УДК 637.147.2; 577.152
НЕКОТОРЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НАТУРАЛЬНЫХ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ
ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ:
1. МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ И
КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ
, к. т.н.; , к. т.н.,
ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакадемии, Барнаул
Одним из важнейших элементов в технологии производства натуральных сыров является преобразование молочной смеси для выработки сыра в сгусток.
Для получения сгустка при выработке сыра традиционно используется сычужный фермент, который обычно получают при помощи водно-солевого экстракта четвертого отдела желудка (сычуга) «грудного» теленка.
Неочищенный экстракт сычуга теленка, обладающий молокосвертывающей активностью (МА), называют сычужным ферментом. За рубежом используется синоним этого термина – реннет.
В состав сычужного фермента входят два основных молокосвертывающих фермента – химозин (реннин) и пепсин. Относительное содержание химозина и пепсина в желудочном соке телят варьирует в широкой степени, в зависимости от возраста животного и его кормового рациона.
Сычужный фермент телят - молокопоек (лёгких телят) содержит 80-95% химозина (Сalf rennet), тогда как аналогичные препараты, выделенные из сычугов телят, получавших грубые корма (тяжелых телят), содержат от 70 до 100% пепсина. Препараты натурального сычужного фермента, всегда содержат примесь пепсина, который начинает синтезироваться в сычуге теленка в самом раннем возрасте [1].
Для сыродельной промышленности специализированные предприятия поставляют молокосвертывающие ферментные препараты с установленным соотношением химозина и пепсина.
Действие сычужного фермента в процессе коагуляции молока определяется, прежде всего, действием химозина и в меньшей степени – пепсина. Химозин обладает высокой специфичностью к связи Phe (105) – Met (106) и оказывает ограниченное воздействие на казеин в процессе созревания сыра. Пепсин же, обладая высокой протеолитической активностью, в течение срока созревания продолжает расщеплять белки молока, причем до мелких пептидов [2, 3].
При оценке пригодности молокосвертывающих ферментных препаратов для производства сыра в первую очередь оценивается специфическая или молокосвертывающая активность. Молокосвертывающая активность важна для свертывания и заключается, как было отмечено выше, в расщеплении связи 105 (Phe) – 106 (Met) в молекуле κ-казеина.
Исторически молокосвертывающая активность выражается в количестве частей молока, прокоагулированных одной частью фермента [4]. Установлено, что наибольшую молокосвертывающую активность проявляет химозин, а у пепсинов она в несколько раз меньше.
Оптимальная продолжительность коагуляции молока при выработке сыра - один из основных факторов, влияющих на качество сгустка и формирование зерна при выработке сыра.
Таким образом, наличие объективной информации о составе и свойствах молокосвертывающих ферментов позволит сделать сыродельным предприятиям правильный выбор препарата, с применением которого при выработке сыров будет получен продукт высокого качества.
Целью проведенной работы являлось исследование технологических свойств коммерческих образцов молокосвертывающих ферментных препаратов, применяемых на сыродельных предприятиях Алтайского края, а именно: молокосвертывающей активности и соотношения двух основных компонентов – говяжьего пепсина и химозина.
Были исследованы следующие молокосвертывающие ферментные препараты:
МФП отечественных производителей:
Сычужный фермент, ВНИИМС СГ-50 - производитель , Россия, г. Энгельс;
Сычужный фермент, ВНИИМС СГ-50, ГП, КП, СП - производитель , Россия, г. Москва.
МФП зарубежных производителей:
Сычужные препараты Calf rennet Clerici 96/4 и Calf rennet Clerici 70/30, сычужно-говяжий препарат Clerici 50/50, Clerici 20/80 - производитель «Caglificio Clerici SPA», Италия;
Сычужный препарат Red Label Spain - производитель «Danisko», Франция;
Naturen Extra 220 - производитель «CHR HANSEN», Дания;
Bioren Liquid Rennet Premium 95L, Bioren Liquid Rennet Standart 50L, Bioren Liquid Rennet Classic 80L - производитель «Hundsbichler GmbH», Австрия.
При проведении исследований был использован разработанный в биохимической лаборатории СибНИИС метод определения молокосвертывающей (специфической) активности молокосвертывающих ферментных препаратов; соотношение активности пепсина и химозина определяли по ОСТ 10 288-2001.
Таблица 1 – МА и качественный состав ферментных препаратов
Наименование препарата | МА, у. е. | Состав, % | ||||
Фактический | Декларируемый | |||||
Фактическая | Декларируемая | Химозин | Пепсин | Химозин | Пепсин | |
Сычужный фермент (, Россия) | 110 000 | 110 000 | 89,0 | 11,0 | не <70,0 | не >30,0 |
Сычужный фермент (, Россия) | 151 160 | 150 000±5 000 | 90,0 | 10,0 | не <70,0 | не >30,0 |
Calf rennet Clerici 96/4 («Caglificio Clerici SPA», Италия) | 281 387 | 300 000 | 93,7 | 6,30 | 96,0 | 4,0 |
Calf rennet Clerici 96/4, жидкий («Caglificio Clerici SPA», Италия) | 84 044 | 85 000 | 95,0 | 5,0 | 96,0 | 4,0 |
Calf rennet Clerici 70/30 («Caglificio Clerici SPA», Италия) | 114 010 | 100 000 | 69,5 | 30,5 | 70,0 | 30,0 |
Red Label Spain («Danisko», Франция) | 267 064 | 250 000 | 87,2 | 12,8 | 90,0 | 10,0 |
Naturen Extra 220 («CHR HANSEN», Дания), жидкий | 33 622 | не < 30 000 | 80,1 | 19,9 | - | - |
Bioren Liquid Rennet Premium 95L («Hundsbichler GmbH», Австрия), жидкий | 29 088 | не < 30 000 | 97,0 | 3,0 | 95,0 | 5,0 |
Bioren Liquid Rennet Classic 80L («Hundsbichler GmbH», Австрия) | 34 245 | не < 30 000 | 82,0 | 18,0 | 80,0 | 20,0 |
ВНИИМС СГ-50 (, Россия) | 110 000 | 110 000 | 14,0 | 86,0 | 50,0 | 50,0 |
ВНИИМС СГ-50 (, Россия) | 123 383 | 100 000±5 000 | 43,0 | 57,0 | 50,0 | 50,0 |
Clerici 50/50 («Caglificio Clerici SPA», Италия) | 103 322 | 100 000 | 48,9 | 51,1 | 50,0 | 50,0 |
Clerici 20/80 («Caglificio Clerici SPA», Италия) | 102 000 | 100 000 | 22,2 | 77,8 | 20,0 | 80,0 |
Bioren Liquid Rennet Standart 50L («Hundsbichler GmbH», Австрия) | 26 449 | не < 30 000 | 65,0 | 35,0 | 50,0 | 50,0 |
Свиной пепсин СП (, Россия) | 148 096 | 150 000±5 000 | - | - | - | - |
Куриный пепсин КП (, Россия) | 146 411 | 150 000±5 000 | - | - | - | - |
Говяжий пепсин ГП (, Россия) | 175 195 | 150 000±5 000 | 29,5 | 70,5 | - | - |
Как видно из таблицы 1, молокосвертывающая активность некоторых из исследованных препаратов, а именно, Red Label Spain, Clerici 70/30, ВНИИМС СГ-50, говяжьего пепсина, несколько выше декларируемой. Наличие данной информации на предприятиях сыродельной промышленности может способствовать более оптимальному расходу препаратов.
Колебания в активности препаратов могут изменяться в ту или другую сторону в зависимости от кислотности, состава и качества перерабатываемого молока, применяемой дозы закваски и хлористого кальция. Поэтому данное обстоятельство необходимо учитывать при определении количества фермента, необходимого для коагуляции смеси в ванне при выработке сыра.
Снижение молокосвертывающей активности сычужного фермента Clerici 96/4 (Табл. 1), по сравнению с декларируемой, может быть обусловлено более высокой долей пепсина в составе препарата. Повышение активности говяжьего пепсина от общей молокосвертывающей активности препарата может быть связано с рядом факторов, один из наиболее вероятных - нарушение условий хранения.
Другой причиной в колебании полученных результатов может являться допускаемая абсолютная погрешность метода, которая по доле активности говяжьего пепсина составляет 5% от общей молокосвертывающей активности препарата.
Известно, что важным фактором регулирования направленности и степени протеолиза в сырах является доля говяжьего пепсина, входящего в состав молокосвертывающего ферментного препарата [2].
Как показали результаты исследования, соотношение двух основных ферментных компонентов: говяжьего пепсина и химозина, исследованных МФП соответствуют декларируемым величинам и, следовательно, удовлетворяют требованиям, предъявляемым сыродельным производством.
В препаратах сычужного фермента наименьшее количество говяжьего пепсина содержиться в Clerici 96/4, Bioren Liquid Rennet Premium 95L, СФ, Red Label Spain, более высокое в препаратах Bioren Liquid Rennet Classic 80L, Naturen Extra 220, Calf rennet Clerici 70/30 (Табл. 1, рис. 1).
Рисунок 1 – Препараты сычужного фермента
Все традиционные технологии выработки сычужных сыров, а именно такие их параметры, как температура свертывания молока, плотность сгустка, продолжительность вымешивания, температура второго нагревания, продолжительность созревания сыра, отрабатывались с использованием сычужного фермента. Подбор культур в состав заквасок для сыроделия также осуществляется с учетом их взаимодействия с сычужным ферментом, по способности развиваться на пептидах, продуцированных сычужным ферментом. Важность сычужного фермента обусловлена тем, что он играет две роли, участвуя не только в процессах свертывания смеси, но и созревания сыра.
Классический сычужный фермент широко используется в сыродельной промышленности, особенно, при выработке сыров с высокой температурой второго нагревания. Применение сычужного фермента, содержащего преимущественно химозин (Clerici 96/4), обеспечивает максимальный выход продукции наилучшего качества с длительным сроком созревания и хранения [1, 5, 6]. Кроме того, этот препарат позволяет сохранить на длительный период волокнистую структуру в сырах с чеддаризацией и термомеханической обработкой сырной массы.
Качественный состав исследуемых смесевых композиций Clerici 50/50 и Clerici 20/80 соответствует декларируемым показателям (Табл. 1, рис. 2). В препаратах ВНИИМС СГ-50 () и Bioren Liquid Rennet Standart 50L наблюдается отклонение от декларируемых величин: в первом случае – повышенное содержание доли пепсина (на 7%), во втором – более высокое содержание химозина (на 15%). Смесевая композиция ВНИИМС СГ-50 () по соотношению составных компонентов (пепсин:химозин) не соответствует декларируемым показателям. Наблюдается значительное увеличение доли пепсина в составе ферментного препарата. Следует отметить, что по молокосвертывающей активности смесевая композиция ВНИИМС СГ-50 производства (Россия) соответствует заявленной величине (Табл. 1).
Смесевая композиция, содержащая 50% химозина и 50% пепсина, нашла широкое применение в сыроделии, и главным образом при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания. Применение этой смеси позволяет получить результаты, намного лучшие, чем при использовании чистого пепсина [7]. Для получения сыров с коротким сроком созревания, обладающими высокими органолептическими характеристиками, предпочтительней применять смесевые композиции молокосвертывающих ферментных препаратов, содержащие в своем составе 50% химозина и 50% пепсина.
Рисунок 2 – Смесевые композиции молокосвертывающих
ферментных препаратов
Исследование технологических свойств пепсинов показало, что в составе говяжьего пепсина присутствует химозин (Табл. 1, рис. 3). Этим можно объяснить более высокую молокосвертывающую активность данного ферментного препарата.
Рисунок 3 – Пепсины
Сведения об использовании пепсина при выработке различных видов сыров различны. Чем продолжительнее срок созревания сыра, тем выше вероятность развития пороков из-за высокой неспецифической активности пепсина. Более глубокий гидролиз белка влияет на выход сыра. При использовании чистого говяжьего пепсина выход сыра на 0,25% ниже, чем в случае применения химозина. Это экономически значимая разница, сравнимая с долей стоимости молокосвертывающего ферментного препарата в общей стоимости сыра. Поэтому для сыров с длительными сроками созревания рекомендуется применять молокосвертывающие препараты с содержанием химозина не более 50% [53].
Результаты проведенных исследований показывают, что молокосвертывающая активность и соотношение двух основных компонентов: говяжьего пепсина и химозина, исследованных ферментных препаратов удовлетворяют требованиям, предъявляемым сыродельным производством. При тщательном подборе молосвертывающего ферментного препарата для конкретного вида сыра можно получить продукт с высокими органолептическими характеристиками.
Список литературы:
1. Производство сыра: технология и качество / Пер. с фр. ; Под ред. и с предисл. . – М.: Агропромиздат, 1989. – 496 с.: ил.
2. Белов, препараты / , , // Молочная промышленность. – 2003. - №2. - С. 45-47.
3. Гудков, : технологические, биологические и физико-химические аспекты / Под редакцией – М.: ДеЛи принт, 2003. – 800 с.
4. Краюшкин, В. А. К вопросу о моделировании сычужного свертывания молока / , , // Сыроделие и маслоделие. – 2004. - № 5 - С. 39-42.
5. Ларичев, ферментов на качество сыров / // Сыроделие и маслоделие. – 2003. - №3. - С. 22-23.
6. Производство сыра: технология и качество / Пер. с фр. ; Под ред. и с предисл. . – М.: Агропромиздат, 1989. – 496 с.: ил.
7. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: справочник / , , и др.; под редакцией . - М.: Агропромиздат, 1986, с. 25-88.
Реферат
УДК 637.147.2; 577.152
НЕКОТОРЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НАТУРАЛЬНЫХ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ
ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ:
2. МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ И
КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ
, к. т.н.; , к. т.н.,
ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакадемии, Барнаул
Исследованы технологические свойства коммерческих образцов молокосвертывающих ферментных препаратов, применяемых на сыродельных предприятиях Алтайского края, а именно: молокосвертывающей активности и соотношения двух основных компонентов – говяжьего пепсина и химозина. Результаты проведенных исследований показывают, что молокосвертывающая активность и соотношение двух основных компонентов: говяжьего пепсина и химозина, исследованных ферментных препаратов удовлетворяют требованиям, предъявляемым сыродельным производством.
