Enzymes utilisées dans l'industrie laitière

Dans le domaine de la biotechnologie , il existe de nombreuses applications industrielles qui aboutissent à des produits biotechnologiques que nous utilisons tous les jours à la maison. Certaines d'entre elles sont des applications en sciences de l'alimentation qui utilisent des enzymes pour produire ou améliorer la qualité de différents aliments. Dans l'industrie laitière, certaines enzymes sont nécessaires pour la production de fromages, de yaourts et d'autres produits laitiers, tandis que d'autres sont utilisées de manière plus spécialisée pour améliorer la texture ou la saveur.

Cinq des types d'enzymes les plus courants et leur rôle dans l'industrie laitière sont décrits ci-dessous.

Présure

Le lait contient des protéines, en particulier des caséines, qui conservent leur forme liquide. Les protéases sont des enzymes qui sont ajoutées au lait pendant la production du fromage, pour hydrolyser les caséines, en particulier la caséine kappa, qui stabilise la formation de micelles empêchant la coagulation. La présure et la rennine sont des termes généraux pour toute enzyme utilisée pour coaguler le lait. Techniquement, la présure est aussi le terme pour la doublure du quatrième estomac d'un veau.

L'enzyme la plus commune isolée de la présure est la chymosine. La chymosine peut également provenir de plusieurs autres sources animales, microbiennes ou végétales, mais la chymosine microbienne indigène (provenant de champignons ou de bactéries) est inefficace pour la fabrication de cheddar et d'autres fromages à pâte dure.

Des quantités limitées de présure de veau ont favorisé le génie génétique de la chymosine microbienne en clonant des gènes de prochymosine de veau dans des bactéries.

La chymosine transgénique peut être impliquée dans la production de jusqu'à 70% de produits fromagers. Alors que l'utilisation d'enzymes bioengineered épargne la vie des veaux, il présente des questions d'éthique pour ceux qui s'opposent à manger des nourritures préparées avec des GEMs.

D'autres protéases

Le lait contient un certain nombre de types différents de protéines, en plus des caséines.

Le lait de vache contient également des protéines de lactosérum telles que la lactalbumine et la lactoglobuline. La dénaturation de ces protéines de lactosérum, en utilisant des protéases, donne un produit de yaourt plus crémeux. La destruction des protéines de lactosérum est également essentielle pour la production de fromage.

Pendant la production de fromages à pâte molle, le lactosérum est séparé du lait après le caillage et peut être vendu comme complément nutritif pour la musculation, la perte de poids et l'abaissement de la pression artérielle, entre autres choses. Il y a même eu des rapports de lactosérum alimentaire pour des thérapies anticancéreuses, et ayant un rôle dans l'induction de la production d'insuline pour les personnes atteintes de diabète de type 2. Les protéases sont utilisées pour produire une protéine de lactosérum hydrolysée, qui est une protéine de lactosérum décomposée en séquences polypeptidiques plus courtes. Le lactosérum hydrolysé est moins susceptible de provoquer des réactions allergiques et est utilisé pour préparer des suppléments pour les préparations pour nourrissons et les usages médicaux.

Lactase

La lactase est une enzyme glycoside hydrolase qui coupe le lactose en ses sucres constitutifs, le galactose et le glucose. Sans une production suffisante d'enzyme lactase dans l'intestin grêle, l'homme devient intolérant au lactose, ce qui entraîne une gêne (crampes, gaz et diarrhée) dans le tube digestif lors de l'ingestion de produits laitiers. La lactase est utilisée dans le commerce pour préparer des produits sans lactose, en particulier du lait, pour de tels individus.

Il est également utilisé dans la préparation de la crème glacée, pour faire un produit plus crémeux et plus sucré. La lactase est généralement préparée à partir de Kluyveromyces sp. de levure et d' Aspergillus sp. de champignons.

Catalase

L'enzyme Catalase a trouvé une utilisation limitée dans un domaine particulier de la production de fromage. Le peroxyde d'hydrogène est un oxydant puissant et toxique pour les cellules. Il est utilisé à la place de la pasteurisation , lors de la fabrication de certains fromages comme le suisse, afin de préserver les enzymes du lait naturel bénéfiques pour le produit final et le développement des arômes du fromage.

Ces enzymes seraient détruites par la chaleur élevée de la pasteurisation. Cependant, les résidus de peroxyde d'hydrogène dans le lait vont inhiber les cultures bactériennes nécessaires à la production de fromage, de sorte que toutes les traces doivent être éliminées. Les enzymes catalases sont typiquement obtenues à partir de foies bovins ou de sources microbiennes et sont ajoutées pour convertir le peroxyde d'hydrogène en eau et en oxygène moléculaire.

Lipases

Les lipases sont utilisées pour décomposer les matières grasses du lait et donner des saveurs caractéristiques aux fromages. Les fromages à saveur plus forte, par exemple, le fromage italien, Romano, sont préparés en utilisant des lipases. La saveur provient des acides gras libres produits lors de l'hydrolyse des graisses du lait. Les lipases animales sont obtenues à partir de chevreau, de veau et d'agneau, tandis que la lipase microbienne est obtenue par fermentation avec l'espèce fongique Mucor meihei .

Bien que les lipases microbiennes soient disponibles pour la fabrication du fromage, elles sont moins spécifiques quant aux matières grasses qu'elles hydrolysent, tandis que les enzymes animales sont plus partielles que les graisses courtes et de longueur moyenne. L'hydrolyse des graisses plus courtes est préférée car elle conduit au goût souhaitable de nombreux fromages. L'hydrolyse des acides gras à chaîne plus longue peut entraîner une saveur ou pas du tout de saveur.