Кіріспе

Жас шаналы жануарлардың асқазанынан алынған ферменттер кешені, ірімшік өндірісінде қолданылады. Реннин – шаналы жануарлардың асқазанында түзілетін ферменттердің күрделі жиынтығы. Оның негізгі құрауышы – химозин, ол сүттегі казеинды ұйытатын протеаза ферменті. Химозиннен басқа, реннин құрамында пепсин және липаза сияқты басқа ферменттер де бар. Реннин дәстүрлі түрде сүтті қатты ұйымды (ірімшік) және сұйық сарысуға бөлу үшін қолданылады, одан ірімшік жасалады. Бұзаудың реннінін пайдалану азайып, қазір АҚШ-та өндірілетін ірімшіктің 5% - дан азы жануарлардың реннінінен жасалады. Көбінесе ірімшік бактериялардан алынған химозин арқылы жасалады.

Қиыршық ферменттерінің молекулалық әрекеті

Реннидің негізгі әрекеттерінің бірі – оның протеазасы химозинінің капа-казеин тізбегін кесіп тастауы. Казеин – сүттің негізгі ақуызы. Кесілу нәтижесінде казеин мицелласының бетінен жеңіл теріс зарядталған гликомакропептид (GMP) алынып тасталады. Теріс зарядтар бір-бірін тебілетіндіктен, GMP казеин мицеллаларының бірікпеуіне кедергі келтіреді. GMP алынғаннан кейін казеин мицеллалары жиналып, полярлық зарядын жоғалта бастайды, осының салдарынан олар полярлық су молекулаларынан бөлініп, сырдың құрамына кіретін полярлық емес сүт майымен бірігеді. Бұл әрекет кальций мен фосфаттан түзілген күшті иондардың әсерінен күшейеді. Сондықтан, бұл химиялық заттар кейде ірімшік дайындау процесінде, әсіресе кальций фосфатына жеткіліксіз ешкі сүтіне қосымша мөлшерде салынады. Қатырған казеин ақуызының торы сүттің басқа компоненттерін, мысалы майларды және минералдарды ұстап тұрып, ірімшік құралады.

Бұзаудың құрттарын алу

Бұзаудың қағыштылығы жас, емшектегі бұзаулардың төртінші асқазан бөлігінің (қарын) ішкі шырышты қабығынан мал сойылу кезінде алынады. Бұл асқазандар бұзау еті өндірісінің қосалқы өнімі болып табылады. Ересек бұзаулардан (шөппен немесе астықпен қоректенген) алынған қағыштылықта химозин азырақ немесе мүлдем болмайды, бірақ пепсин деңгейі жоғары, сондықтан оны тек арнайы сүт және ірімшік түрлері үшін ғана қолдануға болады. Әр түрлі тіршілік ететін жануарлар өздерінің сүтін қорыту үшін ерекше қағыштылық түрін өндіретіндіктен, сүтке тән қағыштылықтар бар, мысалы, ешкі сүті үшін ешкі қағыштылығы және қой сүті үшін қозы қағыштылығы.

Дәстүрлі әдіс

Жас бұзаулардың кептірілген және тазартылған асқазандары ұсақ кесектерге кесіліп, содан кейін тұзды суға немесе сарысуға, сондай-ақ сірке су немесе шарап қосылып, ерітіндінің pH деңгейі төмендетіледі. Бірнеше уақыттан кейін (бір түн немесе бірнеше күн) ерітінді сүзіліп алынады. Сүзілген ерітіндіде қалған шикі пепсин сүтті қатыруға қолданылуы мүмкін. Шамамен 1 грамм ерітінді 2-4 литр сүтті қатыруға жеткілікті.

Қазіргі заманғы әдіс

Терең мұздатылған асқазандар ұнтақталып, ферменттерді шығару үшін ерітіндіге салынады. Шикі аққышқыл экстракты қышқыл қосылып белсендіріледі; асқазандағы ферменттер белсенді емес күйде өндіріледі және асқазан қышқылымен белсендіріледі. Содан кейін қышқыл бейтараптандырылады, аққышқыл экстракты бірнеше кезеңде сүзіліп, 1:15 000 шамасындағы қалыпты қуатына жеткенше концентрацияланады; яғни, 1 грамм экстракт 15 килограмм сүтті қатыруға жетеді. Бір килограмм аққышқыл экстрактында шамамен 0,7 грамм белсенді фермент болады, ал қалғаны су мен тұз, кейде сақтау үшін 0,5–1,0% натрий бензоаты (E211) қосылады. Әдетте, 1 килограмм ірімшікте шамамен 0,0003 грамм аққышқыл ферменті болады.

Баламалы көздер

Сүтқоректілердің асқазанының шектеулі болуына байланысты, ірімшік жасаушылар сүтті қатырудың басқа жолдарын Рим дәуірінен бері іздестіріп келеді. Жануарлардың ірімшігін алмастыратын ферменттердің көптеген көздері өсімдіктерден, саңырауқұлақтардан және микробиологиялық көздерден басталады. Осы түрлердің кез келгенінен жасалған ірімшік лакто-вегетариандықтарға, сондай-ақ Кошер сақтаушыларға жарайды. Қазіргі уақытта Солтүстік Америка мен Еуропадағы өнеркәсіптік ірімшік өндірісінде ферментация арқылы алынған химозин көбірек қолданылады, себебі ол жануарлардың ірімшігінен арзан.

Өсімдік

Көптеген өсімдіктерде қыуырту қасиеттері бар. Гомер "Илиада" дастанында гректер сүтті қыуырту үшін інжір шырынын қолданғанын айтады. Басқа мысалдарға Галиумның бірнеше түрі, кептірілген капер жапырақтары, қызылша, қарақұмық, малов, Витания коагуланс (Панир Бути, Ашваганд және үнді сыр жасаушы деп те аталады) және жер астындағы плющ кіреді. Жерорта теңізіндегі дәстүрлі ірімшік өндірісінің кейбірінде қызылша немесе цинара (артишок пен қаңбақ) ферменттері қолданылады. Ашымаған соядан алынған фитин қышқылы немесе ашыту арқылы алынған химозин (FPC) да қолданылуы мүмкін. Кошерлік және халал ірімшіктерді өндіруде өсімдік сусыны қолданылуы мүмкін, бірақ барлық кошерлік ірімшіктер микробтық сусынымен немесе FPC-мен өндіріледі. Саудалық, сонымен аталатын өсімдік сусыны көбінесе төменде сипатталған Rhizomucor miehei көкжасырынан алынған экстракттан тұрады.

Микробиологиялық

Rhizomucor miehei сияқты кейбір саңырауқұлақтар протеолитикалық ферменттерді өндіре алады. Бұл саңырауқұлақтар ферментерде өндіріліп, кейін арнайы концентрацияланып, тазартылады, саңырауқұлақ өсуінің жағымсыз қосалқы өнімдерімен ластануды болдырмау үшін. Дәстүрлі пікір бойынша, бұл коагулянттар, әсіресе ұзақ сақталған ірімшікте ащы татым мен төмен өнімділікке әкеледі. Жылдар бойы микробтық коагулянттар үлкен жетістіктерге жетті, бұл ұзақ сақталған ірімшіктегі ащы пептидтердің қалыптасуына/белгісіз протеолитикалық ыдырауына жауапты екіншілік ферменттерді анықтау және тазарту арқасында мүмкін болды. Осының нәтижесінде, микробтық ренет арқылы бірнеше жоғары сапалы ірімшіктерді өндіруге қол жеткізілді. Бұл вегандық ірімшік дайындауға да қолайлы, егер оның өндірісінде жануар текті ингредиенттер қолданылмаса.

Ферментациядан алынған химозин

Микробтық және жануарлар ферменттерінің жоғарыда аталған кемшіліктеріне байланысты, көптеген өндірушілер ферменттің басқа да алмастырғыштарын іздеді. Гендік инженерияның арқасында жануарлардан фермент гендерін бөліп алып, оларды белгілі бір бактерияларға, саңырауқұлақтарға немесе ашытқыларға енгізу мүмкін болды, осылайша ферментация кезінде рекомбинантты химозин өндіріледі. Гендік модификацияланған микроорганизм ферментациядан кейін өлтіріледі және ферментациялық ортадан химозин бөліп алынады, сондықтан ірімшік өндірушілер қолданатын ферментация арқылы алынған химозин (FPC) ГМО немесе ГМО ДНК-ны қамтымайды. FPC жануарлар өндіретін химозинге толыққанды ұқсас, бірақ оны тиімдірек өндіруге болады. FPC өнімдері 1990 жылдан бері нарықта сатылуда және сүт бірлігіне қажетті мөлшерді стандарттауға болатындықтан, шикі жануарлар немесе өсімдіктерден алынған ферменттерге қарағанда коммерциялық жағынан тиімді балама болып табылады, сондай-ақ өнеркәсіптік өндірісте оларға артықшылық беріледі. Алғашқыда биотехнологиялық Pfizer компаниясы жасаған FPC, АҚШ-тың Тамақ және Дәрі-дәрмек басқармасы тіркеген және рұқсат берген алғашқы жасанды фермент болды. 1999 жылы АҚШ-тағы қатты ірімшіктердің шамамен 60%-ы FPC арқылы жасалған, ал оның әлемдік нарықтағы үлесі 80%-ға жуық. 2017 жылға қарай FPC-ның әлемдік нарықтағы үлесі 90%-ды құрады. Ең көп қолданылатын FPC Aspergillus niger саңырауқұлағымен өндіріледі және Даниялық Chr. Hansen компаниясы оны CHY MAX тауарлық белгісімен сатады, немесе Kluyveromyces lactis арқылы өндіріледі және Нидерландтың DSM компаниясы Maxiren тауарлық белгісімен сатады. FPC – химозин В, сондықтан ол жануарлар ферментіндегі көптеген ақуыздардан таза. FPC жануарлар немесе микробтық ферменттермен салыстырғанда ірімшік өндірушіге бірнеше артықшылықтар ұсынады: жоғары өнімділік, жақсы ұйымдылық және ащылықтың азаюы. және халал.

Мифологияда

Езидтер нанымында, Жер көктегі аспандық Лалиштің Ақ бұлағынан Бастапқы мұхитқа аққан қымыздың қатуынан пайда болған деп саналады.