A tej koagulálása növényi proteázokkal - A hús- és tejipar szakembereinek folyóirata
(Szerző: Prof. Dr. Eng. Maria Turtoi-Egyetem Alsó-Duna Galatiból)
A tej koagulációja növényi proteázokkal akár nyers kivonatokként, akár tisztított formában évszázadok óta ismert a földgömb számos részén. Ezek az enzimek a borjúrög alternatívája, amelynek korlátozott rendelkezésre állása és magas ára van. Szinte minden növényi szövetben megtalálhatók, és természetes forrásokból vagy in vitro tenyésztésből nyerhetők. Szinte az összes enzim, amelyet a tej koagulálására használnak, aszparagin proteázokhoz tartozik, de vannak más koaguláns kapacitású enzimek, megfelelő körülmények között, mint például a cisztein és a szerin proteázok. A növényi proteázok használata a sajtkészítésben korlátozott az alacsonyabb sajttermelés, a keserűbb ízek és az állományhibák miatt.
Tej koaguláció növényi proteázokkal
A tej koagulációja növényi proteázokkal akár nyers kivonatokként, akár tisztított formában évszázadok óta ismert a világ számos részén. Ezek a proteázok egy alternatívája a borjúoltónak, amelynek korlátozott rendelkezésre állása és magas ára van. Gyakorlatilag mindenféle növényi szövetben megtalálhatók, és beszerezhetők természetes forrásokból vagy in vitro tenyésztésből. A tej alvadására használt enzimek szinte mindegyike aszparagin proteázokhoz tartozik, de vannak olyan enzimek is, mint a cisztein és a szerin proteázok, amelyek képesek megfelelő körülmények között alvadni a tejet. A növényi proteázok felhasználása a sajt gyártásában korlátozott az alacsonyabb terméshozam, a keserű íz és az állományhibák miatt.
A proteázok azok az enzimek, amelyek proteolízist végeznek, és a fehérjét alkotó polipeptidlánc struktúrájában lévő aminosavak közötti peptidkötések hidrolízisével megindítják a fehérje katabolizmusát. Az idők során többször fejlődtek, így ugyanazt a reakciót különböző proteázosztályok hajthatták végre teljesen különböző katalitikus mechanizmusokkal. A katalitikus maradék szerint a következő csoportokba sorolhatók: szerin proteázok, treonin proteázok, cisztein proteázok, aszpartát proteázok, glutaminsav proteázok és metalloproteázok.
A proteázok minden organizmusban megtalálhatók, a prokariótáktól az eukariótákig és vírusokig. Ezek az enzimek multifunkcionálisak, sok fiziológiai funkcióval rendelkeznek a növényekben és az állatokban. Így különféle fiziológiai reakciókban vesznek részt az élelmiszerekben lévő fehérjék egyszerű emésztésétől a rendkívül jól szabályozott kaszkádreakciókig, mint például a véralvadás vagy az apoptózis. Részt vesznek a csírázásban, a biológiai öregedésben, a gyulladásos folyamatokban stb.
A proteázok vagy egy peptid teljes aminosavakra bontásával (korlátlan proteolízis) vagy specifikus peptidkötések (korlátozott proteolízis) lebontásával hatnak a fehérjét alkotó aminosav-szekvenciától függően. A tevékenység lehet destruktív változás, például egy fehérje működésének elnyomása vagy a fehérje aminosavvá emésztése, vagy pedig egy funkció aktiválása, vagy egy jel a jelátviteli útvonalon.
Néhány enzim heterogén és rendezetlen proteolitikus aktivitással rendelkezik, és képes a fehérjeszubsztrátok széles skáláját hidrolizálni. Ilyenek az emésztőenzimek, például a tripszin, amelyeknek képesnek kell lenniük az elfogyasztott étel fehérje mennyiségének apróbb peptiddarabokra bontására. Ezzel szemben más proteázok nagy specificitással rendelkeznek és hasítanak olyan szubsztrátumokat, amelyek csak egy bizonyos szekvenciát tartalmaznak. Ez a trombin, a véralvadásban szerepet játszó peptid.
A proteázok fontos kereskedelmi szerepet játszanak az élelmiszer-, textil- és bőrfeldolgozó iparban. Ezek az összes forgalmazott enzim több mint 60% -át képviselik.
A sajt előállításának fő szakasza a tej koagulálása. Koagulációs enzimekkel készül, amelyeket proteolitikus enzimek állítanak elő, ez az enzimek legrégebbi alkalmazása, évezredek óta ismert. Történelmileg a kérődzők gyomrából kivont alvadék a legelterjedtebb enzimforrás a sajtkészítésben, bár bizonyíték van arra, hogy a koagulációs enzimeket korán alkalmazzák mikroorganizmusokban és növényekben.
A túró egy enzim komplex, amelyet bármely emlős gyomrában termelnek, beleértve a tejet koaguláló proteázokat is, amelyek szilárd részre (túró) és folyékony részre (tejsavó) tagolódnak. Ezen enzimek jelenléte nagyon fontos a fiatal emlősök gyomrában az anyatej emésztéséhez, amellyel szoptatják őket. Az alvadék fő aktív enzimét kimozinnak vagy reninnek (EC 3.4.23.4) nevezik, a pepszinnel és a lipázzal együtt.
A természetes borjútúrót a fiatal, elválasztatlan borjak gyomorának negyedik kamrájának belső nyálkahártyájából vonják ki. Az idős borjakból kivont, fűvel vagy gabonafélékkel táplált túró kevesebb vagy egyáltalán nem tartalmaz kimozint, de több pepszint.
Ez a túró csak néhány speciális tej- és sajttípushoz használható. Minden kérődző faj speciális fajta oltót állít elő saját fajának tejének emésztésére, ezért van például egy kecske alma a kecsketej alvadásához vagy egy bárányrög a juhtej alvadásához.
Az alvadék alternatívái
A sajttermelés mintegy 3,5-szeresére nőtt 1961 óta, míg a túró rendelkezésre állása csökkent az elválasztott borjak levágásának csökkenése miatt, a gazdálkodók inkább a húsfogyasztás biztosítására szánták őket. Ehhez hozzáadódik az alvadék magas ára, vallási korlátozások és etnikai előírások az állati váladék élelmiszerekben történő felhasználására vonatkozóan (például a zsidóságban és az iszlámban), illetve a vegetáriánus étrend vagy a rekombináns borjúrög használatának tilalma (Franciaországban, Németországban és Hollandiában). . Mindezek a tényezők hozzájárultak az olyan enzimforrások felkutatásához, amelyeknél a tej koagulációja már lehetséges.
A koaguláló enzimek, növények és mikroorganizmusok számos alternatív forrása képes az állati alvadék helyettesítésére. Erjesztéssel előállított kemozin (erjedésből kimozint állítottak elő, Az FPC) főleg Észak-Amerikában és Európában használják a sajtkészítésben, mert olcsóbb és jobb minőségű, mint az állati túró. A mikroorganizmusok által előállított enzimek alkalmasak alvadékhelyettesítőkre, de nagy érdeklődés mutatkozott a növényekből kivont koagulációs enzimek iránt.
Ezek az enzimek szinte minden növényi szövetben jelen vannak, és úgy tűnik, hogy az összes proteolitikus enzim képes megfelelő körülmények között koagulálni a tejet. Szinte az összes enzim, amelyet a tej koagulálására használnak, aszparagin proteázokhoz tartozik, de más csoportokból származó enzimeket, például cisztein és szerin proteázokat is használnak.
A növényi kivonatokat az ókortól kezdve használják a tej koagulálására sajtkészítés céljából, különösen a mediterrán országokban, Nyugat-Afrikában és Dél-Európában.
Így Homer azt javasolta, hogy Iliad és Odüsszea, hogy a görögök füge kivonattal koagulálták a tejet. Spanyolországban és Portugáliában van a legnagyobb választék a bogáncs alvadási enzimekből nyert sajtokból (Articsóka sp.): Los Pedroches, La Serena, Torta del Casar (juhtej), Los Ibores (kecsketej) és Fluor de Guia (juh- és tehéntej keveréke) Spanyolországban és sajtok Serra és Serpa Portugáliában. Sodoma alma kivonatok (Calotropis procera) sajtok előállítására használták fel olyan nyugat-afrikai országokban, mint Nigéria és a Benini Köztársaság.
Az elmúlt évtizedekben végzett kutatások kibővítették azoknak a növényeknek vagy növényrészeknek a listáját, amelyek tej koagulációs tulajdonságú enzimeket tartalmaznak: fermentálatlan szójababból nyert fitinsav, aloe (Aloe vera), ananász (Ananas comosus), a kígyó gyomja (Euphorbia hirta), uborka (Cucumis sativus), bogáncs (család Asteraceae, Cynara cardunculus), tök (Maximum cucurbita), csalánlevél (Urtica dioica), a szodoma alma levelei vagy virágai (Calotropis procera), szárított kapribogyó (Capparis spinosa), Az európai félvízi körömvirágok (Ranunculus ligua), törpe borostyán (Glechoma hederacea), szárított papaya latex (Töltsön papayát), sóska (francia sóska, Rumex scutatus, közönséges sóska, Rumex acetosa vagy a juhok sóska, Rumex acetosella), mályva (Althaea officinalis), dinnyetél (Benincasa cerifere), naptojás (Drosera rotundifolia), sânziene (Galium verum), moringa magvak (Moringa oleifera), ricinusmag (Ricinis communis), közönséges füge (Ficus carica), withania (Withania coagulans vagy Withania somnifera) stb.
Az 1. táblázat néhány példát mutat be azokról a növényekről, amelyekből proteázokat vonnak ki, amelyeknél a tej koagulációs aktivitása és a proteáz aktivitása egység/ml-ben ismert.
Az ezen enzimek bármelyikével előállított sajtok alkalmasak a lakto-vegetáriánusok számára. Növényi proteázok felhasználhatók kóser és halal sajtok előállítására is, bár jelenleg szinte az összes kóser sajtot világszerte vagy myrobial proteázokkal, vagy erjesztéssel előállított alvadékkal állítják elő. A kereskedelmi készítmények általában a Mucor miehei.
Asztal 1. Egyes növények fehérjetartalma, koagulációs aktivitása és proteáz-aktivitása
Tevékenysége a tej alvadása, egység/ml
Proteáz aktivitás, egység/ml