stringtranslate.com

сычужный фермент

Животный сычужный фермент будет использоваться при производстве сыра чеддер

Сычужный фермент ( / ˈ r ɛ n ɪ t / ) представляет собой сложный набор ферментов , вырабатываемых в желудках жвачных млекопитающих. Химозин , его ключевой компонент, представляет собой фермент протеазу , свертывающий казеин в молоке. Помимо химозина, сычужный фермент содержит другие ферменты, такие как пепсин и липаза .

Сычужный фермент традиционно использовался для разделения молока на твердый творог и жидкую сыворотку , используемую при производстве сыров. Сычужный фермент телят стал менее распространенным для этого использования, до такой степени, что сегодня менее 5% сыра в Соединенных Штатах производится с использованием сычужного фермента животного происхождения. [1] Большая часть сыра в настоящее время производится с использованием химозина , полученного из бактериальных источников.

Молекулярное действие сычужных ферментов

Одним из основных действий сычужного фермента является его протеаза химозин, расщепляющая каппа- казеиновую цепь. [2] Казеин является основным белком молока . Расщепление удаляет слегка отрицательно заряженный гликомакропептид (ГМП) с поверхности мицеллы казеина. Поскольку отрицательные заряды отталкивают другие отрицательные заряды, GMP предотвращает прилипание мицелл казеина друг к другу. При удалении GMP мицеллы казеина могут начать группироваться и терять свой полярный заряд, заставляя их подниматься из полярных молекул воды и присоединяться к неполярному молочному жиру в составе сырного творога. Это действие усиливается в присутствии сильных ионов, например, образующихся из кальция и фосфата. Таким образом, эти химикаты иногда добавляются в дополнение к уже существующим количествам в процессе изготовления сыра, особенно в козье молоко с низким содержанием фосфата кальция. Твердая усеченная белковая сеть казеина улавливает другие компоненты молока, такие как жиры и минералы, для создания сыра. [ нужна цитата ]

Экстрагирование сычужного фермента теленка

Сычужный фермент теленка извлекают из внутренней слизистой оболочки четвертой камеры желудка ( сычуга ) молодых кормящих телят при разделке скота. Эти желудки являются побочным продуктом производства телятины . [3] Сычужный фермент, полученный от телят старшего возраста ( откормленных травой или зерном ), содержит меньше химозина или совсем не содержит его , но имеет высокий уровень пепсина и может использоваться только для особых видов молока и сыров. Поскольку каждое жвачное животное производит особый вид сычужного фермента для переваривания молока своего вида, доступны сычужные ферменты, специфичные для молока, такие как сычужный фермент козла для козьего молока и сычужный фермент ягненка для овечьего молока . [4]

Традиционный метод

Высушенные и очищенные желудки молодых телят нарезают на мелкие кусочки, а затем помещают в соленую воду или сыворотку вместе с небольшим количеством уксуса или вина для снижения pH раствора. Через некоторое время (ночь или несколько дней) раствор фильтруют. Сырой сычужный фермент, который остается в отфильтрованном растворе, затем можно использовать для свертывания молока. Около 1 грамма этого раствора обычно может свертывать от 2 до 4 литров молока. [5]

Современный метод

Желудки глубокой заморозки измельчают и помещают в раствор, экстрагирующий ферменты. Затем сырой сычужный экстракт активируют добавлением кислоты; ферменты в желудке производятся в неактивной форме и активируются желудочной кислотой . Затем кислоту нейтрализуют , а сычужный экстракт фильтруют в несколько стадий и концентрируют до достижения типичной эффективности примерно 1:15 000; это означает, что 1 г экстракта может свернуть 15 кг молока. [ нужна цитата ]

В одном килограмме сычужного экстракта содержится около 0,7 г активных ферментов, остальное — вода и соль и иногда бензоат натрия ( Е211 ) 0,5–1,0% для консервации. Обычно в 1 кг сыра содержится около 0,0003 г сычужных ферментов. [6] [7]

Альтернативные источники

Из-за ограниченной доступности желудков млекопитающих для производства сычужного фермента сыроделы искали другие способы свертывания молока, по крайней мере, со времен Римской империи . Множество источников ферментов, которые могут заменить животный сычужный фермент, варьируются от растений и грибов до микробных источников. [8] Сыры, изготовленные из любого из этих сортов сычужного фермента, подходят лактовегетарианцам , а также тем, кто соблюдает кошерность . Химозин, полученный в результате ферментации, сегодня чаще используется в промышленном сыроделии в Северной Америке и Европе, поскольку он дешевле, чем сычужный фермент животного происхождения. [9]

Овощной

Многие растения обладают коагулирующими свойствами. Гомер в «Илиаде» предполагает , что греки использовали экстракт инжирного сока для свертывания молока. [10] Другие примеры включают несколько видов Galium , сушеные листья каперсов , [11] крапиву , чертополох , мальву , Withania coagulans (также известную как Paneer Booti, ​​Ashwagandh и Indian Cheesemaker) и земляной плющ . В некоторых традиционных производствах сыра в Средиземноморье используются ферменты чертополоха или цинары (артишоки и кардоны). Также можно использовать фитиновую кислоту, полученную из неферментированных соевых бобов , или химозин, полученный при ферментации (FPC). [ нужна цитата ]

Растительный сычужный фермент можно использовать при производстве кошерных и халяльных сыров, но почти все кошерные сыры производятся либо с использованием микробного сычужного фермента, либо с использованием FPC. [ нужна цитация ] Коммерческие так называемые растительные сычужные ферменты обычно содержат экстракт плесени Rhizomucor miehei, описанной ниже. [ нужна цитата ]

микробный

Некоторые плесени, такие как Rhizomucor miehei, способны вырабатывать протеолитические ферменты. [12] Эти плесени производятся в ферментере , а затем специально концентрируются и очищаются, чтобы избежать загрязнения неприятными побочными продуктами роста плесени. [13]

Традиционное мнение состоит в том, что эти коагулянты приводят к появлению горечи и снижению выхода сыра, особенно при длительной выдержке. За эти годы [ когда? ] микробные коагулянты значительно улучшились, во многом благодаря описанию и очистке вторичных ферментов, ответственных за образование горьких пептидов/неспецифическое протеолитическое расщепление в сыре, выдержанном в течение длительного времени. Следовательно, стало возможным производить несколько высококачественных сыров с использованием микробного сычужного фермента. [14]

Он также подходит для производства веганского сыра, при условии, что при его производстве не используются ингредиенты животного происхождения. [15]

Химозин, образующийся при ферментации

Из-за указанных выше недостатков микробных и животных сычужных ферментов многие производители искали другие замены сычужного фермента. С помощью генной инженерии стало возможным изолировать гены сычужного фермента у животных и ввести их в определенные бактерии , грибы или дрожжи , чтобы заставить их производить рекомбинантный химозин во время ферментации. Генетически модифицированный микроорганизм погибает после ферментации, а химозин выделяют из ферментационного бульона, поэтому химозин , полученный в результате ферментации (FPC), используемый производителями сыра, не содержит ГМО или какой-либо ГМО-ДНК. FPC идентичен химозину, вырабатываемому животными, но производится более эффективным способом. Продукты FPC присутствуют на рынке с 1990 года и, поскольку количество, необходимое на единицу молока, может быть стандартизировано, они являются коммерчески жизнеспособной альтернативой сырым животным или растительным сычужным ферментам, а также, как правило, предпочтительнее их в промышленном производстве. [16]

Первоначально созданный биотехнологической компанией Pfizer , FPC был первым искусственно произведенным ферментом, зарегистрированным и разрешенным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США . [17] [18] В 1999 году около 60% твердых сыров в США производились с использованием FPC, [19] и на долю сычужного фермента приходилось до 80% мирового рынка. [20] К 2017 году ФПК займет 90% мирового рынка сычужного фермента. [21]

Наиболее широко используемый ФПК производится грибом Aspergillus niger и продается под торговой маркой CHY-MAX [22] датской компанией Chr. Hansen , или производится Kluyveromyces Lactis и продается под торговой маркой Maxiren голландской компанией DSM. [23]

FPC представляет собой химозин B, поэтому он чище животного сычужного фермента, который содержит множество белков. FPC дает производителю сыра несколько преимуществ по сравнению с животным или микробным сычужным ферментом: более высокий выход продукции, лучшая текстура творога и пониженная горечь. [16]

Сыры, произведенные с использованием FPC, могут быть сертифицированы как кошерные [24] [25] и халяльные [25] и подходят для вегетарианцев, если при производстве химозина в ферментере не использовались продукты животного происхождения. [ нужна цитата ]

Бессычужная коагуляция

Многие мягкие сыры производятся без использования сычужного фермента путем коагуляции молока кислотой, например лимонной кислотой или уксусом , или молочной кислотой , вырабатываемой скисшим молоком . Таким способом традиционно готовят сливочный сыр , панир , рубинг и другие кислые сыры . Подкисление также может происходить в результате бактериальной ферментации, например, в кисломолочных продуктах . [ нужна цитата ]

Веганские альтернативы сыру производятся без использования животного молока, а вместо них используются соя, пшеница, рис или кешью. Их можно коагулировать кислотой, используя такие источники, как уксус или лимонный сок. [26] [27] [28] [29]

В мифологии

В езидизме считается, что Земля сгустилась и сформировалась, когда сычужный фермент потек из Белого источника небесного Лалиша на небесах в Первобытный океан. [30]

Смотрите также

Рекомендации

Сноски

  1. ^ Якубу, Жанна. «Обновленная информация о сычужном ферменте». Ресурсная группа по вегетарианству . Проверено 24 декабря 2021 г.
  2. ^ «Сычужный фермент в сыре - наука: как работает сычужный фермент» . 12 июня 2013 г.
  3. ^ О'Коннор, К. (1 января 1993). Руководство по традиционному сыроделию. ИЛРИ. п. 6. ISBN 9789290532736.
  4. ^ Сингли, Нора. «Чего вы могли не знать: не все сыры вегетарианские!». Кухня . Кухня.com . Проверено 30 января 2022 г.
  5. ^ Тамиме, Аднан Ю. (15 апреля 2008 г.). Рассольные сыры. Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4051-7164-9.
  6. ^ «Технология сыра: Урок 14. ТЕЛЯЧЬИЙ СЫЧУЖ: ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СВОЙСТВА». ecoursesonline.iasri.res.in . Проверено 4 февраля 2021 г.
  7. ^ «Подсел на сыр: сыр для вегетарианцев» . Ежедневная еда . 31 августа 2017 г. Проверено 4 февраля 2021 г.
  8. ^ «ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ EFSA: Пояснительная записка к руководству Научной группы по материалам, ферментам, ароматизаторам и технологическим вспомогательным средствам, контактирующим с пищевыми продуктами (CEF) по подаче досье на пищевые ферменты: 3.2. Исходные материалы и производственный процесс: комментарии/ Пояснения: Обновлено до версии 2014: EN-579». Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов . 14 ноября 2014 г. Проверено 11 ноября 2015 г.
  9. ^ «Химозин». ГМО Компас. Архивировано из оригинала 26 марта 2015 г. Проверено 3 марта 2011 г.
  10. ^ П. Ф. Фокс; Пол МакСвини; Тимоти М. Коган; Тимоти П. Гини (2004). Сыр: основные группы сыров. Академическая пресса. п. 2. ISBN 978-0-12-263652-3. Проверено 6 мая 2009 г.
  11. ^ Майк, Тэд, «Каперсы: Цветок внутри», журнал Epikouria, осень/зима 2006 г.
  12. ^ Прита, С.; Бупатия, Р. (1997). «Очистка и характеристика протеазы свертывания молока из Rhizomucor miehei». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 13 (5): 573. doi :10.1023/A:1018525711573. S2CID  85375727.
  13. ^ К. Руби Блюм (1 июля 2014 г.). Сыроварение на каждый день: как добиться успеха в приготовлении молочного и орехового сыра в домашних условиях. Издательство Микрокосм. п. 116. ИСБН 978-1-62106-592-0.
  14. ^ «Микробный коагулянт Marzyme» (PDF) . BMBtrade.it . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 3 мая 2016 г. Проверено 17 июля 2017 г.
  15. ^ «Как узнать, подходит ли ваш сыр вегетарианцам» . Ель ест . Проверено 23 октября 2021 г.
  16. ^ Ab Law, Барри А. (2010). Технология сыроделия. Великобритания: УАЙЛИ-БЛЭКВЕЛЛ. стр. 100–101. ISBN 978-1-4051-8298-0.
  17. ^ «FDA одобрило первый генно-инженерный продукт для пищевых продуктов» . Лос-Анджелес Таймс . 24 марта 1990 года . Проверено 1 мая 2014 г.
  18. ^ Сотрудники Национального центра биотехнологического образования, 2006. Тематическое исследование: химозин.
  19. ^ «Пищевая биотехнология в Соединенных Штатах: наука, регулирование и проблемы». Государственный департамент США . Проверено 14 августа 2006 г.
  20. ^ Э. Джонсон, Дж. А. Люси (2006) Основные технологические достижения и тенденции в области сыра J. Dairy Sci. 89 (4): 1174–1178
  21. ^ Джонсон, Мэн (2017). «100-летний обзор: производство и качество сыра». Журнал молочной науки . 100 (12): 9952–9965. дои : 10.3168/jds.2017-12979 . ISSN  0022-0302. ПМИД  29153182.
  22. ^ «Ферменты для сыра». Chr-Hansen.com . Архивировано из оригинала 1 ноября 2011 г. Проверено 30 июля 2012 г.
  23. ^ «DSM Food Specialities — Страница продукта — Maxiren» . DSM.com . Архивировано из оригинала 6 января 2012 г. Проверено 28 января 2013 г.
  24. ^ "Скажи сыр!".
  25. ^ ab «Технические характеристики Chymax» (PDF) .
  26. ^ «Эти 25 веганских сыров заставят вас навсегда отказаться от молочных продуктов» . 19 мая 2017 г.
  27. ^ «12 веганских рецептов сыра, которые изменят вашу жизнь» . Архивировано из оригинала 9 октября 2017 г. Проверено 2 мая 2016 г.
  28. ^ «Веганские рецепты сыра».
  29. ^ «8 удивительных веганских рецептов сыра» . 12 мая 2014 г.
  30. ^ Крейенбрук, Филип (2005). Бог и Шейх Ади совершенны: священные стихи и религиозные повествования езидской традиции . Висбаден: Харрасовиц. ISBN 978-3-447-05300-6. ОСЛК  63127403.

Библиография

Внешние ссылки