بهبود بافت و افزایش راندمان تولید پنیر با استفاده از ترانس‌گلوتامیناز
سامان عابدپور: استفاده از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز در پنیر پیش از افزودن رنت به بهبود بافت آن و افزایش بازدهی با افزایش ایجاد لخته‌های پروتئینی در آب پنیر منجر می‌گردد. پنیر تولید شده با آنزیم ترانس‌گلوتامیناز بافت نرم‌تر، الاستیسیته مطلوب‌تر و طعم دلپذیرتری دارد.
پنیر یک منبع غنی از کلسیم است که برای سلامت استخوان و دندان مفید است و از اجزای مهم وعده صبحانه در بسیاری جوامع محسوب می‌شود. پیش‌بینی می‌گردد که بازار جهانی پنیر از 123.87 میلیارد دلار در سال 2021 به 161.23 میلیارد دلار در سال 2028 افزایش یابد . تولید تقریبی آن در جهان در سال 2022، 19 میلیون تن از 35% کل شیر دریافتی تخمین زده شده است. گذشته از خصوصیات فیزیکی چون عطر و طعم و ظاهر پنیر و خصوصیات نغذیه‌ای چون میزان چربی، پروتئین و کلسیم، میزان بازدهی تولید پنیر در کارخانه‌ها اهمیت بسیار دارد و این به معنای میزان پنیری است که از مقدار مشخصی شیر به دست می‌آید. یکی از مواد موثر در صنعت غذا از جمله لبنیات آنزیم است که می‌تواند بهبود کیفیت محصول را به دنبال داشته باشد. از جمله آنزیم‌های موثر ترانس‌گلوتامیناز است که برای اصلاح ساختار پروتئین‌ها در محصولات غذایی مختلف استفاده می‌شود. این آنزیم در فرایند تولید پنیر، باعث افزایش بازدهی تولید و تشدید ویژگیهای مطلوب پنیر می‌گردد و در مورد ماست بافتی پایدار و دلپذیر ایجاد می‌کند.
بیشتر بخوانید: سرانه مصرف؛ ریشه اصلی گلوگاه رشد لبنیات
آنزیم ترانس‌گلوتامیناز به صورت گسترده‌ای در طبیعت وجود دارد و از منابعی همچون حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها استخراج می‌شود. از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز با منشأ میکروبی برای مصارف صنعتی استفاده می‌کنند، زیرا قیمت آن به مراتب پایین‌تر است و استخراج و خالص‌سازی آن آسان‌تر صورت می‌گیرد.
افزایش بازدهی پنیر
تحقیقات نشان داده است، آنزیم ترنس گلوتامیناز به تشکیل باندهای کوالانت بین پروتئین های شیر کمک کرده و باعث می‌شود کازئین‌های بیشتری از داخل آب پنیر به تله بیفتند و در نتیجه راندمان تولید لخته بیشتر شود. درواقع پیوند میان اسیدهای آمینه گلوتامین و لیزین باعث ایجاد شبکه ژلی پروتئین قوی‌تر و ظرفیت نگهداری آب بیشتر می‌گردد که این‌ها بازدهی تولید پنیر را بالا می برد.
از این آنزیم برای ایجاد پیوند میان پروتئین‌ها در فرایندهای مختلف محصولات غذایی استفاده می‌شود. مکانیسم کاتالیتیک آن در میکروگراف الکترونی از پنیر سفید ایرانی نشان داده شده است. شکل سمت راست افزایش نسبت رطوبت به پروتئین را با افزودن آنزیم ترانس‌گلوتامیناز نشان می‌شود. همانطور که شکل سمت چپ نشان می‌دهد، بهبود بافت با افزودن ترانس‌گلوتامیناز و رنت بارزتر بوده است
افزودن آنزیم ترانس‌گلوتامینار باعث کاهش مصرف شیر و افزایش بازدهی تولید پنیر می‌گردد. همانطور که در شکل مشاهده می‌شود.
بهبود بافت پنیر
تحقیقات نشان داده است آنزیم ترانس‌گلوتامیناز به‌طور موثری شبکه پروتئینی پنیر را تقویت کرده و منجر به بهبود بافت و راندمان تولید و همچنین افزایش کل میزان ماده جامد خشک پنیر در مقایسه با نمونه بدون آنزیم می‌گردد. این آنزیم با ایجاد شبکه مستحکم‌تر ژلی از پروتئین باعث نگهداری آب در ساختار پنیر می‌شود.
دمایی که در آن آنزیم رنت (rennet) افزوده می شود، مستقیماً روی میزان درصد جامد خشک پنیر اثر می‌گذارد. در دماهای بالاتر لخته‌شدن و سرعت پلیمریزه‌شدن پروتئین‌ها به‌صورت آنزیمی افزایش پیدا می‌کند. تحقیقات نشان داده است در دماهای پایین‌تر (30 درجه سانتی‌گراد) میزان جامد خشک در پنیرهایی که در تولید آنها علاوه بر آنزیم رنت از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز استفاده شده، در مقایسه با نمونه شاهد بیشتر بوده است؛ این می‌تواند کاهش هزینه‌های تولید را بدون تأثیر منفی روی کیفیت پنیر به‌دنبال داشته باشد.
آزمایشاتی که شرکت نووزایمز با استفاده از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز با نام تجاری Galaya Prime روی پنیر سفید آب‌نمکی در ترکیه انجام داده، نشان داده است که افزودن این آنزیم به شیر 2% چربی و 2.8% پروتئین، هم‌زمان با افزودن کالچر و پیش از افزودن رنت، نه‌تنها باعث افزایش بازده تولید گشته بلکه بافت پنیر را نیز به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. در شکل، پنیر سمت راست نمونه شاهد و سمت چپ با آنزیم ترانس‌گلوتامیناز است.
اما به طور کلی ترانس‌گلوتامیناز در تولید پنیرهای نیمه‌سخت و سخت استفاده نمی‌شود زیرا ممکن است انعقاد ضعیف، افزایش زمان انعقاد و کاهش ژل‌سازی را در این نوع پنیرها به دنبال داشته باشد.
بیشتر بخوانید: بهبود بافت ماست و کاهش آب‌اندازی با استفاده از ترانس‌گلوتامیناز
بهبود خصوصیات شیمیایی و رئولوژیک پنیر
گزارش شده است که افزودن ترانس‌گلوتامیناز میکروبی باعث افزایش رطوبت در پنیرهای مختلف از جمله پنیر آب‌نمکی، پنیر چدار کم‌چرب، پنیر سفید ایرانی کم‌چرب، پنیر Edam، پنیر Panela، و پنیر نرم و سفید UF می‌شود. به‌واسطه اتصالاتی که ترانس‌گلوتامیناز ایجاد می‌کند بافت پنیر و خصوصیات تغذیه‌ای پنیر، میزان اسید آمینه ضروری و راندمان بهبود می‌یابد. آنزیم ترانس‌گلوتامیناز از آنجاکه دارای خاصیت ژل‌سازی است، می‌تواند با تغییر در پروتئین‌ها قابلیت هضم آنها را افزایش دهد و از ایجاد آلرژی جلوگیری کند.
خصوصیات ظاهری و طعم پنیر نیر با استفاده از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز بهبود می‌یابد. همانطور که در شکل (5) مشاهده می‌شود، نرمی پنیر که با میزان سفتی آن سنجیده می‌شود، با استفاده از ترانس‌گلوتامیناز افزایش می‌یابد. سفتی بیشتر به معنای نرمی کمتر است.
نتایج بررسی با دست/لمس و دهان/طعم که مربوط به ظاهر بافت پنیر، الاستیسیته و نرمی پنیر است نیز در شکل زیر مشاهده می‌شود. همان‌گونه که در این شکل مشاهده می‌شود، پنیر آنزیم‌دار امتیاز بیشتری را در یک تست پنل 10 نفره کسب نموده است.
گوش دهید: پادکست نهم: لبنیات؛ قربانی تبلیغات منفی
شرایط استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز در تولید پنیر
با توجه به آزمایشات انجام شده، آنزیم ترانس‌گلوتامیناز باید قبل از اضافه کردن رنت اضافه شود (به دلیل واکنش کینتیکی که در جریان است). فرایند تولید پنیر سفید آب‌نمکی با آنزیم ترانس‌گلوتامیناز در شکل زیر مشاهده می‌شود. البته در تولید پنیر موزارلا، اضافه کردن آنزیم، بعد از افزودن رنت صورت می گیرد و زمان عملکرد کمتر از 2 ساعت به آن اختصاص می دهند.
در برخی پژوهش‌های صورت گرفته، از این آنزیم به همراه با آنزیم فسفولیپاز استفاده کرده‌اند و نتایج قابل توجهی بر روی خصوصیات شیمیایی پنیر، راندمان تولید و کیفیت بافت آن مشاهده کرده اند.
راه‌حلی سالم و مقرون به‌صرفه
آنزیم ترانس‌گلوتامیناز آنزیمی موثر در صنعت لبنیات است. عملکرد آن روی محصولاتی چون ماست و پنیر می‌تواند به بهبود بافت و افزایش بازدهی تولید در پنیر منجر گردد این آنزیم با سرعت بخشیدن به ایجاد پیوندهای میان اسیدهای آمینه گلوتامین و لیزین، باعث ایجاد ساختار ژلی مستحکم‌تری از پروتئین و افزایش ظرفیت نگهداری آب می‌گردد. جداشدن لخته‌های بیشتر در شیر در فرایند تولید پنیر باعث کاهش مصرف شیر و بازدهی بالاتر تولید می‌گردد از دیگر مزایای استفاده از آنزیم ترانس‌گلوتامیناز می‌توان به عملکرد خوب آن در دماهای پایین، کاهش هزینه‌ها و جایگزینی افزودنی‌ها در فرایند تولید اشاره نمود که می‌تواند خواسته مشتریان را برای داشتن محصولاتی با حداقل افزودنی نیز برآورده سازد.. میزان مناسب این آنزیم باید با توجه به توصیه شرکت تولیدکننده، فرمول و فرایند تولید و خصوصیات مطلوب محصول نهایی با آزمایشات تعیین گردد.
منابع
- Interaction between phospholipase and transglutaminase in the production of semi-soft fresh cheese and its effect on the yield, composition, microstructure and textural properties
- Recent Advances in the Use of Transglutaminase in Cheese Production, Warsono El Kiyat1, Evlyn Laurenthia2 , Janice Michaela2 , and Rizfi Fariz Pari3, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643821018752
- Impact of Using Transglutaminase Enzyme in Manufacturing Low and High Fat Mozzarella Cheese, https://www.primescholars.com/articles/impact-of-using-transglutaminase-enzymein-manufacturing-low-and-high-fatmozzarella-cheese.pdf
- Galaya Prime, Improving the texture in low-fat cheese and increasing the yield, Novozymes A/S, March 2022
- Improving Yogurt Texture, Dairy Application Sheet of using Galaya Prime, Novozymes A/S, March 2022
میکروسکوپ را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید
