Введение

Комплекс ферментов из желудков молодых жвачных млекопитающих, используемый в производстве сыра. Rennet ('/r//ɛ//n//ᵻ//t/') – это комплекс ферментов, вырабатываемых в желудках жвачных млекопитающих. Химозин, его ключевой компонент, является протеазным ферментом, который створаживает казеин в молоке. Помимо химозина, реннин содержит другие ферменты, такие как пепсин и липаза. Реннин традиционно используется для разделения молока на твердые сгустки и жидкую сыворотку, используемые в производстве сыров. Реннин, получаемый из телят, стал менее распространенным для этих целей, и сегодня менее 5% сыра в Соединенных Штатах производится с использованием животного реннина. Большинство сыров сейчас производится с использованием химозина, полученного из бактериальных источников.

Молекулярное действие ферментов спермы

Одним из основных действий сычужного фермента является его протеаза химозин, расщепляющая цепь каппа-казеина. Казеин – основной белок молока. Расщепление удаляет слегка отрицательно заряженный гликомакропептид (GMP) с поверхности казеиновой мицеллы. Поскольку отрицательные заряды отталкивают друг друга, GMP предотвращает слипание казеиновых мицелл. После удаления GMP казеиновые мицеллы могут начать объединяться и терять свой полярный заряд, что приводит к их отделению от полярных молекул воды и присоединению к неполярному молочному жиру, формируя часть сырного сгустка. Это действие усиливается в присутствии сильных ионов, таких как ионы кальция и фосфата. Поэтому эти вещества иногда добавляют для восполнения их недостатка в процессе производства сыра, особенно в козьем молоке, бедном кальцием и фосфатами. Образованная твердая сеть усеченных белков казеина захватывает другие компоненты молока, такие как жиры и минералы, формируя сыр.

Экстракция телячьего кожура

В качестве побочного продукта убоя молочных телят, телячий фермент получают из внутренней слизистой оболочки четвертого отдела желудка (абомазума). Эти желудки являются побочным продуктом производства телятины. Фермент, извлеченный из более взрослых телят (выращенных на траве или зерне), содержит меньше химозина или не содержит его вовсе, но имеет высокий уровень пепсина и может использоваться только для специальных видов молока и сыров. Поскольку каждый жвачное животное производит специфический фермент для переваривания молока своего вида, доступны виды ферментов, специфичные для молока, такие как фермент козленка для козьего молока и фермент ягненка для овечьего молока.

Традиционный метод

Сушеные и очищенные желудки молодых телят нарезают на небольшие кусочки, а затем помещают в соленую воду или сыворотку вместе с небольшим количеством уксуса или вина для снижения pH раствора. Через некоторое время (на ночь или на несколько дней) раствор фильтруют. Сычужный фермент, оставшийся в отфильтрованном растворе, затем можно использовать для створаживания молока. Примерно 1 грамм этого раствора обычно способен створаживать от 2 до 4 литров молока.

Современный метод

Глубоко замороженные желудки измельчают и помещают в раствор для извлечения ферментов. Затем сырой экстракт сычуга активируется добавлением кислоты; ферменты в желудке вырабатываются в неактивной форме и активируются желудочным соком. После этого кислоту нейтрализуют, а экстракт сычуга фильтруется в несколько этапов и концентрируется до достижения типичной активности около 1:15 000, то есть 1 г экстракта может свернуть 15 кг молока. В одном килограмме экстракта сычуга содержится около 0,7 г активных ферментов – остальное – вода и соль, а иногда и бензоат натрия (E211) в концентрации 0,5–1,0% для консервации. Обычно 1 кг сыра содержит около 0,0003 г ферментов сычуга.

Альтернативные источники

Из-за ограниченной доступности желудков млекопитающих для производства сычужного фермента, производители сыра искали другие способы свертывания молока, по крайней мере, со времен Римской империи. Множество источников ферментов, которые могут заменить животный сычуг, варьируется от растений и грибов до микробиологических источников. Сыры, произведенные с использованием любого из этих видов сычужного фермента, подходят для лактовегетарианцев, а также для тех, кто соблюдает кашрут. Химозин, полученный путем ферментации, сегодня чаще используется в промышленном производстве сыра в Северной Америке и Европе, поскольку он дешевле животного сычуга.

Овощные

Многие растения обладают коагулирующими свойствами. Гомер в «Илиаде» упоминает, что греки использовали экстракт сока инжира для створаживания молока. Другие примеры включают несколько видов воробейника, сушеные листья каперсов, крапиву, чертополох, мальву, Withania coagulans (также известный как Paneer Booti, Ashwagandh и «индийский сыродел») и плющ обыкновенный. В некоторых традиционных средиземноморских способах производства сыра используются ферменты из чертополоха или цинары (артишоков и цикория). Также могут использоваться фитиновая кислота, полученная из неферментированных соевых бобов, или ферментативно полученный химозин (FPC). Растительный коагулянт может применяться при производстве кошерных и халяльных сыров, однако почти все кошерные сыры производятся либо с использованием микробного коагулянта, либо FPC. Коммерческие так называемые растительные коагулянты обычно содержат экстракт плесени Rhizomucor miehei, описанный ниже.

Микробиологические

Некоторые плесени, такие как Rhizomucor miehei, способны производить протеолитические ферменты. Эти плесени выращиваются в ферментере, а затем подвергаются специальной концентрации и очистке для предотвращения загрязнения нежелательными побочными продуктами роста плесени. Традиционно считалось, что эти коагулянты приводят к горечи и низкому выходу сыра, особенно при длительном созревании. За прошедшие годы микробиальные коагулянты значительно улучшились, в основном благодаря изучению и очистке вторичных ферментов, ответственных за образование горьких пептидов и неспецифический протеолитический распад в сырах с длительным сроком созревания. Как следствие, стало возможным производить несколько высококачественных сыров с использованием микробиального сычужного фермента. Он также подходит для производства веганского сыра, при условии, что в его изготовлении не используются ингредиенты животного происхождения.

Химозин, полученный ферментацией

Из-за вышеуказанных недостатков микробных и животных реннинов, многие производители искали другие заменители реннина. Благодаря генной инженерии стало возможным изолировать гены реннина у животных и вводить их в определенные бактерии, грибки или дрожжи, чтобы заставить их производить рекомбинантный химозин во время ферментации. Генетически модифицированный микроорганизм уничтожается после ферментации, а химозин, выделенный из ферментационного бульона, обеспечивает отсутствие ГМО или ДНК ГМО в ферментированном химозине (FPC), используемом производителями сыра. FPC идентичен химозину, производимому животными, но производится более эффективно. Продукты FPC появились на рынке с 1990 года и, поскольку необходимое количество на единицу молока может быть стандартизировано, являются коммерчески выгодными альтернативами сырым животным или растительным реннинам, а также обычно предпочтительнее их в промышленном производстве. Изначально разработанный биотехнологической компанией Pfizer, FPC стал первым искусственно произведенным ферментом, зарегистрированным и одобренным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. В 1999 году около 60% твердых сыров в США производились с использованием FPC, и он занимал до 80% мирового рынка реннина. К 2017 году FPC занимал 90% мирового рынка реннина. Наиболее широко используемый FPC производится грибом *Aspergillus niger* и продается под торговой маркой CHY MAX датской компанией Chr. Hansen, или производится *Kluyveromyces lactis* и продается под торговой маркой Maxiren голландской компанией DSM. FPC является химозином B, поэтому он чище, чем животный реннин, который содержит множество белков. FPC предоставляет производителям сыра ряд преимуществ по сравнению с животным или микробным реннином: более высокий выход продукции, лучшая текстура сгустка и снижение горечи, а также соответствует требованиям халяль.

В мифологии

В езидизме считается, что Земля образовалась, когда сычуг потек из Белого источника небесного Лалиша на небесах в Первозданный океан.