Ран

Сычужный фермент ( / ˈ r ɛ n ɪ t / ) представляет собой сложный набор ферментов , вырабатываемых в желудках жвачных млекопитающих. Химозин , его ключевой компонент, представляет собой протеазу , свертывающий казеин фермент в молоке. Помимо химозина, сычужный фермент содержит другие ферменты, такие как пепсин и липаза .

Сычужный фермент традиционно использовался для разделения молока на твердый творог и жидкую сыворотку , используемую при производстве сыров. Сычужный фермент телят стал менее распространенным для этого использования, до такой степени, что сегодня менее 5% сыра в Соединенных Штатах производится с использованием сычужного фермента животного происхождения. ^[1] В настоящее время большая часть сыра производится с использованием химозина, полученного из бактериальных источников.

Молекулярное действие сычужных ферментов

Одним из основных действий сычужного фермента является его протеаза химозин, расщепляющая каппа- казеиновую цепь. ^[2] Казеин – основной белок молока . Расщепление удаляет слегка отрицательно заряженный гликомакропептид (ГМП) с поверхности мицеллы казеина. Поскольку отрицательные заряды отталкивают другие отрицательные заряды, GMP предотвращает прилипание мицелл казеина друг к другу. При удалении GMP мицеллы казеина могут начать группироваться и терять свой полярный заряд, заставляя их подниматься из полярных молекул воды и присоединяться к неполярному молочному жиру в составе сырного творога. Это действие усиливается в присутствии сильных ионов, например, образующихся из кальция и фосфата. Таким образом, эти химические вещества иногда добавляются в дополнение к уже существующим количествам в процессе изготовления сыра, особенно в козье молоко с низким содержанием фосфата кальция. Твердая усеченная белковая сеть казеина улавливает другие компоненты молока, такие как жиры и минералы, для создания сыра. ^{[ нужна ссылка ]}

Экстрагирование сычужного фермента теленка

Сычужный фермент теленка извлекают из внутренней слизистой оболочки четвертой камеры желудка ( сычуга ) молодых кормящих телят при разделке скота. Эти желудки являются побочным продуктом производства телятины . ^[3] Сычужный фермент, полученный от телят старшего возраста ( откормленных травой или зерном ), содержит меньше химозина или совсем не содержит его , но имеет высокий уровень пепсина и может использоваться только для особых видов молока и сыров. Поскольку каждое жвачное животное производит особый вид сычужного фермента для переваривания молока своего вида, доступны сычужные ферменты, специфичные для молока, такие как сычужный фермент козла для козьего молока и сычужный фермент ягненка для овечьего молока . ^[4]

Традиционный метод

Высушенные и очищенные желудки молодых телят нарезают на мелкие кусочки, а затем помещают в соленую воду или сыворотку вместе с небольшим количеством уксуса или вина для снижения pH раствора. Через некоторое время (ночь или несколько дней) раствор фильтруют. Сырой сычужный фермент, который остается в отфильтрованном растворе, затем можно использовать для свертывания молока. Около 1 грамма этого раствора обычно может свертывать от 2 до 4 литров молока. ^[5]

Современный метод

Желудки глубокой заморозки измельчают и помещают в раствор, экстрагирующий ферменты. Затем сырой сычужный экстракт активируют добавлением кислоты; ферменты в желудке производятся в неактивной форме и активируются желудочной кислотой . Затем кислоту нейтрализуют , а сычужный экстракт фильтруют в несколько стадий и концентрируют до достижения типичной эффективности примерно 1:15 000; это означает, что 1 г экстракта может свернуть 15 кг молока. ^{[ нужна ссылка ]}

В одном килограмме сычужного экстракта содержится около 0,7 г активных ферментов, остальное — вода и соль, а иногда и бензоат натрия ( Е211 ).0,5–1,0% для консервации. Обычно в 1 кг сыра содержится около 0,0003 г сычужных ферментов. ^[6]^[7]

Альтернативные источники

Из-за ограниченной доступности желудков млекопитающих для производства сычужного фермента сыроделы искали другие способы свертывания молока, по крайней мере, со времен Римской империи. Множество источников ферментов, которые могут заменить животный сычужный фермент, варьируются от растений и грибов до микробных источников. ^[8] Сыры, изготовленные из любого из этих сортов сычужного фермента, подходят лактовегетарианцам , а также кошерным . , полученный в результате ферментации, Химозин сегодня чаще используется в промышленном сыроделии в Северной Америке и Европе, поскольку он дешевле, чем сычужный фермент животного происхождения. ^[9]

Овощной

Многие растения обладают коагулирующими свойствами. Гомер в « Илиаде» предполагает , что греки использовали экстракт инжирного сока для свертывания молока. ^[10] Другие примеры включают несколько видов Galium , сушеные листья каперсов , ^[11] крапива , чертополох , мальва , Withania coagulans (также известная как Paneer Booti, Ashwagandh и Indian Cheesemaker) и земляной плющ . В некоторых традиционных производствах сыра в Средиземноморье используются ферменты чертополоха или цинары (артишоки и кардоны). фитиновую кислоту, полученную из неферментированных соевых бобов , или химозин, полученный при ферментации (FPC). Также можно использовать ^{[ нужна ссылка ]}

Растительный сычужный фермент можно использовать при производстве кошерных и халяльных сыров, но почти все кошерные сыры производятся либо с использованием микробного сычужного фермента, либо с использованием FPC. ^{[ нужна ссылка ]} Коммерческие так называемые растительные сычужные ферменты обычно содержат экстракт плесени Rhizomucor miehei, описанной ниже. ^{[ нужна ссылка ]}

микробный

Некоторые плесени, такие как Rhizomucor miehei, способны вырабатывать протеолитические ферменты. ^[12] Эти плесени производятся в ферментере , а затем специально концентрируются и очищаются, чтобы избежать загрязнения неприятными побочными продуктами роста плесени. ^[13]

Традиционное мнение состоит в том, что эти коагулянты приводят к появлению горечи и снижению выхода сыра, особенно при длительной выдержке. На протяжении многих лет ^{[ когда? ]}, микробные коагулянты значительно улучшились, во многом благодаря описанию и очистке вторичных ферментов, ответственных за образование горьких пептидов/неспецифическое протеолитическое расщепление в сыре, выдержанном в течение длительных периодов времени. Следовательно, стало возможным производить несколько высококачественных сыров с использованием микробного сычужного фермента. ^[14]

Он также подходит для производства веганского сыра, при условии, что при его производстве не используются ингредиенты животного происхождения. ^[15]

Химозин, образующийся при ферментации

Из-за указанных выше недостатков микробных и животных сычужных ферментов многие производители искали другие замены сычужного фермента. С помощью генной инженерии стало возможным изолировать гены сычужного фермента у животных и ввести их в определенные бактерии , грибы или дрожжи , чтобы заставить их производить рекомбинантный химозин во время ферментации. Генетически модифицированный микроорганизм погибает после ферментации, а химозин выделяют из ферментационного бульона, поэтому химозин, полученный в результате ферментации (FPC), используемый производителями сыра, не содержит ГМО или какой-либо ГМО-ДНК. FPC идентичен химозину, вырабатываемому животными, но производится более эффективным способом. Продукты FPC присутствуют на рынке с 1990 года и, поскольку количество, необходимое на единицу молока, может быть стандартизировано, они являются коммерчески жизнеспособной альтернативой сырым животным или растительным сычужным ферментам, а также, как правило, предпочитаются им в промышленном производстве. ^[16]

Первоначально созданный биотехнологической компанией Pfizer , FPC был первым искусственно произведенным ферментом, зарегистрированным и разрешенным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США . ^[17]^[18] В 1999 году около 60% твердых сыров в США производились с использованием FPC. ^[19] и на ее долю приходится до 80% мирового рынка сычужного фермента. ^[20] К 2017 году ФПК займет 90% мирового рынка сычужного фермента. ^[21]

Наиболее широко используемый FPC производится грибом Aspergillus niger и продается под торговой маркой CHY-MAX. ^[22] датской компанией Chr. Hansen , или производится Kluyveromyces Lactis и продается под торговой маркой Maxiren голландской компанией DSM. ^[23]

FPC представляет собой химозин B, поэтому он чище животного сычужного фермента, который содержит множество белков. FPC дает производителю сыра несколько преимуществ по сравнению с животным или микробным сычужным ферментом: более высокий выход продукции, лучшая текстура творога и пониженная горечь. ^[16]

Сыры, произведенные с использованием FPC, могут быть сертифицированы как кошерные. ^[24]^[25] и халяль, ^[25] и подходят для вегетарианцев, если при производстве химозина в ферментере не использовалась пища животного происхождения. ^{[ нужна ссылка ]}

Бессычужная коагуляция

Многие мягкие сыры производятся без использования сычужного фермента путем коагуляции молока кислотой, например лимонной кислотой или уксусом , или молочной кислотой, вырабатываемой скисшим молоком . сливочный сыр , панир , рубинг и другие кислые сыры Таким способом традиционно готовят .Подкисление также может происходить в результате бактериальной ферментации, например, в кисломолочных продуктах . ^{[ нужна ссылка ]}

Веганские альтернативы сыру производятся без использования животного молока, а вместо них используются соя, пшеница, рис или кешью. Их можно коагулировать кислотой, используя такие источники, как уксус или лимонный сок. ^[26]^[27]^[28]^[29]

В мифологии

В езидизме считается, что Земля сгустилась и сформировалась, когда сычужный фермент потек из Белого источника небесного Лалиша на небесах в Первобытный океан. ^[30]

См. также

Ссылки

Сноски

^ Якубу, Жанна. «Обновленная информация о сычужном ферменте» . Ресурсная группа по вегетарианству . Проверено 24 декабря 2021 г.
^ «Сычужный фермент в сыре – наука: Как работает сычужный фермент» . 12 июня 2013 г.
^ О'Коннор, К. (1 января 1993 г.). Руководство по традиционному сыроделию . ИЛРИ. п. 6. ISBN 9789290532736 .
^ Сингли, Нора. «Чего вы могли не знать: не все сыры вегетарианские!» . Кухня . Кухня.com . Проверено 30 января 2022 г.
^ Тамиме, Аднан Ю. (15 апреля 2008 г.). Рассольные сыры . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4051-7164-9 .
^ «Технология сыра: Урок 14. Сычужный фермент теленка: ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СВОЙСТВА» . ecoursesonline.iasri.res.in . Проверено 4 февраля 2021 г.
^ «Подсел на сыр: сыр для вегетарианцев» . Ежедневная еда . 31 августа 2017 г. Проверено 4 февраля 2021 г.
^ «ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ EFSA: Пояснительная записка к руководству Научной группы по материалам, ферментам, ароматизаторам и технологическим вспомогательным средствам, контактирующим с пищевыми продуктами (CEF) по подаче досье на пищевые ферменты: 3.2. Исходные материалы и производственный процесс: комментарии/пояснения : Обновлено в версии 2014: EN-579» . Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов . 14 ноября 2014 г. Проверено 11 ноября 2015 г.
^ «Химозин» . ГМО Компас. Архивировано из оригинала 26 марта 2015 г. Проверено 3 марта 2011 г.
^ П.Ф. Фокс; Пол МакСвини; Тимоти М. Коган; Тимоти П. Гини (2004). Сыр: Основные группы сыров . Академическая пресса. п. 2. ISBN 978-0-12-263652-3 . Проверено 6 мая 2009 г.
^ Майк, Тэд, «Каперсы: Цветок внутри», журнал Epikouria, осень/зима 2006 г.
^ Прита, С.; Бупатия, Р. (1997). «Очистка и характеристика протеазы свертывания молока из Rhizomucor miehei». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 13 (5): 573. doi : 10.1023/A:1018525711573 . S2CID 85375727 .
^ К. Руби Блюм (1 июля 2014 г.). Повседневное сыроделие: как добиться успеха в приготовлении молочного и орехового сыра в домашних условиях . Издательство Микрокосм. п. 116. ИСБН 978-1-62106-592-0 .
^ «Микробный коагулянт Марзим» (PDF) . BMBtrade.it . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 3 мая 2016 г. Проверено 17 июля 2017 г.
^ «Как узнать, подходит ли ваш сыр вегетарианцам» . Ель ест . Проверено 23 октября 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Закон, Барри А. (2010). Технология сыроделия . Великобритания: УАЙЛИ-БЛЭКВЕЛЛ. стр. 100–101. ISBN 978-1-4051-8298-0 .
^ «FDA одобрило первый генно-инженерный продукт для пищевых продуктов» . Лос-Анджелес Таймс . 24 марта 1990 года . Проверено 1 мая 2014 г.
^ Сотрудники Национального центра биотехнологического образования, 2006. Тематическое исследование: химозин.
^ «Пищевая биотехнология в Соединенных Штатах: наука, регулирование и проблемы» . Государственный департамент США . Проверено 14 августа 2006 г.
^ Э. Джонсон, Дж. А. Люси (2006) Основные технологические достижения и тенденции в области сыра J. Dairy Sci. 89 (4): 1174–1178
^ Джонсон, Мэн (2017). «100-летний обзор: производство и качество сыра» . Журнал молочной науки . 100 (12): 9952–9965. дои : 10.3168/jds.2017-12979 . ISSN 0022-0302 . ПМИД 29153182 .
^ «Ферменты для сыра» . Chr-Hansen.com . Архивировано из оригинала 1 ноября 2011 г. Проверено 30 июля 2012 г.
^ «DSM Food Specialities — Страница продукта — Maxiren» . DSM.com . Архивировано из оригинала 6 января 2012 г. Проверено 28 января 2013 г.
^ «Скажи сыр!» .
^ Jump up to: ^а ^б «Спецификация Chymax» (PDF) .
^ «Эти 25 веганских сыров заставят вас навсегда отказаться от молочных продуктов» . 19 мая 2017 г.
^ «12 веганских рецептов сыра, которые изменят вашу жизнь» . Архивировано из оригинала 9 октября 2017 г. Проверено 2 мая 2016 г.
^ «Веганские рецепты сыра» .
^ «8 удивительных веганских рецептов сыра» . 12 мая 2014 г.
^ Креенбрук, Филип (2005). Бог и Шейх Ади совершенны: священные стихи и религиозные повествования езидской традиции . Висбаден: Харрасовиц. ISBN 978-3-447-05300-6 . OCLC 63127403 .

Библиография

Кэрролл, Рики. Приготовление сыра, масла и йогурта . Стори Паблишинг 2003.
«Биотехнология и продукты питания: Руководство для лидеров и участников», публикация №. 569, произведено North Central Regional Extension. Напечатано издательством Cooperative Extension Publications, Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин, 1994 г. Дата публикации: 1994 г. Том Зиннен и Джейн Войчик.

Внешние ссылки

[vrg-1] Якубу, Жанна. «Обновленная информация о сычужном ферменте» . Ресурсная группа по вегетарианству . Проверено 24 декабря 2021 г.

[2] «Сычужный фермент в сыре – наука: Как работает сычужный фермент» . 12 июня 2013 г.

[3] О'Коннор, К. (1 января 1993 г.). Руководство по традиционному сыроделию . ИЛРИ. п. 6. ISBN 9789290532736 .

[4] Сингли, Нора. «Чего вы могли не знать: не все сыры вегетарианские!» . Кухня . Кухня.com . Проверено 30 января 2022 г.

[5] Тамиме, Аднан Ю. (15 апреля 2008 г.). Рассольные сыры . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4051-7164-9 .

[6] «Технология сыра: Урок 14. Сычужный фермент теленка: ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СВОЙСТВА» . ecoursesonline.iasri.res.in . Проверено 4 февраля 2021 г.

[7] «Подсел на сыр: сыр для вегетарианцев» . Ежедневная еда . 31 августа 2017 г. Проверено 4 февраля 2021 г.

[EFSA-8] «ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ EFSA: Пояснительная записка к руководству Научной группы по материалам, ферментам, ароматизаторам и технологическим вспомогательным средствам, контактирующим с пищевыми продуктами (CEF) по подаче досье на пищевые ферменты: 3.2. Исходные материалы и производственный процесс: комментарии/пояснения : Обновлено в версии 2014: EN-579» . Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов . 14 ноября 2014 г. Проверено 11 ноября 2015 г.

[GMO_Database-9] «Химозин» . ГМО Компас. Архивировано из оригинала 26 марта 2015 г. Проверено 3 марта 2011 г.

[10] П.Ф. Фокс; Пол МакСвини; Тимоти М. Коган; Тимоти П. Гини (2004). Сыр: Основные группы сыров . Академическая пресса. п. 2. ISBN 978-0-12-263652-3 . Проверено 6 мая 2009 г.

[11] Майк, Тэд, «Каперсы: Цветок внутри», журнал Epikouria, осень/зима 2006 г.

[12] Прита, С.; Бупатия, Р. (1997). «Очистка и характеристика протеазы свертывания молока из Rhizomucor miehei». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 13 (5): 573. doi : 10.1023/A:1018525711573 . S2CID 85375727 .

[Microbial_Rennet-13] К. Руби Блюм (1 июля 2014 г.). Повседневное сыроделие: как добиться успеха в приготовлении молочного и орехового сыра в домашних условиях . Издательство Микрокосм. п. 116. ИСБН 978-1-62106-592-0 .

[14] «Микробный коагулянт Марзим» (PDF) . BMBtrade.it . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 3 мая 2016 г. Проверено 17 июля 2017 г.

[15] «Как узнать, подходит ли ваш сыр вегетарианцам» . Ель ест . Проверено 23 октября 2021 г.

[Law_2010_100–101-16] Jump up to: ^а ^б Закон, Барри А. (2010). Технология сыроделия . Великобритания: УАЙЛИ-БЛЭКВЕЛЛ. стр. 100–101. ISBN 978-1-4051-8298-0 .

[17] «FDA одобрило первый генно-инженерный продукт для пищевых продуктов» . Лос-Анджелес Таймс . 24 марта 1990 года . Проверено 1 мая 2014 г.

[chymosinCase-18] Сотрудники Национального центра биотехнологического образования, 2006. Тематическое исследование: химозин.

[USDA-19] «Пищевая биотехнология в Соединенных Штатах: наука, регулирование и проблемы» . Государственный департамент США . Проверено 14 августа 2006 г.

[20] Э. Джонсон, Дж. А. Люси (2006) Основные технологические достижения и тенденции в области сыра J. Dairy Sci. 89 (4): 1174–1178

[johnson2017-21] Джонсон, Мэн (2017). «100-летний обзор: производство и качество сыра» . Журнал молочной науки . 100 (12): 9952–9965. дои : 10.3168/jds.2017-12979 . ISSN 0022-0302 . ПМИД 29153182 .

[22] «Ферменты для сыра» . Chr-Hansen.com . Архивировано из оригинала 1 ноября 2011 г. Проверено 30 июля 2012 г.

[23] «DSM Food Specialities — Страница продукта — Maxiren» . DSM.com . Архивировано из оригинала 6 января 2012 г. Проверено 28 января 2013 г.

[24] «Скажи сыр!» .

[Chymax-25] Jump up to: ^а ^б «Спецификация Chymax» (PDF) .

[26] «Эти 25 веганских сыров заставят вас навсегда отказаться от молочных продуктов» . 19 мая 2017 г.

[27] «12 веганских рецептов сыра, которые изменят вашу жизнь» . Архивировано из оригинала 9 октября 2017 г. Проверено 2 мая 2016 г.

[28] «Веганские рецепты сыра» .

[29] «8 удивительных веганских рецептов сыра» . 12 мая 2014 г.

[Kreyenbroek_2005-30] Креенбрук, Филип (2005). Бог и Шейх Ади совершенны: священные стихи и религиозные повествования езидской традиции . Висбаден: Харрасовиц. ISBN 978-3-447-05300-6 . OCLC 63127403 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

v т и Протеазы : аспартатпротеазы ( EC 3.4.23 ).
Vertebrate	Pepsin Chymosin Renin Signal peptide peptidase Beta secretase 1 2
Pathogenic	Plasmepsin HIV-1 protease
Plant	Nepenthesin
Cathepsin	D E

v т и Ферменты
Activity	Active site Binding site Catalytic triad Oxyanion hole Enzyme promiscuity Diffusion-limited enzyme Cofactor Enzyme catalysis
Regulation	Allosteric regulation Cooperativity Enzyme inhibitor Enzyme activator
Classification	EC number Enzyme superfamily Enzyme family List of enzymes
Kinetics	Enzyme kinetics Eadie–Hofstee diagram Hanes–Woolf plot Lineweaver–Burk plot Michaelis–Menten kinetics
Types	EC1 Oxidoreductases (list) EC2 Transferases (list) EC3 Hydrolases (list) EC4 Lyases (list) EC5 Isomerases (list) EC6 Ligases (list) EC7 Translocases (list)