Ензими за сирене: какво представляват и защо са необходими?

Налице е нарастване на потребителското търсене на сирене заедно с търсенето на продукти с нови органолептични параметри, което доведе до обширни изследвания на алтернативни млечни коагуланти. Съотношението на протеолитичната активност към коагулацията определя изискванията за ензимите, използвани в процеса на производство на сирене.

Сиренето е продукт, който заема специално място в диетата на съвременния човек. Поради променливостта на използваните компоненти и технологията на производство, има огромен брой видове продукти, които се различават по вкус, мирис и текстура. Към днешна дата експертите не са съгласни, когато се опитват да класифицират сиренето, дадени от 500 до 5000 елемента. Но почти всеки потребител ще може да избере продукт по вкус.

Производството на този продукт е един от най-старите отрасли на хранително-вкусовата промишленост. Проучването на останките от неолитна керамика на територията на съвременна Полша даде възможност да се получат доказателства, че още през 5-то хилядолетие пр.н.е. д. хората са преработили мляко. Производството на сирене реши няколко проблема:

• запазват основните компоненти на млякото (протеини, мазнини, витамини) за дълго време;
• превръщат напитката в твърда форма, което осигурява по-удобен транспорт (което е важно за номадските народи);
• създайте млечен продукт с по-ниско съдържание на лактоза.

Сиренето е ферментирал хранителен продукт. Произвежда се, когато захарта в млякото (лактоза) се превръща в млечна киселина от бактерии. Щамовете млечнокисели бактерии, използвани за подкисляване на напитката, обикновено са внимателно подбрани и съзнателно добавени като закваска. Днес пепсинът се използва широко.

Основата на производството на сирене е отстраняването на влагата от млякото чрез превръщането му в гъста маса. След това плътният материал, който се получава от сгъването на протеина, ще стане сирене. Това е извара, която може да се консумира прясна, но в по-голяма степен се използва широко за създаване на сирена.

Изварата се отделя от суроватката по време на производствения процес, която от своя страна е важен и ценен страничен продукт. За сортове, които се различават в завършен вид с висока влажност, изварената маса просто се излива във форми, но за твърдите сирена се пресова.

Най-популярните видове добавки, използвани в индустриалното производство на сирене, са билковите добавки, принадлежащи към групите цистеин и серин. Ензимите, които се основават на действието на микроорганизми върху млечния протеин, се използват широко в производството на сирене поради ниските производствени разходи и високите органолептични характеристики на крайния продукт.

Използването на растителни и микробни млечни ферменти като алтернатива на тези от животински произход позволява не само да се разнообрази гамата от сирена на пазара, но и да се решат етични и икономически проблеми. В допълнение, билковите и микробни препарати отговарят на принципите на вегетарианството.

Съвременната технология включва следните стъпки:

• приготвяне на мляко;
• коагулация от протеолитични ензими и образуване на изварена маса;
• отделение за серум;
• рязане на извара;
• месене;
• полагане под пресата и зреене.

Малко количество сирене се консумира прясно, веднага след производството. Повечето сортове обаче трябва да узреят преди консумация, вариращи от две седмици (напр. Моцарела) до две или повече години (напр. Пармиджано-Реджано или изключително узрял Чедър).

Предполага се, че първото сирене е резултат от съхраняване на мляко в чували, направени от стомаси на преживни животни и разбиване по време на транспортиране. По-късно активните съставки в този процес са идентифицирани като пепсин и химозин, по-известен като сирище.

В млякото повече от 95% от казеините са представени под формата на големи колоидни частици или мицели, които се утаяват по време на коагулацията на κ-казеина. Коагулацията на казеина е двуетапен процес: възниква ензимно производство на неразтворим пара-κ-казеин и разтворим макропептид. Изварата се образува по време на втория етап (етап на коагулация) в резултат на отделянето на пара-κ-казеин при температура над 20°.

Химозинът инициира коагулацията на млякото чрез разрушаване на връзките в молекулата на κ-казеин. Тази връзка е много по-податлива на киселинни протеази, отколкото други пептидни връзки в системата на млечния протеин.

Всички животински ензими, широко използвани в индустрията, са киселинни и показват максимална активност в кисела среда.Характеризират се с високо съдържание на дикарбоксилни аминокиселини и ниско съдържание на незаменими аминокиселини. Най-известният ензим е пепсинът.

Химозинът се извлича от червата и традиционно се използва като коагулант при производството на сирене. Млечните коагулиращи ензими, съдържащи химозин, се получават от млади животни от различни видове и всяко от тях има свои специфични биохимични характеристики. Друг ензим от животински произход е пепсинът. Може да се намери в стомашните сокове на бозайници, риби и влечуги.

Етични, религиозни и икономически фактори са довели до търсенето на алтернатива на животинското сирище. Растителни коагуланти се използват при производството на сирене в допълнение към ензимите, получени от животни. Първото документално споменаване за тях се отнася до 42 година. Цветовете на магарешкия трън и сокът от смокиново дърво са посочени като вещества, които стимулират съсирването на млякото.

Папаинът е най-широко използваният растителен протеолитичен ензим. По-специално в Индонезия папаинът се използва при производството на полутвърди сирена. За първи път е изолиран през 1879 г. от латекс на папая. Използва се и бромелаин, който е изолиран от стъблата и неузрелите плодове на ананаса. Белият трън също често се използва като източник на основен ензим.

Най-изследвани са веществата, извлечени от испанския артишок, чиито цветове традиционно се използват в производството на сирене от народите от средиземноморския регион. Векове наред цветовете на артишока се използват в козите и овчите сирена в Източна Африка и Южна Европа. Тези сирена са с нежна кремообразна текстура и изискан вкус.Органолептичните характеристики се дължат на широката субстратна специфичност на аспарагиновите ензими, които разцепват не само κ-казеина, но и α- и β-казеина. Протеазите от листата и корените на артишока показват висока съсирваща активност.

В допълнение към изолирането на вещества от растителна материя, голям интерес представляват методите за получаването им чрез микроразмножаване. Използването на технологията има редица предимства, основното от които е възможността за получаване на голямо количество хомогенен ензим, което прави производството икономически изгодно.

Сирището може да бъде заменено не само от растителни ензими, но и от пепсиноподобни вещества от микробен произход. Предимства на микробните ензими:

• ниска себестойност на продукцията;
• отговарящи на критериите за естествен произход и вегетариански изисквания.

Още през 1974 г. такива вещества са използвани в производството на 60% от сиренето в САЩ. Нишковидните гъби, които произвеждат ензимите, все още представляват най-голям интерес в производството на сирене.

Основните световни производители на ензими са:

• "Danisco DuPont" (Дания);
• "Митал" (Индия);
• Clarion Casein LTD (Индия);
• Fonterra (Нова Зеландия);
• "Walcorn" (Канада);
• Mahan Belki Limited (Индия).

Вътрешният пазар е доминиран от руски производители:

• „Растение на ендокринните ензими”;
• "Московски завод за сирище".

При производството на млечни ферменти тези предприятия използват химозин, говежди и пилешки пепсин в различни пропорции. Освен това на пазара има търговски растителни и микробни протеази.

За да научите как да направите сами ензими за сирене, вижте следното видео.