بخشی از مقاله
چکیده
طعم از جمله خصوصیات کیفی بسیار مهم پنیر است که در طول دورهی رسیدگی در اثر یکسری مکانیسم هایی که هنوز کاملا شناخته نشده اند، ظاهر می شود. پنیر بالاترین سطح را در فرآوری شیر دارد. بر طبق گزارشاتی که وجود دارد %35 کل شیر تولیدی بصورت پنیر فرآوری میشود. از سوی دیگر این محصول بسیار متنوع است و نزدیک به 400 نوع پنیر در دنیا شناسایی شده است؛ البته از نظر اسمی تعداد اسم ها زیاد است و حدود 2000 اسم برای پنیرهای مختلف در دنیا وجود دارد.
در کنار این تنوع بالا، واکنش های رسیدن پنیر بسیار پیچیده است . شیری که در اثر رنین لخته بسته است آماده ی عملیات رسیدن است که ممکن است دو هفته تا چند سال طول بکشد و همین مرحله رسیدن است که باعث ایجاد طعم و آروما و بافت های متنوعی در پنیر می شود، چون در طی این زمان تغییرات میکروبی وشیمیایی وسیعی در پنیر رخ می دهد.
.1 مقدمه
پَنیر یکی از گونههای لبنیات است که بطور گستردهای در از انواع مختلف شیر و در محدوده ی گسترده ای از رنگ، طعم، بافت و شکل تهیه و در اکثر نقاط جهان مصرف میشود. شیر از طریق کشت باکتریها ترش - اسیدی - میشود. سپس با اضافه شدن آنزیم Rennin - مایه پنیر - و یا یک جایگزین - مانند اسید استیسرکه - یا دَلَمَه میشود و شیر بستهشده و آب پنیر بدست میآید.
ماهیت ساخت پنیر در لخته شدن شیر با تغییر در اجزای کازئین شیر و تبدیل آن از بخش کلوئید به یک ژلاتین صفت به نام دلمه است پس از آن آب پنیر از آن خارج می شود، البته همراه کازئین بخشی از پروتئین های آب پنیر، چربی ها و دیگر مواد مغذی شیر در لخته پنیر باقی می ماند. تغییرات شیمیایی که در موقع جا افتادن و یا رسیدن پنیر رخ می دهد هنوز کاملا شناسایی نشده اما به طور حتم توسط آنزیم ها انجام می گیرد . رساندن پنیر یکی از مهمترین مراحل طی آماده سازی پنیر می باشد.
.2 رسیدن پنیر تغییرات بیوشیمیایی عمده ای که در طی رسیدن پنیر رخ می دهد شامل سه دسته است:
الف - گلیکولیز و تولید لاکتات و سیترات و اسیدلاکتیک ب - لیپولیز و تولید اسید های چرب و اجزای طعم زای فرار فراوان ت - لیپولیز و تولید اسید های چرب و اجزای طعم زای فرار فراوان.
.1,2 گلیکولیز:
فرایند گلیکولیز که بیشتر جنبه میکروبی دارد، شامل تبدیل لاکتوز به لاکتات است که این فرایند بوسیله استارترها انجام می شود. تقریبا %96 لاکتوز در شیر همراه whey پروتئین ها به صورت لاکتوز یا لاکتات از دست می رود؛ بهرحال در لخته های تازه تشکیل شده یک مقدار قابل توجهی لاکتوز وجود دارد که تخمیر آن تغییراتی را در طعم و کیفیت پنیرها بوجود می آورد. گلیکولیز توسط استارترها انجام می شود و با مصرف لاکتوز تولید اسیدلاکتیک و مقدار کمی از مواد دیگر مثل اسیداستیک، co2 و ترکیبات آرومازایی مثل دی استیل؛ استالدهید و... می کنند.
بعد از دو الی سه روز گلیکولیز تقریبا تمام می شود . Moها چون به حداکثر میزان خود رسیدند بعدا تحت تاثیر نمک و اسید و کمبود لاکتوز؛ غیرفعال شده و لیز می شوند و آنزیم های پپتیدازی از خود ترشح می کنند که این آنزیم ها همراه با آنزیم های دیگر شیر، واکنش های بعدی از جمله پروتئولیز را شروع می کنند.
.2,2 پروتئولیز:
از بین سه واکنش شیمیایی، پروتئولیز پیچیده ترین واکنش است که در اکثر پنیرها در طی رسیدن رخ می دهد. پروتئینازها وپپتیدازها که مسئول واکنش های پروتئولیز هستند از چند منبع زیر منشا می گیرند:
آنزیم های طبیعی موجود در شیر، رنت، استارترهای لاکتیک اسید باکتری ها - LAB - و لاکتیک اسید باکتری های غیر استارتری .
کازئین ها وپروتئین ها مولکول هایی درشت و بی طعمی هستند و نمی توانند در گیرنده های چشایی تشخیص داده شوند اما وقتی که پروتئین ها شکسته و ریز می شوند کاملا بر طعم ایفای نقش دارند؛ بنابراین بطور خلاصه می توان گفت که پروتئولیز پنیرها شامل شکستن کازئین ها به پپتیدهای درشت و سپس به پپتیدهای ریز و درنهایت به اسیدهای آمینه آزاد می باشد؛ اما واکنش ها به اینجا ختم نمی شوند؛ به دلیل اینکه اسید های آمینه آزاد طی واکنش هایی به ترکیبات دیگری نظیر آمین ها، ستون ها، آلدهیدها و ...تبدیل می شوند که آنها هم در طعم پنیرهای رسیده مؤثر هستند.
شکستن کازیین ها به پپتیدهای درشت را اصطلاحا پروتئولیز اولیه می گویند که عامل اصلی این پروتئولیز مربوط به رنت و پلاسمین است که برای تشکیل لخته پنیر از آن ها استفاده می شود. اما شکستن پپتیدهای درشت به پپتیدهای ریز و آمینواسیدهای آزاد که تحت عنوان پروتئولیز ثانویه نام گرفته است توسط پپتیدازهای استارتری انجام می شود.
2,2،.1 کیموزین:
آنزیم هایی که در رنت وجود دارد، مخصوصا کیموزین نقش عمده ای را در رسیدن پنیر بازی می کند و همین آنزیم است که مسئول مراحل ابتدایی رسیدن پنیر است.
کیموزین دارای واکنش های اختصاصی تر و در تولید پنیر مهم تر است. چون کیموزین پیوندی حساس در K کازیین - 105 فنیل آلانین و106 متیونین - را براحتی می تواند بشکند و با شکستن آن kکازئین به دو بخش تبدیل می شود:
✓ پاراکاپاکازئین؛ بخش آبگریز - Nترمینال - است که در داخل میسل می ماند.
✓ گلیکوماکروپپتید؛ بخش آبدوست - Cترمینال - است که وارد آب پنیر می شود.
کیموزین پیوندهای دیگری را هم میتواند بشکند ولی با سرعت و شدت بسیار کم؛ که در وهله اول این پیوند را می شکند ولی برای شکستن پیوندهای دیگر زمان لازم است که در پروسه پنیر این زمان داده نمی شود ولی در طی رسیدن این زمان وجود دارد؛ وقتی که ماه ها پنیر را نگه داری می کنیم رنت باقی مانده می تواند بقیه کازئین ها مثل β کازئین و αs1کازئین را بشکند که این تغییرات شروع پروتئولیز است.
دومین پیوند حساسی که کیموزین می تواند بشکند، پیوند Leu192 -Try193 در βکازئین است. پپتیدهای کوچک حاصل از تجزیه βکازئین - 193-209 - تلخ هستند به همین دلیل تجزیه کامل βکازئین باعث ایجاد طعم تلخ در پنیرها می شود.پیوند دیگری که کیموزین می تواند بشکند، پیوند phe23-phe24 در αs1 کازئین است. شکستن این پیوند باعث می شود که پنیر بافت نرمی پیدا کند. پپتیدهای کوچک حاصل از این تجزیه - - 1-23 سرعا توسط پپتیدازهای استارتری هیدرولیز می شوند.
2،2،.2 پروتئینازهای طبیعی و بومی شیر:
شیر حاوی پروتئینازها در خود نیز می باشد که مهم ترین آن پلاسمین می باشد؛ البته مقدار کمی از کاتاپسینD نیز در آن حضور دارد. پلاسمین از پیش ماده غیرفعالی به نام پلاسمینوژن ایجاد می شود. پلاسمینوژن وتمام عوامل مهار کننده و فعال کننده آن میتواند از خون از طریق غشای سلولی وارد شیر شود و موقعیکه دام دچار Mastiis می شود این مواد بیش از حد وارد شیر شده و پلاسمین شیر بیش از حد افزایش می یابد. پلاسمین و پلاسمینوژن و عوامل فعال کننده آن به میسل های کازئین ملحق میشوند به این ترتیب این مواد در لخته پنیر باقی می ماند، درحالیکه عوامل مهار کننده پلاسمینوژن در سرم شیر باقی می ماند و همراه whey پروتئین ها از دست می روند.
پلاسمین تقریبا روی تمام کازئین ها اثر می گذارد ولی β کازئین و αs2 کازئین نسبت به این آنزیم بسیار حساس هستند. پلاسمین βکازئین را از سه قسمت هیدرولیز می کند:
که منجر به تولید Υ1 کازئین - - 29-209 و Υ2کازئین - - 106-209 وΥ3کازئین - - 108-209 و پروتئوزپپتون - 1-107 - 5 و - 1-105 - و پروتئوزپپتون - 29-107 - 8-slow و - 29-105 - و پروتئوزپپتون - 1-28 - 8-fast می شود
شکل .2 تولید Υ1 کازئین، Υ2کازئین وΥ3کازئین، پروتئوزپپتون5، پروتئوزپپتون 8-slow و پروتئوزپپتون .8-fast
همچنین پلاسمین αs2 را از مناطق مختلفی می شکند که منجر به تولید 14 پپتید می شود که از این 14 پپتید سه تا مسئول ایجاد طعم تلخ در پنیر است.
پس به طور خلاصه می توان میزان مقاومت پروتئین ها نسبت به پلاسمین را این گونه نوشت:
پلاسمین مقاومت حرارتی بالایی دارد بطوریکه حتی در پاستوریزاسیون HTST نیز فعال باقی می ماند، به همین دلیل مسئول اصلی پروتئولیز اولیه حتی در پنیرهایی که فرایند پخت هم روی آن ها اعمال می شود؛ پلاسمین است. لازم بذکر است که با اینکه PH پنیر بسیار متفاوت از PH اپتیمم پلاسمین است اما با این حال بازهم عامل اصلی تجزیه βکازئین بعلت پلاسمین است.
کاتپسینD نیز جزء پروتئینازهای طبیعی شیر می باشد. جزء پزوتئینازهای اسیدی است و PH اپتیمم آن 4 است. در دمای 70 C به مدت 10 دقیقه کاملا غیرفعال می شود. اثر کاتپسین ها روی کازئین ها هنوز ثابت نشده است ولی آنالیزهای بدست امده از الکتروفوتوگرام نشان داده که تا حدودی مشابه کیموزین است ولی برخلاف آن قادر به لخته کردن پنیر نیست. تاثیر کاتپسین در رسیدن پنیر هنوز مشخص نیست.
2،2،.3 پروتئینازهای استارتری:
LABها خاصیت پروتئولیتیکی ضعیفی دارند با این حال آن ها دارای تنها یک پروتئیناز ولی گستره ی وسیعی از پپتیدازها هستند که این پپتیدازها مسئول ایجاد پپتیدهای کوچک و آمینواسیدها در پنیرها هستند. پروتئینازها آنزیم هایی برون سلولی هستند؛ به این ترتیب از طریق ملحق شدن به غشای سلولی از سلول خارج شده و خود را به پروتئین های خارج سلول می رساند و آن ها را هیدرولیز می کند، ولی پپتیدازها همگی آنزیم هایی درون سلولی هستند، الیگو پپتیدهای حاصل از تجزیه پروتئینازها به داخل سلول منتقل می شوند و توسط پپتیدازها هیدرولیز می شوند
