66625 (Молокосвертывающие ферментные препараты, используемые в сыроделии), страница 2

Рисунок 2

Более низкая общая протеолитическая активность химозина по сравнению с пепсинами имеет важное физиологическое значение, поскольку новорожденные в первый период жизни не имеют собственных защитных систем и нуждаются в нативных иммуноглобулинах молозива для защиты от инфекций.

Гидролиз других, чем χ -казеин, казенное молокосвертывающими энзимами протекает во время созревания сыров. Исключением являются твердые сыры с высокими температурами II нагревания и с плавлением сырной массы, во время выработки которых молокосвертывающие энзимы полностью или частично разрушаются. Участие молокосвертывающих энзимов в протеолизе во время созревания сыра необходимо для формирования органолептических показателей созревающих сыров, но количественные и/или качественные отклонения от нормального хода протеолиза вызывают пороки вкуса и консистенции. Под нормальным протеолизом в сыроделии понимают протеолиз под действием химозина при характерных для сыра условиях.

Более высокая общая протеолитическая активность молокосвертываюших энзимов по сравнению с химозином, как правило, оказывает отрицательное влияние на качество сыров, особенно с длительными сроками созревания. Например, потери молочного жира с сывороткой были выше, а плотность сгустка и качество сыра Чеддер ниже при использовании для свертывания молока пепсина вместо химозина. Однако сыры, вырабатываемые с кристаллическим химозином, имеют менее выраженный вкус и медленнее созревают, по сравнению с сырами, вырабатываемыми из этого же молока и по этой же технологии, но с сычужным порошком. Следовательно, общая протеолитическая активность молокосвертывающих энзимов в определенной степени необходима для получения сыров высокого качества.

Атака химозином χ-казеинов направлена на связи, включающие фенилаланин или лейцин. Первичная атака на χ-казеин направлена на связи Фен₂₄-Фен₂₅ или Фен₂4-Вал₂₅ с образованием пептида ά_sl-І казеина. Дальнейший протеолиз может идти в растворе и сыре с последовательным образованием пептидов II, III, IV и так до XX. Под действием химозина и свиного пепсина из

ά_s-казеина образуется ά_sl пептид, но этот пептид далее расщепляется только химозином.

Гидролиз α- и β-казеинов идет с гораздо более низкой скоростью, чем χ-казеина, но благодаря длительности созревания и участия протеолитических энзимов микрофлоры закваски к концу созревания ά_sl -казеин и часть β-казеина бывают расщеплены. Пептиды, получающиеся в результате гидролиза казеинов молокосвертывающими энзимами, более доступны, чем исходный казеин, для протеолитических энзимов молочнокислой микрофлоры, которые играют главную роль в созревании твердых сыров. Участие в созревании, т.-е. в формировании характерных для сыров органолептических показателей, - вторая функция молокосвертывающих энзимов в сыроделии.

Из молокосвертывающих энзимов по общей протеолитинеской активности ближе всего к химозину стоит говяжий пепсин, свиной пепсин обладает более высокой общей протеолитической активностью; наименее пригоден для сыроделия куриный пепсин . Однако по другим данным, белый рассольный сыр, выработанный с цыплячьим пепсином или его смесью с реннетом, ничем не отличались от контрольных, выработанных только с реннетом, кроме более высокого содержания сухих веществ и общего азота.

Физико-химические факторы влияют как на скорость катализируемой реакции, так и на стабильность самого энзима, причем характер этого влияния на каждый процесс различается для разных энзимов. Протеолитическая активность энзимов в сырах может существенно отличаться от их активности в жидких средах. Так, сыры из молока, свернутого свиным пепсином, имеют удовлетворительные характеристики, потому что свиной энзим почти полностью инактивируется во время выработки сыров, и его высокая общая протеолитическая активность в сырах не реализуется .

Степень участия молокосвертывающих энзимов в созревании зависит от того, сколько их остается в сыре. Количество химозина, остающегося в сыре, увеличивается при снижении рН сыворотки и сырной массы.

Стабильность молокосвертывающих энзимов зависит от ионной силы среды, температуры, продолжительности выдержки и концентрации энзимов . Пепсин и химозин автолизируются при величине рН, оптимальной для их общей протеолитической активности. Плесневые протеиназы стабильны при рН до 2,5.

Общим свойством молокосвертывающих энзимов является снижение общей протеолитической активности при рН среды выше оптимального уровня. Одной из причин этого является инактивация энзимов при высоком рН. Скорость инактивации зависит от вида энзима (рис. 3). Так, говяжий пепсин начинает инактивироваться после 20-минутной выдержки только при рН выше 6,4, а при рН 7,0 сохраняет более трети исходной активности. В то же время свиной пепсин после 20-минутной выдержки при рН 6,4 теряет свыше 50% исходной активности, а при рН 7,0 почти моментально полностью инактивируется. Для свертывания молока с рН 6,6 за 5 мин, требуется одинаковая масса говяжьего и свиного пепсина, а при свертывании за 20 мин, свиного пепсина требуется в 2,5 раза болыне, чем говяжьего. Быстрая инактивация свиного пепсина в слабокислой среде, какой является молоко, является главным недостатком его как молокосвертывающего энзима.

Зависимость устойчивости бычьего (о) и свиного (□) пепсина от рН при 35 ºС

Оптимальный рН для гидролиза χ-казеина химозином равен примерно 6,0, однако в интервале рН от 5,6 до 6,4 разница в скорости реакции невелика; активность снижается при рН выше 6,5 с несколько меньшей скоростью, чем для говяжьего пепсина (рис. 4). В интервале рН 6,6-6,7, характерном для молока в начале выработки сыра, скорость гидролиза χ-казеина химозином остается достаточно высокой. Куриный пепсин, гастриксин, фромаза стабильны в диапазоне рН, характерном для выработки и созревания сыра .

Зависимость моло-косвертывающей активности фер-ментов от рН (о- бычий пепсин, ∆'-реннин, □ - свиной пепсин)

Молокосвертывающие энзимы различаются по отношению к температуре. Изменение молокосвертывающей активности фромазы и сычужного порошка в зависимости от температуры показано на рис.4 (по материалам фирмы «Гист-Брокадес»). Отношение к температуре говяжьего пепсина почти такое же, как у сычужного порошка. В порядке возрастания устойчивости к нагреванию молокосвертывающие энзимы располагаются следующим образом: свиной пепсин, говяжий пепсин, химозин, фромаза и М. pusillus протеазы

Рисунок 5 Влияние температуры на активность реписта и фромазы

Устойчивость к нагреванию понижается при повышении рН. Молокосвертывающая активность сычужного порошка максимальна при 45° С, чистого пепсина - при 35° С.(рис.5)

Желудочные протеазы млекопитающих показывают различную чувствительность к мочевине: пепсин к ней устойчив, химозин нет. Эти различия используют для их идентификации.

Обработка молока для выработки сыра 0,01-0,15% перекиси водорода повышает активность молокосвертывающих энзимов и микрофлоры закваски, увеличение дозы перекиси до 0,03-0,15% оказывает ингибирующее действие.

Исследования молокосвертывающей и общей протеолтичсскои активности показывают явное преимущество химозина перед другими молокосвертывающими энзимами. Отношение молокосвертывающей активности к общей протеолитической у химозина равно 40:9, а у говяжьего пепсина 4:3, что свидетельствует о высокой общей протеолитической активности пепсина, а следовательно, о большей опасности появления пороков в сырах, выработанных с пепсином /2/

3 МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИЕ ФЕРМЕНТЫ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Одним из давно известных растительных коагулянтов является сок фигового дерева (Fісus саrіса), используемый в районах его произрастания. Многие экстракты растительного происхождения способны свертывать молоко, но некоторые из них имеют слишком высокую протеолитическую активность (например, папаин из азимины, Саrіса рарауа; бромелин из ананаса, Ananas satiѵа и рицин из масла семян кастора, Ricinus communis).

Экстракты растений, которые традиционно считались ферментными коагулянтами молока (майоран, мята, розмарин, подорожник, щавель и садовая бузина), таковыми не являются, т. е. имеют другой механизм действия. В табл.2 представлены некоторые растения, экстракты которых используются для свертывания молока; такие растения как правило содержат избыток клеточного сока.

Экстракты некоторых растений ядовиты, например, гемлок (Conium maculatum) и масло семян кастора (Ricinus communis). Некоторые растительнк экстракты применяют в удаленных районах, где другие коагулянты труднодоступны. Ряд таких экстрактов могут вызывать комбинированное свертывание с помощью кислоты и фермента, используемое в основном для выработки сыров с мягким тестом. Примером использования растительного экстракта может служить выработка португальского сыра Sеrrа dа Еstrеlа из овечьего молока с помощью водной вытяжки цветов кардона.

Таблица 2- Растения, экстракты которых используются для коагуляции молока

Принимая во внимание многообразие коагулянтов, следует учитывать, что каждый из них имеет особые характеристики, поэтому при переходе от одного коагулянта к другому или при смешивании коагулянтов следует изучить услови их использования/1/

4 ОПИСАНИЕ МАРОК МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ . СЫЧУЖНЫЕ ПРЕПАРАТЫ

В сычужные препараты марок СПУ «Экстра», СПУ и СП входят два фермента: химозин и пепсин. Стандартизируемые каждую марку препарата по ферментному составу. Сычужные порошки подразделяют на четыре вида по содержанию химозина - 60%, 70%, 80% и 90% от общей молокосвёртывающей активности, оставшаяся часть активности Молокосвертывающих Ферментных Препаратов(МФП) является активностью пепсина.

Марочный сычужный препарат СПУ «Экстра».

Сычужный порошок марки СПУ «Экстра» это элитный ферментный препарат, не имеющий отечественных аналогов. «Экстра» изготавливают по технологии, над разработкой которой сотрудники завода работали в течение четырёх лет. Главным элементом «ноу-хау» данной марки является управляемое конформационное преобразование молекул химозина в сычужном экстракте, что обеспечивает в дальнейшем, строгую направленность процесса воздействия препарата на казеин при свертывании молока. Препарат проходит операцию стабилизации, которая обеспечивает постоянство его молокосвёртывающей активности в течение всего срока годности.

Препарат обладает следующими отличительными особенностями:

1. Изготавливается только из телячьих сычугов высшего сорта.

2. Проходит три стадии очистки от нерастворимых примесей и жира.

3. Количество нерастворимых примесей в готовом продукте 0,5 ÷1,0% по массе.

4. Количество жира не более 0,5% по массе.

5. Общее количество бактерий в 1 г не более 1000 кое.

6. Соотношение ферментов химозин-пепсин естественное, свойственное их содержанию в желудке телёнка, питавшегося исключительно молоком. Для данной марки отбирают только те производственные партии сычужного фсрмента, в которых химозина содержится от 90% до 95 %.

7. Препарат стандартизуется по соотношению ферментов химозин-пепсин.

8. Имеет повышенную молокосвёртывающую активность 150 000 ÷ 160 000 условных единиц, что обеспечивает образование сырного сгустка даже на вялом молоке. Расход препарата при данной активности в производстве сыра составляет 1,3 ÷ 1,5 г на 100 л молока.

9. Препарат обеспечивает максимальный выход сыра. Препарат «Экстра» обозначают кодом ТРК 90.10.00.

Препарат «Экстра» рекомендуется к применению в производстве сыров любых марок без ограничений.

Препарат незаменим при производстве больших твердых сыров с высокой температурой второго нагревания и длительным сроком созревания. Например, сыров таких марок как «Швейцарский», «Советский», «Алтайский» и т.п.

Сычужный препарат марки СПУ (80.20.00).

Сычужный порошок марки СПУ имеет следующие отличительные особенности:

1. Изготавливается только из телячьих сычугов высшего и 1 -ого сортов.

2. Проходит три стадии очистки от нерастворимых примесей и жира.

3. Количество нерастворимых примесей в готовом продукте не более 2,0% по массе.

4. Количество жира не более 2% по массе.

5. Общее количество бактерий в 1 г не более 2000 кое.

1. Соотношение ферментов химозин-пепсин естественное, свойственное их содержанию в желудке телёнка, питавшегося исключительно молоком. Для данной марки отбирают только те производственные партии сычужного фермента, в которых химозина содержится от 80% до 85 %.

2. Препарат стандартизуется по соотношению ферментов химозин-пепсин.

3. Препарат имеет молокосвёртывающую активность 100 000 ÷ 120 000 условных единиц, его расход при данной активности в производстве сыра составляет 2,0 ÷ 2,5 г на 100 л молока,

4. Препарат обеспечивает максимальный выход сыра. Препарат СПУ обозначают кодом ТРК 80.20.00.

Препарат СПУ рекомендуется к применению в производстве сыров любых марок без ограничений.

Положительные свойства данной марки особенно заметны при производстве больших твердых сыров с высокой температурой второго нагревания и длительным сроком созревания. Например, таких марок как «Швейцарский», «Советский», «Алтайский» и т.п

Сычужные препараты марок СП (70.30.00), и СП (60.40.00).

Сычужные порошки марок СП имеют следующие отличительные особенности:

1. Изготавливаются из телячьих и ягнячьих сычугов высшего и 1 -ого сортов.

2. Проходят две стадии очистки от нерастворимых примесей и жира.

3. Количество нерастворимых примесей в готовом продукте не более 3,0% по массе.

4. Количество жира не более 2% по массе.

5. Общее количество бактерий в 1 г не более 2000 кое.

6. Соотношение ферментов химозин-пепсин достигается путем подбора и смешивания исходных партий различного состава. С целью достижения точного соотношения ферментов, возможно небольшое добавление говяжьего пепсина.

7. Препараты стандартизуются по соотношению ферментов химозин-пепсин.

8. Препараты имеют молокосвёртывающую активность 100 000 ÷ 120 000 условных единиц, расход при данной активности в производстве сыра составляет 2,0 ÷ 2,5 г на 100 л молока.

9. Препараты обеспечивают высокий выход сыра. Препараты СП обозначают кодом ТРК 70.30.00. и 60.40.00.

Препараты СП рекомендуется к применению в производстве сыров любых марок без ограничений.