کاربرد آنزیم های صنعتی در تولید فراورده های لبنی

آنزیم

آنزیم ها، ربات های تخصصی طبیعت برای تسهیل واکنش های شیمیایی هستند. ویژگی های اساسی آنزیم ها، فعالیت اختصاصی و با سرعت و کارایی بالا است. این مساله باعث شده است تا در فرایند های مختلف تولید محصولات غذایی به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. در صنعت لبنیات، معروف ترین آنزیم، آنزیم رنت معروف به آنزیم پنیر سازی است. با این حال، انواع دیگر آنزیم ها نیز در صنایع لبنی کاربرد دارد که به اختصار مورد بررسی قرار می گیرد.

انواع پروتئاز ها

پروتئاز ها، آنزیم های موثر بر ساختار های پروتئینی و تولید کننده زنجیره های کوتاه و بلند پپتیدی هستند. عمدتا پروتئاز های صنعتی در فرایند های تولید پنیر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، تولید پروتئین های هیدرولیزه نیز مستقیما به طور کنترل شده توسط آنزیم ها انجام می شود غذای نوزاد، نیاز های پیش رو. پروتئاز ها بر اساس اینکه در چه محلی از زنجیره آمینو اسیدی پروتئین، فعالیت هیدرولیتیک را انجام دهند، در نهایت انواع مختلفی از پپتید ها را ایجاد می کنند. پپتید های تولید شده ممکن است وارد فرایند های شیمیایی و میکروبی تولید طعم و آروما شوند و در نتیجه، طعم خاص پنیر مورد نظر در زمان خیلی کوتاه تری ایجاد گردد. یک بررسی نشان داده است که استفاده از ترکیب مناسب آنزیمی، زمان رسیدن را از 9 به 5 ماه کاهش داد. پروتئاز های مورد استفاده در این بخش ممکن است انواع تجاری پروتئاز با عملکرد اختصاصی باشد و یا مخلوطی از آنزیم ها باشد که با تکنیک رشد گسترده استارتر و استخراج و خالص سازی مخلوط آنزیمی از توده سلولی با هدف تسریع رسیدن پنیر با آرومای مشخص باشد. انتخاب نوع آنزیم پروتئاز، بر اساس پروتئین هدف، محل فعالیت آنزیم و زنجیره واکنش طعم زایی طراحی شده، است. در استفاده از پروتئاز ها، کنترل ویسکوزیته و همگن بودن سوسپانسیون و pH واکنش از عوامل مهم تاثیر گذار بر ویژگی های محصول نهایی است. تلخ شدن، احتمالا یکی از نتایج بکارگیری آنزیم های نادرست و فرایند کنترل نشده است.

انواع لیپاز

لیپاز ها، آنزیم های موثر بر مولکول های چربی با نام کلی تری گلیسیرید ها هستند. این طیف از آنزیم، با عملکرد اختصاصی بر جایگاه اسید چرب، عملیات شکستن زنجیره اسید چرب را انجام می دهند.  عمده کاربرد لیپاز ها در تسریع رسیدن پنیر یا تولید پنیر های اصلاح شده آنزیمی به عنوان مکمل پروتئاز ها و پپتیداز ها است. این آنزیم ها، با رها سازی اسید های چرب، این مولکول ها را در معرض فرایند های بیولوژیکی و شیمیایی تولید طعم و آروما قرار میدهد. منطور از فرایند های بیولوژیکی، برهمکنش با میکروب های افزوده شده به سیستم، با هدف تسریع رشد میکروب یا تامین مواد اولیه واکنش های آنزیمی میکروبی تولید کننده مولکول های طعم و آروما است. با این حال، لیپاز صنعتی ممکن است برای اصلاح ساختار چربی فراورده های لبنی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

ترانس گلوتامیناز

ترانس گلوتامیناز، یک آنزیم با منشا میکروبی است که واکنش پیوند بین اسید آمینه لیزین و گلوتامین بین زنجیره های پپتیدی  را کاتالیز می کند. این واکنش در عمل باعث تقویت ساختار های پروتئینی می شود و ساختار ژل پروتئنی را سفت تر می کند. همین مساله، باعث بکارگیری این آنزیم در طیف مختلف محصولات لبنی مانند ماست، پنیر و بستنی می گردد. تقویت اثر بافت دهی پروتئین ها، همچنین با کاهش مصرف مقدار پروتئین از منابع مختلف مانند شیرخشک و کنسانتره های پروتئینی خواهد بود.

لاکتاز

آنزیم لاکتاز به طور اختصاصی، فعالیت هیدرولیز پیوند بین قند های ساده گلوکز و گالاکتوز در مولکول لاکتوز را کاتالیز می کند. تجزیه لاکتوز، می تواند یکی از روش های تولید محصولات لبنی بدون لاکتوز یا کم لاکتوز باشد. با توجه به نیاز بخشی از جامعه برای مصرف محصولات فاقد لاکتوز، این آنزیم یک راه حل اقتصادی و کاربردی برای رفع این مشکل است. همچنین در مواردی، با اسفتاده از آنزیم لاکتاز بر محصول آب پنیر تغلیظ شده، محصولی مناسب و شیرین حاوی مقدار بالای گلوکز و گالاکتوز برای استفاده در محصولات لبنی شیرین تولید می‌گردد.

لیزوزیم

این آنزیم به دلیل اثر ضد باکتریایی، در کنترل آلودگی محصولاتی که دوره ماندگاری طولانی دارند و در معرض رشد باکتری های مضر و ناخواسته قرار دارند، کاربرد دارد. از جمله این محصولات، انواع پنیرهای تازه و رسیده و همچنین ماست است. در پنیر های با دوره رسیدن، کنترل رشد باکتری هایی مانند کلستریدیوم ها با این تکنیک امکان پذیر است.