Ostenzymer: hva er de og hvorfor trengs de?

Det har vært en økning i forbrukernes etterspørsel etter ost sammen med søket etter produkter med nye organoleptiske parametere, noe som har ført til omfattende forskning på alternative melkekoagulanter. Forholdet mellom proteolytisk aktivitet og koagulering bestemmer kravene til enzymer som brukes i osteproduksjonsprosessen.

Ost er et produkt som har en spesiell plass i kostholdet til moderne mennesker. På grunn av variasjonen til komponentene som brukes og produksjonsteknologien, er det et stort antall typer produkter som er forskjellige i smak, lukt og tekstur. Til dags dato er eksperter uenige når de prøver å klassifisere ost, gitt fra 500 til 5000 varer. Men nesten alle forbrukere vil kunne velge et produkt etter smak.

Produksjonen av dette produktet er en av de eldste grenene av næringsmiddelindustrien. Studiet av restene av neolitisk keramikk på territoriet til det moderne Polen gjorde det mulig å få bevis for at allerede i det 5. årtusen f.Kr. e. mennesker behandlet melk. Osteproduksjon har løst flere problemer:

• bevare hovedkomponentene i melk (proteiner, fett, vitaminer) i lang tid;
• konverter drikken til en fast form, noe som ga mer praktisk transport (som er viktig for nomadiske folk);
• lage et meieriprodukt med lavere laktoseinnhold.

Ost er et fermentert matprodukt. Det produseres når sukkeret i melk (laktose) omdannes til melkesyre av bakterier. Melkesyrebakteriestammene som brukes til å syrne drikken er vanligvis nøye utvalgt og tilsatt bevisst som surdeig. I dag er pepsin mye brukt.

Grunnlaget for osteproduksjon er fjerning av fuktighet fra melk ved å omdanne den til en tykk masse. Det tette materialet som oppstår ved folding av protein vil da bli ost. Dette er cottage cheese, som kan spises fersk, men i større grad brukes den til å lage oster.

Ostemasse skilles fra myse under produksjonsprosessen, som igjen er et viktig og verdifullt biprodukt. For varianter som skiller seg i ferdig form ved høy luftfuktighet, helles ostemassen ganske enkelt i former, men for harde oster presses den.

De mest populære typene tilsetningsstoffer som brukes i industriell osteproduksjon er urtetilsetningsstoffer som tilhører cystein- og seringruppene. Enzymer, som er basert på virkningen av mikroorganismer på melkeprotein, er mye brukt i osteproduksjon på grunn av lave produksjonskostnader og høye organoleptiske egenskaper til sluttproduktet.

Bruken av plante- og mikrobielle melkesyregjæringer som et alternativ til de av animalsk opprinnelse gjør det ikke bare mulig å diversifisere utvalget av oster på markedet, men også å løse etiske og økonomiske problemer. I tillegg oppfyller urte- og mikrobielle preparater prinsippene for vegetarisme.

Moderne teknologi inkluderer følgende trinn:

• melk forberedelse;
• koagulering av proteolytiske enzymer og dannelse av ostemasse;
• serum rom;
• kutte cottage cheese;
• elting;
• legging under pressen og modning.

En liten mengde ost konsumeres fersk umiddelbart etter produksjon. Imidlertid må de fleste varianter modnes før konsum, alt fra to uker (f.eks. Mozzarella) til to eller flere år (f.eks. Parmigiano-Reggiano eller ekstramoden cheddar).

Antagelig var den første osten et resultat av å lagre melk i sekker laget av magen til drøvtyggere og kjerne den under transport. Senere ble de aktive ingrediensene i denne prosessen identifisert som pepsin og chymosin, bedre kjent som løpe.

I melk presenteres mer enn 95 % av kaseinene i form av store kolloidale partikler eller miceller, som utfelles under koagulering av κ-kasein. Kaseinkoagulering er en to-trinns prosess: enzymatisk produksjon av uløselig para-k-kasein og løselig makropeptid skjer. Ostemasse dannes under det andre trinnet (koagulasjonsstadiet) som et resultat av frigjøring av para-K-kasein ved en temperatur over 20°.

Chymosin initierer koagulering av melk ved å bryte bindinger i κ-kaseinmolekylet. Denne bindingen er mye mer mottakelig for sure proteaser enn andre peptidbindinger i melkeproteinsystemet.

Alle animalske enzymer som er mye brukt i industrien er sure, og viser maksimal aktivitet i et surt miljø.De er preget av et høyt innhold av dikarboksylaminosyrer og et lavt innhold av essensielle aminosyrer. Det mest kjente enzymet er pepsin.

Chymosin er avledet fra tarmen og brukes tradisjonelt som koagulant i osteproduksjon. Melkesyrekoagulerende enzymer som inneholder chymosin er hentet fra unge dyr av forskjellige arter, og hver av dem har sine egne spesifikke biokjemiske egenskaper. Et annet enzym av animalsk opprinnelse er pepsin. Det finnes i magesaften til pattedyr, fisk og krypdyr.

Etiske, religiøse og økonomiske faktorer har ført til letingen etter et alternativ til dyreløpe. Vegetabilske koagulanter brukes i osteproduksjon i tillegg til enzymer avledet fra dyr. Den første dokumentar-omtalen av dem refererer til år 42. Tistelblomster og fikentrejuice er oppført som stoffer som stimulerer melkekoagulering.

Papain er det mest brukte planteavledede proteolytiske enzymet. Spesielt i Indonesia brukes papain i produksjonen av halvharde oster. Den ble først isolert i 1879 fra papaya lateks. Også brukt er bromelain, som har blitt isolert fra stilkene og umoden frukt av ananas. Melketistel brukes også ofte som en kilde til et essensielt enzym.

De mest studerte er stoffer utvunnet fra den spanske artisjokken, hvis blomster tradisjonelt brukes i osteproduksjon av folkene i Middelhavsregionen. I århundrer har artisjokkblomster blitt brukt i geite- og saueost i Øst-Afrika og Sør-Europa. Disse osteproduktene har en delikat kremet tekstur og utsøkt smak.Organoleptiske egenskaper skyldes den brede substratspesifisiteten til asparaginsyreenzymer, som spalter ikke bare κ-kasein, men også α- og β-kasein. Proteaser fra artisjokkblader og røtter viste høy koagulasjonsaktivitet.

I tillegg til isolering av stoffer fra plantemateriale, er metoder for å oppnå dem ved mikropropagering av stor interesse. Bruken av teknologi har en rekke fordeler, hvorav den viktigste er muligheten for å få en stor mengde av et homogent enzym, noe som gjør produksjonen økonomisk lønnsom.

Løpe kan erstattes ikke bare av planteenzymer, men også av pepsinlignende stoffer av mikrobiell opprinnelse. Fordeler med mikrobielle enzymer:

• lave produksjonskostnader;
• oppfyller kriteriene for naturlig opprinnelse og vegetariske krav.

Allerede i 1974 ble slike stoffer brukt i produksjonen av 60 % av osten i USA. De trådformede soppene som produserte enzymene er fortsatt av størst interesse for osteproduksjon.

De viktigste verdensprodusentene av enzymer er:

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

Hjemmemarkedet domineres av russiske produsenter:

• "Plant av endokrine enzymer";
• "Moskva løpeanlegg".

Ved produksjon av melkesyregjæring bruker disse bedriftene chymosin, biff og kyllingpepsin i forskjellige proporsjoner. I tillegg er det kommersielle plante- og mikrobielle proteaser på markedet.

For å lære hvordan du lager ostenzymer selv, se følgende video.