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凝乳酶
凝乳酶是一種最早在未斷奶的小牛胃中發(fā)現(xiàn)的天門冬氨酸蛋白酶,可專一地切割乳中κ-酪蛋白的Phe105-Met106之間的肽鍵，破壞酪蛋白膠束使牛奶凝結(jié)，凝乳酶的凝乳能力及蛋白水解能力使其成為干酪生產(chǎn)中形成質(zhì)構(gòu)和特殊風(fēng)味的關(guān)鍵性酶，被廣泛地應(yīng)用于奶酪和酸奶的制作。
- 中文名：凝乳酶
- 外文名：chymosin
- 也 稱：rennin
- 種 類：蛋白酶
- 自然存在：哺乳動(dòng)物胃液
- 功 能：生產(chǎn)干酪
簡(jiǎn)介
哺乳動(dòng)物胃液中有凝乳酶，能使乳中蛋白質(zhì)凝聚成乳酪，乳酪易為各種蛋白質(zhì)酶所消化。凝乳酶只是提高酶的效率，實(shí)際不算作酶。哺乳類以外的動(dòng)物因?yàn)椴皇橙椋院苌俅嬖谀槊浮?/div>
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凝乳酶是生產(chǎn)干酪不可缺少的制劑，其產(chǎn)值占整個(gè)酶制劑總產(chǎn)值的15.5%。主要來(lái)源是未斷奶小牛胃粘膜。
來(lái)源
動(dòng)物源凝乳酶：凝乳酶最早來(lái)源于小牛的第四胃黏膜，隨后在其他動(dòng)物的胃中提取了凝乳酶。但是由于動(dòng)物來(lái)源的凝乳酶來(lái)源不穩(wěn)定，同時(shí)出于對(duì)種族、信仰等方面的考慮，研究者已將研究方向轉(zhuǎn)為微生物和植物來(lái)源的凝乳酶。
植物源凝乳酶：許多植物中含有能使乳凝固的蛋白酶來(lái)源非常廣泛。目前研究較多的有如下幾種，包括木瓜蛋白酶、無(wú)花果蛋白酶、菠蘿蛋白酶、生姜蛋白酶、合歡蛋白酶、朝鮮薊蛋白酶等。
微生物源凝乳酶：微生物因其具有生長(zhǎng)周期短，產(chǎn)量高，受時(shí)間、空間限制小，生產(chǎn)成本低，提取方便，經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，是目前凝乳酶來(lái)源最有前途的發(fā)展方向。目前已發(fā)現(xiàn)有40余種微生物可生產(chǎn)一定活力的凝乳酶，主要是真菌、放線菌、細(xì)菌等 。
性質(zhì)
凝乳酶的溶解度受pH值、溫度和溶液離子強(qiáng)度影響。可溶于pH值為5.5，濃度為1mol/L的NaCl溶液，晶體結(jié)構(gòu)的凝乳酶在25℃比較穩(wěn)定，且溶解度隨離子強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)。凝乳酶的等電點(diǎn)為pH值為4.5，在pH值為5.3~6.3最穩(wěn)定，但pH值為3~4時(shí)會(huì)因自身降解而活性降低。堿性條件下會(huì)發(fā)生不可逆的構(gòu)象變化而使活性降低。
種類
凝乳酶有三種狀態(tài)：液態(tài)、粉狀和片劑。傳統(tǒng)上利用牛犢第四胃的皺胃酶提取制作凝乳酶，隨著凝乳酶研究的進(jìn)展，其來(lái)源在不斷擴(kuò)大，現(xiàn)今分類包括三類：動(dòng)物性凝乳酶，來(lái)源于牛胃、豬胃和羊胃；植物性凝乳酶，來(lái)源于無(wú)花果樹(shù)液和菠蘿果實(shí)；微生物凝乳酶，來(lái)源于霉菌和酵母菌。丹麥干酪生產(chǎn)中來(lái)源霉菌的凝乳酶得到廣泛應(yīng)用 。
凝乳機(jī)理
凝乳酶的凝乳作用分為兩個(gè)步驟：第一步是酶專一性的水解乳中κ-酪蛋白多肽鏈的Phe105-Met106之間的肽鍵，形成穩(wěn)定副κ-酪蛋白及親水性糖巨肽；第二步是當(dāng)總的κ-酪蛋白被水解掉約80%時(shí)，在鈣離子存在下通過(guò)在酪蛋白膠粒間形成的化學(xué)鍵形成凝塊或凝固的乳。這是由于κ-酪蛋白分子位于酪蛋白膠束表面，亞基之間以疏水鍵和膠體磷酸鈣相互作用的方式連接在一起。
作用
促使原奶凝結(jié)，為排出乳清提供條件。
活力
指1毫升凝乳酶溶液或1克干粉在35℃條件下，40分鐘內(nèi)能凝結(jié)原奶的毫升數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)液態(tài)凝乳酶的活力通常是1.2-1.5萬(wàn)，粉狀凝乳酶是前者10倍，為12-15萬(wàn)。
影響因素
（1）PH：在酸性環(huán)境中凝乳酶活力最強(qiáng)，原奶酸度的任何微小變化均能顯著影響凝乳酶的活力。凝乳酶活力大部分來(lái)源于其中的胰蛋白酶，小部分來(lái)源于牛胃蛋白酶（不過(guò)豬凝乳酶中的有效成分是豬胃蛋白酶）。胰蛋白酶的最適PH為5.4，而胃蛋白酶的最適PH低于胰蛋白酶。
（2）溫度：凝乳酶的最適溫度是42℃。（到55-60℃，酶本身受到破壞）因?yàn)槿闇孛黠@影響凝結(jié)速度。乳溫30℃時(shí)原奶凝結(jié)時(shí)間是42℃的2-3倍。不過(guò)實(shí)際干酪生產(chǎn)中乳溫通常保持在30-33℃，一是考慮到乳酸菌的最適溫度（比如鏈球菌屬的最適溫度在30℃左右，最高不能超過(guò)40℃）；二是較高乳溫下凝塊硬化速度太快，以至隨后的切割比較困難。
（3）Ca2+濃度：只有原奶中存在自由鈣離子時(shí)，被凝乳酶轉(zhuǎn)化的酪蛋白才能凝結(jié)。因此鈣離子濃度將會(huì)影響凝乳時(shí)間、凝塊硬度和乳清排出。
凝結(jié)過(guò)程
原奶中酪蛋白有三種：αs-酪蛋白、β-酪蛋白和К-酪蛋白，前兩者易受Ca+2影響形成沉淀，而后者不僅穩(wěn)定，而且還具有抑制前者沉淀的作用。凝乳酶使原奶凝固分為兩個(gè)階段：首先將К-酪蛋白分解為副К-酪蛋白；其次副К-酪蛋白及αs-酪蛋白和β-酪蛋白在Ca+2作用下沉淀。
添加量
通常用量是100kg原奶添加20-40毫升凝乳酶溶液。凝乳時(shí)間與凝乳酶用量成反比，用量翻倍，則凝乳時(shí)間減半。
乳清的排出不受凝乳酶用量的影響，實(shí)驗(yàn)表明凝乳酶的用量與24小時(shí)后干酪的含水量及PH質(zhì)無(wú)關(guān)。不過(guò)用量影響干酪的成熟，用量大，則成熟期間蛋白質(zhì)的分解會(huì)加快；同時(shí)由于凝乳酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生苦味肽，因此用量大也會(huì)增加干酪的苦味。
凝乳強(qiáng)度的測(cè)定采用 Arima 法，取 5ml ， 100g/L 的脫脂乳，在 35 ℃<br> <br>下保溫 5 min ，加入 0.5ml ， lg/ L 的木瓜凝乳酶溶液，快速混合均勻，準(zhǔn)確測(cè)定從加入酶液到凝固的時(shí)間 T(s) ，把 40min 凝固 1ml， 100g/ L 的脫脂乳的酶量定義為一個(gè)索氏單位。<br> 凝乳強(qiáng)度= (2400/T) ╳(5/0.5)╳ D(稀釋倍數(shù))免責(zé)聲明：本資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，如果侵犯了你的版權(quán)或其他權(quán)利，請(qǐng)通知我及時(shí)刪除。
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