เอนไซม์ชีส: มันคืออะไรและทำไมถึงต้องการ?

ความต้องการของผู้บริโภคสำหรับชีสเพิ่มขึ้นพร้อมกับการค้นหาผลิตภัณฑ์ที่มีพารามิเตอร์ทางประสาทสัมผัสใหม่ ซึ่งนำไปสู่การวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับสารตกตะกอนในนมทางเลือก อัตราส่วนของกิจกรรมสลายโปรตีนต่อการแข็งตัวของเลือดเป็นตัวกำหนดข้อกำหนดสำหรับเอนไซม์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตชีส

ชีสเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นที่พิเศษในอาหารของคนสมัยใหม่ เนื่องจากความแปรปรวนของส่วนประกอบที่ใช้และเทคโนโลยีการผลิต มีผลิตภัณฑ์หลายประเภทที่แตกต่างกันในด้านรสชาติ กลิ่น และเนื้อสัมผัส จนถึงปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญไม่เห็นด้วยเมื่อพยายามจำแนกชีส โดยให้ตั้งแต่ 500 ถึง 5,000 รายการ แต่ผู้บริโภคเกือบทุกคนจะสามารถเลือกผลิตภัณฑ์เพื่อลิ้มรสได้

การผลิตผลิตภัณฑ์นี้เป็นหนึ่งในสาขาที่เก่าแก่ที่สุดของอุตสาหกรรมอาหาร การศึกษาซากเครื่องปั้นดินเผายุคหินใหม่ในดินแดนของโปแลนด์สมัยใหม่ทำให้สามารถรับหลักฐานที่มีอยู่แล้วใน 5 สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช อี คนแปรรูปนม การผลิตชีสได้แก้ปัญหาหลายประการ:

• รักษาส่วนประกอบหลักของนม (โปรตีน ไขมัน วิตามิน) เป็นเวลานาน
• เปลี่ยนเครื่องดื่มให้กลายเป็นของแข็งซึ่งให้การขนส่งที่สะดวกยิ่งขึ้น (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคนเร่ร่อน)
• สร้างผลิตภัณฑ์นมที่มีปริมาณแลคโตสต่ำ

ชีสเป็นผลิตภัณฑ์อาหารหมักดอง มันถูกผลิตขึ้นเมื่อน้ำตาลในนม (แลคโตส) ถูกแปลงเป็นกรดแลคติกโดยแบคทีเรีย แบคทีเรียกรดแลคติกที่ใช้ในการทำให้เครื่องดื่มเป็นกรดมักจะถูกคัดเลือกมาอย่างดีและใส่เป็นเชื้อโดยเจตนา วันนี้เปปซินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

พื้นฐานของการผลิตชีสคือการกำจัดความชื้นออกจากนมโดยแปลงให้เป็นก้อนหนา วัสดุที่หนาแน่นซึ่งเป็นผลมาจากการพับของโปรตีนจะกลายเป็นชีส นี่คือคอทเทจชีสซึ่งสามารถบริโภคสดได้ แต่ในระดับที่มากขึ้นจะใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างชีส

นมเปรี้ยวจะถูกแยกออกจากหางนมในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่สำคัญและมีค่า สำหรับพันธุ์ที่แตกต่างกันในรูปแบบสำเร็จรูปโดยมีความชื้นสูงมวลนมเปรี้ยวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ แต่สำหรับชีสแข็งจะถูกกด

สารเติมแต่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตชีสอุตสาหกรรมคือสารเติมแต่งสมุนไพรที่อยู่ในกลุ่มซิสเทอีนและซีรีน เอ็นไซม์ซึ่งขึ้นอยู่กับการกระทำของจุลินทรีย์ต่อโปรตีนนม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชีสเนื่องจากต้นทุนการผลิตต่ำและมีลักษณะทางประสาทสัมผัสสูงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การใช้การหมักแลคติกจากพืชและจุลินทรีย์เป็นทางเลือกแทนการหมักจากสัตว์ ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มความหลากหลายให้กับชีสในตลาดเท่านั้น แต่ยังช่วยแก้ปัญหาด้านจริยธรรมและเศรษฐกิจอีกด้วย นอกจากนี้ การเตรียมสมุนไพรและจุลินทรีย์ยังเป็นไปตามหลักการของการกินเจ

เทคโนโลยีสมัยใหม่ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• การเตรียมนม
• การแข็งตัวของเลือดโดยเอ็นไซม์โปรตีโอไลติกและการสร้างมวลนมเปรี้ยว
• ช่องเซรั่ม;
• ตัดชีสกระท่อม
• การนวด;
• วางอยู่ภายใต้การกดและการเจริญเติบโต

ชีสจำนวนเล็กน้อยจะถูกบริโภคสดทันทีหลังการผลิต อย่างไรก็ตาม พันธุ์ส่วนใหญ่ต้องทำให้สุกก่อนบริโภค ตั้งแต่สองสัปดาห์ (เช่น มอสซาเรลลา) ถึงสองปีขึ้นไป (เช่น Parmigiano-Reggiano หรือ Cheddar ที่สุกมาก)

สันนิษฐานได้ว่าชีสชนิดแรกเป็นผลมาจากการเก็บนมไว้ในกระสอบที่ทำจากกระเพาะของสัตว์เคี้ยวเอื้องและปั่นระหว่างการขนส่ง ต่อมา สารออกฤทธิ์ในกระบวนการนี้ถูกระบุว่าเป็น pepsin และ chymosin หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ rennet

ในนม เคซีนมากกว่า 95% ถูกนำเสนอในรูปของอนุภาคคอลลอยด์ขนาดใหญ่หรือไมเซลล์ ซึ่งตกตะกอนระหว่างการแข็งตัวของ κ-เคซีน การแข็งตัวของเคซีนเป็นกระบวนการสองขั้นตอน: การผลิตเอนไซม์ของพารา-κ-เคซีนที่ไม่ละลายน้ำและมาโครเปปไทด์ที่ละลายน้ำได้เกิดขึ้น นมเปรี้ยวจะเกิดขึ้นในระยะที่สอง (ระยะการแข็งตัวของเลือด) อันเป็นผลมาจากการปลดปล่อยพารา-κ-เคซีนที่อุณหภูมิสูงกว่า 20°

Chymosin เริ่มต้นการแข็งตัวของนมโดยการทำลายพันธะในโมเลกุลκ-เคซีน พันธะนี้มีความอ่อนไหวต่อโปรตีเอสที่เป็นกรดมากกว่าพันธะเปปไทด์อื่น ๆ ในระบบโปรตีนนม

เอนไซม์จากสัตว์ทุกชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมมีสภาพเป็นกรด ซึ่งแสดงกิจกรรมสูงสุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดมีลักษณะเฉพาะด้วยกรดอะมิโนไดคาร์บอกซิลิกในปริมาณสูงและกรดอะมิโนที่จำเป็นในปริมาณต่ำ เอนไซม์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเปปซิน

Chymosin มาจากลำไส้และมักใช้เป็นสารตกตะกอนในการผลิตชีส เอ็นไซม์การแข็งตัวของแลคติกที่มีไคโมซินนั้นได้มาจากสัตว์เล็กของสายพันธุ์ต่าง ๆ และแต่ละตัวมีคุณสมบัติทางชีวเคมีเฉพาะของตัวเอง เอนไซม์จากสัตว์อีกชนิดหนึ่งคือเปปซิน พบได้ในน้ำย่อยของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปลา และสัตว์เลื้อยคลาน

ปัจจัยด้านจริยธรรม ศาสนา และเศรษฐกิจได้นำไปสู่การค้นหาทางเลือกอื่นแทนการเลี้ยงวัว สารตกตะกอนจากผักใช้ในการทำชีสนอกเหนือจากเอนไซม์ที่ได้จากสัตว์ สารคดีแรกที่กล่าวถึงคือปี 42 ดอกธิสเซิลและน้ำต้นมะเดื่อจัดเป็นสารที่กระตุ้นการแข็งตัวของนม

ปาเปนเป็นเอนไซม์โปรตีโอไลติกที่ได้จากพืชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอินโดนีเซีย papain ใช้ในการผลิตชีสกึ่งแข็ง มันถูกแยกออกครั้งแรกในปี พ.ศ. 2422 จากน้ำยางมะละกอ ยังใช้เป็นโบรมีเลนซึ่งแยกได้จากลำต้นและผลสุกของสับปะรด มักใช้ thistle นมเป็นแหล่งของเอนไซม์ที่จำเป็น.

การศึกษามากที่สุดคือสารที่สกัดจากอาติโช๊คของสเปน ซึ่งเป็นดอกไม้ที่ชาวบ้านแถบเมดิเตอร์เรเนียนใช้ในการทำชีส เป็นเวลาหลายศตวรรษ ดอกไม้อาติโช๊คถูกนำมาใช้ในชีสแพะและแกะในแอฟริกาตะวันออกและยุโรปใต้ ผลิตภัณฑ์ชีสเหล่านี้มีเนื้อครีมที่ละเอียดอ่อนและมีรสชาติที่ยอดเยี่ยมลักษณะทางประสาทสัมผัสเกิดจากความจำเพาะของสารตั้งต้นในวงกว้างของเอนไซม์แอสปาร์ติก ซึ่งแยกออกไม่เพียงแต่ κ-เคซีน แต่ยังรวมถึง α- และ β-เคซีนด้วย โปรตีเอสจากใบและรากอาติโช๊คมีฤทธิ์จับตัวเป็นลิ่มสูง

นอกจากการแยกสารออกจากสสารพืชแล้ว วิธีการได้มาซึ่งสารเหล่านี้โดยการขยายพันธุ์แบบจุลภาคเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่ง การใช้เทคโนโลยีมีข้อดีหลายประการ โดยหลักๆ แล้วคือความเป็นไปได้ที่จะได้รับเอนไซม์ที่เป็นเนื้อเดียวกันจำนวนมาก ซึ่งทำให้การผลิตเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ

Rennet สามารถแทนที่ได้ไม่เพียงแค่เอนไซม์จากพืชเท่านั้น แต่ยังใช้สารคล้ายเปปซินที่มีต้นกำเนิดจากจุลินทรีย์ด้วย ประโยชน์ของเอนไซม์จุลินทรีย์:

• ต้นทุนการผลิตต่ำ
• เป็นไปตามเกณฑ์แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและข้อกำหนดของมังสวิรัติ

แล้วในปี 1974 สารดังกล่าวถูกใช้ในการผลิตชีส 60% ในสหรัฐอเมริกา เชื้อราที่เป็นเส้นใยที่ผลิตเอนไซม์ยังคงเป็นที่สนใจในการผลิตชีสมากที่สุด

ผู้ผลิตเอนไซม์หลักของโลกคือ:

• "Danisco DuPont" (เดนมาร์ก);
• "Mittal" (อินเดีย);
• Clarion Casein LTD (อินเดีย);
• Fonterra (นิวซีแลนด์);
• "วอลคอร์น" (แคนาดา);
• Mahan Belki Limited (อินเดีย)

ตลาดภายในประเทศถูกครอบงำโดยผู้ผลิตรัสเซีย:

• "พืชของเอนไซม์ต่อมไร้ท่อ";
• "โรงงานมอสโก Rennet"

ในการผลิตแลคติกหมัก บริษัทเหล่านี้ใช้ไคโมซิน เนื้อวัวและเปปซินไก่ในสัดส่วนต่างๆ นอกจากนี้ยังมีพืชเชิงพาณิชย์และโปรตีเอสจุลินทรีย์ในตลาด

หากต้องการเรียนรู้วิธีทำเอนไซม์ชีสด้วยตัวเอง โปรดดูวิดีโอต่อไปนี้