Biotechnológia pri výrobe syra: využitie enzýmov a mikroorganizmov

Spotrebiteľský dopyt po syre vzrástol spolu s hľadaním produktov s novými organoleptickými parametrami, čo viedlo k rozsiahlemu výskumu alternatívnych zrážadiel mlieka. Syr je fermentovaný potravinový výrobok. Vzniká, keď sa cukor v mlieku (laktóza) baktériami premení na kyselinu mliečnu. Kmene baktérií mliečneho kvasenia používané na okyslenie nápoja sú zvyčajne starostlivo vybrané a zámerne pridané ako kvas. Základom výroby syra je odstraňovanie vlhkosti z mlieka jeho premenou na hustú hmotu. Z hustého materiálu, ktorý vznikne skladaním proteínu, sa potom stane syr.

Pri odrodách, ktoré sa v hotovej forme líšia vysokou vlhkosťou, sa tvarohová hmota jednoducho naleje do foriem, ale pri tvrdých syroch sa lisuje. Najpopulárnejšie typy prísad používaných pri výrobe priemyselného syra sú bylinné prísady patriace do skupiny cysteínu a serínu. Väčšia diverzifikácia sortimentu je umožnená aj využitím rastlinných a mikrobiálnych mliečnych kvasov ako alternatív k živočíšnemu pôvodu.

Infografika o procese koagulácie mlieka a dielčích úlohach enzýmov

Koagulácia mlieka je zmesou biochemických a technologických procesov. Z hustej časti vzíde tvaroh a zo srvátky odpadá cenný vedľajší produkt. Základom koagulácie je κ-kazeín, ktorý sa vyzráža dvojstupňovo v prítomnosti Ca2+ a pôsobením syridla alebo chymozínu. Chymozín iniciuje zrážanie mlieka prerušením väzieb v molekule κ-kazeínu. Všetky živočíšne enzýmy široko používané v priemysle sú kyslé a vykazujú maximálnu aktivitu v kyslom prostredí.

Najznámejším enzýmom je pepsín; chymozín pochádza z čreva a tradične sa používa ako koagulant pri výrobe syra. Mliečne koagulačné enzýmy obsahujúce chymozín sa získavajú z mladých zvierat rôznych druhov a každé z nich má svoje špecifické biochemické vlastnosti. Čoraz častejšie sa hľadajú alternatívy k živočíšnému syridlu z etických, náboženských a ekonomických dôvodov.

Schéma porovnania zdrojov syridla: živočíšne, mikrobiálne, rastlinné

Rastlinné koagulanty sa používajú okrem enzýmov získaných zo zvierat. Prvá písomná zmienka o nich je zo 42. roku, pričom kvety bodliaka a šťava z figovníka sú uvedené ako látky stimulujúce zrážanlivosť mlieka. Papaín je najpoužívanejší proteolytický enzým rastlinného pôvodu; bromelaín pochádza zo stoniek a nezrelých plodov ananásu. Najviac študované látky sú extrahované zo španielskeho artičoku, ktorého kvety sú tradične používané v stredomorskej oblasti.

Organoleptické vlastnosti sú spôsobené širokou substrátovou špecifickosťou aspartátových enzýmov, ktoré štiepia κ-, α- a β-kazeín. Proteázy z listov a koreňov artičokov vykazovali vysokú zrážanlivosť. Okrem izolácie látok z rastlinnej hmoty sú zaujímavé aj mikropropagačné metódy ich získavania. Syridlo možno nahradiť nielen rastlinnými enzýmami, ale aj pepsínom podobnými látkami mikrobiálneho pôvodu. Výhody mikrobiálnych enzýmov zahŕňajú nízke výrobné náklady a sú v súlade s praktickými požiadavkami na prírodný pôvod a vegetariánske požiadavky.

Graf: porovnanie efektivity rôznych koagulantov pri výrobe syra

Mikroorganizmy v mliekarstve a bezpečnosť surového mlieka

Úvod: Surové mlieko, ako základná surovina pre výrobu mnohých druhov tradičných syrov, je potenciálnym nosičom patogénnych mikroorganizmov. Pri potravinárskej mikrobiologickej kontrole je výzvou zachovať výrobu bez tepelného ošetrenia a zároveň zabezpečiť mikrobiologickú bezpečnosť. Hoci baktérie mliečneho kysnutia majú inhibičný efekt voči mnohým nežiaducim mikroorganizmom, ich prirodzená aktivita býva nedostatočná.

Materiály a metódy: Ko-kultivačné experimenty s kultúrou Fresco DVS 1010 ukazujú závislosť rastovej rýchlosti a koncentrácie patogénov na teplote a počiatočnom obsahu BMK v mlieku. Zistenia ukazujú, že obsah BMK oveľa viac ovplyvňuje nárast patogénov než ich špecifická rastová rýchlosť. Záver: Pridanie aktivných baktérií mliečneho kysnutia, dodržanie správnych výrobných teplôt a dôkladná hygiena v produkcii syrov zo surového mlieka výrazne pomáhajú pri zabezpečení mikrobiologickej kvality bez nutnosti tepelného ošetrenia suroviny.

Infografika: ko-kultivačné experimenty a dôležité faktory pre bezpečnosť syra

Domáca výroba hrudkového syra s kyslým zrážaním

Domáce hrudkové syry sú skvelým spôsobom, ako si vychutnať čerstvý produkt. Postup je podrobne popísaný v návode, ktorý zahŕňa potrebné náradie, prípravu mlieka a kroky od pasterizácie až po lisovanie a zrenie. Množstvo mlieka na 1 kg čerstvého hrudkového syra je približne 5-7 litrov; pre začiatočníkov sa odporúča 5 litrov mlieka z mliekomatu alebo z farmy.

Príprava mlieka na syrenie vyžaduje sterilné nádoby a pasterizáciu s rôznymi režimami. Po pasterizácii treba mlieko ochladiť na teplotu 30-35 °C a potom pokračovať v syrení. Základné princípy výroby spočívajú v koagulácii mliečnej bielkoviny a oddelení srvátky. Zrážanie môže prebiehať kyslou alebo enzymatickou cestou; enzymatické syridlo spôsobuje nevratné zrážanie a vznik syreniny, ktorá sa mení počas zrenia.

Fotografia domáceho syridla a potrebného vybavenia

Tabuľka: Základné parametre syridiel a ich použitie

Názov syridlaDávkovanieBalenie
Syridlové tablety1 tableta na 50 litrov mlieka35°C40 minút+4 až +20°C24 mesiacov1 ks
Syridlo Milase XQL 220 BF1 0-10 litrov mlieka30-40°C40-50 minút0 až +7°C17 mesiacov50/100/250/500/1000/3000/5000 ml
Laktochym3-7 ml na 10 l mlieka30-32°C45-50 minút+3 až +7°C6 mesiacov50/200 ml
Hrudka XP 2001,5-3 ml na 10 litrov mlieka30-35°C40-45 minút+2 až +8°C12 mesiacov500/1000/3000/5000 ml

Záver: význam syridla a mikroorganismov v biotechnológii syra

Soleni a zrenie sú kľúčovými fázami technologického procesu. Kurz orientovaný na mikrobiálnu stabilizáciu soľanky zahŕňa fyzikálne a chemické metódy, ktoré znižujú mikrobiálnu aktivitu v soľankách a zabezpečujú bezpečnosť bez potreby ďalšieho tepelného ošetrovania. Stabilizačné metódy zahŕňajú pasterizáciu, mikrofiltráciu, použitie koezy s chloridom vápenatým, striebro ako antimikrobiálnu látku a kombinácie peroxidov s kyselinou perlaktovou. Dôležitá je aj hygiena a správna manipulácia v procese pasterizácie a solení.

Domáci lahodný syr z kravského mlieka | Ako na to za pár minút | Valachshop.sk

tags: #biotechnologia #pri #vyrobe #syra