Примеры ферментов, используемых в молочной промышленности

В области биотехнологии существует много промышленных приложений, которые приводят к биотехнологическим продуктам, которые мы используем каждый день дома. Некоторые из них - приложения для пищевой науки, которые используют ферменты для производства или улучшения качества различных продуктов. В молочной промышленности некоторые ферменты необходимы для производства сыров, йогурта и других молочных продуктов, в то время как другие используются более специализированным способом для улучшения текстуры или вкуса.

Ниже описаны пять из наиболее распространенных типов ферментов и их роль в молочной промышленности.

Rennet

Молоко содержит белки, в частности казеины, которые сохраняют свою жидкую форму. Протеазы представляют собой ферменты, которые добавляют в молоко во время производства сыра, для гидролиза казеина, в частности каппа-казеина, который стабилизирует мицеллообразование, предотвращая коагуляцию. Rennet and rennin - общие термины для любого фермента, используемого для коагуляции молока. Технически сычужный фермент также является термином для подкладки четвертого желудка теленка.

Наиболее распространенным ферментом, выделенным из сычужного фермента, является химозин. Химозин можно также получить из нескольких других животных, микробных или растительных источников, но местный микробный химозин (из грибов или бактерий) неэффективен для приготовления чеддера и других твердых сыров.

Ограниченные запасы сыворотки теленка вызвали генную инженерию микробного химозина путем клонирования генов протимозина теленка в бактерии.

Биоинженерный химозин может участвовать в производстве до 70% сырных продуктов. Хотя использование биоинженерных ферментов избавляет от жизни телят, оно представляет проблемы этики для тех, кто против еды продуктов, приготовленных с помощью GEM.

Другие протеазы

Молоко содержит ряд различных типов белков, в дополнение к казеинам.

Коровье молоко также содержит сывороточные белки, такие как лактальбумин и лактоглобулин. Денатурация этих сывороточных белков, использующих протеазы, приводит к сливочному продукту йогурта. Разрушение сывороточных белков также важно для производства сыра.

Во время производства мягких сыров сыворотка отделяется от молока после свертывания и может быть продана в качестве питательной добавки для бодибилдинга, снижения веса и снижения артериального давления, среди прочего. Сообщалось даже о диетической сыворотке для лечения рака и о роли в индукции производства инсулина у пациентов с диабетом типа 2. Протеазы используются для получения гидролизованного сывороточного белка, который представляет собой сывороточный белок, расщепляемый на более короткие полипептидные последовательности. Гидролизованная сыворотка с меньшей вероятностью вызывает аллергические реакции и используется для приготовления добавок для детских смесей и медицинских целей.

Лактаза

Лактаза представляет собой фермент гликозидгидролазы, который режет лактозу в ее составные сахара, галактозу и глюкозу.Без достаточного продуцирования фермента лактазы в тонком кишечнике люди становятся непереносимыми лактозой, что приводит к дискомфорту (судороги, газ и диарея) в пищеварительном тракте при проглатывании молочных продуктов. Лактазу используют на коммерческой основе для получения без лактозы продуктов, особенно молока, для таких людей.

Он также используется при приготовлении мороженого, чтобы сделать сливочный и сладостный продукт дегустации. Обычно лактазу готовят из Kluyveromyces sp. дрожжей и Aspergillus sp. грибов.

Каталаза

Фермент Каталаза обнаружил ограниченное применение в одной конкретной области производства сыра. Перекись водорода является мощным окислителем и токсична для клеток. Он используется вместо пастеризации при изготовлении определенных сыров, таких как швейцарский, для сохранения натуральных молочных ферментов, полезных для конечного продукта и развития вкуса сыра.

Эти ферменты будут разрушены высокой температурой пастеризации. Однако остатки перекиси водорода в молоке будут препятствовать бактериальным культурам, которые необходимы для производства сыра, поэтому все следы его необходимо удалить. Ферменты каталазы обычно получают из бычьей печени или микробных источников и добавляют для превращения перекиси водорода в воду и молекулярный кислород.

Липазы

Липазы используются для разложения молочных жиров и дают характерные ароматы сырам. Более крепкие ароматизированные сыры, например, итальянский сыр Romano, готовят с использованием липаз. Аромат поступает из свободных жирных кислот, образующихся при гидролизе молочных жиров. Липазы животных получают от малыша, теленка и баранины, тогда как микробная липаза образуется путем ферментации с грибковыми видами Mucor meihei .

Хотя микробные липазы доступны для производства сыра, они менее специфичны в том, какие жиры они гидролизуют, в то время как животные ферменты более частичны для коротких и средних жиров. Гидролиз более коротких жиров является предпочтительным, поскольку он приводит к желательному вкусу многих сыров. Гидролиз более длинных цепей жирных кислот может привести либо к мыльной форме, либо к отсутствию вкуса.