Как выбрать фермент для сыра
Что такое сычужный фермент для сыра? Как его получают и какие есть заменители?
В современном производстве сыра применяются сычужные ферменты животного, растительного и искусственного происхождения. Их отличия, полезные свойства, особенности применения представляют интерес как для производителей, так и для любителей сыра.
Сычужный фермент: что это?
Образуется в желудках (сычугах) овец и коров. Он представляет собой тонкий светлый слой слизи на внутренних стенках. По биохимическому составу это белки, жиры, углеводы и коагулянты (энзимы), которые участвуют в процессе пищеварения, помогая животным переваривать еду.
Лучший сычужный фермент получают из желудков телят, которые питаются только молочной пищей.
Сычужный фермент используется при производстве сыров высокого качества. Он вводится в молоко для свёртывания, формирования творожного сгустка и отделения сырной массы от сыворотки.
Зачем использовать сычужный фермент:
Сычужный фермент можно купить в аптеках, в специализированных торговых предприятиях для сыроварения, в интернет-магазинах.
Основные характеристики
Существует большое разнообразие сычужных ферментов. Они бывают различного происхождения:
Каждый вид фермента отличается по составу, свойствам, влиянию на здоровье человека.
Состав
В сычужный фермент входят энзимы:
Они вызывают коагуляцию (свёртывание) молочного белка, формирование молочного сгустка и отделение его от сыворотки. Сырный сгусток, полученный при ферментации, отличается плотностью и стабильностью. В нём содержится мало влаги и кислоты, в дальнейшем он созревает и превращается в сыр.
Оптимальное соотношение ферментов — химозина 96 %, пепсина 4 %. Увеличение доли пепсина придаёт сыру горький привкус, поскольку этот энзим не участвует в созревании продукта.
Добавление энзима липаза ускоряет ферментацию продукта, придаёт сыру мягкую консистенцию, пикантный привкус.
Полезные свойства
Применение сычужного фермента обусловлено благотворным влиянием на организм человека:
Вреден или нет
Натуральные сычужные ферменты как животного, так и искусственного происхождения оказывают положительное влияние на здоровье.
Воздействие искусственных генетически модифицированных сычужных ферментов на организм человека ещё мало изучено. Нет пока оснований заявлять однозначно об их пользе или вреде.
Свойства сычужного фермента: ускоряют обмен веществ, насыщают организм витаминами и кальцием, используются при различных диетах даже при высокой калорийности сыра.
Какие сыры производят с сычужным ферментом?
Сычужный фермент применяют при производстве таких сортов сыра:
Как получают фермент?
Натуральный фермент животного происхождения получают из свежих желудков телят, овец, свиней, кур. Для этого:
В аптеках фермент реализуется упакованным в контейнеры или непрозрачные банки, блистеры. Бывает также упаковка из небольших запаянных пакетов (саше).
Жидкая вытяжка
Чтобы внести коагулянт в молоко, из порошкообразного фермента делают жидкую вытяжку. Для этого:
Качество и состав воды могут существенно повлиять на конечный результат. Примеси солей хлора и тяжёлых металлов замедляют процесс створаживания молока, ухудшают вкус сыра.
Применение сыворотки, нагретой до температуры 45 °C, вместо воды даёт закваску повышенной активности. После смешивания порошкообразного фермента и жидкости, раствор настаивают при температуре 30 °C в течение суток, хранят в холодильнике. Закваску нужно использовать в течение 7 дней.
Генные технологии в производстве сыра
Получение натурального сычужного фермента предполагает забой телят и ягнят в десятидневном возрасте. Это негуманный способ, к тому же затратный по времени и средствам.
Для ускоренного получения коагулянтов применяют генные технологии. В геном бактериальных культур внедряют ген химозина. Бактериальная колония в процессе роста сама начинает производить нужный фермент.
Основа для производства фермента — колонии бактерий:
В качестве основной культуры используются также плесневые бактерии mucor, rhizomucor, endothia parasitica.
Вещество лабораторного микробиального происхождения получило название ренин. Такой фермент считается растительным продуктом и рекомендуется для употребления в пищу вегетарианцам.
Широко применяются в современном производстве сыра препараты «Мейто» (Meito Microbial Rennet) от одноимённого японского производителя.
Существуют ещё аспергиллопепсин, эндофиапепсин, но их редко можно встретить в продаже.
В составе продукции российских производителей подобные ферменты указывают как:
Какие есть растительные заменители?
Помимо ферментов животного происхождения для производства сыров применяют растительное сырьё. Этот вид створаживателей доступен и прост в применении.
Артишок семейства астровых
Этот растительный заменитель в сыроделии применялся ещё индейцами Северной Америки:
Сок листьев инжира
Сок листьев инжира употреблялся для получения сыра народами Ближнего Востока:
В дальнейшем полученный фермент добавляется в молоко для получения закваски. Можно хранить в холодильнике до 7 дней.
Крапива
Для створаживающей смеси пригодны молодые сочные стебли и листья растений:
Используют средство на протяжении 7 дней. После этого срока активность вещества пропадает.
Заквасочная трава
Получают в лабораторных условиях из смеси трав путём экстракции. Основное действующее вещество — фермент папаин.
Выпускается промышленным способом в стеклянных тёмных бутылках. Приобрести можно в специализированных торговых точках.
Сыр на основе заквасочной травы отличается нежной консистенцией и сливочным вкусом. Такой продукт широко распространён в Индонезии.
Расторопша/чертополох
Чтобы получить нужный фермент:
Такой метод используется для производства сыра «Азейтау» в Испании.
Виноград
Редко применяется в сыроделии. Используют свежевыжатый сок ягод винограда, содержащий бродильные ферменты. Добавляют в горячее молоко по аналогии с вытяжкой из корней расторопши.
Иногда из винограда вырабатывают закваску для сыра сулугуни. Способ распространён на Кавказе.
Мальва
Этот метод относится к редко используемым. Для ферментации молока берут экстракт мальвы, который можно приобрести в аптеках. С вытяжкой листьев и цветов мальвы делают козий душистый сыр белого цвета.
Штаммы грибов для сыроделия
Источником особого вида растительных коагулянтов являются штаммы плесневых видов грибов. Они вырабатывают вещества, близкие к натуральным ферментам животного происхождения, являются аналогом животных энзимов.
Фромаза (Fromase)
Представляет собой прозрачное жидкое вещество, содержащее смесь штаммов. В основе бактерия Rhizomucor miehei. Не содержит генномодифицированных продуктов. Производитель фирма «DSM» из Франции.
При добавлении в молоко с жирностью ниже 3,5 % на выходе получают повышенное количество сыра за счёт более интенсивной коагуляции молочного белка и отделения сгустка.
Милаза (Milase)
Выведенный в лабораторных условиях подвид бактерии Rhizomucor miehei. Состав идентичен натуральному ферменту телят. Производится группой компаний CSK food enrichment.
Активность милазы при нагревании до 75 °C понижается на 1 %, то есть практически полностью сохраняется. При этом теряется активность примесных энзимов.
Супарен (Suparen)
Препарат, полученный при ферментации грибной культуры Cryphonectria parasitic. С его помощью получают твёрдые сорта сыра. Ускоряет созревание и выход продукции из свежего молока, сохраняет его нежный сливочный вкус.
Широко применяется на многих производствах, начиная от крупных молочных комбинатов до небольших фермерских хозяйств.
Максилакт (Maxilact)
Фермент-пробиотик, вырабатывается из штаммов молочного гриба Saccharomyces. Способен увеличивать выработку и прирост молочного сахара лактозы. При добавлении в молоко получают сладковатые белые сыры с плотной творожной структурой. Встречается в сыроварении редко.
Сорта сыра без сычужного фермента
Из молока производят большое количество сыров, в составе которых нет ферментов животного происхождения. Их можно употреблять в пищу вегетарианцам нестрогого направления, допускающего в рацион яйца и молочные продукты.
Сорта сыра, в которых не используется сычужный фермент:
Для вегетарианцев подобный сыр является единственным источником кальция, необходимого для укрепления костей, зубов, суставов, улучшения состава крови.
Лучшие сорта сыра делают с применением сычужного фермента натурального происхождения. Это дорогая продукция. Можно найти и более демократичные виды сыра, содержащие растительные заменители, ферменты на основе штаммов грибных культур, генетически модифицированных бактерий.
Сычужный фермент для сыра
Сычужный фермент представляет собой сложное органическое вещество, которое вырабатывается в желудке телят, ягнят и другого новорожденного рогатого скота.
Словосочетание «сычужный фермент» произошло от слово «сычуг», или «сычужок» — засоленый и высушеный кусочек желудка молодых млекопитающих.
Как известно, такое вещество способствует расщеплению, а также переработке молока матери, которое употребляет детеныш.
Следует особо отметить, что данный фермент невозможно получить искусственным путем. В связи с этим он является достаточно дорогим, но очень эффективным в приготовлении молочных продуктов.
Но в настоящее время есть молокосвёртывающие ферменты не только животного, но также химического и растительного происхождения.
По своему аминокислотному составу все имеющиеся ферменты примерно одинаковы, а «сычужным сыром» сейчас называют как правило сыр, изготовленный с применением любых молокосвёртывающих ферментов.
Виды сычужного фермента для сыра
В качестве ферментов для домашнего изготовления сыра можно использовать: аптечный пепсин, ацидин-пепсин, сычужный фермент животного происхождения, искусственный пепсин (химозин), ферменты растительного происхождения.
Аптечный пепсин. У него есть два недостатка. Его дефицит. В свободной продаже в аптеках он бывает очень редко, а если и бывает, то сейчас уже, как правило, отпускается по рецепту. По себестоимости аптечный пепсин в несколько раз дороже специализированных ферментов.
Ацидин-пепсин. Ацидин-пепсин очень плохо растворяется в воде, а если учесть, что по технологии вода обязательно должна быть прохладной, то этот процесс может затянуться по времени и стать довольно трудоемким.
К недостаткам можно отнести значительную себестоимость.
Время сворачивания молока намного дольше, чем у специализированных ферментов.
Некоторые специалисты предостерегают от использования ацидин-пепсина в связи с тем, что в его составе содержится соляная кислота, и к тому же он является лекарственным препаратом.
Небольшой срок хранения и капризность к условиям хранения.
Сычужный фермент животного происхождения. Наиболее распространены говяжьи пепсины, свиные и куриные ферменты.
К достоинствам можно отнести более низкую стоимость по сравнению с вышеназванными пепсинами.
Фермент производится из животных компонентов (желудков), что несколько отрицательно сказывается на сроке хранения.
Некоторые сыроделы утверждают, что при передозировке фермента сыр начинает горчить.
Капризность к условиям хранения и меньший срок хранения по сравнению с жимическими и растительными ферментами.
Искусственный пепсин (химозин) не имеет недостатков вышеназванных ферментов, за исключением стоимости – она не намного ниже.
Под вопросом остается безвредность этого препарата, особенно для тех, кто использует его в домашнем сыроделии. Но, в связи с незначительной его концентрацией в конечном продукте, этим иногда пренебрегают.
Ферменты растительного происхождения наиболее приемлемые ферменты для домашнего изготовления сыра. Они универсальны и используются для производства практически всех известных сортов сыра, включая вегетарианские. Это связано с отсутствием в их составе животных и химических компонентов, что положительно сказывается на сроке хранения, вкусовых качествах конечного продукта.
Большое распространение сейчас получил микробиальный ренин – meito японского производства. К его достоинствам следует отнести низкую себестоимость, большой срок хранения и полностью натуральный состав. При передозировке фермента сыр не горчит, что выгодно выделяет данный препарат из множества других. Применяется при изготовлении кошерного сыра для иудеев.
Meito продается обычно в специализированных магазинах ветеринарной медицины, но в последнее время можно заказывать и по почте наложенным платежом, существует несколько специализированных сайтов, которые принимают заявки на этот фермент.
Как выбирать сычужный фермент
Общепризнанным и неоспоримым является факт, что наилучшим для производства сыра является натуральный сычужный фермент из сычугов молочных телят.
Что касается пропорций ферментов, то если до последнего времени считалось что идеальным для производства большинства сыров является 100% рекомбинантный химозин, в свете последних исследований доказано что пропорции 96% телячьего химозина и 4% телячьего пепсина являются оптимальными.
Нужно отметить что все сычужные ферменты включая микробиальные, имеют разную активность в кислотных и температурных шкалах, по этому по большому счету сычужный препарат под каждую рецептуру сыра в идеале должен быть подобран индивидуально.
Используемый сычужный препарат имеет прямое влияние на вкус и запах сыра, а также консистенцию сгустка.
Купить сычужный фермент для сыра можно в нашем интернет-магазине с доставкой по почте России или курьерской службой.
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.