Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Enzymer i mejeriindustrin har stor betydelse under tillverkning av mejeriprodukter. Proteaser, en typ av enzym, hydrolyserar mjölkproteiner och kan bidra till positiva såväl som negativa effekter i mjölkråvara och slutprodukt.
Proteaser kan ha olika verkan beroende på om de har ett endogent eller exogent ursprung. Endogena proteaser som plasmin och cathepsin D finns naturligt i mjölk. Dessa proteaser tas upp från blodet till juvret och vidare in i mjölken alternativt via läckage hos somatiska celler. Ett tredje proteas, kymosin, tillsätts däremot aktivt under osttillvekrning men förekommer ursprungligen naturligt i magen hos kalvar. Kymosin är alltså inte endogent i mjölken, däremot är det endogent hos en kalv och kommer i denna litteraturstudie därmed anses som ett endogent proteas. Endogena proteaser kan ha negativ verkan i mjölk med minskad avkastning, bismak eller sämre slutprodukt som resultat. De kan även bidra med positiva effekter i form av snabbare ostmognad, bättre textur och mer intensiva smaker.
Exogena proteaser utsöndras av bakterier som kontaminerar mjölk via exempelvis dålig hygienpraxis under mjölkhanteringsrutiner. Psykotrofa bakterier så som Pseudomonas spp. samt Bacillus spp. kan bilda värmetåliga proteaser respektive sporer som båda överlever värmebehandling. Sporer kan i sin tur orsaka återkontaminering i mejeriprodukter. Enzymer utsöndrade av dessa bakterier kan orsaka bittra och härskna smaker, missfärgningar och gelbildning. Trots detta har proteaser med exogent ursprung även visat sig att ha positiva effekter då restprodukter från proteolysen, i form av aminosyror, kan vara gynnsamma för önskade bakterier som mjölksyrabakterier.
Ökad användning och kunskap om proteaser kan bidra till större produktutbyte för mejeriindustrier. Det kan även leda till ökad kvalitet och längre hållbarhet av slutprodukter. Det möjliggör ett minskat matsvinn vilket vidare resulterar i miljömässiga och ekonomiska vinster.

Enzymes in the dairy industry are of great importance during manufacture of dairy products. Proteases are enzymes that can hydrolyze milk proteins and thereby contribute both to positive and negative effects in a final product.
Proteases can have different effects, depending on if they are of endogenous or exogenous origin. Proteases of endogenous origin, such as plasmin and cathepsin D occur naturally in milk and enter the milk through blood or somatic cells. However, the third protease, chymosin, is added to the milk during cheese manufacture. This protease does not occour naturally in milk, but is originally located in the stomach of calves. Hence, chymosin will in this literature research count as an endogenous protease. Endogenous proteases can have negative effects on milk which results in lower yield, off-flavors or lower quality of the end product. However, they can also contribute with positive effects, resulting in faster cheese ripening, better texture and more intense flavors.
Proteases with exogenous origin are secreted from microorganisms that contaminate milk due to e.g. bad hygiene practice during milk handling. Psychotropic microorganisms such as Pseudomonas spp. can produce heat resistant proteases while Bacillus spp. can produce heat resistant spores. These proteases and spores can survive heat treatment during dairy manufacture. Furthermore, spores can recontaminate both milk and dairy products. Enzymes secreted from these microorganisms can cause bitter and rancid off-flavors, surface taints and gel formation. However, proteases with exogenous origin have also shown some positive effects since amino acids obtained from proteolysis might favor the growth of wanted lactic acid bacteria.
By increasing the knowledge about the use of proteases, the dairy industry can be more efficient and produce high quality products with prolonged shelf-life. Consequently, this can result in financial profits as well as contribute to a better environment through reduced food waste.