الانزيمات المستخدمة في صناعة الألبان

في مجال التكنولوجيا الحيوية ، هناك العديد من التطبيقات الصناعية التي تنتج منتجات التكنولوجيا الحيوية التي نستخدمها كل يوم في المنزل. بعض هذه التطبيقات هي العلوم الغذائية التي تستخدم الإنزيمات لإنتاج أو تحسين نوعية الأغذية المختلفة. في صناعة الألبان ، هناك حاجة إلى بعض الإنزيمات لإنتاج الجبن واللبن ومنتجات الألبان الأخرى ، في حين أن البعض الآخر يستخدم بطريقة أكثر تخصصًا لتحسين الملمس أو النكهة.

يتم وصف خمسة أنواع من الأنزيمات الأكثر شيوعًا ودورها في صناعة الألبان أدناه.

الغشاء المبطن للمعجدة

يحتوي الحليب على بروتينات خاصة الكازين التي تحافظ على شكلها السائل. البروتيز هي الإنزيمات التي تضاف إلى الحليب أثناء إنتاج الجبن ، لتحلل الكازين ، وخاصة الكازا الكازين ، الذي يثبّت تكوين الميكيل يمنع تجلط الدم. Rennet و rennin هي مصطلحات عامة لأي إنزيم يستخدم لتخثر الحليب. المنفحة من الناحية الفنية هي أيضا مصطلح لبطانة المعدة الرابعة في ربلة الساق.

الأكثر شيوعا الانزيم المعزول من المنفحة هو chymosin. كما يمكن الحصول على الكيموسين من مصادر حيوانية أو جرثومية أو نباتية أخرى ، لكن كيموسين الميكروبات الأصلي (من الفطريات أو البكتيريا) غير فعال لصنع جبن شيدر وغيرها من الجبن الصلب.

وقد دفعت الإمدادات المحدودة من المنجل العجل إلى الهندسة الوراثية لل chيميوسين الميكروبي عن طريق استنساخ جينات بروشيموزين العجل في البكتيريا.

قد تشارك chymosin المهندسة بيولوجيا في إنتاج ما يصل إلى 70 ٪ من منتجات الجبن. في حين أن استخدام الأنزيمات المهندسة بيولوجيا ينقذ حياة العجول ، فإنه يقدم قضايا الأخلاق لأولئك الذين يعارضون تناول الأطعمة التي أعدت مع GEMs.

البروتياز الأخرى

يحتوي الحليب على عدد من الأنواع المختلفة من البروتينات ، بالإضافة إلى الكازين.

يحتوي حليب البقر أيضًا على بروتينات مصل (شرش) اللبن مثل lactalbumin و lactoglobulin. تغيير طبيعة هذه البروتينات مصل اللبن ، وذلك باستخدام بروتياز ، يؤدي إلى منتج زبادي دسم. تدمير بروتينات مصل اللبن ضروري أيضا لإنتاج الجبن.

خلال إنتاج الأجبان الطرية ، يتم فصل مصل اللبن عن الحليب بعد التخثر ويمكن بيعه كمكمل غذائي لبناء العضلات ، وفقدان الوزن ، وانخفاض ضغط الدم ، من بين أمور أخرى. هناك حتى تقارير عن مصل اللبن الغذائي لعلاج السرطان ، ولها دور في تحريض إنتاج الانسولين لأولئك الذين يعانون من مرض السكري من النوع 2. تستخدم البروتياز لإنتاج بروتين مصل اللبن المحمر ، وهو بروتين مصل اللبن مقسم إلى تسلسلات متعددة الببتيد أقصر. من غير المحتمل أن يسبب مصل اللبن المُحلل حساسية رد الفعل ، ويستخدم في تحضير المكملات الغذائية لصيغ الرضع والاستخدامات الطبية.

اللاكتاز

اللاكتاز هو إنزيم جليكوسيد هيدروليز الذي يخفض اللاكتوز إلى السكريات المكونة له ، والجالاكتوز ، والجلوكوز. بدون إنتاج كاف من إنزيم اللاكتيز في الأمعاء الدقيقة ، يصبح البشر غير متحمسين للاكتوز ، مما يؤدي إلى عدم الراحة (تشنجات وغاز وإسهال) في الجهاز الهضمي عند ابتلاع منتجات الألبان. يستخدم اللاكتاز تجاريا لتحضير منتجات خالية من اللاكتوز ، وخاصة الحليب ، لمثل هؤلاء الأفراد.

كما أنها تستخدم في إعداد الآيس كريم ، لجعل منتج تذوق أكثر حلاوة دسم. عادة ما يتم تحضير اللاكتاز من Kluyveromyces sp. من الخميرة و Aspergillus SP. من الفطريات.

الكاتالاز

وجد الإنزيم الكاتاليز استخدامًا محدودًا في مجال معين من إنتاج الجبن. بيروكسيد الهيدروجين هو مؤكسد قوي وسام للخلايا. يتم استخدامه بدلاً من البسترة ، عند صنع أنواع معينة من الجبن مثل السويسري ، من أجل الحفاظ على إنزيمات الحليب الطبيعية التي تعود بالفائدة على المنتج النهائي وتطوير نكهة الجبن.

سيتم تدمير هذه الانزيمات من الحرارة المرتفعة للبسترة. ومع ذلك ، فإن بقايا بيروكسيد الهيدروجين في الحليب ستمنع الثقافات البكتيرية اللازمة لإنتاج الجبن الفعلي ، لذلك يجب إزالة كل آثاره. يتم الحصول على إنزيمات الكاتلاز عادة من الكبد أو الأبقار والمصادر الميكروبية وتضاف لتحويل بيروكسيد الهيدروجين إلى الماء والأكسجين الجزيئي.

يباسيس

يتم استخدام Lipases لكسر الدهون الحليب وإعطاء النكهات المميزة للأجبان. يتم إعداد الجبن النكهة القوية ، على سبيل المثال ، الجبن الإيطالي ، رومانو ، باستخدام lipases. تأتي النكهة من الأحماض الدهنية الحرة التي تنتج عند تحلل دهون الحليب. يتم الحصول على lipases الحيوان من طفل ، العجل ، والضأن ، في حين يتم اشتقاق الليباز الميكروبية عن طريق التخمر مع الأنواع الفطرية Mucor meihei .

على الرغم من أن ليبازات الميكروبات متوفرة لصنع الجبن ، إلا أنها أقل تحديدًا فيما يتعلق بالدهون التي تتحلل بها ، في حين أن الإنزيمات الحيوانية تكون أكثر جزئية للدهون القصيرة والمتوسطة الطول. ويفضل التحلل المائي للدهون القصيرة لأنه ينتج عنه طعم مرغوب فيه للعديد من أنواع الجبن. يمكن أن يؤدي التحلل المائي للأحماض الدهنية الأطول سلسلة إما إلى صبغ أو بدون نكهة على الإطلاق.