4 Enzymes in milk and cheese produc

4 Enzymes in milk and cheese production
B.A. LAW and P.W. GOODENOUGH
4.1 Introduction
The most obvious use of enzyme action in the dairy industry is the coagulation
of milk by chymosin. Yet there are many other examples of the involvement of
enzymes in determining the quality of milk and milk products that, when the
role of the enzyme is properly understood, could be used by the industry to
improve the profitability, quality and safety of milk production, and product
manufacture. Compared with sectors such as starch hydrolysis, the volume of
enzyme use in the dairy sector is low, yet there are many opportunities for
specialised applications in product ripening, quality control, preservation and
genetic improvements to fermentation cultures.
4.2 Enzymes in relation to milk production
4.2.1 Enzymes in milk preservation
As milk is a natural, physiologically produced secretion it contains many
antimicrobial enzymes in quantities high enough to be useful for milk
preservation. However, availability of substrates is often low. Thus the
lactoperoxidase (LPS) (EC 1.11.1.7) in raw milk requires an exogenous source
of hydrogen peroxide (Hz02) to kill bacteria. In many countries, this cannot
be legally added directly and effects are short-lived. Xanthine oxidase (EC
1.1.3.22) (Bjorck and Claesson, 1979) and glucose oxidase (EC 1.1.3.4) (Bjorck
and Rosen, 1976) have been used to generate H 2 0 in situ at such a rate that it
does not accumulate, as it is used by the LPS as it is produced. The LPS kills
Gram negative bacteria by inhibiting their D-Iactate driven solute uptake
system (Law and Johnson, 1981), and trials at the National Institute for
Research in Dairying showed that one initial treatment of raw milk at 5°C
with 0.1 U of glucose oxidase/ml plus 0.3 mg of glucose/ml prevented the
multiplication of a lipase-producing strain of Pseudomonas fluorescens to
numbers that, in untreated milk, resulted in the subsequent development of
fatty acid rancidity in Cheddar cheese made from that milk (Table 4.1). Bjorck
and Rosen (1976) avoided direct additions to the milk by immobilising the
G. A. Tucker et al. (eds.), Enzymes in Food Processing
© Chapman & Hall 1995ENZYMES IN MILK AND CHEESE PRODUCTION 115
Table 4.1 Preservation of milk for cheese-making using the lactoperoxidase system
Raw milk* counts
(c.f.u./ml x 10) Cheddar cheese (4-month old)
Day 0 Day 3 FFA Mean rancidity
Milk treatment (jlmol/l0 g) score (0-4 scale)
None 15 1400 248 2.6
Milk + glucose
+ glucose oxidase 21 0.1 50 0.2
* Before pasteurisation; pasteurised cheese milk had zero count FF A: free fatty acids (C 4 -CIS)
glucose oxidase on glass beads and generating the glucose in small amounts
from the milk lactose using immobilised p-galactosidase. When the mixed
enzyme-associated glass beads are packed in a column, the system forms the
basis of a continuous-flow, cold-sterilisation unit (Figure 4.1).
COLD RAW MILK
IN
'.....J. Glucose oxidase
Lactoperoxidase + SCN-
(in milk)
OSCN-
Bactericidal
action
COLD 'STERILIZED'
RAW MILK
OUT
Figure 4.1 A continuous flow, cold sterilisation unit. 116 ENZYMES IN FOOD PROCESSING
The preservation of milk in the developing countries presents a different
problem in that ambient temperatures tend to be high (25 to 3SOC), milking
hygiene is poor and refrigeration is rarely available. Hydrogen peroxide is a
permitted additive in these cases but, when used as the preservative per se, is
required at 300-500 mg/I. At these concentrations it has non-specific
detrimental oxidative effects on vitamins and proteins, which influences its
nutritional value and manufacturing properties. Two reviews (Bjorck, 1980;
Korhonen, 1980) have described how the LPS has been explored in field trials
in Africa so that only about 10 ppm H 2 0 2 need to be added to prevent
bacterial multiplication in warm milk during storage and transport. This
requirement is sufficiently low that solid peroxides (e.g. alkali metal peroxide)
might be used without causing health problems, greatly facilitating the
handling and control of the system.

Kết quả (Việt) 1:

4 các enzym trong sản xuất sữa và pho mát Bằng cử nhân luật và P.W. GOODENOUGH 4.1 giới thiệu Việc sử dụng rõ ràng nhất của enzym hành động trong ngành công nghiệp sữa là đông máu sữa bởi chymosin. Chưa có rất nhiều ví dụ khác của sự tham gia của enzym trong việc xác định chất lượng sữa và các sản phẩm sữa mà, khi các vai trò của enzym đúng hiểu rõ, có thể được sử dụng bởi các ngành công nghiệp để cải thiện lợi nhuận, chất lượng và an toàn của sản xuất sữa, và sản phẩm sản xuất. So với các lĩnh vực chẳng hạn như thủy phân tinh bột, khối lượng enzym sử dụng trong ngành sữa là thấp, nhưng có rất nhiều cơ hội chuyên về các ứng dụng trong sản phẩm chín, kiểm soát chất lượng, bảo tồn và di truyền cải tiến cho nền văn hóa quá trình lên men. 4.2 enzyme liên quan đến sản xuất sữa 4.2.1 enzym trong sữa bảo quản Khi sữa là một tiết tự nhiên, sinh lý sản xuất nó chứa nhiều enzyme kháng khuẩn với số lượng đủ cao để thể hữu ích cho sữa bảo quản. Tuy nhiên, tính khả dụng của chất thường là thấp. Do đó các lactoperoxidase (LPS) (EC 1.11.1.7) trong sữa nguyên đòi hỏi một nguồn ngoại sinh của hydrogen peroxide (Hz02) để tiêu diệt vi khuẩn. Ở nhiều nước, điều này không thể hợp pháp được gửi trực tiếp và hiệu ứng là ngắn ngủi. Xanthin oxidase (EC 1.1.3.22) (Bjorck và Claesson, 1979) và glucose oxidase (EC 1.1.3.4) (Bjorck và Rosen, 1976) đã được sử dụng để tạo ra H 2 0 tại chỗ tốc độ như vậy mà nó không tích lũy, như nó được sử dụng bởi các LPS như nó được sản xuất. Giết chết LPS Gram âm vi khuẩn bằng cách ức chế của D-Iactate hướng hấp thụ tan Hệ thống (luật và Johnson, 1981), và thử nghiệm tại viện quốc gia Nghiên cứu ở Dairying cho thấy rằng một điều trị ban đầu của sữa tươi ở 5° C với 0.1 U glucose oxidase/ml cộng với cách 0.3 mg của glucose/ml ngăn chặn các phép nhân của một dòng sản xuất lipase Pseudomonas fluorescens để số điện thoại đó, trong sữa không được điều trị, dẫn đến sự phát triển tiếp theo của axit béo rancidity trong pho mát Cheddar làm từ rằng sữa (bảng 4.1). Bjorck và Rosen (1976) tránh các bổ sung trực tiếp vào sữa bởi immobilising các G. A. Tucker et al. (chủ biên), enzym trong chế biến thực phẩm© Chapman & Hall 1995ENZYMES trong sản xuất sữa và pho mát 115 Bảng 4.1 bảo quản của sữa cho làm pho mát bằng cách sử dụng hệ thống lactoperoxidase Nguyên sữa * số lần (c.f.u./ml x 10) Cheddar pho mát (4 - tháng tuổi) Ngày 0 ngày 3 FFA có nghĩa là bị Ôi Sữa điều trị (jlmol/l0 g) được điểm (quy mô của 0-4) Không có 15 1400 248 2.6 Sữa + glucose + glucose oxidase 21 0.1 50 0,2 * Trước khi pasteurisation; dây pho mát sữa đã không tính FF A: miễn phí fatty axit (C 4 - CIS) glucose oxidase trên kính hạt và tạo ra các đường trong một lượng nhỏ từ đường lactose sữa bằng cách sử dụng bất p-hoá. Khi các hỗn hợp liên quan đến enzym thủy tinh hạt được đóng gói trong một cột, các hình thức hệ thống các cơ sở của một dòng chảy liên tục, lạnh-sterilisation đơn vị (hình 4.1). SỮA TƯƠI LẠNH IN '..... J. Glucose oxidase Lactoperoxidase + SCN-(trong sữa) OSCN-Diệt khuẩn hành động LẠNH 'BỘT' SỮA TƯƠI TRONG Con số 4.1 A dòng chảy liên tục, lạnh sterilisation đơn vị. 116 ENZYM TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Việc bảo tồn sữa trong nước đang phát triển trình bày một khác nhau vấn đề trong đó nhiệt độ môi trường xung quanh có xu hướng cao (25-3SOC), vắt sữa vệ sinh là người nghèo và lạnh là hiếm khi có sẵn. Hiđrô perôxít là một cho phép phụ gia trong những trường hợp nhưng khi được sử dụng như là chất bảo quản cho mỗi gia nhập, là yêu cầu tại 300-500 mg / tôi. Ở các nồng độ nó đã không cụ thể bất lợi ảnh hưởng oxy hóa vitamin và protein, mà ảnh hưởng của nó giá trị dinh dưỡng và sản xuất tài sản. Hai đánh giá (Bjorck, 1980; Korhonen, 1980) đã mô tả làm thế nào các LPS đã được khám phá trong các lĩnh vực thử nghiệm ở châu Phi do đó chỉ khoảng 10 ppm H 2 0 2 cần phải được thêm vào để ngăn chặn vi khuẩn nhân trong sữa ấm trong lưu trữ và vận chuyển. Điều này yêu cầu là đủ thấp mà peroxides rắn (ví dụ như kim loại kiềm peroxide) có thể được sử dụng mà không gây ra vấn đề sức khỏe, rất nhiều tạo điều kiện cho các xử lý và kiểm soát của hệ thống.

Kết quả (Việt) 2:

4 Enzym trong sữa và pho mát sản xuất
BA LUẬT và PW Goodenough
4.1 Giới thiệu
Việc sử dụng rõ ràng nhất của hành động enzyme trong ngành sữa là đông tụ
sữa của chymosin. Tuy nhiên, có rất nhiều ví dụ khác về sự tham gia của
các enzyme trong việc xác định chất lượng sữa và sản phẩm sữa đó, khi
vai trò của enzyme được hiểu đúng, có thể được sử dụng bởi ngành công nghiệp để
cải thiện lợi nhuận, chất lượng và an toàn sản xuất sữa, và sản phẩm
sản xuất. So với các ngành như thủy phân tinh bột, khối lượng
sử dụng enzyme trong ngành sữa là thấp, nhưng vẫn có rất nhiều cơ hội cho
các ứng dụng chuyên ngành trong quá trình chín của sản phẩm, kiểm soát chất lượng, bảo quản và
cải tiến di truyền để các nền văn hóa quá trình lên men.
4.2 Các enzyme liên quan đến sản xuất sữa
4.2.1 Các enzyme trong bảo quản sữa
như sữa là một, sản xuất tiết sinh lý tự nhiên nó có chứa nhiều
các enzym kháng khuẩn với số lượng đủ cao để có ích cho sữa
bảo quản. Tuy nhiên, tính khả dụng của các chất nền thường là thấp. Do đó,
lactoperoxidase (LPS) (EC 1.11.1.7) trong sữa nguyên liệu yêu cầu một nguồn ngoại sinh
của hydrogen peroxide (Hz02) để diệt vi khuẩn. Ở nhiều nước, điều này không thể
được thêm vào một cách hợp pháp trực tiếp và hiệu ứng là ngắn ngủi. Xanthine oxidase (EC
1.1.3.22) (Bjorck và Claesson, 1979) và glucose oxidase (EC 1.1.3.4) (Bjorck
và Rosen, 1976) đã được sử dụng để tạo ra H 2 0 tại chỗ với tốc độ như vậy mà nó
không tích tụ , vì nó được sử dụng bởi các LPS như nó được sản xuất. LPS giết chết
các vi khuẩn Gram âm do ức chế D-Iactate sự hấp thu chất tan khiển của họ
hệ thống (Luật và Johnson, 1981), và cuộc thử nghiệm tại Viện Quốc gia về
Nghiên cứu trong sản xuất sữa đã cho thấy rằng một trong những điều trị ban đầu của nguyên liệu sữa tại 5 ° C
với 0,1 U của glucose oxidase / ml và 0,3 mg / glucose ml ngăn chặn các
nhân của một chủng lipase sản xuất của Pseudomonas fluorescens để
con số đó, trong sữa không được điều trị, dẫn đến sự phát triển tiếp theo của các
axit béo bị ôi thiu trong pho mát Cheddar làm từ sữa (Bảng 4.1 ). Bjorck
và Rosen (1976) tránh được bổ sung trực tiếp vào sữa bởi immobilising các
GA Tucker et al. (eds.), enzyme trong chế biến thực phẩm
© Chapman & Hall 1995ENZYMES TRONG SỮA VÀ CHEESE SẢN XUẤT 115
Bảng 4.1 Bảo quản sữa cho pho mát làm bằng cách sử dụng hệ thống lactoperoxidase
sữa thô * đếm
(cfu / ml x 10) pho mát Cheddar (4 tháng cũ)
Ngày 0 Ngày 3 FFA Mean ôi
trị Milk (jlmol / l0 g) số (0-4 thang)
Không 15 1400 248 2.6
Sữa + đường
+ glucose oxidase 21 0,1 50 0,2
* Trước khi tiệt trùng Pasteur; sữa pho mát tiệt trùng đã không đếm FF A: các axit béo tự do (C 4 -CIS)
glucose oxidase trên hạt thủy tinh và tạo ra các đường với số lượng nhỏ
từ lactose sữa sử dụng cố định p-galactosidase. Khi hỗn hợp
enzyme liên quan đến hạt thủy tinh được đóng gói trong một cột, hệ thống hình thành
cơ sở của một đơn vị liên tục chảy, lạnh tiệt trùng (Hình 4.1).
COLD RAW SỮA
TRÊN
' ..... J. Glucose oxidase
Lactoperoxidase + SCN-
(trong sữa)
OSCN-
diệt khuẩn
hành động
COLD 'vô trùng'
RAW MILK
OUT
Hình 4.1 Một dòng chảy liên tục, đơn vị khử trùng lạnh. 116 enzym trong chế biến thực phẩm
Việc bảo quản sữa ở các nước phát triển lại là một khác nhau
vấn đề trong môi trường xung quanh rằng nhiệt độ có xu hướng cao (25 đến 3SOC), vắt sữa
vệ sinh nghèo nàn và lạnh là hiếm khi có sẵn. Hydrogen peroxide là một
chất phụ gia được phép trong những trường hợp này nhưng, khi được sử dụng như chất bảo quản cho mỗi gia nhập, được
yêu cầu tại 300-500 mg / I. Ở nồng độ đó có không đặc
hiệu ứng oxy hóa có hại trên các vitamin và protein, mà ảnh hưởng của nó
giá trị sản xuất và tính chất dinh dưỡng. Hai ý kiến (Bjorck, 1980;
Korhonen, 1980) đã mô tả cách các LPS đã được khám phá trong các thử nghiệm thực địa
ở châu Phi, chỉ có khoảng 10 ppm H 2 0 2 cần phải được bổ sung để ngăn chặn
nhân vi khuẩn trong sữa ấm quá trình bảo quản và vận chuyển. Điều này
yêu cầu là đủ thấp mà peroxit rắn (ví dụ như kim loại kiềm peroxide)
có thể được sử dụng mà không gây ra vấn đề sức khỏe, rất thuận lợi cho việc
xử lý và kiểm soát của hệ thống.