brumi do të pritej tepër vonë, që do të thotë se konsistenca e xhelit është tepër e lartë, nga sipërfaqja e brumit do të largohen me shpejtësi sasi të hirrës duke krijuar një membranë, e cila do të pengonte largimin e mëtejshëm të hirrës nga brendësia e brumit Mekanizmi i Sinerezës Mbi proçesin e sinerezës janë diskutuar një sërë mekanizmash (Walstra,1985). Në mënyrë të përmbledhur më poshtë paraqiten mekanizmat më të njohur: Pakësimi i ujit të lidhur në strukturat e xhelit (materialit që përbën xhelin). Për disa lloje xheli kjo mënyrë e të shpjeguarit të sinerezës nuk jep shumë informacion mbi ndryshimet e vazhdueshme të cilat ndodhin brënda strukturës. Tkurja e micelave të para-kazeinave. Kjo ndodh kur ulet vlera e ph-it ose kur rritet temperatura, por sinereza gjithashtu ndodh edhe në kushte konstante. Riorganizimi i rrjetave të micelave të para-kazeinave. Ky është shkaku kryesor i sinerezës. Grimcat e para-kazeinave në xhel formojnë një numër të kufizuar lidhjesh (zakonisht 2-4). Megjithatë, grimcat janë të prirura të bashkëveprojnë me gjithë sipërfaqen e tyre (ose të përmbajnë një seri pikash bashkëvepruese përreth sipërfaqes së tyre). Riorganizimi i grimcave brënda rrjetave më të qëndrueshme mund të rrisë numrin e lidhjeve dhe të zvogëlojë energjinë totale të lirë. Por grimcat nuk mund të arrijnë të ruajnë këtë konfigurim të qëndrueshëm, pasi ato janë totalisht të imobilizuara në rrjeta. Me pak fjalë, rrjetat e micelave do të deformohen pjesërisht nga lidhjet e reja. Lëvizja e shtresave termike mund të afrojë dy grimca nga shtresa të ndryshme, duke bërë të mundur formimin e lidhjeve të reja, sidomos menjëherë pas shtimit të preparatit mpiksës 34

44 (renneting). Kjo do të çonte në krijimin e një tensioni elastik mbi disa shtresa dhe si rezultat i kësaj shtresat do të prishen, duke krijuar mundësinë e formimit të lidhjeve të reja duke tentuar të tkurrin rrjetat, si në Figurën 4.1. Figura 4.1 Paraqitja skematike e formimit të lidhjeve të reja nga shtesat e micelave të para-kazeinave (sipas,van Dijk,1982) Sinereza e qumështeve të koaguluar Në kushte normale xheli i formuar nuk shfaq spontanisht dukurinë e sinerezës, qoftë edhe në sipërfaqe (van Dijk, 1982). Përbërja e sipërfaqes së qumështit ende nuk njihet me saktësi; ajo mund të jetë e pasur me yndyrna ose e mbuluar me proteina, me sa duket β-kazeina (Holt dhe White, 1999), pjesa hidrofobe e të cilave orientohet në drejtim të ajrit. Nëse sipërfaqja është e lidhur me matricat e parakazeinave, bashkeveprimi hidrofob i saj me ajrin krijon lagështi në sipërfaqe, duke bërë të mundur shkëputjen e hirrës nga matrica dhe, kështu, matrica do të tkurret duke mposhtur forcat kapilare, të cilat parandalojnë sinerezën spontane. Proçesi i sinerezës fillon menjëherë sapo xheli pritet apo sipërfaqja të laget. Ky efekt lejon ekperimentalisht fillimin e sinerezës në çfarëdo momenti që xheli formohet. Kjo ide konfirmon edhe një herë faktin, se në kushte normale proçesi i sinerezës nuk ndodh pa ngacmim të jashtëm. Në nivele lokale rrjetat e xhelit bëhen më të dendura dhe ky fenomen është quajtur mikrosinerezë (van Dijk, 1982; Walstra, 1985). Por, në të njëjtën kohë rrjetat e xhelit në pjesën tjetër bëhen më të rralla (Figura 4.2). 35

45 Figura 4.2 Prerje optike, të marra me CLSM (confocal scanning laser microscopy) me flureshencë, e xheleve të koaguluar nga qumësht i skremuar, mbas 1ore (pamja lart) ose mbas 18 orësh në 30 o C. Shkalla e zmadhimit 10:1-Lm (sipas Bremer,1992). Poret mbi sipërfaqen e lagur të xhelit rriten, duke rritur në këtë mënyrë edhe përshkueshmërinë e xhelit të tkurrur (Figura 4.3). Ndryshimi i përshkueshmërise db/dt, mat prirjen e xhelit për të shfaqur sinerezën. Figura 4.3 Pëshkueshmëria e xheleve të koaguluar nga qumështe të koaguluar në varësi të vlerave të ndryshme të ph-it dhe temperature 30 o C ( sipas vanden Bijgaart,1988) Metoda të vlerësimit të sinerezës Në mënyrë të vazhdueshme janë studiuar metoda të ndryshme të vlerësimit të sinerezës (Walstra,1985). Këto metoda klasifikohen si më poshtë: 1.Matja e tkurjes së brumit si dhe lartësia e masës së tij ose matja e vëllimit ose masës së copës së brumit në ajër ose hirrë. 2.Përcaktimi i sasisë së hirrës së lëshuar e cila realizohet në dy mënyra: a. matja e vëllimit të hirrës së drenuar. Rezultatet e marra në këtë rast janë ngurtësisht të lidhura me kushtet, veçanërisht me presionin e jashtëm i cili është i 36

46 panjohur. Gjithashtu nuk mund të dihet me saktësi sesa hirrë mund të ngelet në brendësi të strukturave të brumit. b.përcaktimi i shkallës së hollimit të një shënjuesi të shtuar. Edhe kjo metodë ka një shkallë të lartë pasigurie pasi shënjuesi mund të qëndrojë mbi sipërfaqe, por edhe mund të difuzojë në brendësi të brumit. 3.Përcaktimi i përmbajtjes së lëndës së thatë të marrë nga hirra. Pasiguria kryesore e kësoj metode është sasia e panjohur e hirrës e ngelur në brume dhe tentativa për të larguar hirrën e ndodhur mes strukturave të brumit do të çonte në një gabim më të madh. 4.Përcaktimi i densitetit të masës së brumit, duke e vendosur atë në solucione me densitete të ndryshme. Kjo metodë është ende e papërpunuar mirë dhe është e vështirë të egzekutohet. Të gjitha këto metoda mund të aplikohen për kushte të ndryshme ndikuese të sinerezës p.sh. temperatura, ph-i, presioni efektiv, si dhe ndryshimi në kohën e prerjes mbas shtimit të preparatit mpiksës. Për studimin e proçesit të sinerezës shumica e autorëve kanë përdorur metodën 2a, por edhe metoda 2b dhe 3 janë përdorur në rastet e ekperimenteve ku përdoren teknika të përzierjes së masës së brumit dhe hirrës. Nga sa u tha më sipër arrihet në përfundimin se nuk mund të merren vlera absolute për proçesin dhe se të gjitha metodat japin vetëm tendencën Studime për matjen dhe vlerësimin e shpejtësisë së sinerezës Kirchner (1972) raportoi se ndryshimi në vëllim, V, i një pjese të brumit në kushte konstante, jepet nga barazimi i mëposhtëm: V = Vo exp (-Kt) ku, Vo është vëllimi origjinal, t koha pas fillimit të sinerezës, K është një konstante e shpejtësisë së rendit të parë, e varur në mënyrë lineare nga temperatura. Një barazim i ngjashëm për sinerezën menjëherë pas prerjes u vrojtua nga Marshall (1982). Pavarësisht nga argumentimi teorik i barazimit të mësipërm, parashikohet se V i afrohet zeros për vlera të t shumë të larta, që është e pamundur. Webber (1982) e modifikoi barazimin e mësipërm në: V = Vo (0,15+0,85 exp(-kt)) ku, supozohet së brumi tkurret 0,15 herë në krahasim me vëllimin e brumit original (Webber përdori masën se sa vellimin). Një modifikim i metejshëm u bë nga Peri (1985), i cili futi vëllimin përfundimtar (relativ), Vf, si variabel dhe përftoi: V Vf = ((Vo-Vf) exp(-kt)) Zgjatja e proçesit të drenimit dhe shpejtësia e sinerezës gjatë prodhimit të djathit ndikojnë direkt në përmbajtjen e lagështisë së djathit, duke ndikuar kohëzgjatjen e prodhimit, humbjen e proteinave dhe yndyrës në hirrë, vetitë kimike, reologjike dhe organoleptike të djathit. Një numër i madh faktorësh ndikojnë vëllimin total të hirrës së drenuar (Walstra,1985; Marshall,1982; Bijgaart,1988), edhe pse mbi kinetikën dhe 37

47 shpejtësinë e sinerezës janë arritur përfundime të ndryshme nga autorë të ndryshëm. MARSHALL (1982) propozoi një barazim për matjen e ecurisë së sinerezës: Log (C o /C) = (0,002t/2,303) + 0,023 ku C o është vëllimi fillestar i qumështit dhe C është vëllimi i brumit mbas njëfarë kohe t (Peri, 1985), i cili modifikoi metodën e propozuar nga (Marshall, 1982). Të dhënat janë përpunuar sipas barazimit të mëposhtëm: ku V t është sasia e hirrës së lëshuar në kohën t dhe k është një konstante. El-Shobery dhe Shalaby (1992) kanë arritur në përfundimin se egziston një regresion linear midis inversit të vëllimit të hirrës së lëshur dhe kohës. Kaztanli (1993), pohoi se proçesi i sinerezës i përshtatet barazimit kinetik të rendit të parë, ku logaritmi neperian i vëllimit të hirrës përkundrejt kohës ishte linear. Kontrolli i proçesit të sinerezës është një hap kyç në rritjen e prodhimtarisë dhe përmirësimin e cilësisë së djathit. Objektivi i studimit të mëposhtëm është studimi i kinetikës së sinerezës, meqënëse një pjesë e studimeve të konsultuara janë kontradiktore. Në studim janë paraqitur llogaritje të konstantes së shpejtësisë së sinerezës bazuar në metodën e propozuar nga Peri (1985), duke e krahasuar atë me modelet e propozuara nga El-Shobery dhe Shalaby (1982) dhe Kaytanli (1983). Qëllimi i dytë i këtij studimi ishte ndërtimi i një metode të re për shpejtësinë e lëshimit të përbërësve të hirrës. Mbi rezultatet e marra nga drenimi gravimetrik i hirrës janë aplikuar një sërë metodash llogaritjeje dhe analize grafike, të cilat treguan se sinereza i përgjigjet një barazimi kinetik të rendit të parë. Njëra prej metodave të testuara lejon si përllogaritjen e shpejtësisë së sinerezës ashtu edhe analizimin e shpejtësisë së lëshimit të përbërësve të hirrës si proteinat, yndyra, laktoza dhe lënda e thatë. Barazimi i shpejtësisë së sinerezës, duke supozuar se lëshimi i hirrës i nënshtrohet kinetikës së rendit të pare, do të jetë: ln SR =ln SR o - Kt ku pjerrësia përcaktohet nga -K (konstantja e shpejtësisë), dhe ln SR o përfaqeson hirrën e lëshuar nga brumi në kohën zero. Të dhënat tregojne se vlerat mesatare të konstantes së shpejtësisë (Tabela 4.1) ishin të ndryshme nga metodat e propozuara nga El-Shobery dhe Shalaby (1982), dhe Kaytanli (1983), duke përdorur të njëjtin interval, si dhe intervale të ndryshme. Vetëm në bazë të vlerës mesatare të konstantes së shpejtësisë të përllogaritur me metodën e propozuar, rezultati të ishte e përafërt si kur në konsideratë te merrej i njëjti interval, ashtu dhe për intervale të ndryshme kohe. 38

48 Tabela 4.1 Ndikimi i metodës së llogaritjes dhe regullsisë së intervaleve të kohës mbi konstanten e shpejtësisë. Duke zbatuar metodën e propozuar (Figura 4.4), regresioni linear midis logaritmit nepierian, masës së hirrës së lëshuar nga brumi (Ln SR) dhe kohës është mjaft i mirë, si në rastin e intervaleve të rregullta, ashtu edhe në rastin e intervaleve të ndryshme (R 2 = dhe R 2 =0.9817). Kjo mbështet edhe njëhere idenë se proçesi i sinerezës i nështrohet kinetikës së rendit të pare. Figura. 4.4 Hirra si funksion i kohës. Metoda e propozuar dhe modifikuar nga Peri etal., 1985). Është shtuar një njësi tek vlera e LnSR në intervalet e ndryshme të kohës në mënyrë që të bëhen të dallueshme. o-intervale të rregullta të kohës; -intervale të ndryshme kohe Kinetika e përbërësve të hirrës Përdorimi i metodës së propozuar nga Peri (1985) tregoi se edhe lëshimi i përbërësve kimik në hirrë ndjek kinetikën e rendit të parë. Mesataret dhe shmangia standarte e konstantes së shpejtësisë ishin: hirra, proteinat, yndyra, laktoza dhe lënda e ngurtë. R 2 e marrë nga regresioni linear ishte hira, proteinat, yndyra, laktoza dhe lënda e ngurtë. Vlerat mesatare të konstantes së shpejtësisë ndjekin rendin: hirra > yndyra > laktoza > lënda e ngurtë > proteinat. Konstatja e shpejtësisë e marrë për lëshimin e hirrës ishte e ndryshme me ato të marra për proteinën, laktozën dhe lëndën e ngurtë (p<.0.05), por konstantja e lëshimit të yndyrës ishte e ngjashme me atë të hirrës. Nuk u vërejt ndonjë ndryshim domethënës ndërmjet konstanteve të shpejtësisë për secilin përbërës me përjashtim të konstantes së yndyrës e cila rezultoi e ndryshme prej përbërësve të tjerë. Koefiçenti korelacionit të Pearson midis konstanteve të shpejtësisë së hirrës dhe yndyrës ishte më i vogël (0.85) se koefiçentët e korelacioneve të konstanteve të shpejtësisë së hirrës me atë te përbërësve si proteina, laktoza dhe lenda e ngurtë (respektivisht 0.94, 0.93 dhe 0.93). Analizimi i masës së yndyrës të mbajtur nga brumi në çdo moment (CRi), i shprehur si përqindje e masës së akumuluar të yndyrës (C), tregon se sasia më e madhe e 39

49 yndyrës lëshohet në momentin e prerjes dhe përzierjes së xhelit. Ky fakt shpjegohet me ndikimin e prerjes dhe përzierjes në proçesin e sinerezës, si dhe gjëndjen në emulsion të globulave të yndyrës (me diameter 2-10). Shumica e globulave të yndyrës janë mekanikisht të izoluara prej rrjetave të proteinave dhe menjëherë sapo xheli pritet globulat e yndyrës largohen. Deformimet e brumit gjatë prerjes shoqërohen me ndryshime mikrostrukturore dhe rritje lokale të koefiçentit të përshkueshmërisë Analizat kimike të hirrës treguan se përqindja e proteinave dhe laktozës në hirrë rritet lehtësisht gjatë kohës së sinerezës, e cila përputhet me rritjen e koefiçentit të përshkueshmërisë me kohën (Dijk,1986; Roefs,1990). Fakti që konstantja e shpejtësisë për yndyrën ishte lehtësisht më e lartë (por, jo domethënëse) sesa konstantja e shpejtësisë për komponentët e tjerë të hirrës, nuk është në pajtim me përfundimin e arritur nga një numër autorësh se shpejtësia e sinerezës zvogëlohet me rritjen e përqëndrimit të yndyrës (Walstra,1985; Marshall,1982; Scott,1991; ECK, 1987). Sinereza varet kryesisht nga përshkueshmëria dhe poroziteti i brumit, si edhe nga presioni i jashtëm dhe i brëndshëm. Yndyra nuk luan asnjë rol të drejtpërdrejtë në formimin e koagulatit, por mbahet në formë inerte në poret dhe hapësirat e rrjetave. Përqindje të larta të yndyrës mund të pengojnë formimin e lidhjeve të kazeinave gjatë proçesit të sinerezës. Van Dijk dhe Walstra (1986) arritën në përfundimin se reduktimi i porozitetit vjen për shkak të bllokimit mekanik të poreve prej globulave të yndyrës, duke zvogëluar kështu edhe koefiçentin e përshkueshmërisë së brumit. Kjo hipotezë shpjegon faktin pse rritja e përqindjes së yndyrës pengon proçesin e sinerezës, pavarësisht nga shpejtësia me të cilën yndyra lëshohet nga brumi në hirrë. Metoda e propozuar tregoi kinetika e lëshimit të hirrës dhe çdo komponenti të saj ndjek kinetikën e rendit të pare. Kjo metodë ishte metoda e vetme e testuar, e cila lejon korigjimin e të dhënave në një vijë të drejtë me një konstante shpejtësie të dhënë, e cila nuk varet nga intervalet e kohës. Kur metoda aplikohet mbi çdo komponent të hirrës na jep mundësinë të thellojmë njohuritë tona mbi fenomenin e sinerezës. Keshtu, u arrit në përfundimin se mekanizmi i sinerezës për yndyrën ishte i ndryshëm nga ai për proteinën dhe laktozën. 4.3 Faktorët ndikues në proçesin e sinerezës Vlerat e ph-it luajnë rol të dukshëm në përcaktimin e karakteristikave reologjike dhe mikrostrukturore të xhelit (Snežana Jovanović, 2004). Agregimi i proteinave është i ndjeshëm ndaj vlerave të ph, fortësisë jonike dhe vartësisë prej ndërveprimit elektrostatik. Molekulat e proteinave pësojnë ndryshime në vlera të ph më të ulëta ose më të larta se pika e izoelektrike e tyre dhe është e pranishme një shtytje elektrostatike e dukshme, që kundërshton bashkëveprimet proteine-proteine (Foegeding,1998). Nga studimet e kryera është vënë re se zvogëlimi i përqëndrimit të yndyrës shoqërohet me rritje të shpejtësisë së sinerezës ( Banks,1981; Green,1983; Johnston, 1984; Pearse,1989; Calvo dhe Balcones, 2000). Trajtimi termik, i cili konsiston në denatyrimin e proteinave të hirrës, redukton shpejtësinë e sinerezës së qumështit të koaguluar (Walstra, 1985). Është gjetur një korrelacion linear ndërmjet denatyrimit të β-laktoglobulinave dhe reduktimit të shpejtësisë së sinerezës, edhe denatyrimi i α-laktoalbuminave ndikon shpejtësinë e sinerezës, por në një masë më të vogël (Pearse, 1985). 40

50 Acidifikimi i qumështit para shtimit të preparatit mpiksës rrit shpejtësinë e sinerezës (Erdem, 1997; Gouda,1987; Marshall, 1982; Patel, 1972; Calvo dhe Balcones, 2000), e cila ndodh për shkak të reduktimit të ngarkesave të rrjetave të micelave, si dhe për shkak të shtytjes elektrostatike ndërmjet micelave (Pearse, 1989). Një tjetër faktor i cili ndikon shpejtësinë e sinerezës është temperatura e inkubimit të brumit të prerë (Kaytanli, 1994., Pearse,1985., Calvo dhe Balcones, 2000). Rritja e temperaturës së inkubimit shoqërohet me rritjen e shpejtësisë së sinerezës. Këta faktorë ndikojnë në mënyrë të drejtpërdrejtë kohëzgjatjen e procesit të sinerezës (Lucey, 2002; Mishra, 2005). Të gjithë autorët bien dakord se kinetika e sinerezës i nështrohet një barazimi të rendit të parë Ndikimi i temperaturës së inkubimit në treguesit e sinerezës. Vëllimi i drenimit të hirrës në vartësi të kohës së inkubimit të hirrës. Temperatura ka ndikim thelbësor mbi shpejtësinë e sinerezës. Nëse temperatura e inkubimit rritet mbi 45 o C shpejtësia fillestare mund të rritet, por vëllimi përfundimtar do të zvogëlohet (Huber,2001). Kjo tregon se shkalla me të cilën ndryshon temperatura (dt/dt) nuk ka ndikim domethënës mbi shpejtësinë e sinerezës (Wurster,1934; Patel,1972). Nëse qumështi mbahet në temperatura të ulëta për një kohë të shkurtër para shtimit të preparatit mpiksës, ka rezultuar të mos ketë ndikim mbi kinetikën e sinerezës, por nëse qumështi mbahet për 20 ore në5 o C sinereza reduktohet me rreth 30% (Nilsen,1982). Raynal dhe Remeuf (2000) kanë gjetur rënie të ngjashme për qumështin e lopës, por asnjë ndikim nuk është gjetur për qumështet e dhisë dhe deles. Megjithatë, çdo ndikim negativ i paraftohjes mund te parandalohet duke para-ngrohur qumështin. Pearse dhe Mackinlay (1989) raportuan se shpejtësia e sinerezës rritet me rritjen e temperaturës së inkubimit të brumit. Rezultate të ngjashme kanë gjetur edhe Calvo dhe Balcones (2000), ku shpejtësia e sinerezës rritet kur temperatura e inkubimit rritet nga 25 o C në 35 o C, paraqitur në tabelën 4.3. Të tre racat lope, dele dhe dhi shfaqin ndryshueshmëri në shpejtësinë e sinerezës në temperaturen e inkubimit 35 o C. Kjo i detyrohet faktit se grimcat e brumit nga qumështet e lopës afrohen më shumë me njëra tjetrën gjatë inkubimit në 35 o C sesa ato të racave të tjera. Nga ana tjetër temperatura e inkubimit ka një rëndësi tepër të veçantë në proçesin e drenimit të hirrës, gjë e cila i dedikohet ndryshimeve të mëdha në vlerën e k për temperatura të ndryshme të studiuara (Calvo dhe Balcones, 2000). Referuar studimit të kryer nga Calvo and Balcones (2000), në figurën 4.5 jepet paraqitja grafike e proçesit të sinerezës të brumit të qumështit të lopës, deles dhe dhise, d.m.th., vëllimi i drenimit të hirrës në përqindje ndaj vëllimit të qumështit, në funksion të kohës së inkubimit të brumit pas prerjes. Shpejtësia largimit te hirrës rritet gjatë 60 minutave te para pas prerjes së brumit. Në fund te kesaj periudhe, shpejtësia e drenimit ulet shumë. Nga minuta e 90 deri 150 e inkubimit verehen ndryshime tëe lehta. Në këtë interval kohe nuk vërehen diferenca të dukshme (P < 0.05) në vëllimin e drenimit ndërmjet specieve (tabela 4.2). 41

51 Figura 4.5 Vëllimi i drenimit si përqindje e vëllimit total të qumështit ( ) dhe vëllimi i hirrës së drenuar ( ) në ml për a) qumësht lope, b) dele, c) dhije. Tabela 4.2 Mesataret (shmangiet standarte) si perqindje te vëllimit të qumështit fillestar te fituar gjate 90 deri 150 minutave pas prerjes (n=4). Shpejtësia e sinerezës gjatë 60 minutave të para të inkubimit përshtatet me barazimin kinetik të rendit të parë: Ln (C 0 /C) = k t ku, C 0 është vëllimi fillestar i qumështit dhe C është vëllimi i brumit (d.m.th., vëllimi i qumështit minus vëllimin e hirrës) mbas njëfare kohe t o. Vlera k përfaqeson konstanten e shpejtësisë së reaksionit. Ky ekuacion nuk përfshin vëllimin C të hirrës në momentin e kohës t=0, sepse një sasi hirre lëshohet që në momentin e prerjes (Marshall.,1982). Nga studimet e kryera lidhur me përllogaritjen e vëllimit të drenimit në kohën 0, ka rezultuar se vëllimi fillestar i drenimit varion nga 0,3-0,8 ml (Calvo and Balcones., 2000) deri në 2,4 ml ( Marshall 1982). Pearse dhe Mackinlay raportojnë se shpejtësia e sinerezës përshpejtohet kur temperatura e inkubimit te brumit rritet. Kështu të dhënat e tabelës 4.3 dhe 4.4 tregojnë se një shpejtësi drenimi mjaft më e lartë vërehet kur temperatura e inkubimit rritet nga 25 në 35 0 C. Shpejtësia e drenimit nga brumërat e prodhuara nga tri speciet tregoi diferenca te dukshme në mostrat e inkubuara në 35 o C sipas modelit gjedhe>dhi>dele. Kjo mund të tregojë se grimcat e brumit nga qumështi i lopës kanë më shumë të ngjarë që të grumbullohen gjatë inkubimit në 35 0 C sesa ato nga speciet e tjera. Nga ana tjetër, rezultatet tregojnë se temperatura e inkubimit të brumit është me rëndësi të madhe ne drenimin e hirrës, siç tregohet nga diferencat e medha në vlerat e k-së të fituara nga tri temperaturat e studiuara. Për të studiuar ndikimin e faktoreve mbi shpejtësinë e drenimit, barazimi kinetik i rendit të parë u llogarit për katër eksperimentet e kryera. Nuk u konstatuan diferenca të rendesishme (P<0.05) në vlerat e k ndërmjet katër eksperimenteve me secilin faktor; për 42

52 këte aresye, rezultatet e të katër eksperimenteve u përdorën së bashku për të llogaritur vleren e k-së. Vlera e k-së, e llogaritur për secilin faktor individual, u krahasua me atë të fituar për mostrat e kontrollit, për të caktuar diferencat e mundshme për shkak të faktoreve te studiuar (Tabela 4.3). Tabela 4.3 Mesataret (deviacionet standarte) per vlerën e llogaritur k (shpejtesia e drenimit) e pershtatur me barazimin e rendit te pare te vëllimit te drenuar (ml) si funksion i kohes së inkubimit (ne minuta) te brumit nga qumështi i gjedheve,deles dhe dhisë -a,b,c Mesataret brenda te njëjtës kolonë, për çdo faktor të studiuar, pa një indeks lart te perbashket ndryshojne (P<0.05) nga kontrolli (i gjithe qumeshti i paperpunuar); r 2 eshte koeficienti i korrelacionit te vlerave te k te llogaritura. -1 vlera k e llogaritur nga kater eksperimentet e kryera ne te njejtat kushte. Faktoret e studiuar ishin: brumi i bere nga i gjithe qumeshti i plote (kontrolli), nga qumeshti i skremuar, brumi i inkubuar ne 25 0 C ose ne 35 0 C, brum i bere nga qumeshti i ngrohur ne 70 0 C per 5 ose 30 minuta dhe brum i bere nga qumeshti i rregulluar ne ph 6.3 ose 7.0 Rezultatet nga qumështet e tri specieve u krahasuan (Tabela 4.4): shpejtësia e drenimit te brumit nga qumështi i kontrollit të dhisë ishte dukshëm më e ulet (P<0.05) se ajo nga qumështet e deles dhe gjedheve. Shpejtësia e drenimit të brumit të prodhuar nga qumështi i skremuar i tri specieve ishte dukshëm (P<0.05) ndryshe, që ndjek renditjen: qumështi i dhisë>gjedheve>deles; një model i ngjashëm u përshkrua më parë nga Storry et al. Faktorë si raca, trajtimi termik, ph-i të cilët ndikojnë shpejtësinë e sinerezës nuk është provuar të ndikojnë vëllimin e drenimit në kohën t = 0 (Calvo and Balcones, 2000) Trajtimi termik Sipas shumë autorësh trajtimi termik i qumështit deri në denatyrimin e proteinave të hirrës zvogëlon sinerezën e qumshteve të koaguluar (Wurster,1934; van der Waarden, 1947; Dimov dhe Mineva,1962; Stoll, 1966; Kammerlehner, 1974; Nilsen, 1982; Pearse,1985; Daviau,2000c). Edhe ngrohja e butë shkakton një rënie të lehtë të shpejtësisë së sinerezës (Siegenthaler and Fluckiger,1964; Stoll, 1966; Nilsen, 1982). Pearse (1985) zbuloi se zvogëlimi i sinerezës është i lidhur në korelacion linear me denatyrimin e β- laktoglobulinave. 43

53 Tabela 4.4 Diferencat e dukshme (P<0.05) ndermjet velrave te k nga çdo specie te llogaritura per faktoret e studiuar: brumi i prodhuar nga i gjithe qumeshti i plote (kontrolli), nga qumështi i skremuar, brumi i inkubuar ne 25 0 C ose 35 0 C, brumi i bërë nga qumështi i ngrohur në 70 0 C për 5 ose 30 minuta dhe i prodhuar nga qumështi i vendosur ne ph 6.3 ose 7.0 *Brenda te njejtit rresht tregohen dallimet e rendesishme (P<0.05). - Brenda te njejtit rresht tregohet se nuk ka dallime te rendesishme (P<0.05). - Brenda te njejtit rresht tregohet se nuk ka dallime te rendesishme (P<0.05). Shtimi i κ-kazeinave në qumësht minimizon efektin e trajtimit termik, pasi β- laktoglobulinat veprojnë me κ-kazeinat në hirrë gjatë ngrohjes, duke ndikuar më pak mbi micelat e kazeinës. Qumështet e deles dhe dhisë janë më pak të ndjeshëm ndaj trajtimit termik (Calvo dhe Balcones, 2000). Trajtimi termik shkakton rënie të shpejtësisë së sinerezës së brumit të përgatitur nga qumështe të trajtuar termikisht. Edhe intensiteti i trajtimit termik të qumështit ndikon shpejtësinë e sinerezës (Stoll,1966; Pearse,1985; Calvo dhe Balcones., 2000), të cilët sygjeruan se denatyrimi i proteinave të hirrës mund të ndikojë shpejtësinë e sinerezës. Nje ndryshueshmëri ndërmjet racave është vënë re gjatë trajtimit termik në 70 C për 30 minuta, sipas rendit dele >lopë>dhi. Qumështet e lopës dhe deles shfaqin të njëjtën shpejtësi drenimi gjatë trajtimit termik në 70 C for 5 min, ndërkohë që mostrat nga qumështet e dhisë kanë shfaqur shpejtësi me të ulët (P < 0.05). Disa autorë (Patel,1972; Pearse,1989; Stoll,1966; Walstra,1985) treguan se denatyrimi i proteinave të hirrës mund të ndikojnë shpejtësinë e sinerezës. Në qumështet e trajtuar termikisht në 70 C për 5 minuta shpejtësia e denatyrimit të proteinave të hirrë ishte e ngjashme për të tre racat dele, lope dhe dhi. Ndërsa gjatë trajtimit termik në 70 C pë 30 minuta qumështet e deles shfaqin denatyrim më të madh të proteinave të hirrës (afërsisht 40%) në krahasim me qumështin e lopës dhe dhisë (20%). Megjithëse denatyrimi i proteinave të hirrës ndikon në shpejtësinë, ai nuk ndikon vetitë koaguluese të qumështeve deles dhe dhisë (Balcones,1996; Montilla,1995) Aciditeti (ph) Aciditeti ka një ndikim thelbësor mbi sinerezën e qumështit. Nëse qumështi acidifikohet dhe vlera e ph-it ulet, shpejtësia e sinerezës rritet. Disa rezultate të përmbledhura paraqiten në Figurën 4.6; edhe autorë të tjerë kanë raportuar rezultate të ngjashme (Sammis,1910; Koestler dhe Petermann, 1936; van der Waarden, 1947; Tarodo de la Fuente dhe Alais,1975; Lelievre dhe Creamer,1978). 44

54 Figure 4.6 Vëllimi i hirës së lëshuar ( si % e vëllimit të qumështit) nga brumi, mbajtur dhe trajtuar në ph të ndryshëm, në disa raste ph bie ndjeshëm gjatë eksperimentit. Në shumicën e rasteve rezultatet janë marrë 1 ore mbas prerjes. Edhe pse trendi ishte thuajse i njëjti, sërisht vërehen ndryshime domethënëse sasiore. Relacioni i devijimit i nxjerrë nga Berridge (1970) nuk ka të bëjë me pasaktësinë por me mënyrën e startimit të eksperimentit. Pikat e infleksionit afër ph 6 shfaqen shumë të dukshme. Stoll(1966) arriti në përfundimin se ndikimi i ph ishte relativisht i lartë në temperatura të ulëta dhe në mungesë të përzierjes dhe si pasojë edhe sinereza ishte e ulët. Nuk vërehen ndryshime domethënëse edhe në rastet e përdorimit të acideve (vander Waarden,1947). Nëse ph bie gjate sinerezës kjo mund të sjellë një rritje më të madhe të shpejtësisë së sinerezës sesa kur vlera e ph është çuar paraprakisht në të njëjtën vlerë (Stoll,1966; vande Grootevheen dhe Geurts,1977) sepse blloqet e rrjetave të proteinave tentojnë të tkuren gjatë ndryshimit të ph, e ilustruar edhe nga Emmons (1959) siç tregohet në Fig.4.6. Ndryshimi i aciditetit eshte arritur duke shtuar kultura starter bakteriale dhe vlerat e ph të paraqitura në figurë janë vlerat në momentin e prerjes. Një ph më i lartë në këtë fazë do të shoqërohej me një rënie të menjëhershme të ph mbas prerjes e cila do të shoqërohej me rritjen e sinerezës. Qumështet të cilët gjënden në vlera ph të ulëta (p.sh 4,5) shfaqin sinerezë të ulët edhe pas shitimit të mpiksësit (Sammis etal.,1910). Brumi i formuar nga qumështi në ph 6.3 shfaq shpejtësi drenimi më të ulët dhe ndryshueshmëri të vlerës k dhe shpejtësi drenimi më të lartë për qumështet e dhisë, ndërsa qumështet e deles dhe lopes nuk shfaqin ndryshueshmëri. Ndikimi i vlerave të phit më të mëdha se ph=7 në shpejtësinë e sinerezës ka rezultuar të jetë i ndryshem për të tre racat (lopë, dele,dhi). Për qumështet e lopës janë gjetur vlera të ngjashme të k si në ph > 7 ashtu edhe në qumështet me ph 6.3. Qumështet e deles, po ashtu, shfaqin vlera të ngjashme të k, ndërsa për qumështet e dhisë vlera e k rezulton më e ulët në ph 7.0 se sa në ph 6.3. Ndryshime vihen re edhe ndërmjet racave. Qumështet e acidfikuara të dhisë shfaqën shpejtësi sinereze më të lartë, ndërkohë që vlera k e qumështeve në ph 7.0 rezultoi më e lartë tek qumështet e deles, se sa tek racat e tjera (Calvo dhe Balcones., 2000) Humbja e proteinave gjatë drenimit Humbja e proteinave gjatë drenimit ka një ndikim të rëndësishëm në prodhimin e djathit. Faktorë të ndryshëm të cilët ndikojnë humbjen e proteinave janë paraqitur në tabelën 5. Humbja e proteinave është e ndikuar nga përqëndrimi i yndyrës. 45

55 Për qumështet e dhisë humbja e proteinave është më e madhe në përqëndime më të larta të proteinave. Gjithashtu, temperatura e inkubimit ndikon humbjen e proteinave. Humbja është më e madhe në temperaturen e inkubimit 30 C. Nga ana tjeter, edhe trajtimi termik para shtimit të mpiksësit ndikon humbjen e proteinave. Humbjet më të mëdhaja janë gjetur për qumështin e lopes; kjo për shkak të denatyrimit të proteinave të hirrës dhe formimit të kompleksit me kazeinat (Calvo dhe Balcones., 2000). Të dhënat e tabelës 4.5 tregojne se përmbajtja e proteinave të hirrës është afërsisht e njëjtë në të treja rastet e sinerezës së qumështit te racave të deles, lopës dhe dhisë, por vëllimi më i lartë i drenimit të hirrës në mostrat e qumështit të dhisë në krahasim me mostrat e lopës dhe deles tregon së gjatë sinerezës vërehet një humbje më e madhe e proteinave të brumit të dhisë në krahasim me ato të brumit të deles dhe lopës. Ky rezultat është në pajtim edhe me të dhëna te literaturës (Calvo dhe Balcones., 2000). Tabela 3. Mesataret (devijimet standarde) ne përqindje të humbjes se proteinave gjatë drenimit te hirres shkaktuar nga yndyra, temperatura e inkubimit, trajtimi termik dhe ph i qumështit a,b,c Mesataret brenda te njëjtës kolonë për çdo faktor pa një indeks të siperm ndryshojne (P<0.05) nga kontrolli (brumi nga i gjithe qumeshti bruto i ruajtur ne 30 0 C). *Tregon diferencat e rendesishme (P<0.05). -Nuk tregon diferenca te rendesishme (P<0.05) Ndikimi i përbërjes së qumështit Përbërja e qumështit ndikon proçesin e sinerezës, por efekti i saj nuk është shumë i ndjeshëm. Përmbajte të larta të yndyrës shoqërohen me zvogëlim të sinerezës (Beeby, 1959; Feagan,1965; Stoll,1966; Kammerlehner, 1974; Emmons.,1980; Storry,1983; Weber,1984; Grandison,l984a). Në praktikë qumështet standartizohen për përmbajtjen e yndyrës. Përmbajtja e lartë e kazeinës shoqërohet me një ngadalësim absolut të sinerezës, por me shpejtësi relative të ndryshme. Komponentët e gjendur në masë të vogël në qumësht mund të kenë ndikim të madh, duke ditur se aktiviteti i joneve kalcium luan rol të rëndësishëm. Qumështet e marra nga individë të veçantë racave të lopës shfaqin një ndryshueshmëri me një faktor 3 në shpejtësinë e sinerezës (Koestler dhe Petermann, 1936; Thome, 1958; Kammerlehner, 1974; Grandison,1984a,b), por me shtimin e një sasie CaCl 2, ndryshueshmëria reduktohet ndjeshëm. Ndryshueshmeria në këto komponentë ndryshon me periudhën e laktacionit (Kammerlehner, 1974; Grandison et al., l984b) dhe ka shumë mundësi të jetë e lidhur edhe me aktivitetin e joneve calcium. Qumështe të marra nga lope të sëmura me mastit shfaqin veti të dobëta koaguluese dhe pakësim të sinerezës (Thome and Liljegren, 1959; Kiermeier and Keis, 1964; Kiermeier, 1967). Rritja e baktereve pseudomonas në qumësht shoqërohet me reduktim të sinerezës (Lelievre,1978). Nga ana 46

56 tjetër proteoliza e shkaktuar nga aktiviteti i plazminës ndikon djeshëm proçesin e lëshimit të hirrës (Pearse, l986b). Ndikimi i përmbajtjes së kazeinës u studiua nga Pearse (l986a), i cili përgatiti qumështe me micela sintetike me përmbajtje të ndryshme proteinash. Porcionet e β- dhe κ-kazeinave ndikojnë në mënyrë të ndjeshme kohën e koagulimit por ndikimi i tyre në proçesin e sinerezës është i vogël. Defosforilimi i β-kazeinave shkakton rritje të kohës së koagulimit dhe zvogëlim të shpejtësisë së sinerezës. Megjithatë, interpretimi i këtyre rezultateve bëhet i vështirë nëse nuk njihen variabla, siç janë përmasat e micelave, volumi dhe përshkueshmëria e qumështit të koaguluar. Janë gjetur lidhje ndërmjet sinerezës dhe varianteve gjenetike të disa prej proteinave të qumështit, veçanërisht të varianteve të β-laktoglobulinave (McLean and Schaar, 1989). Kjo lidhet edhe me shfaqjet e ndryshme të aktivitetit të joneve kalcium lidhur me variantet gjenetike. Në kushte të njëjta qumështi i dhisë lëshojnë sasira më të mëdha hirre se qumështi i lopës dhe qumështi i deles ( Storry, 1983). Duhet theksuar se qumështet e deles kanë përmbajtje më të lartë të kazeinave ( Walstra dhe Janness,1984) Ndikimi i vetive koaguluese të qumështit Prishja e masës së xhelit gjatë përcaktimit do të çonte në rritjen e shpejtësisë së sinerezës (Wurster, 1934). Ky veprim do të shoqërohej me rritjen e sipërfaqes së lirë dhe shkakton rritjen e shpejtësisë së sinerezës me 20-30% (Cheeseman and Chapmam, 1966), për shkak të prishjes së strukturave të rrjetave. Brumi i formuar me acidifikim krijon sinerezë të pakët nëse nuk ka ngacmim të jashtëm. Në qumështet e koaguluar nën ph 5 shtimi i sasisë së mpiksësit rrit ndjeshëm shpejtësinë e sinerezës (Emmons, 1959). Me sa duket kjo shpjegon ndryshimet graduale nga një masë acide në një xhel të koaguluar nëpërmjet mpiksësit, gjë e cila ka rëndësi në prodhimin e llojeve të djathrave të freskët (Weber,1984). Koha e formimit të brumit dhe tendenca e tij për t u tkurrur ndikohet nga përbërja e qumështit dhe kjo mund të ndikojë edhe shpejtësinë e sinerezës së racave të ndryshme. Ndryshueshmëria në shpejtësinë e koagulimit ndërmjet racave mund t u dedikohet formave të ndryshme të micelave të kazeinës dhe globulave të yndyrës. Përbërja e micelave, madhësia e micelave, sasia e kazeinave, përmasat e globulave të yndyrës ndikojnë strukturën e brumit (xhelit) të formuar (Calvo dhe Balcones., 2000). Megjithatë, pavarësisht se struktura e xhelit ndikon shpejtësinë e sinerezës, disa autorë kanë arritur në përfundimin se fortësia e brumit dhe koha e koagulimit nuk ndikojnë shpejtësinë e koagulimit (Pearse, 1985; Stoll, 1966). Si perfundim, raca, temperatura e inkubimit, përmbajtja e yndyrës, trajtimi termik i qumështit dhe ph-i ndikojnë formimin e brumit (xheli) dhe fortësinë e tij. Megjithatë ndikimi i tyre mbi proçesin e sinerezës nuk është shumë i qartë, pasi xhelet e formuar nga të tre racat (dhi, lope dhe dele) shfaqin sjellje të ngjashme për faktorët e studiuar (Calvo dhe Balcones., 2000). Kjo mund të shpjegohet me faktin se efekti fizik i sinerezës është më i rëndësishëm se sa struktura e brumit. Nga ana tjetër, shpejtësia e sinerezës për secilin faktor shfaqet e ndryshme midis racave, gjë e cila dëshmon se ndryshimet kimike si edhe forcat kimike kanë ndikim të rëndësishëm mbi proçesin e sinerezës (P < 0.05), siç është bashkimi pjesëzave të brumit të prerë. 47

57 Qëllimi i studimit KAPITULLI V METODIKA DHE MATERIALET E STUDIMIT 1. Studimi i vetive fiziko-kimike dhe koaguluese të qumështit të specieve dhe racave të lopës, deles dhe dhisë të zonës së Tiranës dhe Devollit. 2. Studimi i faktorëve fiziko-kimikë dhe të koagulimit në treguesit e sinerezës të qumështit të lopës, deles, dhisë dhe lidhjet ndërmjet tyre 5.1. Materialet e studimit Për realizimin e këtij studimi u morrën mostra të qumështeve nga tre specie lopë,dele dhe dhi nga disa zona të Shqipërisë ( Tiranë, Devoll, Korçë dhe Fushë Krujë) për harqet kohore të renditura më poshtë për çdo specie: Mostra të qumështit të porsamjelë (mjelje e mëngjesit), prej 500 ml (pesë mostra paralele), nga raca lope të ndryshme të rritura në kushte shtëpiake: të zonës së Tiranës (Laknas), racat: xhersej, simental, qershor-korik të zonës së Tiranës (Laknas), racat: xhersej, laramane, mars-korrik 2012 të zonës së Devollit (Progër), racat: xhersej, laramane, mars-korrik 2012 të zonës së Fushëkrujës, raca: xhersej, korik 2012, ferma e Impuls sh.p.k. të zonës së Devollit ( Progër), racat: xhersej dhe laramane, mars-prill Mostra të qumështit të porsamjelë (mjelje e mëngjesit), prej 500 ml ( pesë mostra paralele), nga raca deleje të ndryshme të rritura në kushte shtëpiake: të zonës të Tiranës (Laknas, UBT), racat: rudë, badhok tropoje, dele e kuqe shkodranë, qershor-korrik të zonës së Devollit (Progër), raca: dele e kryqezuar merino-cigane, qershor-korik të zonës së Tiranës (Laknasit, UBT, racat: rud, bardhok tropoje, dele e kuqe shkodrane, mars korik të zonës së Korçës (Zëmblak), racë: dele franceze, mars korrik të zonës së Fushëkrujës, raca: Lakon, korrik 2012, ferma Impuls sh.p.k. të zonës së Devollit (Shyec), racë: merino-cigane, mars-prill Mostra të qumështit të porsamjelë (mjelje e mëngjesit), prej 500 ml (pesë mostra paralele), nga raca dhije të ndryshme të rritura në kushte shtëpiake: të zonës së Tiranës (Laknas, UBT), racat: sona e bardhë dhe alpina e kuqe, qershor-korik të zonës së Devollit (Shyec), racat: alpina e kuqe dhe vendi të kryqëzuara, qershor- korrik

58 të dhisë të zonës së Tiranës ( Laknas, UBT), racat: sona e bardhë, alpina e kuqe, mars-korrik të zonës së Devollit (Shyec), racat: alpina e kuqe, mars-korrik të zonës së Fushkrujës, racë: alpina e kuqe, korrik 2012, ferma Impuls sh.p.k. të zonës së Devollit (Shyec, racë: alpina e kuqe, mars-prill Mostrave të qumështit të porsamjelë prej 500 ml, iu shtua nga 1 ml tretësire azid natriumi 1% (p/v) dhe u ruajtën në frigorifer në 2-4 o C deri në momentin e analizimit. 5.2 Metodika e studimit Studimi i vetive fiziko-kimike dhe koaguluese të qumështit të specieve dhe racave të lopës, deles dhe dhisë të zonës së Tiranës dhe Devollit. Në mostrat e qumështit: të lopës (xhersej, simental, laramane dhe KE) të zonës së Tiranës (Laknas, UBT) dhe të zonës së Devollit (Progër) dhe të fermës Fushëkrujë, të deles (rudë, badhok tropoje, dele e kuqe shkodrane, dele e kryqëzuar merinocigane, Lakon, D. Franceze) të zonave të Tiranës (Laknas, UBT) dhe Devollit (Progër), të zonës së Korçës (Zëmblak) dhe të fermës Fushëkrujë, të dhisë (racë franceze alpine e kuqe, sona e bardhë, raca vendi të kryqëzuara) të zonave të Tiranës (Laknas, UBT), të zonës së Devollit (Shyec) dhe të fermës Fushëkrujë, u përcaktuan dhe studiuan treguesit e mëposhtëm: a.treguesit fiziko-kimikë Densiteti, aciditeti, ph, përmbajtja e proteinave, përmbajtja e kazeinave, përmbajtja e yndyrnave, përmbajtja e laktozës, përmbajtja e lëndës të thatë joyndyrore( L jo Y). b.treguesit e koagulimit të qumështit: Koha e koagulimit (në minuta), konsistenca (fortësia) e koagulatit A 20 dhe A 30 (volt) dhe shpejtësia e forcimit të koagulatit (K20, në minuta). c.lidhjet ndërmjet treguesve kimikë dhe të koagulimit të mostrave të qumështit të lopës, deles dhe dhisë Studimi i faktorëve fiziko-kimikë dhe të koagulimit në treguesit e sinerezës të qumështit të lopës, deles, dhisë dhe lidhjet ndërmjet tyre. a.treguesit e sinerezës : vëllimi i drenimit dhe përmbajtja e proteinave b.faktorët e procesit të sinerezës: 49

59 temperatura e inkubimit (25 o C dhe 30 o C). koha e inkubimit (30, 50, 70, 90, 110, 130 e 150 minuta). trajtimit termik dhe kohëzgjatja e tij (në 70 o C për 5 minuta dhe 30 minuta). ph i qumështit ( ph 6.3 dhe ph 7). Në mostrat e qumështit të lopës, deles dhe dhisë të pikës 1, të vitit 2012, u studiuan: treguesit e sinerezës (vëllimi i drenimit dhe përmbajtja e proteinave) dhe faktorët e proçesit të sinerezës ( koha e inkubimit dhe temperatura e inkubimit). Në mostrat e qumështit të lopës, deles dhe dhisë të pikës 1, të vitit 2013, u studiuan: Treguesit e sinerezës (vëllimi i drenimit dhe përmbajtja e proteinave) dhe faktorët e proçesit të sinerezës: koha e inkubimit dhe temperatura e inkubimit, trajtimi termik dhe kohëzgjatja e tij (në 70 o C për 5 minuta dhe 30 minuta) dhe ph (6,3 dhe 7). Nga të dhënat e treguesve të sinerezës dhe faktorëve të proçesit të sinerezës u studiuan: a) Lidhjet ndërmjet vëllimit të drenimit të hirrës, kohës së inkubimit (pas 30, 50, 70, 90, 110, 130 e 150 minuta) dhe temperaturës së inkubimit (25 o C dhe 30 o C). b) Lidhjet ndërmjet vëllimit të drenimit dhe përmbajtjes së proteinave në hirrën e lëshuar (pra, humbja e proteinave të brumit ndërmjet racave). c) Lidhjet ndërmjet vëllimit të drenimit të hirrës dhe treguesve të koagulimit (kohës së koagulimit, konsistencës (fortësia) së koagulatit (xhelit) A 20 dhe A 30 ). d) Lidhjet ndërmjet vëllimit të drenimit të hirrës dhe kohëzgjatjes së trajtimit termik (në 70 o C për 5 minuta dhe 30 minuta) në temperaturat e inkubimit (25 o C dhe 30 o C). e) Lidhjet ndërmjet vëllimit të drenimit të hirrës dhe ph të qumështit (6,3 dhe 7) Analizat e kryra mbi materialet e studimit Analiza për treguesit fiziko-kimike të qumështit Densiteti, me laktodensimeter. Aciditeti, me titullim me tretesirë 0,1 N NaOH sipas (Türner). PH, me ph-metër (UB-10, Denver). Përmbajtja e proteinave me lactoscan, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). Përmbajtja e kazeinave, sipas (Walker method based on formic method by Sörensen). Përmbajtja e yndyrnave, me Lactoscan, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). Përmbajtja e laktozës, me Lactoscan, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). Përmbajtja e ujit te shtuar, me Lactoscan, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). 50

60 Përmbajtja e lëndës të thatë joyndyrore L jo Y, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). Figura 5.1 Analizator qumështi Lactoskan dhe aparati i vlerësimit të treguesve të koagulimit Optigraf Analiza për treguesit e koagulimit të qumështit Treguesit e koagulimit të qumështit u kryen me aparatin Optigraf (AMS, Francë), sipas (Alves et al, 2004). Qumështi u ngroh, duke u përzier njëkohësisht në përzieres magnetik, deri në 32 o C. Një sasi prej 10 ml nga mostrat me anën e një mikropipete u kalua në kyveten e aparatit dhe u la aty derisa temperatura e aparatit arriti në 32 o C. Më tej, u shtua edhe 1 ml tretësirë ujore e kazeinës së pastërt (Sigma R5876) 0,08% (p/v). Analiza u krye për 60 minuta. Gjatë kësaj periudhe u përcaktuan treguesit e mëposhtëm : Koha e mpiksjes (koagulimit) të qumështit (R-milk cloting time), në minuta. Konsistenca (fortësia) e koagulatit (curd firmness) pas 20 e 30 minutash A 20 dhe A 30, në volt. Shpejtësia e forcimit të koagulatit (K20-rate of curd firming), në minuta, që përfaqëson kohën për të arritur një fortësi (konsistence) të koagulatit (xhelit) standarte të lidhur me një fortësi (konsistence) të përshtatshme për prerje, të njëvlershme me një largësi 20 mm ndërmjet dy degëve të parabolës së rezultatit të shprehur grafikisht në Formagraph (McMahon dhe Brown, 1982, Delacroix- Buchet, 1984), zëvendësuar në Optigraph me një njëvlerës (ekuivalent) të konsistencës standarte prej 6,5V (A.P.L. Martins, 2009). 51

61 Figura 5.2 Softi i aparatit Optigraf në momente pune Analiza për treguesit e sinerezës Treguesit e sinerezës u kryhen sipas (Calvo, 2000). Vëllimi i hirrës së lëshuar, pas 30, 50, 70, 90, 110, 130 e 150 minuta, në temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C. Mostrat e qumështit, pasi i janë matur vetitë fiziko kimike dhe ato të koagulimit, çohen në ph 6.3 me HCl 1N ose ph 7 me NaOH 1 N me ndihmën e një përzierësi magnetik me ngrohje në temperaturën 25 o C. Mostrat inkubohen në temperaturën 30 o C për 20 minuta dhe më pas centrifugohen me 3000 rpm për 30 min në 5 o C. Mbas centrifugimit mostrat vendosen në banjo akulli për 30 min dhe, më pas, me ndihmën e një spatule u largohet yndyra. Mostrat e skremuara filtrohen me filtra qelqi në mënyrë që të largohet çdo mbetje e yndyrës. Preparati enzimatik përgatitet, duke shtuar 300 mg kimozinë të pastër (Sigma R5876) në 100 ml ujë të distiluar. Mostrat trajtohen termikisht në 70 o C në banjo mari për 5 ose 30 minuta, ftohen në banjo akulli dhe ruhen në këto kushte deri në momentin e analizimit. Për vleresimin e vetive të sinerezës së qumështit veprohet si më poshtë : Në një beker 100 ml shtohen 60 ml qumësht dhe ngrohet deri në temperaturën 30 o C dhe 25 o C. Më tej shtohet 1 ml preparat enzimatik dhe inkubohet në këtë temperaturë. Më parë janë matur vetitë e koagulimit dhe 15 minuta nga koha e koagulimit (R), masa pritet me anë të një spatule (kryq e tërthor dhe rreth e rrotull). Mbas prerjes, mbi sipërfaqe, vendoset një plastike me vrima. Sinereza matet duke matur vëllimin e hirës së lëshuar pas 30, 50, 70, 90, 110, 130 e 150 minuta, në temperaturën e inkubimit 25 dhe 30 o C. Përmbajtja e proteinave të përgjithshme në hirrën e drenuar u përcaktua me Lactoscan, sipas (APPENDICES, Ultrasonic milk analyzer). 52

62 5.4 Llogaritjet e bilancit të proteinave dhe rikuperimit të tyre në brumë (humbjet e proteinave në hirrë). Simbolika e përdorur gjatë llogaritjeve të bilancit: DQ - Densiteti i Qumështit, gr/cm 3 MQ - Masa e Qumështit, gr. PQ - Proteinat në Qumësht, % VH - Vëllimi i Hirrës, cm 3 (ml) MH - Masa e Hirrës, gr. PH - Proteinat në Hirrë, % MB - Masa e Brumit, gr PB - Proteinat në Brumë, % ReB - Rendimenti në Brumë, % ndaj hyrjes RPB - Rikuperimi i Proteinave në Brumë, % ndaj hyrjes HPH- Humbjet e Proteinave në Hirrë, % ndaj hyrjes Llogaritjet e bilancit janë bazuar në ligjin e ruajtjës së masës të zbatuar për dy raste: 1. Bilanci i masës së produkteve: MQ = MB + MH 2. Bilanci i masës së proteinave : MQ x PQ/100 = MB x PB/100 + MH x PH/100 Meqënëse parametrat e matura gjatë eksperimentimit laboratorik janë vëllimet e qumështit dhe të hirrës, masat respektive u llogaritën duke u mbështetur në vlerat e matura të densiteteve përkatës. Në këtë mënyrë llogaritja e bilancit rezulton nga zgjidhja e sistemit të barazimeve: VQ x DQ = MB +VH x DH VQ x DQ x PQ = MB x PB +VH x DH x PH prej të cilëve u përcaktuan vlerat e panjohura të MB dhe PB. Më tej u llogaritën treguesit e mëposhtëm: Rendimenti në brumë (në % ndaj hyrjes): ReB = (MB/MQ) x 100 Rikuperimi i proteinave në brumë (në % ndaj hyrjes):rpb = (MB x PB/MQ x PQ) x 100 Humbjet e proteinave në hirrë (% ndaj hyrjes): HPH = 100 RPB 5.5 Llogaritja e konstantes kinetike të sinerezës Shpejtësia e sinerezës përgjatë 150 minutave inkubim përshtatet me barazimin kinetik të rendit të parë: Ln(C 0 /C) = kt ku, C 0 është vëllimi fillestar i qumështit dhe C është vëllimi i brumit (vëllimi i qumështit minus vëllimin e hirrës) mbas kohës t. Vlera k është konstantja e shpejtësisë së reaksionit (Calvo dhe Balcones, 2000). 53

63 6.6 Përpunimi statistikor i të dhënave të studimit. Përpunimi statistikor i rezultateve u krye në MS Excel (Windows7): përllogaritja e mesatareve dhe devijimit standard. Vërtetimi i ndryshueshmërisë midis parametrave të ndryshëm të matur midis specieve dhe racave brënda specieve janë kryer në MS Excel (Windows7) sipas Z-testit, konsultuar edhe me pedagogë të statistikës pranë departamentit të matematikës. 5.7 Vendi i studimit: Analizat e përcaktimit të treguesve të studimit u kryhen në Laboratorin e Analizave të Ushqimit të Fakultetit të Bioteknologjisë dhe Ushqimit, Universiteti Bujqësor i Tiranës. 54

64 KAPITULLI VI REZULTATET DHE DISKUTIMI I TYRE 6.1 Vlerësimi i vetive fiziko-kimike dhe të koagulimit të qumështit të lopës, dhisë dhe deles a. Për qumështin e lopës Në tabelën 6.1 paraqiten të dhëna për treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit për racat e lopëve xhersej, laramane, simental dhe KE, të rritura në kushte shtëpiake në zonën e Tiranës (Laknas) dhe zonën e Devollit (Progër) (për vitet ). Të dhënat tregojnë se treguesit fiziko kimikë të qumështit të lopës luhaten në vlera të përafërta me ato të dhëna nga literatura për qumështet e lopës (Fox, 1998., Summer, 2009., P.Cabras, A.Martinelli, 2004). Tabela 6.1. Vlerat mesatare të treguesve fiziko-kimikë dhe të koagulimit të qumështeve të disa racave të lopës dhe devijimi standart. Vlerat e parametrave të matur për qumështet e racave të lopëve KE, Laramane, Xhersej dhe Simental ndodhen brënda shpërndarjes normale për α = 0.05 ( P > 0.05). Vlerat mesatare të proteinave luhaten nga 3.28%, për qumështet e racës simental, deri në 3.61%, për qumështet e racës të sjellë nga komuniteti europian (KE). Kazeinat e qumështit luhaten nga 2.28%, për racat e lopës laramane, deri në 2.94%, për racën e lopës KE. Në rastin e racës së lopës KE përmbajtja e lartë e proteinave shoqërohet me një përmbajtje të lartë edhe të kazeinave; një proporcion i tillë nuk vihet re për qumështet e racave të tjera të lopëve të marra në studim. Përmbajtja e yndyrës luhatet nga 4.14%, për racën e lopës Simental, deri në 6.14%, për racën e lopës Xhersej. Ashtu siç është pohuar edhe nga studime të kryera mbi përmbajtjen e yndyrës së qumështeve të racave europiane të lopëve, edhe në studimin tonë rezulton se qumështet e racës Xhersej kanë përmbajtje më të lartë të yndyrës në krahasim me racat e tjera të marra në studim (Fox, 1998., Summer, 2009). Lënda e thatë joyndyrore (LjoY) luhatet nga 8.37% për racën e lopës Simental deri në 9.23% për qumështet e racës KE. 55

65 Përmbajtja e laktozës luhatet nga 4.42% për racat e lopës Simental deri në 4.86% për qumështet e racës KE. Vlerat mesatare të densitetit luhaten nga g/cm 3. Aciditeti varion nga 14 o T në 18 o T. Për sa u përket treguesve të koagulimit të qumështeve, kohë më të shkurtër koagulimi (R) kanë treguar qumështet e racës simental (SIM) (8:56 min), në krahasim me qumështet e racave KE, laramane (LRM) dhe xhersej (Xh) (10.44, 11.26, 9.55 minuta respektivisht). Pavarësisht kohës më të shkurtër të koagulimit të regjistruar nga qumështet e racës simental, qumështet e racës xhersej shfaqin veti më të mira koaguluese, duke regjistruar vlera më të larta të parametrave të fortësisë (konsistencës) A20 dhe A30 (13.84 dhe volt, respektivisht) dhe vlerë me të ulët te shpejtësisë së koagulimit ( kohës së nevojshme për të arritur një fortësi standarte për prerje) K20 (4.30 minuta). Figura 6.1 Treguesit e koagulimit: koha e koagulimit (R), fortësia e xhelit (konsistenca) A20 dhe A30, shpejtësia e koagulimit (K20), përmbajtja e proteinave dhe kazeinave të qumështeve të lopës. Edhe pse qumështet e racës KE kanë përmbajtje më të lartë të proteinës dhe kazeinës, ato shfaqin veti më të dobëta koaguluese në krahasim me qumështet e racës Xhersej, që mendojmë se i detyrohet përbërjes së kazeinave të qumështit dhe polimorfizmit gjenetik të tyre (Hallen,2008, Wedholm., 2006). Nga ana tjetër, siç shihet nga figura 6.1, qumështet e racës Xhersej rezultojnë me përmbajtje të lartë yndyre, që, siç njihet tashmë, është një faktor, që ndikon mbi treguesit e konsistencës ( McMahon, 1984., Okigbo, 1985., Joudu, 2008., Hallen., 2010, Jensen., 2012). Nga krahasimi i qumështeve të racës Laramane me atë Xhersej, përmbajtja më e lartë e kazeinave të kësaj të fundit shoqërohet më veti më të mira koaguluese. 56

66 b.për qumështin e dhisë Në tabelën 6.2 paraqiten të dhëna për treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit për racat e dhive alpina e kuqe, sona e bardhë dhe racë vendi e kryqëzuar, të rritura në kushte shtëpiake në zonën e Tiranës (Laknas, UBT) dhe të zonës së Devollit (Shyec) për vitet Tabela 6.2. Vlerat mesatare të treguesve fiziko-kimikë dhe të koagulimit të qumështeve të disa racave të dhisë. Të dhënat e treguesve fiziko-kimike të studiuar për qumështet e racave të lopëve ndodhen brënda shpërndarjes normale për α = 0.05 (P > 0.05) me përjashtim të aciditetit për racën Ak-DhL e cila shfaq një ndryshueshmëri ( P < 0.05). Përmbajtje më të ulët të proteinës shfaqin mostrat e qumështeve të racës sona e bardhë (2,99%), ndërkohë që qumështet e racave alpina e kuqe dhe racë e kryqëzuar Alpina- Dhi liqenasi, rezultojnë me përmbajtje të përafërt të proteinave (3.20 dhe 3.19% respektivisht). E njëjta tendence vërehet edhe për përbërësit e tjerë të qumështit (të kazeinave, yndyrës, lëndëve të thata joyndyrore dhe laktozës), ku përmbjatje më e ulët e tyre vërehet tek qumështet e racës SB dhe përmbajtje të përafërta për qumështet e racave AK dhe Ak- DhL. Vlerat mesatare të këtyre përbërësve ndodhen brënda kufijve të dhëna nga studime të ndryshme mbi vetitë fiziko-kimike të qumështeve të dhisë (Jandal, 1996., Mahmood, 2010.,Guler, 2006). Nga të dhënat konstatohet se qumështet e racave të dhisë, ndryshe nga qumështet e racave të lopës apo deles, rezultojnë me përmbajtje të ujit të lirë mesatarisht 7%, e cila shpreh një karakteristikë të kazeinave të qumështeve të dhisë lidhur me aftësinë ujëmbajtëse. 57

67 Figura 6.2 Treguesit e koagulimit: koha e koagulimit (R), fortësia e xhelit (konsistenca) A20 dhe A30, përmbajtja e proteinave dhe kazeinave dhe ndikimi i lëndës së thatë joyndyrore (LjoY) dhe yndyrës mbi fortësinë e brumit të qumështeve të dhisë. Në përgjithësi, nga të dhënat e regjistrura për treguesit e koagulimit të qumështeve të dhisë vërehet se të gjitha qumështet e tyre shfaqin veti të dobëta koaguluese ( kohë të gjatë koagulimi, konsistencë të ulët). Kohë më të shkurtër koagulimi rezulton për qumështet e racës SB (11.58 minuta) dhe kohë më e gjatë e koagulimit rezulton të jetë regjistruar për qumështet e racës së kryqëzuar Ak - DhL (15.17 minuta), siç tregohet edhe në figurën 6.2. Në shumicën e rasteve qumështet racave të dhisë nuk arrijnë një fortësi të përshtatshme për prerje (e matur në aparat me kohën që i nevojitet mostrës së mpiksur të regjistrojë një vlerë prej 6.5 volt) brënda harkut kohor prej 30 minuta të kryerjes së analizës. Vetëm qumështet e racës Alpina e kuqe kanë arritur këtë fortësi të përshtatshme për prerje por në një kohë shumë të gjatë (K20: minuta). Për këto arësye, qumështet e dhisë konsiderohen si qumështe me veti të dobëta koaguluese pasi afërsisht 52% e mostrave të marra në studim shfaqën veti të dobëta koaguluese (d.m.th., nuk arritën një konsistence të përshtatshme për prerje prej 6.5 volt), 19 % e tyre nuk arritën të koagulonin brënda 30 minutash dhe 29 % e tyre e arritën këtë fortësi standard, por për një kohë shumë të gjatë. Nga të dhënat e përmbajtjes të proteinave dhe kazeinave (figura 6.2), nuk vërehet ndonjë ndikim thelbësor i tyre në vetitë koaguluese. Qumështet e racës Ak-DhL edhe pse kanë përmbajtje të përafërt proteinash dhe një përmbajtje lehtësisht më të lartë të kazeinave, krahasuar me qumështet e racës AK, ato shfaqin veti me të dobëta koaguluese. Ndryshe ndodh me qumështet e racës SB ku vlerat më të ulëta në përmbajtjen e 58

68 proteinave dhe kazeinave shoqërohen edhe me veti më të dobëta koaguluese, krahasuar me qumështet e dy racave të tjera, por raporti i ndryshimit te vlerave të rregjistruara për fortësinë e xhelit të kësaj race me racat e tjera është shumë më i madh se raporti për përmbajtjen e proteinave dhe kazeinave. Për rastin e qumështeve të dhisë (figura 6.2), përmbajtja e lëndës të thatë joyndyrore dhe yndyra nuk luajnë rol mbi treguesit e konsistencës, ndryshe nga qumështet e racave të qumështeve të lopës. a) Për qumështin e deles Në tabelën 6.3 paraqiten të dhëna për treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit për qumështet e racave të deles. Të dhënat e treguesve fiziko-kimike të qumështeve të deles tregojnë se vërehet një ndryshueshmëri ndërmjet tyre, ndryshueshmëri, e cila, sipas mendimit tonë, vjen për shkak të faktorëve të rritjes (raca, periudha e laktacionit, të ushqyerit në kushtet shtëpiake, kushtet klimatike të zonave të rritjes etj). Tabela 6.3. Vlerat mesatare të treguesve fiziko-kimike dhe të koagulimit të qumështeve të disa racave të deles. Përmbajtja e proteinave luhatet nga 4.89%, për racën rudë franceze, deri në 5.89%, për racën B.Tropoje. Përmbajtja e kazeinës është e përafërt për qumështet e racave rude, rudë franceze, B.Tropoje ( %), ndërkohë që qumështet e racës dele e kuqe shkodrane kanë përmbajtje më të lartë të kazeinës (3.52%). Përmbajtje më e ulët e yndyrës vërehet tek qumështet e racës rudë (3.37%) dhe përmbajte më e lartë tek qumështet e racës rudë franceze (8.66 %). Vlerat e LjoY luhaten nga 10.23%, për qumështet e racës dele e kuqe shkodrane, deri në 11.06%, për qumështet e racës B.Tropoje. Përmbajtja e laktozës rezulton nga 3.80%, për qumështet e racës dele e kuqe shkodrane, deri në 4.61%, për qumështet e racës rudë ranceze. Aciditeti luhatet nga o T, ndërsa densiteti nga g/cm 3 për qumështet e racës B.Tropoje deri g/cm 3 për qumështet e racës Rudë. Lidhur me vlerat mesatare të treguesve të koagulimit për mostrat e qumështeve të racave të deleve (tabela 6.3), për të cilat vlerësimi i parametrave të koagulimit ishte i mundur brënda diapazonit të matjes, vërehet se qumështet e racave rude dhe rudë 59

69 franceze shfaqin veti shumë të mira koaguluese të shprehur me kohë të shkurtër koagulimi (R; 9.01 dhe 8.55 minuta respektivisht), konsistencë të lartë pas 20 e 30 minutash (A20: dhe volt respektivisht dhe A30: dhe volt respektivisht). Ndryshe ndodh me qumështet e racave dele e kuqe shkodrane dhe B.Tropoje, ku koagulimi ndodh shumë më ngadalë dhe proçesi shoqërohet me një kohë koagulimi (R: dhe minuta respektivisht) më të gjatë dhe konsistencë të ulët (A20: 6.20 e 7.6 volt respektivisht dhe A30: 6.60 e 8,20 volt respektivisht) dhe shpejtësi koagulimi shumë të vogël (vlerë më të madhe të K20). Pavarësisht përmbajtjes të lartë të proteinave dhe kazeinave të qumështeve të këtyre racave, vlerat e treguesve të koagulimit (R, A20, A30 e K20) i përafrohen vlerave të qumështeve të dhisë. Nga figura 6.3 mund të rikonfirmohet, si edhe për rastet e qumështeve të lopës dhe dhisë, fakti se qumështe me përmbajtje të proteinave dhe kazeinave brënda një kufiri të përafërt, shfaqin veti koaguluese të ndryshme. Kjo vërteton faktin e përmendur tashmë nga literatuare, se vetitë koaguluese nuk lidhen direkt me përmbajtjen e proteinave dhe kazeinave, por me përbërjen e tyre, sidomos të kazeinave (raporti αs1- e αs2-, β- dhe κ- kazeinave), si dhe variantet gjenetike të κ-kazeinave, duke nxjerë më në pah edhe ndikimin e racës (Lien et al., 1999; Tyroseva.,2008, Hallen, 2007). Qumështet e deles në përgjithësi shprehin veti të mira koaguluese, kohë koagulimi (R) të shkurtër, fortësi xheli mbas 20 e 30 minutash të lartë dhe shpëjtësi te koagulimit të lartë (pra, vlerë më të ulët të K20). Për një pjesë të mirë të qumështeve të deles, gjatë matjes të koagulimit me optigraf, vlerat e fortësisë së xhelit (konsistencës), për shkak të mpiksjes së shpejtë të këtyre qumështeve, dalin jashtë diapazonit të matjes dhe për këtë arsye do të trajtohen në çeshtjen c-1. 60

70 Figura 6.3 Treguesit e koagulimit: koha e koagulimit ( R ), fortësia e xhelit (konsistenca) A20 dhe A30, përmbajtja e proteinave e kazeinave dhe ndikimi i lendës së thatë joyndyrore (LjoY) e yndyrës mbi fortësinë e brumit të qumështeve të deles. c-1. Veçori të koagulimit të disa mostrave të qumështeve të deles Disa mostra të qumështeve të porsamjelë të deles (A) shfaqin koagulim shumë të shpejtë, duke bërë të pamatshme vetitë e koagulimit për qumështet e freskët. Me qëllim që të bëhen të dukshme e të krahasueshme vlerat e konsistencës pas 20 dhe 30 minutash, mostrat e qumështit u holluan me ujë në masën 10%, 20%, 30%, 40% dhe 50%. Me anën e hollimit konstatohen vlera me të larta të matshme të konsistencës pas 20 min., që mbeten te pandryshuara edhe pas 30 min. në vlera të ndryshme ndërmjet mostrave të qumështit (tabela 6.4). Në tabelën 6.4 jepen vlerat mesatare të treguesve fiziko kimikë të qumështeve të plotë të mostrave A. 61

71 Të dhënat tregojnë se përmbajtja e proteinave është e përafërt për qumështet e të dyja racave, ndërkohë që shfaqet një ndryshueshmëri më e madhe në përmbajtjen e kazeinës (4.00%, 4,30%, respektivisht për racat e deles merino-cigane dhe rudë). Përmbajtja e yndyrës luhatet nga 7,95% për qumështet e racës së deles M-C deri 8.34% për qumështet e deles rudë. Vlerat e LjoY janë të përafërta midis racave dhe brënda një kufiri %, ndërsa përmbajtja e laktozës varion nga %. Tabela 6.4. Vlerat mesatare të treguesve fiziko-kimike të qumështeve të disa racave të deles (A) Treguesit fiziko-kimik DELE D (g/cm3) Ac ( 'T) P (% ) K (% ) Y (% ) Kz/Y LjoY (% ) L (% ) D.M C D.Rude Në tabelen 6.5 jepen të dhëna për treguesit e koagulimit të mostrave të qumështit të deles për hollimet me ujë në masën 10%, 20%, 30%, 40% dhe 50%. Koha e koagulimit e mostrave të qumështit të deles rezulton e ndryshme. Për mostrat e racës Merino-Cigane koha e koagulimit, R, luhatet nga 8:16 minuta deri në 12:47 minuta, për mostrat e deles rude nga 11:35 minuta në 13: 58 minuta. Për dy racat e nuk vërehet ndryshueshmëri domethënëse për kohën e inkubimit me rritjen e shkallës së hollimeve gjë e cila vërteton edhe njëherë atë që thuhet në literaturë se koha e koagulimit i dedikohet pranisë së kazeinave dhe jo direkt përqëndrimit të saj. Qumështet e racës M-C, në numrin më të madh të mostrave të analizuara, tregojnë vlera më të mira të treguesve të koagulimit në hollimin 20%, pavarësisht periudhës kohore të marrjes dhe analizimit të mostrës.vlerat e regjisruara të fortësisë A20 pas 20 minutash luhaten nga 7,3 28 volt dhe A30 pas 30 minutash luhaten nga volt). Qumështet e racës së deles rude kanë treguar tregues më të mirrë koagulimi për hollimet 30% (mostra 11) dhe 50% (mostra10). Vlerat e regjistruara të konsistencës (A20) janë respektivisht e 22,71 volt dhe (A30) respektivisht e volt. Qumështet e racave të ndryshme të deles shfaqin konsistencë të lartë në hollime të ndryshme. Për hollimet, që kanë regjistruar konsistencë më të mirë, shpejtesia e koagulimit ( koha e nevojshme për të aritur një konsistencë të përshtatshme për prerje) rezulton nga 3:28 5:30 minuta. Për vlerat e regjistruara të K20, për të gjithë mostrat dhe për të gjitha hollimet, vërehet se, me rritjen shkallës së hollimit, shpejtësia e koagulimit zvogëlohet (vlera e regjistruar e K20 në minuta rritet). 62

72 Tabela 6.5 Treguesit e koagulimit të qumështit të disa racave të deles të rritura në kushtë shtëpiake të zonës së Devollit (Progër) dhe Tiranës (Laknas, UBT). d.lidhja ndërmjet treguesve fiziko-kimikë dhe të koagulimit të mostrave të qumështeve të specieve të lopës, dhisë dhe deles. Nga krahasimi midis specieve vihet re se treguesit e përmbajtjes së yndyrës, proteinave, kazeinave dhe lëndës së thatë joyndyrore (LjoY) rezultojnë më të larta në 63

73 mostrat e qumështit të deleve dhe më të ulëta në mostrat e qumështit të lopëve e dhive (figura nr. 6.4). Për sa u përket vetive të koagulimit: Të dhënat e vetive të koagulimit të mostrave të racave të deles së kuqe shkodrane e B.Tropoje nuk janë përfshirë në interpretimin e rezultateve të paraqitjes grafike, për shkak të shmangies së vlerave në raport me racat e tjera. Qumështet e racave të deles në 80 % të rasteve regjistrojnë kohë të shkurtër koagulimi (R), e cila shoqërohet me një konsistencë përafërsisht 4-5 herë më të lartë se të qumështeve të dhisë dhe 1.5 herë më të lartë se qumështet e lopës. Qumështet e deles kanë regjistruar shpejtësi koagulimi përafërsisht 3 herë më të madhe se qumështet e dhisë ( K20 në vlerë 3 herë më e vogel) dhe përafërsisht 2 herë më të madhe se qumështet e lopës. Nga krahasimi i specieve vihet në dukje ndikimi i përmbajtjes së proteinave dhe kazeinave të qumështeve. Për qumështet e deles, përmbajtja më e lartë e proteinave (rreth herë më e lartë se për qumështet e lopës dhe dhisë) dhe e kazeinave (me përafërsisht 1.5 herë më e lartë se qumështet e lopës dhe dhisë) pasqyrohen edhe në vetitë koaguluese. 64

74 Figura 6.4. Krahasimi i treguesve fiziko-kimik dhe vetive koaguluese të qumështeve të lopës, dhisë dhe deles. Figura 6.5 Parabolat e koagulimit për mostra të qumështeve të deles, lopës dhe dhisë dhe raste të qumështeve të pakoagulueshëm respektivisht. 65

75 6.2 Treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit të kombinimeve të mostrave të qumështeve të deles, lopës dhe dhisë. a)vlerësimi i treguesve të vetive fiziko-kimike dhe të koagulimit të mostrave të qumështit të deles, lopës dhe dhisë të rritura në kushte shtëpiake të zonës së Devollit dhe kombinimeve të qumështeve të deles me qumështet e lopës dhe dhisë. Meqënëse qumështet e plotë të disa racave të deleve mpiksen shumë shpejt dhe qumështet e racave të dhive në një pjesë të mirë të rasteve të analizuara nuk koagulojnë ose shfaqin veti të dobëta koaguluese ( dmth nuk arrijnë një fortësi të pështatshme për prerje), u krye studimi i ndryshimeve të treguesve të koagulimit në qumështe të kombinuara. Për këtë qëllim u kombinuan qumështe të deles me qumësht dhije dhe qumësht lope. Në tabelën 6.6 jepen të dhëna për treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit për qumështet e plotë të deles, lopës dhe dhisë të cilat janë kombinuar. Nga të dhënat vërehet se qumështet e deles M-C mpiksen menjëherë dhe dalin jashtë kufirit të matjes, dukuri, e cila në teknologji do të kishte dy ndikime negative: 1) shfaqjen e një proçesi të shpejtë të sinerezës, i cili shoqerohet me humbje të mëdha në rendimentin e brumit të formuar dhe 2) ose një sinerezë të shpejtë në sipërfaqen e brumit, e cila shoqerohet me formimin e një shtrese, bllokimin e kapilarëve dhe zvogëlimin e përshkueshmërisë, duke penguar në këtë mënyrë proçesin normal të sinerezës. Pengimi i proçesit të sinerezës shoqërohet me rritjen e lagështisë së brumit të formuar, duke ndikuar negativisht mbi një sërë proçesesh të maturimit (Walstra 1993, Dejmek 2004, Scott1986 ). Qumështi i racës së lopës xhersej shfaq veti të dobëta koaguluese, duke regjistruar kohë të gjatë koagulimi (R, 14:15 minuta), konsistencë shumë të ulët ( A V e A V) dhe shpëjtësi koagulimi shumë të vogël ( vlerë të K20 shumë të lartë). Qumështi i dhisë alpina e kuqe shfaq veti të mira koaguluese, kohë të shkurtër koagulimi (R,8:29 minuta), konsistencë relativisht të mirë ( A20 9,9V e A V) dhe shpejtësi koagulimi të lartë (vlerë të ulët të K20). Tabela 6.6 Treguesit fiziko-kimike dhe të koagulimit të qumështeve të kombinuar të deles, lopës dhe dhisë. 66

76 Në tabelën 6.7 jepen të dhënat e parametrave të koagulimit për kombinimet e qumështit të deles me qumësht lope (kombinimi nr.1) dhe të qumështit të deles me qumështin e dhisë (kombinimi nr. 2), në raportet e treguara në tabelë. Nga të dhënat vërehet se parametrat më të mirë të koagulimit në rastin e kombinimit qumësht dele/qumësht lope arrihen në raportet e kombinimit 3:1 dhe 3:2, ndërsa në rastin e kombinimit qumësht dele/qumësht dhije arrihen në raportet e kombinimit 1:3 dhe 2:3. Tabela 6.7 Kombimime të qumështit të racës së deles M-C me lopë xhersej dhe M-C me dhi alpina e kuqe. 67

77 Figura 6.6 Paraqitja grafike e parabolave të koagulimit për kombinimet e qumeshteve 1 dhe 2 b)vlerësimi i treguesve të vetive fiziko-kimike dhe të koagulimit të mostrave të qumështit të deles, lopës dhe dhisë të rritura në fermë (zona Fushëkrujë) dhe kombinimeve të qumështeve të deles me qumështet e lopës dhe dhisë Në tabelën 6.8 jepen të dhëna për treguesit fiziko-kimikë dhe vetitë koaguluese të qumështeve të deles së racës Lakon, lopës së racës Xhersej dhe të dhisë të racës Alpina e kuqe. Ndryshe nga qumështet e lopës, deles dhe dhisë, të përmendura më sipër, ku mostrat e qumështit janë marrë nga individë të rritur në kushte shtëpiake, në këtë rast, mostrat janë marrë nga individë të rritura në të njëjtën fermë në Fushëkrujë, që nënkupton se kanë pasur të njëjtin regjim ushqyerje. Qumështet e deles të racës Lakon, ndryshe nga ato të racës M-C të përmendura më lart, shfaqin veti shumë të mira koaguluese, por jo në kushtet e një mpiksjeje të shpejtë, e cila del menjëherë sapo fillon mpiksja jashtë kufirit të matjes. Qumështet e 68

78 lopës xhersej sërisht regjistrojnë kohë më të gjatë koagulimi, si edhe në rastin e parë të kombinimeve, por konsistencë më të mirë edhe se ajo e qumështeve të dhisë në të dy rastet. Ky fakt mund të shpjegohet me ndryshimet klimatike midis dy zonave ku janë marrë kampionet, si edhe rregjimet e ushqyerjes, pa lëne ndoshta mënjane edhe veçoritë e brëndëshme gjenetike të çdo individi. Tabela 6.8 Treguesit fiziko-kimikë dhe të koagulimit për qumështin e deles, lopës dhe dhisë, të marrë për të studiuar ndryshimin e parametrave të koagulimit në kombinimet ndërmjet tyre. Pavarësisht nga çfarë u tha më sipër, kombinimet e mostrave të qumështit në studim kanë regjistruar vlerat më të mira të konsistencës në të njëjtat raporte, për kombinimin qumësht dele-qumësht lope në raportet 3:1 dhe 3:2. Gjithashtu, edhe për kombinimin: qumësht dele-qumësht dhije, raporti, i cili ka regjistruar parametrat më të mira të konsistencës, rezulton 2:3. Tabela 6.9 Kombinime të qumështit të racës së deles lakon me lopë xhersej dhe lakon me dhi alpina e kuqe. 69

79 Figura 6.7. Paraqitja grafike e parabolave të koagulimit për kombinimin 1 dhe 2 Nga sa u tha më sipër mund të arrihet në përfundimin se pavarësisht nga racat e kombinuara, nga kushtet klimatike apo kushtet e ushqyerjes së individëve, kombinimet më të përshtatshme për qumështet e deles me atë lopës janë raportet 3:1 dhe 3:2 dhe, për qumështet e deles me ato të dhisë, kombinimi 2: Ndikimi i përmbajtjes së yndyrës në vetitë e koagulimit. Në tabelën 6.10 paraqiten vlerat mesatare të treguesve fiziko kimikë dhe të koagulimit të matura për qumështet e plotë dhe qumështet e skremuar të disa racave të lopës, deles dhe dhisë. Vlerat e matura përafrohen me ato të dhëna nga studime të kryera më pare prej autorëve të ndryshën [Summer, 2009; Martins, 2009, De.Marchi,2007] me ndryshueshmëri brënda shkallës së ndryshueshmërisë për racat respektive. Përmbajtja e yndyrës, proteinave, kazeinave dhe lëndës të thatë jo-yndyrore për qumështet e plotë rezultojnë më të larta për qumështet e deles dhe më të ulëta për qumështet e lopës dhe dhisë. Përmbajtja e proteinave luhatet mesatarisht 3,35-3,73%, 3,56% dhe 4,03-6,05% respektivisht për racat e lopës, dhisë dhe deles. Përmbajtja e 70

80 kazeinës 2,06-2,35%, 2.5% dhe 4,12-4,42 respektivisht për racat e lopës, dhisë dhe deles. Përmbajtja e yndyrës 5,53-5,59%, 4,87% dhe 5,33-7,13% respektivisht për racat e lopës, dhisë dhe deles dhe LjoY 8,5-9,49%, 9,07 dhe 10,21-11,34% respektivisht për racat e lopës, dhisë dhe deles. Me skremimin e qumështit verehet një rritje e lehtë e përmbajtjes në proteinave, kazeinave, LjoY dhe laktozës, që shoqërohet edhe me një rritje të lehtë të densitetit. Tabela Parametrat fiziko-kimike dhe të koagulimit për qumështet e plotë dhe të skremuar të disa racave të lopëve, deleve dhe dhisë të rritura në kushte shtëpiake. Të dhënat e tabelës 10 tregojnë se përmbajtja e yndyrës nuk ka ndikim mbi kohën e koagulimit, e cila rezulton të jetë e përafërt për mostrat e qumështit të lopës, dhisë dhe deles, respektivisht 9:16-11:30 minuta, 10:03-13:00 minuta, 8:56-9:09 minuta. Vlerat e fortësisë së brumit (konsistencës) A20 dhe A30 për qumështet e skremuar rezultojnë 2 herë më të vogla se ato të qumështeve të plotë. Vlerat e fortësisë pas 20 minutash për qumështet e plotë rezultoi 7,23-8,64 volt, 10,7 volt and 9,2-14,73 volt respektivisht për qumështet e lopës, dhisë dhe deles dhe për qumështin e skremuar rezultuan 4,45-6,7 volt, 6,92 volt and 4,5-9,2 volt respektivisht për qumështet e lopës, dhisë dhe deles. Fortësia e brumit mbas 30 minutash për qumështin e plotë rezultoi 12,30-14,7 volt, 20 volt, 17,7-26,5 volt dhe për qumështin e skremuar rezultoi 6,5-10,6 volt, 12 volt, 9,95-16,63 volt respektivisht për qumështet e lopës, dhisë dhe deles. Për sa i përket shpejtësisë së forcimit të brumit (K20) vlerat e saj rezultojnë dy herë më të larta për qumështet e skremuar krahasuar me qumështet e plotë. Kjo tregon se skremimi i qumështit zvogëlon me mesatarisht 2 herë shpejtësinë e forcimit (mpiksjes) së brumit dhe se qumështet e plotë arrijnë një fortësi të përshtatshme për prerje (të shprehur nga një sinjal 6.5 volt në matjen me Optigraf) dy here më shpejt se qumështet e skremuar. 71

81 Figura 6.8 Treguesit e koagulimit A20 dhe A30 ne volt dhe K20 ne minuta për qumështet e deles, lopës dhe dhisë. 6.4 Vlerësimi i treguesve të sinerezës Ndikimi i temperaturës së inkubimit 25 dhe 30 o C Të dhënat e literaturës tregojnë se proçesi i sinerezës ndikohet nga faktorë të ndryshëm, si temperatuara e inkubimit, përmbajtja yndyrës, trajtimi termik, ph i qumështit, aciditeti, përmbajtja e kripërave, përmasat dhe fortësia e xhelit në momentin e prerjes (Dejmek dhe Walstra, 2004). Kjo pjesë e studimit trajton kinetikën e sinerezës në vartësi të temperaturës së inkubimit (25 o dhe 30 o C) dhe trajtimit termik (në 70 o C për 5 minuta). a) Për qumështet e deles Në tabelën 6.11 jepen të dhëna për vlerat mesatare të vëllimit të hirrës së drenuar nga qumështet e deles në njësinë e kohës në temperaturat e inkubimit 25 e 30 o C. Të dhënat tregojnë se vëllimi drenimit të hirrës, nga qumështi i deles, në temperaturën 30 o C rritet rreth 1,5-2 herë në krahasim me temperaturën 25 o C, që është në pajtim edhe me të dhënat që jepen në studime të literaturës (Pearse dhe Mackinlaz,1989, Calvo e Balcone.,2000). Përmbajtja në përqindje e proteinave në hirrë është e përafërt për të gjitha racat e deles të marra në studim në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe shfaq ndryshueshmëri për temperaturën e inkubimit 25 o C. Në temperaturën e inkubimit 30 o C shpejtësia e drenimit të hirrës vërehet të jetë më e lartë në 70 minutat e para mbas prerjes, ndërsa, në temperaturën e inkubimit 25 o C, shpejtësia e sinerezës rezulton më e lartë në periudhën kohore nga minuta inkubim. 72

82 Nga të dhënat e studimit konstatohet një lidhje ndërmjet konsistencës (fortësise) se koagulatit (xhelit) A 20 dhe A 30 dhe vëllimit të drenimit të hirrës. Mostrat e qumështit me konsistencë më të lartë rezultojne të kenë edhe vëllim drenimi përfundimtar më të lartë në temperaturën e inkubimit 30 o C (tab. 6.3), me përjashtim te mostrave te qumështit te deles Franceze. Në temperaturën e inkubimit 25 o C vërehet një lidhje vetëm për qumështet e racës së deles rudë, ndërsa për qumështet e tre racave të tjera, pavarësisht ndryshueshmërisë së treguesit të fortësisë, nuk shfaqet ndryshueshmëri në vëllimin përfundimtar të drenimit. Tabela 6.11 Treguesit e sinerezës (koha e koagulimit, koha e inkubimit, vëllimi i hirrës, temperatura e inkubimit dhe proteinat e hirrës) të mostrave të qumështit të deles për temperaturat e inkubimit 25 o C dhe 30 o C Figura 6.9 Vellimi i hirres pas 150 minutash, proteinat e hirres, dhe kinetika e sinerezes per racat e deles rude, franceze, shkodrane dhe tropojane ne temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C b) Për qumështet e lopës 73

83 Në tabelën 6.12 jepen vlerat mesatare të vëllimit të hirrës së drenuar nga qumështet e lopës në njësinë e kohës në temperaturën e inkubimit 25 e 30 o C. Sikurse në rastin e qumështeve te deles, edhe për qumështet e lopës vërehet se vëllimi i drenimit ulet ndjeshëm me uljen e temperaturës. Ndërmjet racave nuk vërehet ndonjë ndryshim në vëllimin perfundimtar të hirrës së drenuar për temperaturën e inkubimit 30 o C, ndërsa në temperaturën 25 o C shfaqet një ndryshueshmëri më e madhe. Vëllimi i drenimit në 30 o C rezulton të jetë nga 1,5 deri në 10 herë me i lartë për rastim e racës së lopës KE. Përmbajtja e proteinave rezulton të jetë e përafërt për të dy temperaturat e inkubimit, por humbjet rezultojnë të jenë më të medha në temperaturën 30 o C për shkak të vëllimit më të lartë të drenimit. Për rastin e qumështeve të lopës vërehet një lidhje ndërmjet parametrave të fortësisë A20 e A30 vetëm për temperaturën 30 o C.(Tab. 6.12) Tabela Treguesit e sinerezës (koha e koagulimit, koha e inkubimit, vëllimi i hirrës, temperatura e inkubimit dhe proteinat e hirrës) të mostrave të qumështit të lopës për temperaturat e inkubimit 25 o C dhe 30 o C. Figura 6.10 Vëllimi i hirrës pas 150 minutash inkubim, proteinat e hirrës, dhe kinetika e sinerezës për racatlopës Xherxhej, Laramane dhe KE, në temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C. 74

84 c)për qumështet e dhisë Në tabelën 6.13 jepen vlerat mesatarë të vëllimit të hirrës së drenuar nga qumështet e dhisë në njësinë e kohës në temperaturën e inkubimit 25 e 30 o C. Edhe për qumështet e dhisë vërehet se vëllimi i drenimit të hirrës rritet me rritjen e temperaturës së inkubimit, por diferenca midis vëllimeve përfundimtare për dy temperaturat është më e vogël. Shpejtësia e drenimit të qumështeve të dhisë për të dy tempertaurat është më e lartë në 90 minutat e para pas prerjes. Vërehet një ndryshim i lehte në përmbajtjen në përqindje të proteinave në hirrë midis dy racave Alpina e kuqe dhe Sona e bardhë. Vërehet një lidhje midis treguesit të fortësisë dhe vëllimit perfundimtar të drenimit. Mostrat e qumështit te dhisë AK, të cilët shfaqin konsistecë me të lartë se qumështet e dhisë SB (tabela. 6.2), rezultojne më vëllim më të lartë të hirrës drenuar për të dy temperaturat. Tabela 6.13 Treguesit e sinerezës (koha e koagulimit,koha e inkubimit, vëllimi i hirrës, temperatura e inkubimit dhe proteinat e hirrës) të mostrave të qumështit dhisë për temperaturat e inkubimit 25 o C dhe 30 o C Figura 6.11 Vëllimi i hirrës pas 150 minutash inkubim, proteinat e hirrës, dhe kinetika e sinerezës për racat e dhisë Alpina e kuqe dhe Sona e bardhë në temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C. 75

85 d) Vlerësim krahasues i proçesit të sinerezës për speciet e deles, lopës dhe dhisë Të dhënat e figurës tregojnë se vëllimi i përgjithshëm i drenimit të hirrës rezulton më i lartë në qumështin e dhisë në të dyja temperaturat e inkubimit në krahasim me qumështin e lopës e të deles. Përmbajtja e proteinave të hirrës është afërsisht e njëjtë në të treja rastet e sinerezës së qumështit te racave të deles, lopës dhe dhisë, por vëllimi më i lartë i drenimit të hirrës dhe përmbajtja më e ulët e proteinave në mostrat e qumështit të dhisë, në krahasim me mostrat e lopës dhe deles, tregon se gjatë sinerezës vërehet një humbje më e madhe e proteinave të brumit të dhisë në krahasim me ato të brumit të deles dhe lopës. Ky rezultat është në pajtim edhe me të dhënat e literaturës ( M. M. Calvo). Diferencë më të madhe në vëllimin final të hirrës së drenuar për të dy temperaturat kanë shfaqur mostrat e qumështeve të lopës, që tregon se qumështet e tyre janë më të ndjeshme ndaj temperaturës. Qumështet e dhisë shfaqin ndjeshmëri më të ulët ndaj temperaturës, duke ngushtuar diferencën në vëllimin e hirrës. Figura 6.12 Vëllimi i hirrës pas 150 minutash, proteinat e hirrës, dhe kinetika e sinerezës për racat e deles, lopës dhe dhisë në temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C Ndikimi i ph dhe kohëgjatjes të trajtimit termik në procesin e sinerezës Të dhënat e tabelës 6.14 tregojnë se vlera e ph të qumështit ndikon dukshëm në proçesin e sinerezës. Mostrat e qumështit me ph 6,3 lëshojnë sasinë më të madhe të hirrës deri në minutën e 90 të inkubimit, ndërsa ne ph 7 shpejtesia e lëshimit të hirrës mbetet e pa 76

86 ndryshuar. Vëllimi i përgjithshëm i drenimit të hirrës rezulton më i lartë në qumështin e lopës në të dyja vlerat e ph dhe të kohëzgjatjes së trajtimit termik në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe më e ulët tek qumështi i deles. Përmbajtja e proteinave të hirrës rezulton afërsisht e njëjtë në të treja rastet e sinerezës së qumështit te racave të deles, lopës dhe dhisë. Vëllimi më i lartë i drenimit të hirrës në mostrat e qumështit të lopës në krahasim me mostrat e dhisë dhe deles tregon së gjatë sinerezës vërehet një humbje më e madhe e proteinave të brumit të lopës në krahasim me ato të brumit të deles dhe dhisë. Ky rezultat është në pajtim edhe me të dhëna të literaturës ( M. M. Calvo, Snežana Jovanović, 2004). Ndërmjet treguesit të kohës së koagulimit dhe vëllimit të drenimit të hirrës nuk konstatohet ndonjë lidhje. Përsa i përket konsistencës se xhelit u konstatua se xhelet me konsistencë të ulët kanë aftësinë të lëshojnë më shpejt (për të njëjtat kushte) sasitë e hirrës dhe komponentëve të saj, ndërkohë që xhelet me konsistencë me të lartë shfaqin aftësi më të madhe ujë mbajtëse. Tabela 6.14 Treguesit e sinerezës (koha e koagulimit, koha e inkubimit, vëllimi i hirrës dhe proteinat e hirrës) të mostrave të qumështit të deles, lopës dhe dhisë për temperaturat e inkubimit 25 o C dhe 30 o C, ph 6,3 dhe 7,0, të trajtuara termikisht në 70 o C për 5 minuta dhe 30 minuta Nga të dhënat e tabelës 6.14 vërehet se vëllimi i hirrës së drenuar zvogëlohet për mostrat e trajtuara termikisht në 70 o C për 30 minuta krahasuar me ato të trajtuar 77

87 termikisht për 5 minuta. Proçesi i sinerezës për qumështet e deles në ph 7 dhe trajtim termik në 70 o C për 30 minuta është shumë i ngadaltë dhe ndalon thuajse plotësisht në rastin e racës së deles M-C. Ndryshe ndodh me qumështet e deles në ph 6.3, ku diferenca midis vëllimeve përfundimtare të hirrës së drenuar për të dy kohë zgjatjet e trajtimit termik është shumë e vogël. Ndërsa sjellja e qumështeve të lopës dhe dhisë është ngjashme me atë të qumështeve të deles në ph 6.3 për të dyja temperaturat e inkubimit dhe kohëzgjatjes së trajtimit termik. Rezultate të ngjashme kanë gjetur edhe Balcones (1996), Antilla (1995) dhe Calvo (2000), të cilët kanë pohuar se gjate trajtimit termik në 70 o C për 5 minuta qumështet e të tre specieve kanë sjellje të ngjashme, ndërsa në trajtim termik në 70 o C për 30 minuta qumështet e deles shfaqin shkallë të lartë denatyrimi (afërsisht 40%) në krahasim me qumështet e lopës dhe dhisë (afërsisht 20 %). Figura nr Ecuria e drenimit të hirrës në varësi të vlerës së ph, trajtimit termik dhe temperaturës së inkubimit. 78

88 6.5 Vlerësimi i parametrave të proçesit të sinerezës Rikuperimi i proteinave në brumë dhe humbjet në hirrë a. Ndikimi i species dhe temperaturës së inkubimit mbi bilancin proteinor Humbja e proteinave gjatë drenimit ka një ndikim të rëndësishëm në industrinë e prodhimit të djathit. Proteinat e hirrës janë përcaktuar në mënyrë sasiore për vëllimin total të çdo mostre. Nga të dhënat e figurës 6.14 vërehet se një nga faktorët, që ndikojnë rikuperimin apo humbjen e proteinave në brumë është lloji. Vlera më të larta të rikuperimit të proteinave kundrejt hyrjes (apo humbje më të vogla) shfaqin qumështet e deleve, ndërsa vlera të rikuperimit me të ulëta (ose humbje më të mëdha të proteinave) shfaqin qumështet e dhisë. Figura 6.14 Rikuperimi i proteinave në brumë, përmbajtja e proteinave në brumë dhe rendimenti në brumë për racat e deles, lopës dhe dhisë Në tabelat 6.15, 6.16, dhe 6.17 janë paraqitur vlerat mesatare të përllogaritjeve të bilancit të proteinave dhe humbjet në hirrë për qumështet e racave të deles, lopës dhe dhisë respektivisht, në temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C. Vihet re se temperaturën 25 o C rikuperimi i proteinave dhe rendimenti në brumë rezulton më i lartë pavarësisht species, por përmbajtja e proteinave në brumë ulet për shkak të rritjes së masës dhe vëllimit të tij. Përmbajtja e proteinave në brumin e djathit të formuar shkon në korrelacion të zhdrejtë me rikuperimin e proteinave në brumë dhe rendimentin e tij. Humbje më e madhe e proteinave në hirrë ka rezultuar për qumështet e racave të dhisë për të dy temperaturat e inkubimit dhe varion nga %, humbje më e vogël është llogaritur për qumështet e deles nga %. 79

89 Tabela 6.15 Paraqitja e bilancit të proteinave për sinerezën e qumështeve të racave të deles Tabela 6.16 Paraqitja e bilancit të proteinave për sinerezën e qumështeve të racave të lopës Tabela 6.17 Paraqitja e bilancit të proteinave për sinerezën e qumështeve të racave të dhisë Figura 6.15 Rikuperimi i proteinave në brumë për racat e deles, lopës dhe dhisë 80

90 Figura 6.16 Përmbajtja e proteinave në brumë për racat e deles, lopës dhe dhisë Figura 6.17 Rendimenti në brumë për racat e deles, lopës dhe dhisë b. Ndikimi i ph, trajtimit termik dhe kohëzgjatjes së tij mbi bilancin proteinor Në tabelat 6.18, 6.19 dhe 6.20 jepen të dhëna për përllogaritjet e bilancit proteinor të brumërave të formuar nga qumështet e deles, lopës dhe dhisë për vlera të ph 6.3 dhe 7, trajtimit termik në 70 o C për 5 dhe 30 minuta dhe temperaturës përkatëse të inkubimit. Qëllimi i kryerjes së këtyre përllogaritjeve ishte vlerësimi i ndikimit të ph, trajtimit termik dhe kohëzgjatjes së tij në rikuperimin e proteinave në brume dhe humbjet e tyre në hirrë. Humbjet më të mëdha të proteinave vërehen gjate trajtimit termik në 70 o C për 5 minuta, për të tre speciet, për të njëjtat vlera të ph dhe temperaturës së inkubimit. Ndryshueshmëri vërehet edhe ndërmjet racave për trajtimet termike, ku rikuperimi rezulton të jetë më i lartë tek qumështet e deles (për dy vlerat e ph dhe dy trajtimet termike) dhe më i ulët tek qumështet e dhisë. PH i qumështit ndikon në mënyrë të dukshme humbjen e proteinave gjatë proçesit të drenimit. Humbjet më të mëdha vërehen në brumërat e formuar nga qumështe në ph 6.3 për të gjitha racat, temperaturat e inkubimit dhe kohëzgjatjet e trajtimit termik. Humbjet më të mëdha rezultojnë të kenë qumështet e dhisë dhe më të vogla qumështet e deles. Në rastin e brumërave të formuar nga qumështet e lopës, përmbajtje me e lartë e proteinave në brume verehet në ph 6.3 dhe trajtim termik në 70 o C për 5 minuta 81

91 pavarsisht temperaturës së inkubimit. Për qumështet e deles, përmbajtje më e lartë e proteinave, vërehet në ph 6.3, trajtim termik 70 o C për 30 minuta dhe temperature inkubimi 30 o C. Për qumështet e dhisë, përmbjatje më e lartë e proteinave, në brume verehet për qumështet në ph 6.3 dhe 70 o C për 30 minuta, pavarësisht temperaturës së inkubimit. Rendiment më i lartë në brumë vërehet për qumështet në ph 7 të trajtura termikisht në 70 o C për 30 minuta, pavarësisht temperaturave të inkubimit. Tabela 6.18 Paraqitja e bilancit per sinerezen e qumeshteve te racave te deles të trajtura termikisht në 70 o C për 5 dhe 30 minuta, dhe ph të regulluar në 6.3 dhe 7. Tabela 6.19 Paraqitja e bilancit per sinerezen e qumeshteve te racave te deles të trajtura termikisht në 70 o C për 5 dhe 30 minuta, dhe ph të regulluar në 6.3 dhe 7. 82

92 Tabela 6.20 Paraqitja e bilancit për sinerezën e qumështeve të racave të dhisë të trajtura termikisht në 70 o C për 5 dhe 30 minuta, dhe ph të regulluar në 6.3 dhe 7. Figura 6.18 Rikuperimi i proteinave në brumin e djathit në funksion të vlerave të ph-it, kohëzgjatjes së trajtimit termik dhe temperaturës së inkubimit. 83

93 Figura 6.19 Përmbajtja proteinave në brumin e djathit në funksion të vlerave të ph-it, kohëzgjatjes së trajtimit termik dhe temperaturës së inkubimit. Figura 6.20 Rendimenti i proteinave në brumin e djathit në funksion të vlerave të ph-it, kohëzgjatjes së trajtimit termik dhe temperaturës së inkubimit. Rezultatet e përftuara mund të zbatohen në fabrikat e prodhimit të djathit nga qumështet e deles, lopës dhe dhisë dhe kombinimet midis specieve të ndryshme. Rezultatet e përftuara nga studimi ynë shfaqin ndryshueshmëri në sinerezën e 84

94 qumështeve prej specieve të ndryshme të marra në studim. Njohja e këtyre ndryshimeve është tepër e nevojshme në modelimin e proçesit të sinerezës gjatë prodhimit të djathit Vlerësimi i konstantes kinetike te procesit te sinerezës Ndikimi i temperaturës së inkubimit mbi konstanten kinetike Vlerësimi i faktorëve, të cilët ndikojnë shpejtësinë e drenimit u përllogarit sipas barazimit kinetik të rendit të parë për eksperimentet e kryera në kushtet përkatëse. Konstantet e kinetikës janë përllogaritur për çdo mostër të analizuar dhe në tabela dhe grafikë paraqiten vlerat mesatare për çdo racë të specieve përkatëse. Pearse dhe Mackinlay (1989), Calvo dhe Balkones (2000), Balcones ( 1995) pohojne se shpejtësia e sinerezës rritet më rritjen e temperatures së inkubimit të brumit, megjithatë raportet ndryshojnë në vartësi të kohëzgjatjes së efektit të temperaturës. Rezultatet e studimit tone (të paraqitura në tabelat përkatëse për speciet e lopës, deles dhe dhisë) janë në përputhje me rezultatet e raportuara nga Pears dhe Mackinlaz (1989), ku shpejtësia e drenimit rritet në mënyrë domethënëse kur temperatura e inkubimit të brumit rritet nga 25 në 30 o C. a. Vlerësimi i konstantes kinetike për qumështet e deles Në tabelën 6.21 paraqiten vlerat mesatare të llogaritura të konstanteve të shpejtësisë së sinerezës (k) sipas barazimit kinetik të rendit të pare, ku vëllimi i drenimit të hirrës shprehet si funksion i kohës së inkubimit (në minuta) të brumit të formuar prej racave të qumështeve të deles Rudë, Rude Franceze, dele e kuqe Shkodrane dhe B.Tropoje. Tabela 6.21 Konstantet e kinetikës së sinerezës për qumështet e deles në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe 25 o C Vlerat e llogaritura të k vërtetojnë funksionin logaritmik me një koefiçient korrelacioni në kufijte R 2 = 98.3 % %. Shpejtësia e drenimit midis katër racave të deles të marra në studim shfaq ndryshueshmëri ndërmjet racave për temperaturën e inkubimit 30 o C, e shprehur me një ndryshueshmëri të konstantes kinetike k. Ndërsa në temperaturën e inkubimit 25 o C, ndryshueshmëri shfaqin vetëm qumështet e racës Rudë, kurse qumështet e racave të tjera kanë sjellje të njëjtë, e pasqyruar nga vlera të përafërta të konstantes k (figura 6.21). 85

95 Nga shprehja grafike e figurës 6.21, vërehet se shpejtësi më të madhe drenimi shfaq brumi e qumështeve të deles Rudë. Të dhënat e tabelës 6.18 vërtetojnë edhe një herë përfundimet e arritura nga auotrë të tjerë (Pearse dhe Mackinley,1989., Calvo dhe Balcones, 2000), ku, me rritjen e temperatures nga 25 në 30 o C, konstantja kinetike e drenimit të hirrës rritet me 2 3 herë. Figura 6.21 Paraqitja grafike e kinetikës së sinerezës së qumështeve të deles b. Vlerësimi i konstantes kinetike për qumështet e lopës Në tabelën 6.22 paraqiten vlerat mesatare të llogaritura të konstanteve të shpejtësisë së sinerezës (k) sipas barazimit kinetik të rendit të pare, ku vëllimi i drenimit të hirrës shprehet si funksion i kohës së inkubimit (në minuta) i brumit të formuar prej racave të qumështeve të lopës KE, Laramane dhe Xhersej. Tabela 6.22 Konstantet e kinetikës së sinerezës për qumështet e lopës në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe 25 o C Edhe për rastin e qumështeve të lopës vlerat e llogaritura të k vërtetojnë funksionin logaritmik me një koefiçent korrelacioni në diapazonin R 2 = 97.6% % (duke përjashtuar këtu konstanten e llogaritur për vëllimin drenimin e brumerave të qumështeve të racës KE, të cilët shprehin luhatje të theksuar gjatë kohës së inkubimit). Shpejtësia e drenimit të brumit të formuar prej racave KE, Laramane dhe Xhersej tregon ndryshueshmëri për temperaturën e inkubimit 30 o C e shprehur me ndryshueshmeri 86

96 të konstanteve kinetike përgjatë kohës së inkubimit. Në temperaturën 25 o C shfaqet ndryshueshmëri vetëm për racën KE, ndërkohë që brumërat e qumështeve të racave Laramane dhe Xhersej shfaqin sjellje të njëjtë përgjatë gjithë kohës së inkubimit. Shpejtësi më të madhe te drenimit, për të dy temperaturat, shfaqin brumërat e formuar prej qumështeve të racës së lopës Xhersej ( fig. 6.22). Figura 6.22 Paraqitja grafike e kinetikës së sinerezës së qumështeve të lopës c. Vlerësimi i konstantes kinetike për qumështet e dhisë. Në tabelën 6.23 janë paraqitur vlerat mesatare të llogaritura të konstanteve të shpejtësisë së sinerezës (k) sipas barazimit kinetik të rendit të pare, ku vëllimi i drenimit të hirrës shprehet si funksion i kohës së inkubimit (në minuta) i brumit të formuar prej racave të qumështeve të dhisë Alpina e Sona e bardhë. Vlerat e llogaritura për konstanten kinetike k të brumërave të formuar prej qumështeve të dhisë vërtetojnë sërisht funksionin logaritmik me koefiçent korrelacioni R 2 =98% %. Tabela Konstantet e kinetikës së sinerezës për qumështet e dhisë në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe 25 o C Shpejtësia e drenimit për brumërat e formuar prej qumështeve të dy racave të dhise Alpina dhe Sona shfaq ndryshueshmëri për të dy temperaturat e inkubimit, e shprehur edhe me ndryshueshmëri në vlerën e konstantes k, e cila rritet më përafërsisht 1.5 herë kur temperatura e inkubimit rritet nga 25 o C në 30 o C. Shpejtësia e kinetikës së drenimit, 87

97 për të dy temperaturat e inkubimit, ndryshon më shpejt në rastin e racës Alpina e kuqe k Ak > k SB. Figura 6.23 Paraqitja grafike e kinetikës së sinerezës së qumështeve të dhisë Ndikimi i ph dhe kohezgjatjes se trajtimit termik mbi konstanten kinetike a. Për qumështet e lopës Ndërmjet racave të lopës të marra në studim vihet re ndryshueshmëri në shpejtësinë e drenimit kur qumështet trajtohen termikisht në 70 o C për 5 minuta dhe për 30 minuta për të njëjtën vlerë ph. Qumështet e lopës xhersej shfaqin ndryshueshmëri në vlerën e konstantes kinetike për të dyja temperaturat e inkubimit, por ndryshueshmëri më të mëdha vihen re për temperaturen 25 o C, ku konstantja kinetike zvogëlohet me përafërsisht 2 herë kur mostrat trajtohen termikisht në 70 o C për 30 minuta dhe kanë sjellje të ngjashme për të dy vlerat e ph. Qumështet e racës së lopës Laramane shfaqin një ndryshueshmëri të vogël midis dy trajtimeve termike për të dy vlerat e ph në temperaturën e inkubimit 30 o C, ndërsa për temperaturën e inkubimit 25 o C vihet re ndryshueshmëri vetëm për brumërat e formuar nga qumështe në ph 6.3. Qumështet me ph 7 kanë sjellje të njëjtë pavarësisht kohëzgjatjes së trajtimit termik. Në qoftë se do t i referohemi pohimit të Stoll dhe Pearse të përmendur më sipër, në rastin tonë do të pohonim se qumështet në ph 7 shfaqin shkallë më të lartë denatyrimi të proteinave të hirrës në trajtim termik në 70 o C për 30 minuta, krahasuar me qumështet në ph

98 Tabela 6.24 Konstantet kinetike të sinerezës për qumështet e lopës në temperature e inkubimit 30 o C dhe 25 o C, ph 7 dhe 6.3 dhe trajtim termik në 70 o C për 5 dhe 30 minuta Ndryshueshmëri verehet edhe midis konstanteve kinetike të proçesit së sinerezës të brumërave të formuar nga qumështe në ph 7 dhe 6.3. Për qumështe në ph 6.3 konstatohen vlera më të larta të konstantes për të dy trajtimet termike dhe temperaturat e inkubimit për të dy racat e lopës Xhersej dhe Laramane të marra në studim. b. Për qumështet e dhisë Qumështet e dhisë shfaqin sjellje të ngjashme në trajtimin termik në 70 o C për 5 e 30 minuta për të dy temperaturat e inkubimit 25 dhe 30 o C. Për brumërat e formuar nga qumështe në ph 7 e 6.3, vihet re një tendencë e lehtë në rritje e konstantes kinetike për qumështet me ph 6.3 për të dy temperaturat e inkubimit. Tabela Konstantet kinetike të sinerezës për qumështet e dhisë në temperaturën e inkubimit 30 o C dhe 25 o C, ph 7 dhe 6.3 dhe trajtim termik në 70 o C për 5 dhe 30 minuta c.për qumështet e deles 89