Микробиальный фермент для сыра что это
Микробиальный фермент Milase (Милаза)
Как известно, сыр получают из плотных хлопьеобразных частиц, которые появляются в молоке по мере его созревания.
Таким образом, для того, чтобы приготовить сыр, вначале необходимо отделить твердую фракцию от сыворотки – этот процесс называется свертыванием молока.
Для быстрого отделения белковых компонентов молока от сыворотки часто используют сычужный фермент, который является сложным органическим соединением, состоящем из двух компонентов: химозина и пепсина.
Использование сычужного фермента довольно выгодно при приготовлении сыра, особенно, если делаете сыр на продажу, ведь процесс сычужного створаживания молока сокращается до считанных минут.
Готовят натуральный сычужный фермент из желудков новорожденных телят.
Телята должны быть не старше определенного возраста и до момента убоя питаться только материнским молоком.
Сычужный фермент – особая секреция маленького теленка – необходим ему для наилучшего переваривания молока своей мамы.
Вот почему он так качественно и полноценно отделяет белки от сыворотки, а сам процесс происходит так быстро – как в желудке новорожденного.
Но существуют заменители сычужного фермента, которые по качеству ничем не хуже натурального.
Заменители широко используют при производстве сыров, чаще всего импортных.
На упаковке вегетарианских сыров обычно написано: микробиальный ренин или микробиальный (микробиологический) сычужный фермент или сычужный фермент (ферментный препарат) микробиального (неживотного) происхождения.
К ним относится и микробиальный фермент Milase. Milase — микробиальный коагулянт. Производитель: CSK food enrichment.
Производится фермент Милаза посредством ферментации Rhizomucor miehei (не генетически модифицированные грибы).
Milase содержит молокосвертывающие ферментные системы, представляющие собой специфические протеазы, по своему аминокислотному составу сравнимые с телячьим ферментом.
Производство микробиального фермента Milase – это процесс ферментации Rhizomucor miehei, которые являются негенетически модифицированными грибами.
Микробиальный коагулянт содержит молокосвертывающие ферментные системы.
Это специфические протеазы, которые по своему аминокислотному составу сравнимы с натуральным сычужным ферментом.
Микробиальный фермент Milase используют для производства твердых, мягких и полутвердых сыров.
При этом вкус, аромат и цвет сыров в возрасте 100 дней, изготовленных с использованием коагулянта Milase, абсолютно идентичны органолептическим характеристикам сыров, произведенных с натуральным сычужным ферментом.
Преимущества использования фермента Milase:
При производстве фермента Milase не используются ГМ-технологии, поэтому сыр, приготовленный с его помощью, является кошерным.
После нагрева до 75°С с выдержкой 15 секунд свертывающая активность сыворотки понижается менее чем на 1%.
Посторонняя активность (липазная, амилазная, целлюлазная) инактивируется.
Современные ферменты микробного происхождения: перспективы применения в сыроделии
Наука продолжает искать адекватную замену традиционным сычужным ферментам для производства сыров. Одно из направлений развития этой важной темы — ферменты, выделяемые из микроорганизмов. С обзором данного сегмента рынка — специалисты ВНИИМС — филиала ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем имени В. М. Горбатова» РАН — руководители направления биохимических исследований по сыроделию и маслоделию Дмитрий АБРАМОВ и по прикладной энзимологии Дмитрий МЯГКОНОСОВ.
Строгий отбор
Микробные ферменты изначально вызывали значительный интерес благодаря низкой стоимости, связанной с простотой технологии их производства и возможностью выпуска в любых необходимых количествах. Проблема заключалась в поиске и подборе подходящих микроорганизмов-продуцентов. К микробному ферменту, претендующему на роль молокосвертывающего ферментного препарата (МФП), выдвигался ряд обязательных требований:
Читайте по теме:
Молокосвёртывающие ферментные препараты
Технологически важные характеристики микробных молокосвертывающих ферментных препаратов
Ассортимент современных микробных МФП представлен разными вариантами исполнения, отличающимися по степени термоустойчивости и уровню очистки.
Отличия МФП:
1. по степени термоустойчивости:
2. по степени очистки:
3. по протеолитической специфичности:
Большинство производителей ферментов не маркируют свою продукцию по уровням термоустойчивости и очистки. Однако они указывают ограничения по применению для изготовления отдельных видов сыров. Как правило, степень очистки препарата пропорциональна его цене — чем большей очистке он подвергнут, тем дороже.
Современный ассортимент молокосвертывающих ферментных препаратов микробного происхождения
В табл. 1–3 приведен список наиболее распространенных на рынке МФП микробного происхождения.
В табл. 1 перечислены марки микробных МФП, которые можно назвать эконом-классом. Такие МФП имеют самую низкую стоимость. Дело в том, что дополнительные обработка и очистка микробных МФП приводят к значительной (в два-три раза) потере активности препарата. Поэтому отсутствие очистки, с одной стороны, снижает потребительские свойства препаратов, с другой — дает очень низкую их стоимость. К примеру, фирма Chr. Hansen рекомендует использовать Hannilase L для изготовления сыров в случае, когда не требуется сбор сыворотки для дальнейшей ее переработки.
Несмотря на низкую стоимость, МФП эконом-класса не пользуются популярностью у сыроделов. Основную долю рынка занимают микробные МФП, прошедшие специальные процедуры очистки и снижения термостабильности. Такие препараты можно использовать для производства всех видов сыров. Получаемая при этом подсырная сыворотка имеет высокое качество и пригодна для промышленной переработки. Ассортимент наиболее распространенных микробных МФП, которые можно применять для выработки всех видов сыров, представлен в табл. 2.
Прогресс не стоит на месте, и за последние несколько лет появился ряд новых марок микробных МФП. Внедрение современного оборудования и прогрессивных технологий позволило получить микробные МФП с улучшенными показателями. У новинок, таких как Milase Premium и Microlant Supreme (табл. 3), характеристики показателей соответствуют натуральному сычужному ферменту.
Во ВНИИМС были выполнены практические исследования по возможности применения молокосвертывающих ферментов микробного происхождения в процессе производства созревающих сыров. В рамках исследований проведена выработка сыра «Голландский брусковый» с микробными МФП Fromase типов TL и XLG и препаратом сычужного фермента в качестве контроля. Результаты органолептической оценки показали, что сыры с микробными МФП имели немного большую степень зрелости как в конце срока созревания (60 сут), так и через три месяца хранения — в сравнении с контрольными образцами сыров, произведенными с сычужным ферментом. Достаточная степень зрелости выражалась в большем содержании продуктов протеолиза, в более пластичной конситенции и в чуть большей выраженности сырного вкуса в сравнении с контрольными образцами. Сыры с микробными МФП Fromase получили равную и даже чуть более высокую оценку за вкус и консистенцию, чем контрольные сыры, произведенные с сычужным ферментом.
Обобщая изложенное, следует отметить, что современные марки МФП микробного происхождения, подвергнутые тонкой очистке, могут быть рекомендованы для производства всех видов сычужных сыров без исключения. Марки МФП микробного происхождения эконом-класса, не подвергаемые тонкой очистке, можно рекомендовать только для изготовления свежих сыров или сыров с короткими сроками созревания.
Отличие микробиального молокосвертывающего препарата от натурального сычужного фермента
Поступает много вопросов о том, в чем разница между микробиальным молокосвертывающим препаратом и натуральным сычужным ферментом?
В этой статье мы Вам расскажем о ферменте микробиального происхождения и натурального сычуга, и в чем их разница.
Этот фермент делается из желудка жвачных животных. Фермент изготавливают из желудков телят, ягнят, козлят (месячного возраста). Выпускают в жидком виде, в порошке и пасте. Этот вид фермента очень хорошо подходит для сыров твердой и полутвердой категории, но с него можно делать также и мягкие сыры, только тут есть одна тонкость, если вы при изготовлении сыров добавите фермента больше чем нужно, то сыр потом может горчить. Сгусток у этого фермента получается более плотным и сбитым. Натуральный фермент больше всего используют для изготовления сыров с длительным сроком созревания.
Ферментный препарат микробиального происхождения производиться под средством ферментации не генетически модифицированных грибов Mucor miehei, Cryphonectria (Endothia) parasitica, Rhizomucor miehei. Также его могут добывать путем ферментации молочных дрожжей Kluveromyces lactis из особых штаммов молочных грибов. Сгусток у этого фермента получается более мягким, рыхлым и не имеет такой плотности как у фермента натурального происхождения. Микробиальный фермент имеет некоторые преимущества в температурных режимах работы, рекомендованные рабочие температуры у некоторых ферментов 50-60⁰С градусов, его используют в сырах с высокими температурами повторного нагревания.
Фермент микробиального происхождения используют для изготовления сыров мягких, рассольных твердых и полутвердых до 3 месяцев созревания, но конечно, больше всего он подходит для сыров мягкой категории! Микробиальный препарат используют также в сырах с высокими температурами повторного нагревания.
Фермент микробиального назначения относиться к категории Кошерного продукта и также Халяль.
В чем разница между микробиальным молокосвертывающим препаратам и натуральным сычужным ферментом
В этой статье я Вам немного расскажу о сычужном ферменте микробиального происхождения и натурального и в чем его разница.
Рассмотрим сначала сычужный фермент натурального происхождения.
Этот фермент делается из желудка жвачных животных. Фермент изготавливают из желудков телят, ягнят, козлят (месячного возраста). Выпускают в жидком виде, в порошке и пасте. Этот вид фермента очень хорошо подходит для сыров твердой и полутвердой категории, но с него можно делать также и мягкие сыры, только тут есть одна тонкость, если вы при изготовлении сыров добавите фермента больше чем нужно, то сыр потом может горчить. Сгусток у этого фермента получается более плотным и сбитым. Натуральный фермент больше всего используют для изготовления сыров с длительным сроком созревания.
Ферментный препарат микробиального происхождения производиться под средством ферментации не генетически модифицированных грибов Mucor miehei, Cryphonectria (Endothia) parasitica, Rhizomucor miehei. Также его могут добывать путем ферментации,Kluveromyces lactis усваивать лактозу и превращать ее в молочную кислоту.Сгусток у этого фермента получается более мягким, рыхлым и не имеет такой плотности как у фермента натурального происхождения.Микробиальный фермент имеет некоторые преимущества в температурных режимах работы, рекомендованные рабочие температуры у некоторых ферментов 50-60 ⁰ С градусов, его используют в сырах с высокими темпаретурами повторного нагревания.
Проверку на мастит, нужно определять тестами и делать это нужно каждый день. Кислотность молока, можно определить либо одноразовыми тестами, либо pH метром. Фермент микробиального происхождения используют для изготовления сыров мягких, рассольных твердых и полутвердых до 3 месяцев созревания, но конечно, больше всего он подходит для сыров мягкой категории!Микробиальный препарат используют также в сырах с высокими температурами повторного нагревания.
Фермент микробиального назначения относиться к категории Кошерного продукта и также Халяль.
Ферменты и ферментные препараты в сыроделии
Свертывание молока – одна из важнейших технологических операций в сыроделии. От скорости образования и структурно-механических свойств сырного сгустка зависит структура, консистенция, рисунок и другие показатели готового продукта. Коагуляцию казеина осуществляют, как правило, под действием сычужного фермента или используют ферментные препараты, или под влиянием изменения кислотности.
Ферменты и ферментные препараты в сыроделии: как они действуют
Сычуг из желудка теленка молочного возраста содержит 88-98% химозина и 2-12% пепсина. В сычуге же взрослого животного содержание этих ферментов имеет практически обратную пропорцию. Таким образом, если именно химозин есть активной частью сычужного фермента, то
лучшим источником получения ферментных препаратов для сыроделия является сычуги двух-трехнедельных молочных телят.
Сычужный фермент дорого стоит, поэтому во всем мире его используют прежде всего для производства элитных сыров.
Пепсин активнее в зрелом молоке и при расщеплении казеина образует горькие пептиды. Поэтому в состав смеси сычужного фермента и говяжьего пепсина его добавляют всего 15%, и в чистом виде применяют преимущественно для производства кисломолочных сыров, срок реализации которых значительно меньше, чем возможное проявление горечи. Коагуляционная активность сычужного (телячьего) фермента и говяжьего пепсина и их смеси является максимальной при рН 6,5.
Куриный пепсин применяют для сыров со сроком хранения не более 2 недель. Сычужные ферменты свиней, козлят, ягнят, буйволов могут частично заменять сычужный фермент телят в соотношении 50:50 и 30:70.
Процесс сычужного свертывания молока
Суть процесса сычужного свертывания молока до сих пор полностью не выяснена. Известно лишь, что процесс коагуляции белка происходит поэтапно. Основной белок молока – казеин – состоит из нескольких фракций, из которых только одна – х-казеин – гидролизуется химозином. Гидролизу подвергаются одновременно многочисленные пептидные связи, и х-казеин расщепляется как в растворимой, так и в нерастворимой фракциях.
Как продукт гидролиза идентифицирован гликопротеид с содержанием углеводов до 28%. Нерастворимую фракцию, которая образуется в результате гидролиза х-казеина химозином, называют пара-х-казеином. Неглубокий гидролиз х-казеина химозином приводит к потере его защитного коллоидного действия в молоке.
Химизм воздействия сычужного фермента на казеин заключается в гидролизе его фосфоамидной связи (Р-N) без отщепления фосфорной кислоты. В то же время освобождаются щелочные гуанидиновые и фосфорные группы, в результате чего изоэлектрическая точка казеина смещается с рН 4,6 до рН 5,0-5,2, характерного для параказеина. В результате действия сычужного фермента появляются функциональные группы (ОН), которые и связывают ионы кальция, образуя «кальциевые мостики» между молекулами параказеина. За счет подобного агрегирования частиц параказеина и образуется белковый гель.
Итак, без наличия в системе ионов кальция агрегирование частиц параказеина осуществляться не может.
Если же происходит кислотное свертывания молока, то казеин выделяется в чистом виде без кальциевых солей при кислотности до 60-70 ° Т и концентрации водородных ионов, обеспечивающих активную кислотность, близкую к изоэлектрической точке (рН 4,7). При сычужном свертывании титруемая кислотность должна составлять 18-23 °Т, а концентрация водородных ионов – рН 6,2. В этих условиях казеин свертывается вместе с кальциевыми солями и образует плотный сгусток, из которого и формируют сыр. Итак, сгустки, полученные в результате кислотного и сычужного свертывания молока, существенно отличаются друг от друга.
Сычужный фермент используют для сыров с высокой температурой второго нагревания (типа Швейцарского), с длительным сроком созревания до полугода и более. Пепсины участвуют в дальнейшем расщеплении казеина в процессе созревания сыра, что значительно его ускоряет. Поэтому для производства твердых сыров используют ферменты только животного происхождения.
Ферментные препараты: рассчитываем дозу
Количество ферментного препарата, необходимое для коагуляции молока, определяют с помощью прибора ВНДИМС. Методика заключается в измерении значения деления на стенке специальной кружки вместимостью 1 дм³, что соответствует уровню коагулята, образованном после добавления в молоко 1 см³ ферментного препарата.
Количество ферментного препарата зависит от кислотности молока и фракционного состава его белков и влияет преимущественно на продолжительность свертывания молока. Избыточное количество фермента может нарушить процесс нормального обсушивания сырного зерна, а повышенное содержание пепсина может вызвать и появление горечи в сыре. Недостаточное содержание препарата тормозит процесс свертывания молока и удлиняет процесс обработки зерна, что обуславливает чрезмерные потери белка и жира.
При пониженной способности молока к свертыванию нужно в допустимых пределах увеличить дозу хлорида кальция и бактериальной закваски (биологическое обработки в таком молоке способствуют лучшей коагуляции), повысить температуру свертывания.
Доза сычужного фермента может составлять до 30 см³ в жидком состоянии в соотношении 1:10000 или 1:15000 на 100 кг молока. Для лучшего распределения сычужный фермент можно разбавлять двойным количеством воды. Следует учитывать, что после разбавления водой и под влиянием света фермент быстро теряет активность. Устойчивость сычужного фермента повышается при слегка кислой реакции среды, при наличии белков и при увеличении вязкости. Поэтому для повышения активности сычужный порошок лучше растворять в кислой (45-60 ° Т) пастеризованной при температуре 85 ° С, профильтрованной и охлажденной до 40 С сыворотке за 3 часа до применения. Температуру свертывания молока регулируют в пределах от 28 до 35 ° С в зависимости от вида сыра, времени года и технологических свойств молока.
Под действием сычужного фермента молоко может сворачиваться даже при достаточно низких температурах (12-15 ° С), хотя и медленнее. С повышением температуры активность сычужного фермента увеличивается и является максимальной при 40-41 ° С. С дальнейшим повышением температуры действие фермента снова замедляется вследствие его теплового разрушения и полностью прекращается при 65 ° С.
Итак, приходим к следующему выводу: тип образованного сгустка зависит от вида ферментного препарата, солевого баланса молока, температуры, активной кислотности молока, фракционного состава казеина, содержания других компонентов молока.
Например, плотность сгустка увеличивается при повышении температуры до 40 ° С и снижение значения рН. В творожную массу из молока переходит около 30% сычужного фермента, а после прессования в сырных головках остается около 5%.
Ферментные препараты: из чего изготавливают, как хранят
Для изготовления ферментов используют такое сырье животного происхождения, как слизистые оболочки сычуга крупного рогатого скота, свиных желудков, сычуги ягнят, козлят и молочных телят, а также желудки цыплят и кур. Слизистую оболочку желудков замораживают и хранят в таком виде до переработки. Сычужный фермент изготавливают на специальных предприятиях в виде порошка стандартной активности. Сухие ферментные препараты хранят в темном и сухом месте.
Для получения из фермента водного раствора высушенные сычуги измельчают, заливают подкисленным раствором поваренной соли и оставляют на несколько часов. После этого для отделения из раствора белков и фермента снова добавляют соль, полученный белковый концентрат отделяют с помощью центрифуги, высушивают вакуумированием и перемалывают с помощью специальной мельницы. К порошку добавляют такое же количество чистой поваренной соли, чтобы активность его достигла 100 тыс. ед. Сейчас разработаны новые технологии изготовления ферментных препаратов.
Сычужную активность устанавливают с помощью сборного молока, ведь способность к коагуляции молока отдельных коров неодинакова. В качестве единицы сычужной активности (RU), так называемую силу фермента, берут количество молока в кубических сантиметрах (см3), которое свернулось при температуре 35 °С в течение 40 мин. Например, если фермент имеет активность 150 тыс. ед., то это означает, что 1 г сычужного фермента сворачивается 150 тыс. г или 150 кг молока в течение 40 мин при температуре 35 ° С. Активность фермента снижается при повышении температуры его раствора более 35 ° С, а при температуре 65 ° С фермент полностью инактивируется.
Сухие промышленные ферментные молокосвертывающие препараты имеют такую стандартную активность: 50 тыс., 75 тыс., 100 тыс. и 150 тыс. ед.
Для определения продолжительности свертывания молока готовят раствор сухого молока высокого качества и добавляют хлорид кальция (СаСl2, концентрацией 0,5 г / дм3) в количестве 0,05% при рН 6,5.
Микробные ферменты
Микробные ферменты (протеазы) – это ферменты, локализирующиеся в клетках (эндоферменты), или экстрагирующиеся в культуральную среду (экзоферменты). Различают протеазы бактерий, плесневых грибов и дрожжей, а в каждой из этих трех групп – кислые, нейтральные и щелочные протеазы. Протеазы применяют только в технологии отдельных мягких сыров.
При увеличении объемов производства твердых сыров увеличивается потребность в ферментах животного происхождения. Было принято много попыток найти заменители сычужного фермента. Коагуляцию молока можно проводить с помощью большого количества протеаз, способных обеспечить гидролитическое расщепление c-казеина. Однако выполнение этих условий недостаточно для их широкого промышленного внедрения.
Заменители сычужного фермента должны иметь физико-химические и технологические свойства, которые соответствуют требованиям сыроварения. Нужно, в частности, чтобы протеолетическая активность фермента была не очень высокой, иначе может расщепляться избыточное количество пептидных связей с образованием значительного количества растворимых белков. Это, в свою очередь, приведет к образованию слабого сгустка и чрезмерных потерь сухого вещества, а процесс выделения сыворотки из сгустка замедлится. Кроме того, могут возникнуть недостатки вкуса и консистенции сыра в процессе созревания.
Заменители сычужного фермента применяют только для производства отдельных видов сыра (рассольных, с подплавлением сырной массы или для сырья в производстве плавленых сыров).
Классификация микробных протеаз основывается на виде источника, из которого выделяется фермент, и на оптимальном значении активной кислотности. Коммерческие ферменты микробного происхождения производятся из плесени Mucor miehei, Mucor pusillus, Endothia parasitica.
Микробные коагулянты – препараты Мейто и Милкозим (Япония), Фромаза (Франция), Суперен (США), Максирен (из дрожжей) и др. Их широко применяют в сыроварении благодаря более низкой цене по сравнению с традиционными ферментными препаратами. Однако при этом следует учитывать возможность появления в твердых сырах определенных недостатков вкуса и консистенции.
При использовании Фромазы и Мейто поверхность сыра иногда покрывается черной плесенью, а ферменты из дрожжей могут усиливать вспучивание сыра. Поэтому, чтобы защитить права потребителей, желательно было бы, чтобы производитель на этикетке указывал, какой фермент использован для производства сыра, а цена сыра должна быть соответствующей: с ферментами животного происхождения сыр должен быть дороже, а микробного – дешевле.
Большинство производителей ферментных препаратов упаковывают ферменты в пачки массой по 1 кг, что очень неудобно, технологически неудобно, потому что со временем препарат портится, его активность снижается. Фирма Мейто (Япония) одна из немногих выпускает фермент в маленьких баночках массой нетто по 100 г (на 10-15 т молока).
Препараты микробного происхождения выращивают на проросшей пшенице. Они содержат чистый химозин, что позволяет увеличить активность, в отличие от препаратов животного происхождения. Например, активность сычужного фермента 100 тыс. ед., пепсина – 80-100 тыс. ед., Тогда как активность Фромазы – 150 тыс. ед, Максирена – 250, Мейто – 330 тыс. ед.