Курсовая работа: Молокосвертывающие ферментные препараты, используемые в сыроделии
(ММР)
М рusillus
протеиназа
(МРР)
* МКФ - Международная классификация энзимов (ферментов).
* * Гастриксин отличается от других пепсинов и химозина, поэтому он помещен в отдельную группу.
Молокосвертывающий энзим, доминирующий в четвертом отеле желудка телят в возрасте до 14 дней, до недавнего времени занимал господствующее положение в сыроделии. Он получил название «химозин» от греческого слова «сhуmе», означающего «желудочный сок». На английском языке его называют «реннин» (от «реннет» - сычуг). Международная номенклатура энзимов рекомендует для него название «химозин», потому что реннин легко спутать с названием другого энзима - «ренин», образующегося в почках.
В коммерческих экстрактах из сычугов молодняка млекопитающих, именуемых «сычужным ферментом», или, что правильнее, «сычужным порошком», кроме химозина содержатся другие энзимы, главным образом пепсины. В английском языке эти препараты называют «реннет». В соответствии с техническими условиями доля молокосвертывающей активности сычужного порошка за счет пепсинов не должна превышать 30% от его общей молокосвертывающей активности. Доля химозина в экстрактах из сычуга уменыыается с возрастом: в экстрактах сычугов коровы его содержится в семь раз меныпе, чем в экстрактах сычугов телят.
В связи с недостатком сычужного порошка в сыроделии начали широко применять другие препараты, которые можно разделить на две группы: пепсины — желудочные протеазы жвачных и некоторых других животных - и кислые протеазы микробиального происхождения. Из первой группы наиболыпее распространение получили говяжий, свиной и куриный пепсины. Пепсины чаще всего используют в, виде смесей друг с другом или с сычужным порошком. Из микробиальных молокосвертывающих энзимов получили достаточно широкое применение только некоторые протеазы (ММР, МРР и ЕРР), образуемые плесневыми грибами (табл. 1).
Все более широкое применение получают препараты рекомбинантного химозина, получаемые с помощью микроорганизмов. Химический состав, степень использования белка и жира молока, органолептические показатели сыров, вырабатываемых с препаратами обычного и микробиального химозина из Кіиуѵегошусез Іасгіз, Е. соіі и Азр. пі§егѵаг. а\ѵатогі, идентичны.
Молокосвертывающие энзимы в международной классификации энзимов помещены в одну группу ЕС 3.4.23, хотя плесневые протеазы сильно отличаются от молокосвертывающих энзимов животного происхождения по специфичности и структуре/2/.
Классификации МФП по природе происхождения ферментов, то есть сырье, из которого они производятся.По природе происхождения (используемому сырью) можно выделить следующие группы:
1. Ферменты животного происхождения;
2. Ферменты микробного происхождения;
3. Ферменты растительного происхождения /3/.
Следующим признаком может являться технология получения ферментов из исходного сырья. По этому признаку можно выделить следующие группы:
1. Технология экстракции или автолиза ферментов из сырья;
2. Технология контролируемой ферментации;
3. Технология рекомбинационной (геннонаправленной) ферментации. Третьим признаком должна быть методика нормализации молоко-свертывающих препаратов до товарного продукта по:
1. Ферментному составу;
2. Молокосвертывающей активности;
3. Наполнителям;
4. Консервантам и прочим добавкам/4/.
2 СВОЙСТВА МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ЭНЗИМОВ
Все молокосвертывающие энзимы, достаточно широко используемые и сыроделии, принадлежат к кислым протеазам, проявляющим максимальную активность в кислой среде. Они характеризуются высоким содержанием дикарбоновых аминокислот, низким содержанием основных аминокислот . Их еще называют аспарагиновыми протеазами, потому что в их активном центре имеются два остатка аспартата .Кислые протеазы содержат 325-360 аминокислотных остатков; молекулярная масса их находится в пределах 33000-38000. Молекулярные массы говяжьего химозина и свиного пепсина равны 35600 и 34600 соответственно.
Молокосвертывающие энзимы животного происхождения выделяются в виде проферментов, которые превращаются в активные энзимы путем отщепления от N-терминального конца ингибитора, содержащего около 45 аминокислотных остатков. Плесневые кислые протеазы образуются в активной форме. Активизацию проферментов инициируют водородные ионы. Активизация - процесс автокаталитический, протекает при рН 2,0-4,6. На молочные заводы препараты молокосвертывающих энзимов поступают в активной форме и концентрированном виде.
В природе нет энзимов, катализирующих разрыв только связи Феню5-Метюб в χ -казеине, но молокосвертывающие энзимы должны расщеплять эту связь во много раз быстрее, чем другие связи в протеинах молока, так как весь χ-казеин должен быть гидролизован молокосвертывающими энзимами во время выработки сыра, иначе не произойдет коагуляция казеина или значительная часть казеина останется в сыворотке. Любая другая протеолитическая активность молокосвертывающих энзимов во время выработки сыра нежелательна, так как растворимые продукты протеолиза остаются в сыворотке, что снижает выход сыра. По-видимому, теряется для сыра и макропептид, отделяемый от х-казеина в результате гидролиза молокосвертывающими энзимами, но с этим нужно мириться, так как без гидролиза χ-казеина сычужный сыр выработать нельзя.
Способность быстро гидролизовать χ-казеин - общее свойство молокосвертывающих энзимов, применяемых в сыроделии, - называют молокосвертывающей активностью, в отличие от способности расщеплять другие связи в белках, получившей название общей протеолитической активности. Общая протеолитическая активность молокосвертывающих энзимов по отношению к молокосвертывающей должна быть как можно более низкой.
Одна часть кристаллического химозина может свернуть 72 млн. частей молока при 35° С. Химозин гидролизует в χ-казеине связь Фен10 5 -Метюб в 200 раз быстрее, чем другие связи. Это обусловлено составом и последовательностью расположенных рядом с ней аминокислот. χ-Казеины женского и свиного молока вообще не содержат этой связи, но оба гидролизуются говяжьим химозином, хотя и медленнее, чем χ-казеин коровьего молока. По данным Foltmfn с соавт., говяжий химозин свертывает коровье молоко в два раза быстрее, чем свиное, а свиной химозин свертывает свиное молоко в шесть раз быстрее, чем коровье.