Enzims del formatge: què són i per què es necessiten?

S'ha produït un augment de la demanda de formatge dels consumidors juntament amb la recerca de productes amb nous paràmetres organolèptics, fet que ha donat lloc a una àmplia recerca de coagulants alternatius de llet. La relació entre l'activitat proteolítica i la coagulació determina els requisits dels enzims utilitzats en el procés d'elaboració del formatge.

El formatge és un producte que ocupa un lloc especial en la dieta de la gent moderna. A causa de la variabilitat dels components utilitzats i de la tecnologia de fabricació, hi ha un gran nombre de tipus de productes que es diferencien en gust, olor i textura. Fins ara, els experts no estan d'acord quan intenten classificar el formatge, donat de 500 a 5000 articles. Però gairebé tots els consumidors podran triar un producte per tastar.

La producció d'aquest producte és una de les branques més antigues de la indústria alimentària. L'estudi de les restes de ceràmica neolítica al territori de la Polònia moderna va permetre obtenir proves que ja al V mil·lenni aC. e. la gent processava la llet. La producció de formatge ha resolt diversos problemes:

• conservar els components principals de la llet (proteïnes, greixos, vitamines) durant molt de temps;
• convertir la beguda en una forma sòlida, que proporcionava un transport més còmode (que és important per als pobles nòmades);
• crear un producte lacti amb un contingut més baix de lactosa.

El formatge és un producte alimentari fermentat. Es produeix quan el sucre de la llet (lactosa) es converteix en àcid làctic pels bacteris. Les soques de bacteris làctics que s'utilitzen per acidificar la beguda solen seleccionar-se amb cura i s'afegeixen deliberadament com a llevat. Avui dia, la pepsina s'utilitza àmpliament.

La base de la producció de formatge és l'eliminació de la humitat de la llet convertint-la en una massa gruixuda. El material dens que resulta del plegament de proteïnes es convertirà llavors en formatge. Es tracta de formatge cottage, que es pot consumir fresc, però en major mesura s'utilitza molt per crear formatges.

La quallada es separa del sèrum durant el procés de producció, que al seu torn és un subproducte important i valuós. Per a varietats que es diferencien en forma acabada per una humitat elevada, la massa de quallada simplement s'aboca en motlles, però per als formatges durs es premsa.

Els tipus d'additius més populars utilitzats en l'elaboració de formatges industrials són els additius d'herbes pertanyents als grups de la cisteïna i la serina. Els enzims, que es basen en l'acció dels microorganismes sobre la proteïna de la llet, són molt utilitzats en l'elaboració de formatges a causa dels baixos costos de producció i de les altes característiques organolèptiques del producte final.

L'ús de ferments làctics vegetals i microbians com a alternativa als d'origen animal permet no només diversificar la gamma de formatges del mercat, sinó també resoldre problemes ètics i econòmics. A més, els preparats a base d'herbes i microbis compleixen els principis del vegetarianisme.

La tecnologia moderna inclou els passos següents:

• preparació de llet;
• coagulació per enzims proteolítics i formació de massa de quallada;
• compartiment de sèrum;
• tallar formatge cottage;
• amassar;
• col·locació sota premsa i maduració.

Una petita quantitat de formatge es consumeix fresc, immediatament després de la producció. No obstant això, la majoria de varietats s'han de madurar abans de consumir-les, que van des de dues setmanes (per exemple, Mozzarella) fins a dos anys o més (per exemple, Parmigiano-Reggiano o Cheddar extra madur).

Presumiblement, el primer formatge va ser el resultat d'emmagatzemar la llet en sacs fets amb l'estómac de remugants i batre'l durant el transport. Posteriorment, els ingredients actius d'aquest procés es van identificar com a pepsina i quimosina, més conegudes com a quall.

A la llet, més del 95% de les caseïnes es presenten en forma de grans partícules col·loïdals o micel·les, que precipiten durant la coagulació de la κ-caseïna. La coagulació de la caseïna és un procés de dos passos: es produeix la producció enzimàtica de para-κ-caseïna insoluble i de macropèptid soluble. La quallada es forma durant la segona etapa (etapa de coagulació) com a resultat de l'alliberament de para-κ-caseïna a una temperatura superior a 20 °.

La quimosina inicia la coagulació de la llet trencant enllaços a la molècula de κ-caseïna. Aquest enllaç és molt més susceptible a les proteases àcides que altres enllaços peptídics del sistema de proteïnes de la llet.

Tots els enzims animals molt utilitzats a la indústria són àcids, mostrant la màxima activitat en un ambient àcid.Es caracteritzen per un alt contingut d'aminoàcids dicarboxílics i un baix contingut d'aminoàcids essencials. L'enzim més famós és la pepsina.

La quimosina es deriva de l'intestí i s'utilitza tradicionalment com a coagulant en la producció de formatge. Els enzims coagulants làctics que contenen quimosina s'obtenen d'animals joves de diferents espècies i cadascun d'ells té les seves pròpies característiques bioquímiques específiques. Un altre enzim d'origen animal és la pepsina. Es pot trobar en els sucs gàstrics de mamífers, peixos i rèptils.

Factors ètics, religiosos i econòmics han portat a la recerca d'una alternativa al quall animal. Els coagulants vegetals s'utilitzen en l'elaboració de formatges a més dels enzims derivats dels animals. El primer esment documental d'ells fa referència a l'any 42. Les flors de card i el suc de la figuera figuren com a substàncies que estimulen la coagulació de la llet.

La papaïna és l'enzim proteolític derivat de les plantes més utilitzat. En particular, a Indonèsia, la papaïna s'utilitza en la producció de formatges semidurs. Es va aïllar per primera vegada el 1879 del làtex de papaia. També s'utilitza la bromelina, que s'ha aïllat de les tiges i els fruits verds de la pinya. El card de llet també s'utilitza sovint com a font d'un enzim essencial.

Les més estudiades són les substàncies extretes de la carxofa espanyola, les flors de les quals s'utilitzen tradicionalment en l'elaboració de formatges pels pobles de la regió mediterrània. Durant segles, les flors de carxofa s'han utilitzat en formatges de cabra i ovella a l'est d'Àfrica i el sud d'Europa. Aquests formatges tenen una textura cremosa delicada i un gust exquisit.Les característiques organolèptiques es deuen a l'àmplia especificitat del substrat dels enzims aspàrtics, que escinden no només la κ-caseïna, sinó també l'α- i la β-caseïna. Les proteases de fulles i arrels de carxofa van mostrar una gran activitat de coagulació.

A més de l'aïllament de substàncies de la matèria vegetal, són de gran interès els mètodes d'obtenció per micropropagació. L'ús de la tecnologia té una sèrie d'avantatges, el principal dels quals és la possibilitat d'obtenir una gran quantitat d'un enzim homogeni, que fa que la producció sigui econòmicament viable.

El quall es pot substituir no només per enzims vegetals, sinó també per substàncies semblants a la pepsina d'origen microbià. Beneficis dels enzims microbians:

• baix cost de producció;
• complint els criteris d'origen natural i requisits vegetarians.

Ja el 1974, aquestes substàncies s'utilitzaven en la producció del 60% del formatge als Estats Units. Els fongs filamentosos que van produir els enzims segueixen sent de gran interès en l'elaboració de formatges.

Els principals productors mundials d'enzims són:

• "Danisco DuPont" (Dinamarca);
• "Mittal" (Índia);
• Clarion Casein LTD (Índia);
• Fonterra (Nova Zelanda);
• "Walcorn" (Canadà);
• Mahan Belki Limited (Índia).

El mercat nacional està dominat per fabricants russos:

• "Planta d'enzims endocrins";
• "Planta de quall de Moscou".

En la producció de ferments làctics, aquestes empreses utilitzen quimosina, carn de vedella i pepsina de pollastre en diverses proporcions. A més, hi ha proteases comercials vegetals i microbianes al mercat.

Per aprendre a fer tu mateix enzims de formatge, mireu el següent vídeo.