Syrové enzýmy: čo sú a prečo sú potrebné?

Spotrebiteľský dopyt po syre vzrástol spolu s hľadaním produktov s novými organoleptickými parametrami, čo viedlo k rozsiahlemu výskumu alternatívnych zrážadiel mlieka. Pomer proteolytickej aktivity ku koagulácii určuje požiadavky na enzýmy používané v procese výroby syra.

Syr je produkt, ktorý zaujíma osobitné miesto v strave moderných ľudí. Vďaka variabilite použitých komponentov a technológie výroby existuje obrovské množstvo druhov produktov, ktoré sa líšia chuťou, vôňou a textúrou. K dnešnému dňu, odborníci nesúhlasia pri pokuse o klasifikáciu syra, vzhľadom k tomu, 500 až 5000 položiek. Ale takmer každý spotrebiteľ si bude môcť vybrať produkt podľa chuti.

Výroba tohto produktu je jedným z najstarších odvetví potravinárskeho priemyslu. Štúdium zvyškov neolitickej keramiky na území moderného Poľska umožnilo získať dôkazy, že už v 5. tisícročí pred n. e. ľudia spracovávali mlieko. Výroba syra vyriešila niekoľko problémov:

• zachovať hlavné zložky mlieka (bielkoviny, tuky, vitamíny) po dlhú dobu;
• premeniť nápoj na pevnú formu, ktorá poskytla pohodlnejšiu prepravu (čo je dôležité pre kočovné národy);
• vytvorte mliečny výrobok s nižším obsahom laktózy.

Syr je fermentovaný potravinový výrobok. Vzniká, keď sa cukor v mlieku (laktóza) baktériami premení na kyselinu mliečnu. Kmene baktérií mliečneho kvasenia používané na okyslenie nápoja sú zvyčajne starostlivo vybrané a zámerne pridané ako kvas. Dnes je pepsín široko používaný.

Základom výroby syra je odstraňovanie vlhkosti z mlieka jeho premenou na hustú hmotu. Z hustého materiálu, ktorý vznikne skladaním proteínu, sa potom stane syr. Ide o tvaroh, ktorý sa dá konzumovať čerstvý, no vo väčšej miere sa hojne využíva na výrobu syrov.

Tvaroh sa oddeľuje od srvátky počas výrobného procesu, čo je zase dôležitý a hodnotný vedľajší produkt. Pri odrodách, ktoré sa v hotovej forme líšia vysokou vlhkosťou, sa tvarohová hmota jednoducho naleje do foriem, ale pri tvrdých syroch sa lisuje.

Najpopulárnejšie typy prísad používaných pri výrobe priemyselného syra sú bylinné prísady patriace do skupiny cysteínu a serínu. Enzýmy, ktoré sú založené na pôsobení mikroorganizmov na mliečnu bielkovinu, majú široké využitie pri výrobe syrov z dôvodu nízkych výrobných nákladov a vysokých organoleptických vlastností finálneho produktu.

Použitie rastlinných a mikrobiálnych mliečnych kvasov ako alternatívy k tým živočíšneho pôvodu umožňuje nielen diverzifikovať sortiment syrov na trhu, ale aj riešiť etické a ekonomické otázky. Rastlinné a mikrobiálne prípravky navyše spĺňajú zásady vegetariánstva.

Moderná technológia zahŕňa nasledujúce kroky:

• príprava mlieka;
• koagulácia proteolytickými enzýmami a tvorba tvarohovej hmoty;
• oddelenie séra;
• rezanie tvarohu;
• miesenie;
• kladenie pod lis a dozrievanie.

Malé množstvo syra sa konzumuje čerstvé, ihneď po výrobe. Väčšina odrôd však musí pred konzumáciou dozrieť v rozmedzí od dvoch týždňov (napr. Mozzarella) až po dva a viac rokov (napr. Parmigiano-Reggiano alebo extra zrelý čedar).

Prvý syr bol pravdepodobne výsledkom skladovania mlieka vo vreciach vyrobených zo žalúdkov prežúvavcov a jeho mútením počas prepravy. Neskôr boli aktívne zložky v tomto procese identifikované ako pepsín a chymozín, známejšie ako syridlo.

V mlieku je viac ako 95 % kazeínov prítomných vo forme veľkých koloidných častíc alebo miciel, ktoré sa vyzrážajú pri koagulácii κ-kazeínu. Koagulácia kazeínu je dvojstupňový proces: dochádza k enzymatickej produkcii nerozpustného para-κ-kazeínu a rozpustného makropeptidu. Tvaroh vzniká počas druhého štádia (koagulačného štádia) ako výsledok uvoľňovania para-κ-kazeínu pri teplote nad 20°.

Chymozín iniciuje zrážanie mlieka prerušením väzieb v molekule κ-kazeínu. Táto väzba je oveľa citlivejšia na kyslé proteázy ako iné peptidové väzby v systéme mliečnych bielkovín.

Všetky živočíšne enzýmy široko používané v priemysle sú kyslé a vykazujú maximálnu aktivitu v kyslom prostredí.Vyznačujú sa vysokým obsahom dikarboxylových aminokyselín a nízkym obsahom esenciálnych aminokyselín. Najznámejším enzýmom je pepsín.

Chymozín pochádza z čreva a tradične sa používa ako koagulant pri výrobe syra. Mliečne koagulačné enzýmy obsahujúce chymozín sa získavajú z mladých zvierat rôznych druhov a každé z nich má svoje špecifické biochemické vlastnosti. Ďalším enzýmom živočíšneho pôvodu je pepsín. Nachádza sa v žalúdočných šťavách cicavcov, rýb a plazov.

Etické, náboženské a ekonomické faktory viedli k hľadaniu alternatívy k živočíšnemu syridlu. Rastlinné koagulanty sa pri výrobe syra používajú okrem enzýmov získaných zo zvierat. Prvá písomná zmienka o nich sa vzťahuje na rok 42. Kvety bodliaka a šťava z figovníka sú uvedené ako látky, ktoré stimulujú zrážanlivosť mlieka.

Papaín je najpoužívanejší proteolytický enzým rastlinného pôvodu. Najmä v Indonézii sa papaín používa pri výrobe polotvrdých syrov. Prvýkrát bol izolovaný v roku 1879 z papáje latexu. Používa sa aj bromelaín, ktorý bol izolovaný zo stoniek a nezrelých plodov ananásu. Pestrec mariánsky sa tiež často používa ako zdroj esenciálneho enzýmu.

Najviac študované sú látky extrahované zo španielskeho artičoku, ktorého kvety tradične používajú pri výrobe syra národy stredomorskej oblasti. Po stáročia sa artičokové kvety používajú v kozích a ovčích syroch vo východnej Afrike a južnej Európe. Tieto syrové výrobky majú jemnú krémovú štruktúru a vynikajúcu chuť.Organoleptické vlastnosti sú spôsobené širokou substrátovou špecifickosťou aspartátových enzýmov, ktoré štiepia nielen κ-kazeín, ale aj α- a β-kazeín. Proteázy z listov a koreňov artičokov vykazovali vysokú zrážanlivosť.

Okrem izolácie látok z rastlinnej hmoty sú veľmi zaujímavé metódy ich získavania mikropropagáciou. Využitie technológie má množstvo výhod, z ktorých hlavnou je možnosť získať veľké množstvo homogénneho enzýmu, vďaka čomu je výroba ekonomicky výhodná.

Syridlo možno nahradiť nielen rastlinnými enzýmami, ale aj pepsínom podobnými látkami mikrobiálneho pôvodu. Výhody mikrobiálnych enzýmov:

• nízke výrobné náklady;
• spĺňajúce kritériá prírodného pôvodu a vegetariánske požiadavky.

Už v roku 1974 sa takéto látky použili pri výrobe 60 % syra v USA. Vláknité huby, ktoré produkovali enzýmy, sú stále najviac zaujímavé pri výrobe syra.

Hlavnými svetovými výrobcami enzýmov sú:

• "Danisco DuPont" (Dánsko);
• "Mittal" (India);
• Clarion Casein LTD (India);
• Fonterra (Nový Zéland);
• "Walcorn" (Kanada);
• Mahan Belki Limited (India).

Na domácom trhu dominujú ruskí výrobcovia:

• "Rastlina endokrinných enzýmov";
• "Moskovský závod na syridlo".

Pri výrobe mliečnych kvasov tieto podniky používajú chymozín, hovädzí a kurací pepsín v rôznych pomeroch. Okrem toho sú na trhu komerčné rastlinné a mikrobiálne proteázy.

Ak sa chcete dozvedieť, ako vyrobiť syrové enzýmy sami, pozrite si nasledujúce video.