Введение
Ферменты или энзимы (от лат. fermentum – закваска) – это катализаторы ускоряющие какую – либо биохимическую реакцию. Мы, сыроделы, имеем дело с молокосвёртывающими ферментами различной природы ( животные, микробиальные, растительные, рекомбинантные). Природу фермента приходится учитывать при производстве сыра. Но в начале немного теории: мы увидим, как работает любой молокосвёртывающий фермент. Сначала мы должны рассмотреть структуру белка в молоке – ведь это субстрат на который воздействует фермент, его главная мишень.
Молочный белок
Белок в молоке присутствует в виде мицелл. Мицелла казеина – частица шарообразной формы размером всего-лишь 150 нм ( 1нм = 10 -9 метра) с отрицательным зарядом. Мицелла состоит из 4 видов молекул казеина или четырех фракций : α β k (1)
Полипептидные цепи белков свёрнуты в клубки и сшиты фосфатом кальция (2) . Схематично мицеллу можно изобразить как сферу окружённую молекулами воды (3). Молекула воды диполь с зарядами плюс и минус, присоединяется положительным полюсом к мицелле и создаёт защитную оболочку, которая стабилизирует мицеллу и не даёт ей выпасть в осадок.
Как работает молокосвертывающий фермент?
Молокосвёртывающий фермент разрушает ( правильнее сказать ускоряет гидролиз) особый белок k- казеин к которому и прикреплена молекула воды (4), дело в том что k- казеин обладает наибольшим отрицательным зарядом и поэтому притягивает к себе наибольшее количество воды.
После разрушения k- казеина часть молекул воды «осыпаются» и на мицеллах образуются реакционно способные участки по которым ионы кальция, которыевсегда присутствуют в молоке начинают «сшивать» мицеллы и образовывать прочный сычужный сгусток, имеющий трёхмерую структуру.
Сычужное свёртывание молока имеет две стадии:
- Ферментативная фаза – разрушение k- казеина визуально ничем себя не проявляет.
- Фаза коагуляции – наблюдаем образование сгустка.
Ферментативная фаза
Фаза действия фермента. Начало фазы – момент внесения фермента, заканчивается с разрушением 80-90% k- казеина.
Фаза коагуляции
После разрушения 80-90% k- казеина начинается физико – химическая реакция – фаза коагуляции в которой фермент участия не принимает её окончание можно заметить с появлением хлопьев белка в молоке. Мицеллы казеина агрегируются между собой с помощью ионов кальция, гидрофобных связей, хлопья соединяются и образуется сгусток.
Мы изложили схематично механизм действия любого молокосвёртывающего фермента. Далее будет рассказано о практическом применении ферментных препаратов: какие ферментные препараты имеются на рынке, как их подбирать и так далее.
