автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:ЛИПОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ КАЧЕСТВА СЫРА

л-тмч

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Для служебного пользования Экз.№ §

На правах рукописи УДК 637,3.051

ПАНОВ Владимир Петрович

Липолитическая активность молокосвертывающих препаратов и ее роль в формировании ^ качества сыра

Специальность 05.18.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук ■■

Ленинград — 1985

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте маслодельной и сыродельной промышленности НПО -»-Углич».

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

М. С. Уманский

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор П, Ф. Дьяченко; кандидат биологических наук, доцент К. К. Горбатова

Ведущее предприятие: Всесоюзный научно - исследова-

тельский институт молочной промышленности

Защита состоится « . 1985 г. в ^^ час.

на заседании специализированного Совета № 2 в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности {шифр К 063.02.02.).

Ваш отзыв па автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 191002, г. Ленинград, ул. Ломоносова 9, ЛТИХП, Ученому секретарю специализированного Совета № 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан ч.^.^. » 1985 г.

Ученый секретарь специализированного Сонета ЛГа 2 ¿¡л

кандидат технических наук, доцент ^^ ^^^ Н. Г. Алексеев

ОПЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Продовольственной программой СССР на период до 1990 году, одобренной майским 1982 года Пленумом ЦК КПСС, намечены меры по увеличению объема производства, улучшению ассортименту и повышению качества молочных продуктов. Предусмотрено к 1990 году увеличить выпуск сыров до 1 млн тонн в год.

Планируемый рост объема производству сыров неразрывно связан с наличием достаточного количества молокосвертываюшнх ферментных препаратов.

Сложившийся в последние годы в странах развитого сыроделия дефицит сычужного фермента телят выдвигает перед сыроделием задачу поиска сырьевых источников получения коагулирующих молоко ферментов—заменителей сычужного фермента телят.

Поступающие в настоящее время на мировой рынок молоко-свертывающие ферментные препараты—заменители сычужного фермента телят не всегда позволяют получать высококачественные сыры, что предопределяет необходимость совершенствования биохимических тестов оценки их пригодности для сыроделия н на этой основе осуществлять целенаправленный подбор ферментных комплексов.

К настоящему времени разработаны теоретические и практические основы определения пригодности препаратов для сыроделия. Из которых наиболее важными являются отношения свертывающей активности к протсолитнческой, специфичность протеолиза, характеристика сгустка, уровень отхода жира в сыворотку и др.

Вместе с тем все расширяющееся количество новых молокосвертываюшнх препаратов, рекомендуемых для сыроделия вызывает необходимость увеличения арсенала средств всесторонней оценки препаратов. Как показала практика сыроделия, вышеприведенные критерии оненкп пригодности молокосвертываюшнх препаратов являются необходимыми, но недостаточными.

В последние годы важное место в исследованиях занимают работы посвященные изучению ферментов, присутствующих в молокосвертываюшнх препаратах и их роли в формировании вкусовых достоинств сыров. Одним из таких ферментов является лнполити-чсский энзим (КФ 3.1.1,3.).

Рабочая гипотеза. Анализ литературных данных позволил выдвинуть рабочую гипотезу о возможности регулирования процесса липолнза в сырах путем подбора молокосвертываюшнх препаратов и их смесевых композиций но составу и свойствам сопутствующих липаз. При этом качественный и количественный состав свободных жирных кислот будет определять оргаиолептнческне свойства продукта.

Цель и задачи исследования. Целью [I а стоящей работы является повышение качества шрии дп^ута'Ж^'лированнл] состава и свойств липаз, сопутствуюших^ч^Г^с^И^тывакицнм ('ерментам.

I ЦН5 имени Н.И, Желеаном I Фонд яаучкый литературы

і

іуч^ій^(тратуры

Поставленная нель достигалась решением следующих задач:

— изучение физико-химических свойств лнполитических ферментов препаратов;

— установление специфичности липаз препаратов;

— выявление корреляционной зависимости между качеством сиров и показателями лнгюлнза;

— разработка критериальной системы оценки молокосвертьша-югннх препаратов для сыроделия но их л аполитическим свойствам;

— практическое внедрение критериальной системы оценки пригодности препаратов для сыроделия.

Научная новизна работы. Впервые разработана критериальная система оценки пригодности молокосвертывающих препаратов для сыроделия по их лшюлитнчсским свойствам (А.с. № 1040702 СССР),

Изучена лнпазная активность препаратов различного происхождения и ее зависимость от рН и температуры.

Исследована кинетика инактивации свертывающей и лнполити-ческой активностей у некоторых препаратов под действием температуры и ультрафиолетового облучения.

Установлена специфичность липаз молокосвертывакмцих препаратов.

Выявлена зависимость между показателями липолиза и качеством сыров.

Практическая ценность работы. На основании разработанной критериальной системы оценки пригодности молокосвертывающих препаратов для сыроделия предложен ферментный препарат ПФ-6 ВНИИМС состава: пепсин говяжий + пепсин куриный (50: 50 по свертывающей активности), в котором регламентируются содержание липаз и их специфичность.

Разработан проект соответствующей нормативно-технической документации.

Экономическая эффективность от внедрения препарата ПФ-6 ВНИИМС, не содержащего в своем составе дефицитного сычужного фермента телят, составит 48 руб. па 1 кг препарата.

Апробация работы. Результаты работы доложены на XXI Международном молочном конгрессе (Москва, 1982); на иаучно-практн-ческой конференции «Научно-технический прогресс—важнейший путь реализации Продовольственной программы» (Барнаул, 1983). Диссертация в целом доложена, обсуждена и одобрена на объединенном заседании секций Ученого совета ВНИИМС НПО «Углич» по вопросам сыроделия н физико-химической биологии и биотехнологии.

Публикации результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 3 печатных работах ив авторском свидетельстве на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из четырех основных разделов: введения, обзора литературы, экспериментальной части и выводов. Работа наложена на 64 стр. машинописного текста, содержит 23 таблицы, 15 рисунков, 3 приложения. Список использовании К литературы включает 132 источника,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы и направленно исследовании—изучение липаз молокосвертываюшнх препаратов и их роль и формировании оргаполептпчсских показателей сыров. Кратко изложены положения, определяющие новизну работы и положения, выносимые па заншту,—возможность регулирования ли-полпзом в созревающем сыре путем подбора молокосвертываюшнх препаратов по липолитпчеекпм свойствам и, как следствие, получение высококачественного продукта.

Согласно выбранному направлению исследований проведен анализ литературных данных, касающихся состава и свойств промышленных молокосвертываюшнх препаратов и качества сыров, а также данных о липазах и их роли во вкусообразованни сыров.

11а основе анализа литературы сформулированы цель и задачи исследований.

ОКЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Активная кислотность—на потенциометре рН-340.

2. Лппазпая активность препаратов—титрованием по методу Оо1е (19Г>В).

3. Свертывающая активность—по времени появления ллопьев после внесения водного раствора фермента.

4. Кинетика инактивации — по измерению остаточной активности ферментов (И. П. Верезин, Л. Л. Клесов, 1976).

Г), Свободные жирные кислоты—газохроматографическим методом (Г. Г>ерчфильд, Э. Сторрс, 1964).

6. Автоматическая обработка осуществлялась па программируемом калькуляторе «ТоК-31» с использованием стандартных програм м.

СОДЕРЖАНИЕ ЛИПАЗ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБРАЗЦАХ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ

С целью выявления эффективности липолнза в сырах под действием молокосвертывающих препаратов был определен уровень нх л и политической активности при рН 6,4 и температуре 37 "С (табл. 1).

^"ї**1 г'•і'- /

' Таблица 1

Липолнтнческая активность молокосвертывающнх препаратов на различных субстратах (нкат)

Ферментные'5 препараты О ЛИ В КО Ж) е М.1СЛ1 Синтетическая эмульсия юл очного жира СЛИЧАЛ

А, А)'1"' А;1™' А,

Сычужный фермент

телят 0,12 ±0,00 1,0 0,12±0,00 І.О 0,2 7± 0,0) 1,0

Пепсин говяжий 0,09 ±0,00 0,8 0,10 ±0,00 0,9 0.29 ±0,01 1.1

Пепсин свиной 0,13 + 0.01 1,1 0,08 ±0,01 0,7 0,41 ±0,01 1.5

Пепсин куриный 0,15 + 0,01 1.3 0,1 1 ±0,00 0,9 0,79 ±0,02 2,9

Пепсин утиный 0,02 ±0,00 0,2 0,23 ±0,01 1,9 0,29 ±0,01 Ы

Фромаза 0,05 ±0,00 0,4 0,08 ±0.01 0.7 0.24 ±0,01 0,9

Ренкнлаза 0.04 ±0,00 0,3 0,23 ±0,01 1,9 0,41 ±0,02 1,5

Ренниномиин 1,28 ±0,04 10,7 2,02 ±0,06 16,8 1,76±0,04 6,5

Мейго-реннет 0,12±0.00 1.0 0,16±0,01 1,3 0,27 ±0,01 1,0

Мукор 0,14±0,00 1.2 0,17± 0,02 1,4 0,29 + 0,01 1,1

Мезентерии 0,20 ±0,01 1,7 0,16±0,01 1,3 0,60 ±0,02 2,2

Кззоруссулнн 0,27 ±0,01 2.3 0,43 ±0,03 3,6 0,33 ±0,01 1,3

Поскольку сичужнші фермент телят является общепризнанным эталоном для свертывания молока в сыроделии, приведены не только уровни липазішн активности (Л), по н относительные значення активности (А0,"*)і где значення Л для сичужного фермента приняты за 1 единицу.

Активность липолнтических ферментов в молокосвертывающнх препаратах, полученных из желудков млекопитающих, лежит в небольшом интервале изменений: 0,09—0,13 нкат—на эмульсин оливкового масла; 0,08—0,14 нкзт — па синтетической эмульсии молочного жира и 0,27—0,41 нкат—при использовании в качестве субстрата сливок.

Установлено значительное колебание липолитической активио-сти у препаратов микробного синтеза. На эмульсии оливкового масла липолнтнческая активность микробных препаратов изменяется в интервале значений 0,04—1,28 нкат; на синтетической эмульсии молочного жира—0,08—2,02 нкат и на сливках в диапазоне 0,24—1,76 нкат.

Л и политическая активность препарата из железистых желудков кур на оливковом масле н на сливках выше, чем у препарата утиного пепсина соответственно в 7,5 н 2,7 раза, тогда как па синтетической эмульсии молочного жира активность липаз в препарате утиного пепсина выше в 2,1 раза, чем у куриного пепсина.

Липазы молокосвертывающнх препаратов животного происхождения с максимальной скоростью гидролизуют сливкн.

Подобными свойствами обладают большинство препаратов микробного происхождения. Исключение составляют препараты

* Препараты выраэнены по свертывающей активности

рёиннномшш из М, miohei и казоруссулнп — продуцент Russula decolorans, характеризующиеся большим сродством к синтетической эмульсии молочного жира.

Все л и полит» чес кие ферменты молокосвертываюших препаратов гидролизуют сливки со скоростью большей, чем оливковое масло.

Большинство липаз обладают предпочтительностью к гидролизу синтетической эмульсии молочного жира по сравнению с эмульсией оливковго масла. Только лнполшические ферменты а препаратах свиного и куриного пепсинов, а также мезентерии гидролизуют эмульсию оливкового масла предпочтительнее, чем синтетическую эмульсию молочного жира. Для липаз препаратов сычужного фермента телят и говяжьего пепсина скорости гидролиза данных эмульсий приблизительно равны.

Причина паблюдаемЕлх инверсии, на наш взгляд, объясняется структурными особенностями эмульсий. При ферментативном гидролизе сливок важная роль принадлежит протеолитическим ферментам молокосвертываюших препаратов, которые, гидролизуя белковые оболочки жировых шариков, в большей или меньшей степени облегчают подход липазы к субстрату на поверхности раздела фаз масло-вода, а следовательно, и протекания ферментативной реакции. С другой стороны подобные различия могут быть обусловлены специфичностью самих лшюлнтиче<у<нх ферментов.

С увеличением .возраста животных—допоров сычужного фермента происходят изменения в ферментном составе препарата. Так лнпазпая активность в сычужных препаратах нз J—2 месячных телят составляет 0,(4 нкат, нз 2—3 месячных телят—0,11 нкат, m 3—4 месячных телят—0,09 нкат, а нз 4—5 месячных—0,08 нкат.

Качественная градация сычужных препаратов по сортам связана с возрастом животных, нз желудков которых они были получены.

Снижение качества сычужных препаратов приводит к уменьшению в них л»политической активности (табл. 2).

^ Таблица 2

J1 »политическая актиность сычужных препаратов в зависимости от их сортности

Ферментные Прегьтмтм

показатели качества, сорти їсти

Липолитическая пктннность, ик,*іт

Сычужный фермент ЯГНЯТ Г.ичужниП фермент ЯГІГЯГ Сычужный фермент ягнят Сычужный фермент ягнят Сычужный фермент телят Сычужный фермент телят Сычужный фермент телят

ішсіііиі) І

II

III І

11 [][

0,16±0.0! 0,14 ±0,01 0.10±0.0) 0,07 ±0,00 0,13 + 0,00 0,11 ±0,01 0.08 ±0.01

Таким образом, лшіазная активность в сычужных препаратах может служить одним нз биохимических тестов оценки их качества.

ЗАВИСИМОСТЬ ЛИПОЛИТИЧЕСКОЯ АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ ОТ рН И ТЕМПЕРАТУРЫ

Изучение зависимостей ферментативных реакций от значений активной кислотности и температуры позволяют судить о строении активных центров ферментов.

Наличие максимума па кривой зависимости скорости липолнза от значений рН объясняется наличием не менее двух ионизирующихся групп, способных к диссоциации прогонов. В активных центрах всех изученных до настоящего времени ферментов обнаружены функциональные группы, способные присоединять или отщеплять протоны в области рН оптимальной для проявления ферментативной активности. Поэтому, естественно, что рН—эффекты используются для выявления каталитически важных ионогенпых групп фермента и выяснения способов их участия в общем механизме ферментативного катализа.

Учитывая, что технологический процесс производства сыра протекает при контролируемых условиях (рН и температура), изучалась зависимость скорости ферментативного гидролиза молочного жира липазами молокосвертывающих препаратов от данных параметров (табл.3).

в Таблица 3

Оптимумы действия липаз молокосвертывающих препаратов и их активность при рН и температуре характерных для процесса производства сыра

Ферментные препараты Оптимум рн Темне-рату рны :і оптимум, '"С Уровень ПК от макер еле ргын;шие мм >к;і гизнэстн, % ШЗЛЬК )1Г (МЗ^Є.ІЛННО сырп

рН температура 1>н темпе-рату ,>а

Сычужный фермент телят 7,6 40—45 45 78 41 17

Пепсин говяжий 8.2 40—45 60 62 43 11

Пепсин куриный 6,4 40 100 82 91 18

Пепсин свиной 7,С 40—45 90 78 62 17

Пепсин утиный 4.6 45 7 39 79 4

Фронаэа 5,2 50—55 73 38 100 2

Реннилаза 5,2 50—55 43 30 100 2

Ренниномнин 5.8 55 94 56 97 9

Мейто-реннег 6,4 45—50 100 72 85 7

Мукор 7.0 50 95 72 73 20

Мезентерии 4,6 и 7,0 40—50 79 67 93 16

Казоруссулин 5,5 45—50 62 65 100 15

Липолитические ферменты в препаратах животного происхож дения наиболее активны при рН 7,0—8,5, они относительно стабильны в кислой среде.

При технологических значеннях активной кислотности, используемой в сыроделии (рН ОИ—5,2) липазы сычужного фермента телят проявляют активность равную 40—45 % от максимальной активности. Для липаз препаратов говяжьего и свиного пепеннов данный показатель соответственно составляет 40—60 % и 60—90 %.

Л «политическая активность в препаратах сычужного фермента телят практически не зависит от изменения активной кислотности при производстве сыров, в то время как у препаратов пепеннов эта зависимость выражена в большей степени.

Липазы, сопутствующие препаратам из железистых желудков домашних птиц значительно отличаются от липаз препаратов из желудков млекопитающих, а также различаются и между собой.

Лішолнтгі'ческне ферменты, сопутствующие препарату куриного пепсина характеризуются «широким» рН—оптимумом, лежащим в интервале 6,0—7,0 который совпадает со значениями активной кислотности в технологии производства сыра.

Липазы, сопутствующие препарату утиного пепсина характеризуются «узким» рН—оптимумом, их активность енльно зависит от значений активной кислотности. Оптимум действия липаз лежит около рН 4,5.

Лнполптическне ферменты молокосвсртывающих препаратов из плесневого гриба А1. тісіїоі проявляют максимальную активность при значениях рН 5,0—6,0.

Молокосвертываюшие препараты из микроскопического плесневого гриба М. тіеііеі отличаются от препаратов, полученных нз желудков млекопитающих тем, что имеют в своем составе липазы, более интенсивно гпдролнзукшше жир при характерных для сыроделия значениях активной кислотности. рН—оптимум липаз М. шіеііеі совпадает с рН зреющего сыра.

Изученные липазы трех молокосвсртывающих препаратов, продуцируемых плесневым грибом М. інісіїсі, характеризуются очень близкими значениями рН—онтнмумов, что, по-видимому, является видовым признаком данного микроорганизма.

Близкими между собой значениями рН—оптимумов обладают и липолнтическне ферменты в препаратах нз плесневого гриба М. риэШиБ.

рН—оптимум липаз плесневых грибов М. риэШиэ находится в интервале рН 6,5—7.0, то есть приблизительно совпадает с величиной активной кислотности, используемой в сыроделии для свертывания молока и получения сгустка.

Липолнтическне ферменты, сопутствующие молокосвертываю-щнм протепназам из высшего гриба І^НБбиІа с1есо1огапэ характеризуются рН—оптимумом, лежащим около 5,5, то есть их оптимум рН совпадает со значениями активной кислотности в созревающем сыре.

Зависимость активности лнполнтнческнх ферментов от рН в бактериальном коагулянте молока мезентернне (Вас. тезегиегЕсиэ) характеризуется наличием двух максимумом рН 4,6 и рН 7,0).

Наличие двух максимумов на кривой "зависимости активности от рН, вероятно, связано с существованием в данном молокосвер-тывающем препарате двух различных липаз.

Приведенные сведения по влиянию активной кислотности ил скорость гидролиза жира позволяют судить о вкладе липолитнче-ского процесса на различных стадиях производства сыра.

Особенностью ферментативных реакций является также наличие колоколообразной зависимости скорости реакций от температуры в достаточно широком интервале, которая характеризуется «температурным оптимумом» реакции. Температура, при которой скорость ферментативной реакции достигает максимума, обычно определяется уравновешиванием двух основных влияний температуры —увеличение скорости с повышением те'мпературы (главным образом распада фермент-субстратного комплекса) и усиление термической инактивации фермента при достаточно высоких температурах.

В случае липолиуа, протекающего на границе раздела фаз жир —вода, как известно, температура может влиять н на агрегатное состояние жировой фазы.

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ

ПРЕПАРАТОВ

С целью выявления адекватности ферментного состава заменителя сычужного фермента телят эталонному препарату исследовали инактивацию ферментов под действием УФ—облучения (табл. 4),

Таблица 4

Инактивация свертывающей неполитической активности препаратов под действием УФ—облучения

Ферментные препараты

мин~|

Сычужный фермент телят 1,07 ■ І0-' (0.9Ш) "= 0

Казоруссулнн З.К2 • 10-а (0.05(5) С.Л7 • 10 ! <п,г>_4)

Фромаза 3,00 ■ Инг (0,913) =:0

Ренннлаэа «,30 . 10-» <0,!)МУ) ¡,30 . Цг^ (< 1,40.4)

Наиболее подвержена ультрафиолетовому облучению свертывающая активность сычужного фермента телят, для которого период полураспада составляет всего 6,3 мин. Молокоевертывающнн препарат ренннлаза терял половину активности при экспозиции — 83,5 мин.

Несмотря на то, что фромаза н реннилаза продуцируются из одного вида плесневого гриба, инактивация их свертывающих активностей под действием ультрафиолетового облучения существенно отличаются, что может свидетельствовать о некоторых раз-

лнчиях в активных центрах данных протеаз. Период полураспада фромаэы в 3,0 раза меньше, чем период полураспада ренннлазы.

Подобные различия могут служить причиной разной протеолн-тнческой специфичности препаратов.

Как н.в случае свертглвающей активности, препараты значительно отличаются друг от друга кинетическими параметрами инактивации сопутствующих липаз.

Не выявлена заметная ннактивання под действием ультрафиолетового облучения липолитических ферментов в препаратах сычужного фермента телят и во фромазе.

Наибольшую инактивацию демонстрируют липазы препарата ретжиномиин, период полураспада которых равен 53,3 минуты.

Липолитические ферменты препарата казоруссулнн характеризуются периодом полураспада—108,3 минуты.

Таким образом, инактивация свертывающей н лнполитнческой активностей под действием ультрафиолетового облучения может служить критерием адекватности препаратов эталонному препарату сычужного фермента телят. Как будет показано ниже, липазы в препаратах фромазы п сычужного фермента телят, практически не ипактнвнруюшнеся под действием ультрафиолетового облучения, имеют близкие по специфичности свойства.

СПЕЦИФИЧНОСТЬ ЛИПАЗ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ

ПРЕПАРАТОВ

При использовании в сыроделии молокосвертывзюшпх препаратов различного происхождения за счет определенной специфичности сопутствующих липаз в составе свободных жирных кислот молочного жира происходит некоторое их количественное перераспределение (табл. 5).

Таблица 5

Относительна» предпочтительность к гидролизу определенных сложноэфирных связей жирных кислот

Относительная I к о','.11'. л ь I и л ро л1,1 с lili э-fwi ¡'и: 11! ,).!' i

Ферментные препараты С l¡í;0 С 12:0 I С lü;0| С 1Н;0 С 18:0 |

С (4:0 С 16;0 | С 18;0 С 1Н; 1 : С 1M;L' 1 1 НСП.'К .

Сычужный фермент телят 1.7 1.3 1,3 1.0 0,4 0,8

Пепсин говяжий 1,3 1,1 1.2 1.0 0,8 1.0

Пепснн свиной 1.0 0.8 1.0 0,8 1,2 1,0

Пепсин куриный 1.9 1,3 1,1 1.3 2.3 1.3

Пепел н утккыП 1.0 0.8 0.7 1,3 3,1 1,3

Фромаза 1.9 1.4 1,4 1,3 0,8 1.2

Реннилаза 1.0 0,8 0,7 1,3 2.8 1,3

Ренниномини 1.1 0,9 0,9 1,4 3.G 1,6

Мейто.реяиет 1.1 0.8 0.7 1.5 6,0 1.5

Мукор 1.1 0.8 0,7 1,5 5.1 1.5

Мезентерии 1,1 1.0 1.1 1.2 1,3 1.5

Казоруссулнн 1,0 1.0 1,1 1,5 1.9 1,0

Наибольшей специфичностью к высокомолекулярным жирным кислотам обладают липолитические ферменты в препаратах: пепсин утиный, реннилаза, мейто-реннет и мукор. Данные препараты Скапливают в реакционной среде стеариновую кислоту со скоростью й 1,4 раза большей, чем лауриновую кислоту.

Липолитнчекие ферменты препаратов: фромаза, сычужный фермент телят, пепсин говяжий и пепсин куриный характеризуются большим сродством к гидролизу сложноэфирной связи образованной лаурнновой кислотой, чем связей стеариновой кислоты.

Пепсин свиной мезентерии и казоруссулин содержат липазы, предпочтительность к гидролизу эфирных связей с различной длиной углеродной цепи кислот у которых практически отсутствует.

Только липазы препарата сычужного фермента телят имеют выраженную тенденцию к накоплению ненасыщенных жирных кислот.

Липазы, сопутствующие препаратам говяжьего и свиного пепсинов освобождают насыщенные п ненасыщенные кислоты с одинаковой скоростью.

Липолитические ферменты в других молокосвертывающих препаратах со скоростью в 1,2—1,6 раза большей накапливают насыщенные жирные кислоты по сравнению с ненасыщенными.

Липазы препарата свиного пепсина обнаруживают предпочтительность к гидролизу сложноэфирной связи, образованной олеиновой кислотой, которая на 25 % гидролизовалась эффективнее, чем связь, образованная насыщенной стеариновой кислотой. Этот факт, по-видимому, сязан с тем, что олеиновая кислота является одной из основных кислот в резервном жире свиньи.

Одинаковую скорость гидролиза связей стеариновой и олеиновой кислот демонстрируют липолитические ферменты сычужного порошка и говяжьего пепсина.

Молокосвертывающие препараты микробного синтеза и препараты, из железистых желудков домашних птиц содержат в своем составе липазы, предпочтительно отщепляющие стеариновую кислоту. Скорость гидролиза сложноэфирной связи, образованной стеариновой кислотой для них 20—50 % выше, чем скорость гидролиза связи, образованной олеиновой кислотой.

Большие различия в предпочтительности гидролиза выявлены у сложноэфирной связи, образованной линолевой кислотой, которая накапливается под действием липазы, сопутствующей препарату сычужного фермента телят со скоростью в 2.5 раза большей, чем насыщенная стеариновая кислота.

Некоторое сродство к накоплению линолевой кислоты имеют липазы в препаратах говяжьего пепсина, н фромазы, гидролизую-щне ее со скоростью на 25 % большей, чем стеариновую кислоту.

Липазы других препаратов предпочтительно отщепляют стеариновую кислоту, причем максимальным сродством к ней характеризуются липолитические ферменты плесневых грибов, накапливаю-

щпе в реакционной среде стеариновую кислоту со скоростью в 5—6 раз большей, чем линолевуго кислоту.

РАЗРАБОТКА КРИТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ПРИГОДНОСТИ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ

ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ

Для выявления корреляционной зависимости между показателями лнполиза и качеством сыра проводились выработки костромского сыра с различными молокосвертывающнми препаратами. Предложены коэффициенты липолнза, учитывающие специфичность ,итаз молокосвертываюших препаратов и их активность (табл. 6).

Таблица 6

Зависимость органолелтической оценки сыров от коэффициентов лнполиза ферментными препаратами

Ферментные лрепгф.чты

Коэффициенты ЛИГИ'Л идя

,, С)М. Г нас. к,+к.

-- К—-

С4;«1 I ненас. 2

(Сд-К-АГ

Качество сыра. Лалл

Сычужный фермент телят 1,0 1,0 1,0 1,0 90,1±0,8

Пепсин кур и » ы й

+ пепсин свиной (1 : 1 0,75 1,5 1,13 2,5 89,3 ±1,3

Пепсин говяжий

+ пепсин свиной (| ; 1) 0,9 1,3 1,1 1,45 90,8±0,8

ГГепенн куриный

-I- пепсин гознжнн {1 : I) 0,75 1,5 1,13 2,25 88,8±0,8

Пепсин СЕНчой

+ мезентерии (2:1) 3,5 1,5 2,5 5,0 86,5± 1,5

Пепсин свиной

-+■мезеитерин (I : !) 4,75 1,6 . 3,2 6,65 82,0±1,0

где: К|— относительный коэффициент жирнокислотиой специфичности по длине углеродной цепи кислот, учитывающий относительную предпочтительность накопления стеариновой кислоты по сравнению с масляной кислотой Кг— относительный коэффициент жирнокислотной специфичности по степени насыщенности кислот, учитывающий относительную предпочтительность гидролиза связей насыщенных кислот, по сравнению со связями ненасыщенных кислот

К — относительный коэффициент специфичности, учитывающий жирнокислотную специфичность как по длине углеродной цепи, так и по степени насыщенности кислот, и численно равный полусумме коэффициентов липолиза К. П К2

Кл— относительный коэффициент липолиза, вычисленный по формуле:

Кл - К -

Аппроксимации зависимостей обшей балльной органолептичс-ской оценки сыров от вышеприведенных коэффициентов линейными уравнениями дают следующие закономерности:

П = 91.3 - 1,8 К, (И-- 0,942);

Б = 101,1 — 9,4 К2 № = — 0,635);

= 93,5—3,4 К (I? = — 0,956);

Б = 91.1—0,8 Кл (Я = — 0,972)

Коэффициенты лнполиза молокосвертывающнми препаратами могут служить критериями адекватности заменителей сычужного фермента телят эталонному препарату (табл. 7).

Таблица 7

Коэффициенты лнполиза под действием молокосвертывающих

препаратов

К, К™ к к,

Сычужный фермент тслит 1,0 1,0 1,0 1,0

Пепсин говяжий 0,9 1,3 1,1 1,2

Пепсин свиной 0,9 1,3 1,1 1,7

Полсин куриный 0,6 1.7 1,15 3,3

Пепсин утиный 1,0 1,7 1,35 1,5

Фромаза 0,9 1,5 1,2^ 1,1

Рейн нл аза 2,3 1,7 2,0' 3,0

Ренниномшш 2,1 2,2 2,15 14,0

Мейто-ренист 6.8 1,9 4,35 4,35

•Мукор 10,1 1,9 6,0 6,6

Мезсн терпи 8,6 1,9 5.25 11,6

Казоруссу.-мш 4,9 2,2 3,55 4,6

Коэффициент К.„ учитывающий уровень липазнон активности и ее специфичность, п обладающий наибольшей корреляцией с органолептикой, является критерием в оценке липолитических свойств препаратов. Все препараты—заменители сычужного фермента телят имеют значение Кд больше, чем эталонный препарат. Наибольший коэффициент К,, = 14,0 у препарата ренниномшш. Для снижения отрицательного воздействия липазы данного препарата на качество сыра необходимо уменьшить ее активность в 14 раз.

Другим путем регулирования лнполиза в сыре является создание смесевых композиций препаратов.

Расчет значений коэффициентов лнполиза для бинарного препарата с учетом аддитивности нх свойств проводится по формуле:

100 Кл - К.„ ■ X -¡- Кл, • (100 — X)

где К, — коэффициент лнполиза бинарного препарата

X — процентное содержание в смеси молокосвертывающего препарата с коэффициентом Кд) (100 — X) — процентное содержание в смеси препарата с коэффициентом Кл2

И

ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ КРИТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ПРИГОДНОСТИ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ СЫРОДЕЛИЯ

На основании полученного авторского свидетельства па изобретение разработана и утверждена методика оценки пригодности мо-локосвертывающих препаратов для сыроделия по их липолнтиче-скнм свойствам.

Проведенные исследования липолитических свойств фермент-пых препаратов наглядно демонстрируют, что по активности и специфичности действия на молочный жир наиболее адекватны сычужному ферменту телят препараты пепсинов.

В этой связи был разработан проект нормативно-технической документации на молокосвертывающий препарат состава: пепсин говяжий + пепснп куримый (50:50 по свертывающей активности),\ и котором регламентированы уровень лнполитической активности и жпрпокислотная специфичность

Экономическая эффективность от использования ферментного препарата составит 48 рублей на I кг препарата, или 1,44 млн. рублей на планируемый к 1985 году объем производства препарата.

ВЫВОДЫ

1. Установлен уровень содержания липаз в промышленных образцах молокосвертывающих препаратов. Результаты исследований лнполитической активности препаратов сычужного фермента телят в зависимости от их возраста могут служить в качестве одного из биохимических тестов оценки качества сычужных препаратов. Выявлено, что по уровню содержания липаз ферментный препарат ВНИИ\1С соответствует ферментному препарату, полученному из 2—3 месячных телят пли сычужному препарату ягнят и телят второго сорта.

2. Изучено влияние рН н температуры на активность липаз молокосвертывающих препаратов, что позволяет судить о величине лииолиза в сыроделии. Установлены оптимумы действия сопутствующих липолитических ферментов. Показана большая термостабильность ферментов микробного синтеза. 4

3. Получены данные по кинетике инактивации свертывающей и лнполитической активностей препаратов под действием УФ—облучения и температуры, которые позволяют судить об адекватности активных центров молекул ферментов—заменителей эталонному препарату сычужного фермента телят.

4. Выявлена специфичность сопутствующей лнполитической активности в молокосвертывающих препаратах. Липазы препаратов животного происхождения преимущественно гидролизуют сложно-эфирные связи, образованные кислотами с длиной углеродной цепи Ю—12, Липазы микробного происхождения, кроме липазы препарата фромаза, преимущественно отщепляют из молочного жира ки-

слоты с числом атомов углерода 16—18. Установлена уникальная специфичность липаз препарата сычужного фермента телят к лпно-левой кислоте.

5. Определены количественные параметры липолнза молоко-свертывающими препаратами. Установлены коэффициенты специфичности липаз.

6. Выявлена корреляционная зависимость между коэффициентами липолиза под действием молокосвертывающнх препаратов и качеством сыра. Приведены уравнения регрессии.

7. На основе выявленной корреляционной зависимости разработана критериальная система оценки пригодности препаратов для сыроделия по их лнполитпческнм свойствам. Молокосвертывающнс препараты должны содержать липолнтнчсскне ферменты, которые характеризуются значениями коэффициента К<1,35 и коэффициента Кл<2,60.

. 8. Разработан проект нормативно-технической документации на 'ферментный препарат представляющий собой днухкомпонентпую композиционную смесь говяжьего и куриного пепсинов (50:50 по свертывающей активности), в котором регламентированы уровень липазной активности п ее специфичность. Экономический эффект от внедрення препарата составляет 48 руб на 1 кг препарата.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Атрамснтова В. Г.т Уманский М. С., Панов В. П. Жирнокис-лотный состав как показатель технологических свойств молока и молочного жира.—Молочная промышленность, 1981, Кэ 1, с. 23—25.

2. А.с. 1040702 (СССР) Способ оценки пригодности молокосвер-тывающего препарата. (М. С. Уманский, В. П. Панов, И. П. Вузов, Н. С. Новгородова).—с грифом «Публикация изобретений в открытой печати запрещена».

3. Панов В. П., Уманский М. С., Вузов И. П. Некоторые свойства липаз молокосвертывающнх ферментов.—В ни: ХХТ Международный молочный конгресс. Краткие сообщения.—М., 1982, т. I, кн. 2, с. 380.

4. Уманский М. С,, Панов И. П., Вузов И. П, Инактивация свертывающей и липолитическии активностей в молокосвертывающнх препаратах различного происхождения под действием ультрафиолетового облучения.—В кн: Научно-технический прогресс—важнейший путь реализации Продовольственной программы. Научно-практическая конференция к 25-летию Алтайского филиала ВНИИМС,—Барнаул: 1983, с. 178—183.

Подписано к печати 2.04,85. Формат 60x90 1/16 Объем 1 п. л. Тираж 100 экз. Заказ I

Типография НПО «Углич» Углич, Ярославской области, Красноармейский бульвар, 19