Enzime utilizate în industria produselor lactate

În domeniul biotehnologiei , există multe aplicații industriale care au ca rezultat produse biotehnice pe care le folosim în fiecare zi acasă. Unele dintre acestea sunt aplicații de știință alimentară care utilizează enzime pentru a produce sau a îmbunătăți calitatea diferitelor alimente. În industria laptelui, unele enzime sunt necesare pentru producția de brânzeturi, iaurt și alte produse lactate, în timp ce altele sunt folosite într-o manieră mai specializată pentru a îmbunătăți textura sau aroma.

Cinci dintre cele mai comune tipuri de enzime și rolul lor în industria produselor lactate sunt descrise mai jos.

Cheag

Laptele conține proteine, în special cazeine, care își mențin forma lichidă. Proteazele sunt enzime care se adaugă laptelui în timpul producției de brânză, pentru a hidroliza cazeinele, în special kappa cazeină, care stabilizează formarea micelilor prevenind coagularea. Rennet și renină sunt termeni generali pentru orice enzimă folosită pentru coagularea laptelui. Cheagul tehnic este, de asemenea, termenul pentru căptușeala unui al patrulea stomac al vițelului.

Cea mai obișnuită enzimă izolată din cheag este chimozina. Chimosinul poate fi de asemenea obținut din mai multe alte surse animale, microbiene sau vegetale, dar chimozina microbiană indigenă (din ciuperci sau bacterii) este ineficientă pentru fabricarea cheddar și a altor brânzeturi tari.

Resursele limitate de cheag de vițel au determinat ingineria genetică a chimozinei microbiene prin clonarea genelor prochymoșină de vițel în bacterii.

Chimosinul bioindustrial poate fi implicat în producerea a până la 70% din produsele din brânză. În timp ce utilizarea enzimelor bio-inginereste economisește viața vițeilor, ea prezintă probleme de etică pentru cei care se opun consumului de alimente preparate cu GEM-uri.

Alte proteaze

Laptele conține un număr de tipuri diferite de proteine, pe lângă cazeine.

Laptele de vacă conține, de asemenea, proteine ​​din zer, cum ar fi lactalbumina și lactoglobulina. Denaturarea acestor proteine ​​din zer, folosind proteaze, are ca rezultat un produs cremoase de iaurt. Distrugerea proteinelor din zer este, de asemenea, esențială pentru producerea brânzei.

În timpul producției de brânzeturi moi, zerul este separat de lapte după curdling și poate fi vândut ca un supliment nutritiv pentru culturism, scădere în greutate și scăderea tensiunii arteriale, printre altele. Au existat chiar rapoarte despre zerul dietetic pentru tratamentele pentru cancer și care au un rol în inducerea producției de insulină pentru cei cu diabet zaharat tip 2. Proteazele sunt folosite pentru a produce proteina din zer hidrolizată, care este proteina din zer, defalcată în secvențe de polipeptide mai scurte. Zerul zerat este mai puțin probabil să provoace reacții alergice și se utilizează pentru prepararea suplimentelor pentru preparate pentru sugari și utilizări medicale.

lactază

Lactaza este o enzimă de hidrolază a glicozidei care taie lactoza în zaharurile sale constituente, galactoză și glucoză. Fără o producție suficientă de enzimă a lactazei în intestinul subțire, oamenii devin intoleranți la lactoză, ducând la disconfort (crampe, gaze și diaree) în tractul digestiv la ingerarea produselor lactate. Lactaza este utilizată comercial pentru a prepara produse fără lactoză, în special lapte, pentru astfel de indivizi.

Se folosește, de asemenea, la prepararea înghețatei, pentru a face un produs de degustare mai cremoasă și mai dulce. Lactaza este de obicei preparată din Kluyveromyces sp. de drojdie și Aspergillus sp. de fungi.

catalazei

Enzima Catalase a găsit o utilizare limitată într-o anumită zonă a producției de brânză. Peroxidul de hidrogen este un oxidant puternic și toxic pentru celule. Se folosește în loc de pasteurizare , atunci când se prepară anumite brânzeturi, cum ar fi elvețianul, pentru a păstra enzimele naturale de lapte care sunt benefice pentru produsul finit și pentru dezvoltarea aromelor brânzei.

Aceste enzime ar fi distruse de căldura ridicată de pasteurizare. Cu toate acestea, reziduurile de peroxid de hidrogen din lapte vor inhiba culturile bacteriene care sunt necesare pentru producția reală de brânză, astfel încât toate urmele acesteia trebuie îndepărtate. Enzimele de catalază sunt de obicei obținute din ficat de bovine sau surse microbiene și sunt adăugate pentru a transforma peroxidul de hidrogen în apă și oxigen molecular.

lipazele

Lipazele sunt folosite pentru a descompune grăsimile din lapte și a da arome caracteristice brânzeturilor. Brânzeturile cu aromă mai puternică, de exemplu, brânza italiană, Romano, sunt preparate folosind lipaze. Aroma provine de la acizii grași liberi produsi atunci când grăsimile din lapte sunt hidrolizate. Lipazele animale sunt obținute de la copil, vițel și miel, în timp ce lipaza microbiană este derivată prin fermentare cu speciile fungice Mucor meihei .

Deși lipasele microbiene sunt disponibile pentru fabricarea brânzei, ele sunt mai puțin specifice în ce grăsimi hidrolizează, în timp ce enzimele animale sunt mai parțiale la grăsimi scurte și medii lungi. Hidroliza grăsimilor mai scurte este preferată deoarece are ca rezultat gustul dorit al multor brânzeturi. Hidroliza acizilor grași cu lanț lung poate avea ca rezultat fie săpun, fie lipsă de aromă.