Влияние физико-химических факторов на специфическую активность протеаз, применяемых в биотехнологии сыров

В технологии производства сыров важным технологическим звеном является получение сгустка под влиянием протеолитических ферментов. В зависимости от состава молокосвертывающие ферментные препараты по-разному влияют на качественные характеристики сгустка, отделение сыворотки и выход готового продукта. Сегодня на российском рынке представлен широкий ассортимент отечественных и импортных молокосвертывающих ферментных препаратов. В связи с этим выбор коагулянта молока сыродельными предприятиями должен осуществляться в соответствии с тем, сыры какой группы вырабатываются предприятием. На молокосвертывающую активность ферментных препаратов может оказывать влияние активная кислотность смеси, а также температура раствора при приготовлении ферментного препарата, так как она является основным показателем продолжительности свертывания смеси и, следовательно, качества образованного сгустка. Исследование специфической активности молокосвертывающих ферментных препаратов при их приготовлении в рабочем растворе с различной активной кислотностью (рН от 4,0 до 8,0) показало, что при сдвиге активной кислотности в щелочную сторону молокосвертывающая активность всех препаратов значительно снижалась. Применение растворов с рН 4,0 приводило к увеличению молокосвертывающей активности говяжьего пепсина на 94%, сычужно-говяжьего препарата ВНИИМС СГ-50 – на 72%, сычужного фермента – на 36% относительно контроля. Самым чувствительным к колебаниям активной кислотности являлся говяжий пепсин. Исследование влияния температуры субстрата в диапазоне от 30 до 40 °С показало, наибольшей чувствительностью к изменению температуры отличался сычужный фермент. Проведенные исследования показали, что правильно подобранная ферментная композиция является действенным рычагом, влияющим на качество вырабатываемого сыра.

1. Kumar A., Sasmal S. Rheological and physico-chemical properties of milk gel using isolate of pumpkin (Cucurbita moschata) seeds: a new source of milk clotting peptidase // Food Hydrocolloids. 2020. Vol. 106. P. 105866. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2020.105866.

2. Beltrán-Espinoza J.A., Domínguez-Lujan B., Gutiérrez-Méndez N., Chávez-Garay D.R., Nájera-Domínguez C., Leal-Ramos M.Y. The impact of chymosin and plant-derived proteases on the acid-induced gelation of milk // International Journal of Dairy Technology. 2021. Vol. 74, no. 2. P. 297–306. DOI: 10.1111/1471-0307.12760.

3. Myagkonosov D.S., Smykov I.T., Abramov D.V., Delitskaya I.N., Ovchinnikova E.G. Influence of different milkclotting enzymes on the process of producing semihard cheeses // Пищевые системы. 2023. Т. 6. N 1. С. 103–116. DOI: 10.21323/2618-9771-2023-6-1-103-116. EDN: DPMPUF.

4. Мурунова Г.В., Муничева Т.Э., Калинина Г.Е. «Нестандартность» поведения молокосвертывающих ферментов // Сыроделие и маслоделие. 2012. N 6. С. 28–29. EDN: PJOIZD.

5. Гришкова А.В., Просеков А.Ю., Коваль А.Д. Технологические свойства препаратов сычужного фермента // Сыроделие и маслоделие. 2023. N 4. С. 56–60. DOI: 10.21603/2073-4018-2023-4-9. EDN: ITJFHF.

6. Стурова Ю.Г., Кригер А.В., Жидких К.В. Факторы, влияющие на активность ферментных препаратов животного происхождения // Сыроделие и маслоделие. 2014. N 3. С. 47–49. EDN: QHQCRD.

7. Мордвинова В.А., Абрамов Д.В., Мягконосов Д.С., Овчинникова Е.Г., Муничева Т.Э. Особенности применения микробных МФП в сыроделии // Научные подходы к решению актуальных вопросов в области переработки молока: сб. науч. тр. к 75-летию со дня основания ВНИИМС. Углич: Изд-во ВНИИМС, 2019. С. 71–83. EDN: KUNHWN.

8. Nicosia F.D., Puglisi I., Pino A., Caggia C., Randazzo C.L. Plant milk-clotting enzymes for cheesemaking // Foods. 2022. Vol. 11, no. 6. P. 871. DOI: 10.3390/foods11060871.

9. Rajagopalan A., Aluru V., Sukumaran B.O. Characterisation of hydrolysate for identifying initial peptide cleavage site of κ-casein by milk coagulating Wrightiatinctoria serine proteases // International Dairy Journal. 2021. Vol. 115. P. 104934. DOI: 10.1016/j.idairyj.2020.104934.

10. Saxena S., Sasmal S. Bio-prospecting of waste vegetable resources for isolation of milk clotting proteases // Journal of the Institution of Engineers (India): Series E. 2021. Vol. 102. P. 293–298. DOI: 10.1007/s40034-021-00220-6.

11. Zhang X., Tao L., Wei G., Yang M., Wang Z., Shi C., et al. Plant-derived rennet: research progress, novel strategies for their isolation, identification, mechanism, bioactive peptide generation, and application in cheese manufacturing // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2023. P. 1–13. DOI: 10.1080/10408398.2023.2275295.

12. Lebedev L.R., Kosogova Т.А., Teplyakova Т.V., Kriger A.V., Elchaninov V.V., Belov А.N., et al. Study of technological properties of milk-clotting enzyme from Irpex lacteus (Irpex lacteus (Fr.) Fr.) // Foods and Raw Materials. 2016. Vol. 4, no. 2. P. 58–65. DOI: 10.21179/2308-4057-2016-2-58-65.

13. Беленькая С.В., Рудометов А.П., Щербаков Д.Н., Балабова Д.В., Кригер А.В., Белов А.Н. [и др.]. Некоторые биохимические свойства рекомбинантного химозина альпака (Vicugna pacos L.) // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. N 6. С. 585–593. DOI: 10.1134/S0555109918060053. EDN: TNYGHK.

14. Китаевская С.В., Решетник О.А. Влияние низкотемпературной обработки на активность протеолитических ферментов различных видов муки // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 3. С. 439–449. DOI: 10.21285/2227-2925-2020-10-3-439-449. EDN: CTCQZX.

15. Мягконосов Д.С., Абрамов Д.В., Делицкая И.Н., Овчинникова Е.Г. Протеолитическая активность молокосвертывающих ферментов разного происхождения // Пищевые системы. 2022. Т. 5. N 1. С. 47–54. DOI: 10.21323/2618-9771-2022-5-1-47-54. EDN: FKAOJB.

16. Лепилкина О.В., Григорьева А.И. Ферментативный протеолиз при образовании молока в сыр // Пищевые системы. 2023. Т. 6. N 1. С. 36–45. DOI: 10.21323/2618-9771-2023-6-1-36-45. EDN: MYSJFF.

17. Тёпел А. Химия и физика молока / пер. с нем. СПб.: Профессия, 2012. 813 с.

18. Милентьева И.С., Давыденко Н.И., Расщепкин А.Н. Подбор рабочих параметров для проведения направленного протеолиза казеина с целью получения биопептидов // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. N 4. С. 726–735. DOI: 10.21603/2074-9414-2020-4-726-735. EDN: AELHQJ.

19. Белов А.Н., Кригер А.В., Коваль А.Д., Миклишанский В.А. Формирование органолептических показателей сыров и управление процессом созревания // Сыроделие и маслоделие. 2018. N 4. С. 36–38. DOI: 10.31515/2073-4018-2018-4-36-38. EDN: UVCQXH.

20. Кригер А.В., Белов А.Н., Коваль А.Д. Интенсификация процесса созревания сыров и улучшение их качества // Сыроделие и маслоделие. 2019. N 4. С. 24–26. EDN: AKDBDN.