Kaasenzymen: wat zijn het en waarom zijn ze nodig?

De vraag van de consument naar kaas is toegenomen, samen met de zoektocht naar producten met nieuwe organoleptische parameters, wat heeft geleid tot uitgebreid onderzoek naar alternatieve melkcoagulantia. De verhouding tussen proteolytische activiteit en coagulatie bepaalt de vereisten voor enzymen die worden gebruikt in het kaasproductieproces.

Kaas is een product dat een speciale plaats inneemt in de voeding van moderne mensen. Door de variabiliteit van de gebruikte componenten en de productietechnologie zijn er een groot aantal soorten producten die verschillen in smaak, geur en textuur. Tot op heden zijn experts het niet eens bij het classificeren van kaas, gegeven van 500 tot 5000 items. Maar bijna elke consument zal een product naar smaak kunnen kiezen.

De productie van dit product is een van de oudste takken van de voedingsindustrie. De studie van de overblijfselen van neolithisch aardewerk op het grondgebied van het moderne Polen maakte het mogelijk om bewijs te verkrijgen dat al in het 5e millennium voor Christus. e. mensen verwerkten melk. Kaasproductie heeft verschillende problemen opgelost:

• bewaar de belangrijkste componenten van melk (eiwitten, vetten, vitamines) voor een lange tijd;
• zet de drank om in een vaste vorm, wat voor handiger transport zorgde (wat belangrijk is voor nomadische volkeren);
• maak een zuivelproduct met een lager lactosegehalte.

Kaas is een gefermenteerd voedingsproduct. Het wordt geproduceerd wanneer de suiker in melk (lactose) door bacteriën wordt omgezet in melkzuur. De melkzuurbacteriestammen die worden gebruikt om de drank aan te zuren, worden meestal zorgvuldig geselecteerd en opzettelijk toegevoegd als zuurdesem. Tegenwoordig wordt pepsine veel gebruikt.

De basis van de kaasproductie is het verwijderen van vocht uit melk door het om te zetten in een dikke massa. Het dichte materiaal dat ontstaat door het vouwen van eiwitten wordt dan kaas. Dit is kwark, die vers kan worden geconsumeerd, maar in grotere mate wordt het veel gebruikt om kazen te maken.

Wrongel wordt tijdens het productieproces gescheiden van wei, wat weer een belangrijk en waardevol bijproduct is. Voor variëteiten die in afgewerkte vorm verschillen door een hoge luchtvochtigheid, wordt de wrongelmassa eenvoudig in vormen gegoten, maar voor harde kazen wordt deze geperst.

De meest populaire soorten additieven die worden gebruikt bij het maken van industriële kaas, zijn kruidenadditieven die behoren tot de cysteïne- en serinegroepen. Enzymen, die gebaseerd zijn op de werking van micro-organismen op melkeiwit, worden veel gebruikt bij de kaasproductie vanwege de lage productiekosten en de hoge organoleptische eigenschappen van het eindproduct.

Het gebruik van plantaardige en microbiële melkfermenten als alternatief voor die van dierlijke oorsprong maakt het niet alleen mogelijk om het assortiment kazen op de markt te diversifiëren, maar ook om ethische en economische problemen op te lossen. Bovendien voldoen kruiden- en microbiële preparaten aan de principes van vegetarisme.

Moderne technologie omvat de volgende stappen:

• melkbereiding;
• coagulatie door proteolytische enzymen en vorming van wrongelmassa;
• serum compartiment;
• kwark snijden;
• kneden;
• onder de pers liggen en rijpen.

Een kleine hoeveelheid kaas wordt direct na productie vers geconsumeerd. De meeste variëteiten moeten echter vóór consumptie rijpen, variërend van twee weken (bijv. Mozzarella) tot twee of meer jaar (bijv. Parmigiano-Reggiano of extra rijpe Cheddar).

Vermoedelijk was de eerste kaas het resultaat van het bewaren van melk in zakken gemaakt van de magen van herkauwers en het karnen ervan tijdens het transport. Later werden de actieve ingrediënten in dit proces geïdentificeerd als pepsine en chymosine, beter bekend als stremsel.

In melk wordt meer dan 95% van de caseïne gepresenteerd in de vorm van grote colloïdale deeltjes of micellen, die neerslaan tijdens de coagulatie van κ-caseïne. De coagulatie van caseïne is een proces in twee stappen: er vindt enzymatische productie van onoplosbaar para-κ-caseïne en oplosbaar macropeptide plaats. Wrongel wordt gevormd tijdens de tweede fase (coagulatiefase) als gevolg van het vrijkomen van para-κ-caseïne bij een temperatuur boven 20°.

Chymosine initieert de coagulatie van melk door bindingen in het κ-caseïnemolecuul te verbreken. Deze binding is veel gevoeliger voor zure proteasen dan andere peptidebindingen in het melkeiwitsysteem.

Alle dierlijke enzymen die veel in de industrie worden gebruikt, zijn zuur en vertonen maximale activiteit in een zure omgeving.Ze worden gekenmerkt door een hoog gehalte aan dicarbonzuren en een laag gehalte aan essentiële aminozuren. Het bekendste enzym is pepsine.

Chymosine wordt gewonnen uit de darm en wordt traditioneel gebruikt als stollingsmiddel bij de kaasproductie. Melkzuurcoagulerende enzymen die chymosine bevatten, worden verkregen uit jonge dieren van verschillende soorten en elk van hen heeft zijn eigen specifieke biochemische kenmerken. Een ander enzym van dierlijke oorsprong is pepsine. Het is te vinden in de maagsappen van zoogdieren, vissen en reptielen.

Ethische, religieuze en economische factoren hebben geleid tot de zoektocht naar een alternatief voor dierlijk stremsel. Plantaardige stollingsmiddelen worden gebruikt bij het maken van kaas naast enzymen afkomstig van dieren. De eerste documentaire vermelding van hen verwijst naar het jaar 42. Distelbloemen en vijgenboomsap worden vermeld als stoffen die de melkstolling stimuleren.

Papaïne is het meest gebruikte van planten afgeleide proteolytische enzym. Met name in Indonesië wordt papaïne gebruikt bij de productie van halfharde kazen. Het werd voor het eerst geïsoleerd in 1879 uit papaya-latex. Ook wordt bromelaïne gebruikt, dat is geïsoleerd uit de stengels en onrijpe vruchten van ananas. Mariadistel wordt ook vaak gebruikt als bron van een essentieel enzym.

Het meest bestudeerd zijn stoffen die worden gewonnen uit de Spaanse artisjok, waarvan de bloemen traditioneel worden gebruikt bij het maken van kaas door de volkeren van het Middellandse Zeegebied. Artisjokbloemen worden al eeuwenlang gebruikt in geiten- en schapenkazen in Oost-Afrika en Zuid-Europa. Deze kaasproducten hebben een delicate romige textuur en een voortreffelijke smaak.Organoleptische kenmerken zijn te wijten aan de brede substraatspecificiteit van asparagine-enzymen, die niet alleen κ-caseïne, maar ook α- en β-caseïne splitsen. Proteasen van artisjokbladeren en wortels vertoonden een hoge stollingsactiviteit.

Naast de isolatie van stoffen uit plantaardig materiaal, zijn methoden om ze te verkrijgen door microvermeerdering van groot belang. Het gebruik van technologie heeft een aantal voordelen, waarvan de belangrijkste de mogelijkheid is om een ​​grote hoeveelheid van een homogeen enzym te verkrijgen, wat de productie economisch levensvatbaar maakt.

Stremsel kan niet alleen worden vervangen door plantaardige enzymen, maar ook door pepsine-achtige stoffen van microbiële oorsprong. Voordelen van microbiële enzymen:

• lage productiekosten;
• voldoen aan de criteria van natuurlijke oorsprong en vegetarische vereisten.

Al in 1974 werden dergelijke stoffen gebruikt bij de productie van 60% van de kaas in de Verenigde Staten. De draadschimmels die de enzymen produceerden, zijn nog steeds van het grootste belang bij het maken van kaas.

De belangrijkste producenten van enzymen ter wereld zijn:

• "Danisco DuPont" (Denemarken);
• "Mittal" (India);
• Clarion Caseïne LTD (India);
• Fonterra (Nieuw-Zeeland);
• "Walcorn" (Canada);
• Mahan Belki Limited (India).

De binnenlandse markt wordt gedomineerd door Russische fabrikanten:

• "Plant van endocriene enzymen";
• "Moskou stremselfabriek".

Bij de productie van melkzuurfermenten gebruiken deze bedrijven chymosine, rundvlees en kippenpepsine in verschillende verhoudingen. Daarnaast zijn er commerciële plant- en microbiële proteasen op de markt.

Zie de volgende video om te leren hoe u zelf kaas-enzymen kunt maken.