Juustoentsyymit: mitä ne ovat ja miksi niitä tarvitaan?

Juuston kulutuskysyntä on lisääntynyt, kun uusia aistinvaraisia ​​parametreja omaavia tuotteita on etsitty, mikä on johtanut laajaan vaihtoehtoisten maidon saostusaineiden tutkimukseen. Proteolyyttisen aktiivisuuden suhde koagulaatioon määrää juustonvalmistusprosessissa käytettävien entsyymien vaatimukset.

Juusto on tuote, jolla on erityinen paikka nykyajan ihmisten ruokavaliossa. Käytettyjen komponenttien ja valmistustekniikan vaihtelevuuden vuoksi on olemassa valtava määrä tuotetyyppejä, jotka eroavat mausta, tuoksusta ja koostumuksesta. Tähän mennessä asiantuntijat ovat eri mieltä yrittäessään luokitella juustoa, annettu 500 - 5000 tuotetta. Mutta melkein jokainen kuluttaja voi valita tuotteen maun mukaan.

Tämän tuotteen tuotanto on yksi vanhimmista elintarviketeollisuuden aloista. Neoliittisen keramiikan jäänteiden tutkiminen nykyaikaisen Puolan alueella mahdollisti todisteiden saamisen siitä, että jo 5. vuosituhannella eKr. e. ihmiset jalostivat maitoa. Juuston tuotanto on ratkaissut useita ongelmia:

• säilyttää maidon pääkomponentit (proteiinit, rasvat, vitamiinit) pitkään;
• muuntaa juoman kiinteään muotoon, mikä tarjosi helpomman kuljetuksen (mikä on tärkeää paimentolaiskansoille);
• luoda maitotuote, jonka laktoosipitoisuus on pienempi.

Juusto on fermentoitu elintarvike. Sitä syntyy, kun maidossa oleva sokeri (laktoosi) muuttuu maitohapoksi bakteerien toimesta. Juoman happamoittamiseen käytettävät maitohappobakteerikannat valitaan yleensä huolella ja lisätään tarkoituksella hapateeksi. Nykyään pepsiiniä käytetään laajalti.

Juuston valmistuksen perusta on kosteuden poistaminen maidosta muuntamalla se paksuksi massaksi. Proteiinin laskostumisesta syntyvästä tiheästä materiaalista tulee sitten juustoa. Tämä on raejuusto, jota voidaan kuluttaa tuoreena, mutta sitä käytetään laajalti juustojen valmistukseen.

Juusto erotetaan tuotantoprosessin aikana herasta, mikä puolestaan ​​on tärkeä ja arvokas sivutuote. Lajikkeille, jotka eroavat valmiista muodosta korkean kosteuden vuoksi, juustomassa yksinkertaisesti kaadetaan muotteihin, mutta koville juustoille se puristetaan.

Suosituimmat lisäainetyypit teollisessa juustonvalmistuksessa ovat kysteiini- ja seriiniryhmiin kuuluvat yrttilisäaineet. Entsyymejä, jotka perustuvat mikro-organismien vaikutukseen maitoproteiiniin, käytetään laajalti juuston valmistuksessa alhaisten tuotantokustannusten ja lopputuotteen korkeiden organoleptisten ominaisuuksien vuoksi.

Kasvi- ja mikrobiperäisten maitohappofermenttien käyttö vaihtoehtona eläinperäisille hapateille mahdollistaa markkinoiden juustovalikoiman monipuolistamisen, mutta myös eettisten ja taloudellisten kysymysten ratkaisemisen. Lisäksi yrtti- ja mikrobivalmisteet täyttävät kasvissyönnin periaatteet.

Nykyaikainen tekniikka sisältää seuraavat vaiheet:

• maidon valmistus;
• koaguloituminen proteolyyttisten entsyymien avulla ja juustomassan muodostus;
• seerumiosasto;
• raejuuston leikkaaminen;
• vaivaaminen;
• puristimen alle asettaminen ja kypsytys.

Pieni määrä juustoa kulutetaan tuoreena heti valmistuksen jälkeen. Useimmat lajikkeet on kuitenkin kypsytettävä ennen kulutusta kahdesta viikosta (esim. Mozzarella) kahteen tai useampaan vuoteen (esim. Parmigiano-Reggiano tai erittäin kypsä cheddar).

Oletettavasti ensimmäinen juusto syntyi maidon varastoimisesta märehtijöiden mahasta valmistettuihin säkkeihin ja sekoittumiseen kuljetuksen aikana. Myöhemmin tämän prosessin aktiiviset ainesosat tunnistettiin pepsiiniksi ja kymosiiniksi, jotka tunnetaan paremmin juoksutena.

Maidon kaseiinista yli 95 % on suurten kolloidisten hiukkasten tai misellien muodossa, jotka saostuvat κ-kaseiinin koaguloitumisen aikana. Kaseiinin koagulaatio on kaksivaiheinen prosessi: tapahtuu liukenemattoman para-κ-kaseiinin ja liukoisen makropeptidin entsymaattista tuotantoa. Juustomassa muodostuu toisessa vaiheessa (koagulaatiovaihe) para-κ-kaseiinin vapautumisen seurauksena yli 20°:n lämpötilassa.

Kymosiini käynnistää maidon hyytymisen katkaisemalla sidoksia κ-kaseiinimolekyylissä. Tämä sidos on paljon herkempi happamille proteaaseille kuin muut maitoproteiinijärjestelmän peptidisidokset.

Kaikki teollisuudessa yleisesti käytetyt eläinentsyymit ovat happamia, ja niiden aktiivisuus on suurin happamassa ympäristössä.Niille on ominaista korkea dikarboksyyliaminohappojen pitoisuus ja alhainen välttämättömien aminohappojen pitoisuus. Tunnetuin entsyymi on pepsiini.

Kymosiini on peräisin suolistosta ja sitä käytetään perinteisesti koagulanttina juuston valmistuksessa. Kymosiinia sisältäviä maitohappoa koaguloivia entsyymejä saadaan eri lajien nuorista eläimistä ja jokaisella niistä on omat biokemialliset ominaisuutensa. Toinen eläinperäinen entsyymi on pepsiini. Sitä löytyy nisäkkäiden, kalojen ja matelijoiden mahanesteistä.

Eettiset, uskonnolliset ja taloudelliset tekijät ovat johtaneet eläinjuoksetteen vaihtoehdon etsimiseen. Juuston valmistuksessa käytetään eläinperäisten entsyymien lisäksi kasviperäisiä koagulantteja. Ensimmäinen dokumenttimaininta heistä viittaa vuoteen 42. Ohdakekukat ja viikunapuun mehu luetellaan maidon hyytymistä stimuloiviksi aineiksi.

Papaiini on yleisimmin käytetty kasviperäinen proteolyyttinen entsyymi. Erityisesti Indonesiassa papaiinia käytetään puolikovien juustojen valmistukseen. Se eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1879 papaijalateksista. Käytetään myös bromelainia, joka on eristetty ananaksen varresta ja kypsymättömistä hedelmistä. Maitoohdaketta käytetään usein myös välttämättömän entsyymin lähteenä.

Eniten tutkittuja ovat espanjalaisesta artisokasta uutetut aineet, joiden kukkia Välimeren alueen kansat perinteisesti käyttävät juuston valmistuksessa. Vuosisatojen ajan artisokan kukkia on käytetty vuohen- ja lampaanjuustoissa Itä-Afrikassa ja Etelä-Euroopassa. Näillä juustotuotteilla on herkkä kermainen rakenne ja hieno maku.Aistinvaraiset ominaisuudet johtuvat asparagiinientsyymien laajasta substraattispesifisyydestä, koska ne pilkkovat paitsi κ-kaseiinia myös α- ja β-kaseiinia. Artisokan lehtien ja juurien proteaasit osoittivat korkeaa hyytymisaktiivisuutta.

Aineiden kasviaineksesta eristämisen lisäksi menetelmät niiden saamiseksi mikrolisäyksellä ovat erittäin mielenkiintoisia. Tekniikan käytöllä on useita etuja, joista tärkein on mahdollisuus saada suuri määrä homogeenista entsyymiä, joka tekee tuotannosta taloudellisesti kannattavaa.

Juoksette voidaan korvata kasvientsyymien lisäksi myös mikrobialkuperää olevilla pepsiinin kaltaisilla aineilla. Mikrobientsyymien edut:

• alhaiset tuotantokustannukset;
• täyttävät luonnollisen alkuperän kriteerit ja kasvissyöjävaatimukset.

Jo vuonna 1974 tällaisia ​​aineita käytettiin 60 prosentin juustojen valmistukseen Yhdysvalloissa. Entsyymejä tuottaneet rihmasienet ovat edelleen eniten kiinnostavia juustonvalmistuksessa.

Maailman suurimmat entsyymien tuottajat ovat:

• "Danisco DuPont" (Tanska);
• "Mittal" (Intia);
• Clarion Casein LTD (Intia);
• Fonterra (Uusi-Seelanti);
• "Walcorn" (Kanada);
• Mahan Belki Limited (Intia).

Kotimarkkinoita hallitsevat venäläiset valmistajat:

• "endokriinisten entsyymien kasvi";
• "Moskovan juoksutetehdas".

Maitohappofermenttien valmistuksessa nämä yritykset käyttävät kymosiinia, naudanlihaa ja kanan pepsiiniä eri suhteissa. Lisäksi markkinoilla on kaupallisia kasvi- ja mikrobiproteaaseja.

Jos haluat oppia valmistamaan juustoentsyymejä itse, katso seuraava video.