Preparate enzimatice pentru maturarea brânzeturilor

Introducere

Enzimele reprezintă catalizatori organici de natură proteică cu structură macromoleculară, elaborate de celula vie. Ele manifestă acţiune strict specifică şi au rol primordial în metabolismul celular. Specificitatea enzimelor este determinată de structura centrilor activi formaţi de anumite grupe funcţionale ale aminoacizilor şi alte grupe chimice.

Cataliza enzimatică ocupă un loc important în biotehnologiile moderne. Utilizarea lor în diferite domenii permite perfecţionarea proceselor tehnologice, a metodelor de analiză, asigură indici superiori şi randamente crescute în industrie, agricultură, facilitând progresul tehnic.

Abilităţile catalitice ale enzimelor mult mai sporite faţă de catalizatorii chimici, realizarea proceselor în condiţii moderate de pH, temperatură şi presiune, precum şi specificitatea de substrat înaltă, fără echivalent în cataliza neenzimatică au influenţat considerabil lărgirea sferei de aplicare a preparatelor enzimatice - diverse procese tehnologice, cercetări ştiinţifice, medicină, etc. Pe larg se utilizează astăzi enzimele în ţările cu biotehnologii avansate - Statele Unite ale Americii, Japonia, Germania, Federaţia Rusă.

Marea majoritate a enzimelor utilizate în diferite ramuri industriale este reprezentată de hidrolaze care sunt în marea majoritate enzime exocelulare, uşor solubile în apă. Dintre acestea largi aplicări are grupa enzimelor proteolitice datorită rolului cheie în diversitatea transformărilor substanţelor proteice. Se utilizează proteaze de origine animală (pepsina, tripsina, renina - cheagul), vegetală (papaina, ficina, bromelaina) şi microbiană (proteaze produse de bacterii şi fungi microscopici).

Potenţialul genetic bogat al micromicetelor permite obţinerea unei diversităţi surprinzătoare de metaboliţi cu structură chimică complexă şi însuşiri biologice specifice. Prin frecvenţa înaltă de biosinteză a enzimelor hidrolitice extracelulare se evidenţiază reprezentanţii genurilor Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Mucor, Alternaria, Sclerotinia, Botrytis, Chaetomium, Trichoderma. Performanţele fungilor faţă de alte microorganisme în calitate de producători de hidrolaze este capacitatea de a metaboliza o gamă largă de diverse substraturi ieftine şi accesibile şi de a secreta metaboliţii în mediul de cultură cea ce reduce preţul de cost a produsului final, simplifică procesul tehnologic.

Rolul principal al proteazelor constă în hidroliza substanţelor polipeptidice cu structura complexă pînă la fragmente cu masa moleculară joasă, ceea ce determină gama largă de aplicare în industria alimentară, în procesele de fabricare a prafului de supe, a brânzeturilor, a unor produse de carne, băuturilor proteinizate, în panificaţie.

Preparatele enzimatice cu acţiune de coagulare a laptelui sunt denumite uzual „cheag microbian”.

Lipsa tot mai accentuată a cheagului de origină animală a dus la sporirea preocupărilor pentru a găsi modalitatea de rezolvare a situaţiei în condi¬ţiile în care producţia de brânzeturi are tendinţe de creştere. La scară industrială se produc cheaguri microbiene, prin biosinteză cu diferite micete.

1. Elemente de inginerie tehnologica

1.1 Caracteristicile materiilor prime şi auxiliare

Culturile starter sunt definite ca acele culturi care se obţin plecând de la o cultură pură stoc şi care prin trecerea prin culturi intermediare (pasaje) devin apte de a fi folosite pentru producerea unor alimente fermentate. Culturile starter pot fi formate numai dintr-un singur microorganism sau din mai multe microorganisme.

La folosirea culturilor starter în industria alimentară trebuie să se ţină seama de următoarele caracteristici:

-sa conţină un anumit număr de microorganisme viabile/g sau ml şi un numar cât mai redus de germeni nedoriţi;

-produşii metabolici să nu prezinte pericol pentru sănătatea omului;

-să nu conţină şi să nu producă antibiotice care se utilizează în scop terapeutic la om;

-să aibă anumite activităti specifice: de producere a acidului lactic, de reducere a azotului etc;

-microorganismele existente în cultură să fie declarate cu numele stiinţific întreg;

Un mediu de cultură este un amestec de substanţe care asigură toate componentele necesare pentru metabolismul celulei, şi anume:

- Surse de carbon;

- Azot;

- Substante minerale;

- Factori de creştere;

Mediile se folosesc pentru izolarea, multiplicarea şi conservarea microorganismelor sau pentru obţinerea prin cultivare a produselor de biosinteză microbiană. Mediile pot fi procurate de la firme producătoare sau pot fi preparate în laborator.

Cultura microorganismelor este utilizată pentru a creşte numărul de celule care se doresc a fi studiate. Microorganismele sunt adăugate în mediul de cultură ce conţine nutrienţi pentru creştere.

Cultura este incubată una sau mai multe zile, la temperatura optimă a fiecărui microorganism. În multe cazuri microorganismele sunt crescute pe plăci cu agar. Microorganismele se multiplică formând colonii. O colonie creşte în locul în care o singură celulă a fost inoculată. O colonie este ca o clonă; ea poate fi pură daca nu exista în jurul ei alte tipuri de microorganisme în colonii ce o pot contamina.