Enzim keju: apakah itu dan mengapa ia diperlukan?

Terdapat peningkatan dalam permintaan pengguna untuk keju bersama-sama dengan pencarian produk dengan parameter organoleptik baharu, yang telah membawa kepada penyelidikan meluas ke dalam koagulan susu alternatif. Nisbah aktiviti proteolitik kepada pembekuan menentukan keperluan untuk enzim yang digunakan dalam proses pengeluaran keju.

Keju adalah produk yang menduduki tempat istimewa dalam diet orang moden. Oleh kerana kebolehubahan komponen yang digunakan dan teknologi pembuatan, terdapat sejumlah besar jenis produk yang berbeza dari segi rasa, bau dan tekstur. Sehingga kini, pakar tidak bersetuju apabila cuba mengklasifikasikan keju, diberikan dari 500 hingga 5000 item. Tetapi hampir setiap pengguna akan dapat memilih produk untuk dirasai.

Pengeluaran produk ini adalah salah satu cabang tertua dalam industri makanan. Kajian sisa tembikar Neolitik di wilayah Poland moden memungkinkan untuk mendapatkan bukti bahawa sudah dalam milenium ke-5 SM. e. orang memproses susu. Pengeluaran keju telah menyelesaikan beberapa masalah:

• mengekalkan komponen utama susu (protein, lemak, vitamin) untuk masa yang lama;
• menukar minuman ke dalam bentuk pepejal, yang menyediakan pengangkutan yang lebih mudah (yang penting untuk orang nomad);
• cipta produk tenusu dengan kandungan laktosa yang lebih rendah.

Keju adalah produk makanan yang ditapai. Ia dihasilkan apabila gula dalam susu (laktosa) ditukar kepada asid laktik oleh bakteria. Strain bakteria asid laktik yang digunakan untuk mengasidkan minuman biasanya dipilih dengan teliti dan sengaja ditambah sebagai ragi. Hari ini, pepsin digunakan secara meluas.

Asas pengeluaran keju adalah penyingkiran lembapan daripada susu dengan mengubahnya menjadi jisim tebal. Bahan padat yang terhasil daripada lipatan protein kemudiannya akan menjadi keju. Ini adalah keju kotej, yang boleh dimakan segar, tetapi pada tahap yang lebih besar ia digunakan secara meluas untuk membuat keju.

Dadih dipisahkan daripada whey semasa proses pengeluaran, yang seterusnya merupakan produk sampingan yang penting dan berharga. Untuk jenis yang berbeza dalam bentuk siap dengan kelembapan yang tinggi, jisim dadih hanya dituangkan ke dalam acuan, tetapi untuk keju keras ia ditekan.

Jenis aditif yang paling popular digunakan dalam pembuatan keju industri adalah bahan tambahan herba yang tergolong dalam kumpulan sistein dan serin. Enzim, yang berdasarkan tindakan mikroorganisma pada protein susu, digunakan secara meluas dalam pengeluaran keju kerana kos pengeluaran yang rendah dan ciri organoleptik produk akhir yang tinggi.

Penggunaan penapaian laktik tumbuhan dan mikrob sebagai alternatif kepada yang berasal dari haiwan membolehkan bukan sahaja mempelbagaikan rangkaian keju di pasaran, tetapi juga untuk menyelesaikan isu etika dan ekonomi. Di samping itu, penyediaan herba dan mikrob memenuhi prinsip vegetarianisme.

Teknologi moden merangkumi langkah-langkah berikut:

• penyediaan susu;
• pembekuan oleh enzim proteolitik dan pembentukan jisim dadih;
• petak serum;
• memotong keju kotej;
• menguli;
• meletakkan di bawah akhbar dan kematangan.

Sebilangan kecil keju dimakan segar, sejurus selepas pengeluaran. Walau bagaimanapun, kebanyakan varieti mesti masak sebelum dimakan, antara dua minggu (cth Mozzarella) hingga dua tahun atau lebih (cth Parmigiano-Reggiano atau Cheddar lebih masak).

Agaknya, keju pertama adalah hasil daripada menyimpan susu dalam guni yang diperbuat daripada perut ruminan dan dikocok semasa pengangkutan. Kemudian, bahan aktif dalam proses ini dikenal pasti sebagai pepsin dan chymosin, lebih dikenali sebagai rennet.

Dalam susu, lebih daripada 95% kasein dibentangkan dalam bentuk zarah koloid besar atau misel, yang memendakan semasa pembekuan κ-kasein. Pembekuan kasein adalah proses dua langkah: pengeluaran enzimatik para-κ-kasein tidak larut dan makropeptida larut berlaku. Dadih terbentuk semasa peringkat kedua (peringkat pembekuan) hasil daripada pembebasan para-κ-kasein pada suhu melebihi 20°.

Chymosin memulakan pembekuan susu dengan memecahkan ikatan dalam molekul κ-kasein. Ikatan ini lebih mudah terdedah kepada protease berasid daripada ikatan peptida lain dalam sistem protein susu.

Semua enzim haiwan yang digunakan secara meluas dalam industri adalah berasid, menunjukkan aktiviti maksimum dalam persekitaran berasid.Mereka dicirikan oleh kandungan asid amino dikarboksilik yang tinggi dan kandungan asid amino penting yang rendah. Enzim yang paling terkenal ialah pepsin.

Chymosin berasal dari usus dan secara tradisional digunakan sebagai koagulan dalam pengeluaran keju. Enzim pembekuan laktik yang mengandungi chymosin diperolehi daripada haiwan muda spesies yang berbeza dan setiap daripada mereka mempunyai ciri biokimia khusus sendiri. Enzim lain yang berasal dari haiwan ialah pepsin. Ia boleh didapati dalam jus gastrik mamalia, ikan dan reptilia.

Faktor etika, agama dan ekonomi telah membawa kepada pencarian alternatif kepada rennet haiwan. Koagulan sayuran digunakan dalam pembuatan keju sebagai tambahan kepada enzim yang diperoleh daripada haiwan. Sebutan dokumentari pertama mereka merujuk kepada tahun 42. Bunga thistle dan jus pokok ara disenaraikan sebagai bahan yang merangsang pembekuan susu.

Papain ialah enzim proteolitik terbitan tumbuhan yang paling banyak digunakan. Khususnya, di Indonesia, papain digunakan dalam pengeluaran keju separa keras. Ia pertama kali diasingkan pada tahun 1879 daripada susu getah betik. Juga digunakan ialah bromelain, yang telah diasingkan daripada batang dan buah nanas yang belum masak. Milk thistle juga sering digunakan sebagai sumber enzim penting.

Yang paling banyak dikaji adalah bahan yang diekstrak daripada articok Sepanyol, bunga yang digunakan secara tradisional dalam pembuatan keju oleh penduduk di rantau Mediterranean. Selama berabad-abad, bunga articok telah digunakan dalam keju kambing dan biri-biri di Afrika Timur dan Eropah Selatan. Produk keju ini mempunyai tekstur berkrim yang halus dan rasa yang indah.Ciri organoleptik adalah disebabkan oleh kekhususan substrat luas enzim aspartik, yang membelah bukan sahaja κ-kasein, tetapi juga α- dan β-kasein. Protease daripada daun dan akar articok menunjukkan aktiviti pembekuan yang tinggi.

Sebagai tambahan kepada pengasingan bahan daripada bahan tumbuhan, kaedah mendapatkannya melalui pembiakan mikro sangat menarik. Penggunaan teknologi mempunyai beberapa kelebihan, yang utama adalah kemungkinan mendapatkan sejumlah besar enzim homogen, yang menjadikan pengeluaran berdaya maju secara ekonomi.

Rennet boleh digantikan bukan sahaja oleh enzim tumbuhan, tetapi juga oleh bahan seperti pepsin yang berasal dari mikrob. Faedah enzim mikrob:

• kos pengeluaran yang rendah;
• memenuhi kriteria asal semula jadi dan keperluan vegetarian.

Sudah pada tahun 1974, bahan tersebut digunakan dalam pengeluaran 60% keju di Amerika Syarikat. Kulat berfilamen yang menghasilkan enzim masih menjadi minat terbesar dalam pembuatan keju.

Pengeluar utama enzim dunia ialah:

• "Danisco DuPont" (Denmark);
• "Mittal" (India);
• Clarion Casein LTD (India);
• Fonterra (New Zealand);
• "Walcorn" (Kanada);
• Mahan Belki Limited (India).

Pasaran domestik dikuasai oleh pengeluar Rusia:

• "Tumbuhan Enzim Endokrin";
• "Loji Rennet Moscow".

Dalam pengeluaran penapaian laktik, perusahaan ini menggunakan chymosin, daging lembu dan pepsin ayam dalam pelbagai perkadaran. Di samping itu, terdapat tumbuhan komersial dan protease mikrob di pasaran.

Untuk mengetahui cara membuat enzim keju sendiri, lihat video berikut.