Сычужный фермент: производство и применение

1. Сычужный фермент: производство и применение.

ФГБОУ ВО
Московский Государственный
Университет Пищевых
Производств
Выполнила:
студентка группы
16-БТ-МАГ
Курносова Д. М.

2. История применения сычужного фермента

2

3.

К середине XIX века в Европе налажено массовое производство
сыров. Возникают центры сыроварения – Франция, Голландия,
Швейцария.
В 1870 Х.Хансен разработал промышленную технологию
экстракции и частичной очистки сычужного фермента из желудка
телят-молокопоек.
В 1873 О.Гаммерстен предложил теорию гидролитического
расщепления казеина под действием сычужного фермента.
В 1943 Hankinson впервые получил высокоочищенный химозин в
кристаллическом виде.
После 1945 года установлен аминокислотный состав химозина и
пепсина.
С 1975 проводилось изучение трехмерной структуры ферментов.
К
2000
году
установлены
полные
аминокислотные
последовательности
и
пространственные
структуры
молокосвертывающих ферментов растительного, животного и
микробного происхождения.
3

4. Характеристика сычужного фермента

В состав СФ входят два основных
молокосвертывающих фермента – химозин и
пепсин.
Химозин (КФ 3.4.23.4)
(реннин, сычужный фермент)
– фермент, под действием которого происходит
частичный гидролиз основного белка молока —
казеина с образованием прараказеина; молоко при
этом створаживается.
Оптимум действия t=42ᵒС; рН = 3,5—6,7
Молекулярная масса — ок. 30 000 Да.
4

5. Относительное содержание химозина и пепсина в желудочном соке телят

Фермент
Химозин
Пепсин
Телятамолокопойки
80-95%
5-20%
Взрослые
животные
0-30%
70-100%
Препараты натурального сычужного фермента не могут
состоять на 100% из химозина, всегда содержат примесь
пепсина.
5

6.

6

7. Механизм действия химозина

Специфическая
протеолитическая активность
(ПА) химозина заключается в
его способности гидролизовать
ключевую пептидную связь
между фенилаланином и
метианином (105 и 106
аминокислотные остатки) к
молекуле каппа-казеина с
образованием крупных
фрагментов, которые
подвергаются действию протеаз
молочнокислой микрофлоры.
Пепсин обладает и неспецифической ПА – гидролиз не только 105-106
связи в каппа-казеине, но и другие пептидные связи в α,β и каппа-казеине
с образованием пептидов низкой молекулярной массы, которые придают
горечь готовому продукту.
7

8.

9.

10.

11. Сычужное свертывание молока

I – скрытая коагуляция
II – массовая флокуляция
III –структурообразование
IV – синерезис
ВCC
Рис. Реограмма сычужного
свертывания молока.
О – внесение СФ
К – начало явной коагуляции
Г – гель-точка
С – начало синерезиса
Время достижения гель-точки называют временем
сычужного свертывания (ВCC).
9

12. Субстрат для действия реннина

Казеин – гетерогенное
соединение фосфолипидной
природы, состоящее из ~30
фракций.
Отдельные
молекулы казеина образуют
мицеллы.
Казеин
устойчив
к
денатурирующим
воздействиям.
Легко осаждается при рН
ниже 4,6, при комнатной
температуре.
Основные фракции казеина:
- α-казеин составляет 60%
белка молока
- β-казеин составляет 25%
общего казеина
- k-казеин составляет 10 %
белка
молока
(главный
белковый компонент, который
подвергается
действию
реннина)
- γ-казеин
составляет
3%
общего белка молока (при
свертывании молока остается
в сыворотке)
10

13. Заготовка сычуга

Молокосвертывающий ферментный
препарат получают из сычугов
молодняка (телят, ягнят, козлят), из
желудков взрослых животных (пепсин),
из железистых желудков цыплят
(куриный пепсин). Традиционно
используется телячий сычужный
фермент (сычужный порошок).
Традиционный способ
консервирования сычугов – сушка.
Способ заготовки сычугов во многом
определяет сохранность сычужного
фермента, особенности его экстракции
из сырья и качество получаемых
препаратов.
11

14. Получение молокосвертывающих препаратов

Измельчение
сухого сычуга
на тонкие
пластинки
Трехкратное
экстрагирование 8% р-ром
NaCl
Активирование
прореннина,
освобождение его от
балластных веществ,
6% р-р HCl (3мл/л)
Высаливание
фермента
поваренной солью,
рН = 4,0,
0,3% HCl
Отделение
уплотненного
осадка.
Смешивание с NaCl в
соотношении 1:2
Высушивание в
вакууме, t = 35ᵒС
Измельчение,
просеивание
Стандартизация
поваренной солью
Фасовка,
упаковка.

15. Аналоги сычужного фермента

1. Животного происхождения (смесевые композиции СФ
с говяжьим либо свиным, либо куриным пепсином в
различных соотношениях).
2. Микробного синтеза (продуцент – плесневые грибы).
Избыток протеаз разрыхляет сгусток и образует
пептиды, придающие сырам горький вкус.
3. Растительного происхождения (экзотические экстракты
из экзотических растений). В настоящее время в
сыроделии наиболее широко используются
неочищенные водные экстракты цветков испанского
артишока.
4. Ферментативно-производственный (на основе
генетических технологий) 100% химозин.
11