استارتر کالچر در تولید پنیر
پنیر
پنیر، نوعی محصول لبنی حاصل از طریق تغییرات شیمیایی در پروتئین کازئین شیر است؛ به غیر از کازئین، بخشی از آب پنیر، چربی و سایر مواد مغذی در دلمه پنیر وجود دارند. مصرف پنیر از 7000 سال پیش از میلاد قدمت دارد. استارترهایی که در صنعت پنیر به کار می‌روند از لاکتوکوکس، لوکونوستوک، لاکتوباسیلوس ترموفیلوس و استرپتوکوک ترموفیلوس تشکیل شده‌اند که نقش تولید اسید را دارند. پنیر در سراسر جهان تولید به روش‌های صنعتی یا سنتی تولید می‌شود و بیش از دو هزار نوع مختلف دارد. با این وجود، علی رغم این تنوع بسیار، مراحل اصلی مورد نیاز در فرآوری هر پنیر اساسا یکسان است و بسیاری از آنها شباهت زیادی به هم دارند و تفاوت آنها بیشتر در
- نحوه انعقاد
- درجه نرمی و سفتی
- نحوه رسیدن
- رصد چربی
- درصد رطوبت
- حفره دار بودن بافت
- داشتن پوشش خارجی
- رنگ
- قابلیت پخش شدن روی سطحپ
و مانند اینها می‌باشد که با اسامی مختلفی مانند: چدار، کاتیج، امنتال، راکفورت، کاممبرت، ادام، گودا، پارمسان، بری، پروسس و غیره به بازار عرضه می‌شوند.
استارترکالچر پنیر
استارتر کالچرهای پنیر عمدتاً از باکتری‌های اسید لاکتیک تشکیل شده‌اند، اگرچه سایر باکتری‌ها و مخمرها نیز ممکن است درگیر باشند. در تولید پنیر، نقش اولیه استارتر کالچر، تولید اسید لاکتیک از لاکتوز با سرعت قابل پیش بینی و کنترل شده است. این کاهش در pH است که بر تعدادی از جنبه های فرآیند تولید پنیر و در نهایت ترکیب و کیفیت پنیر تأثیر می‌گذارد. تاثیر pH بر بافت پنیر اسید به تنهایی می‌تواند منجر به انعقاد کازئین‌های شیر برای تشکیل دلمه شود، اما برای اکثر انواع پنیر از یک آنزیم پروتئولیتیک (مایه پنیر یا به عبارت کلی‌تر منعقد کننده) برای ایجاد دلمه استفاده می‌شود. در مرحله تولید پنیر، کاهش pH به طور مستقیم بر فعالیت پروتئولیتیک پروتئیناز شیر تأثیر می‌گذارد. در نقطه جدا شدن دلمه از آب پنیر، pH می‌تواند بر مقدار ماده منعقد کننده باقی مانده در دلمه تأثیر بگذارد. این منعقدکننده باقی مانده به فرایند پروتئولیز در پنیر در حال رسیدن ادامه می‌دهد و پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد می‌کند و باعث تجزیه تدریجی ساختار دلمه و نرم شدن پنیر می‌شود. استارتر کالچر CH1 تولید شرکت Optiferm آلمان مخصوص فرآوری پنیر UF، فتا و سفید است؛ بافت، طعم و عطر دلخواه را در محصول ایجاد می‌کند.
نقش استارتر کالچر در مرحله رسیدن پنیر
استارترها برای فرآوری و رسیدن پنیر اهمیت زیادی دارند. خواص ذاتی مرتبط با سویه از قبیل حساسیت به دما، حساسیت به نمک، وجود پروفاژ، خواص اتولیتیک و نفوذپذیری (که تحت تأثیر مراحل فرآوری است)، وجود و نوع پروتئیناز پوشش سلولی و فعالیت متابولیکی نیز تعیین کننده مقدار نهایی دلمه پس از تولید است. رسیدن انواع پنیرهای صنعتی مهم مانند انواع پنیر چدار، هلندی، سوئیسی و ایتالیایی با نگهداری طولانی مدت در شرایط کنترل شده با دما انجام می‌شود که امکان ایجاد طعم و بافت مشخص را فراهم می‌کند. در طول رسیدن، تغییرات میکروبیولوژیکی، بیوشیمیایی و آنزیمی رخ می‌دهند. این تغییرات عمدتا به دلیل کاهش ماندگاری استارتر، آزاد شدن آنزیم‌های درون سلولی، هیدرولیز پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و تشکیل طیف وسیعی از اجزای طعمی فرار و غیرفرار رخ می‌دهد. پلاسمین، یک پروتئیناز شیر با pH بهینه قلیایی، نیز در رسیدن پنیر نقش دارد، اما در پنیرهای با pH پایین فعالیت کمی دارد.
تاثیرگذاری استارتر از طریق کاهش pH
استارترکالچرها حاوی میکروارگانیسم‌هایی هستند که فعالیت آنها با تولید یون هیدروژن و به دنبال آن کاهش pH همراه است. همین کاهش pH در فرایند انعقاد شیر بسیار تاثیرگذار است. سرعت انقباض دلمه و دفع آب پنیر (سینرزیس) با کاهش pH افزایش می‌یابد؛ این نسبت به طور مستقیم بر محتوای رطوبت نهایی پنیر و متعاقباً بافت پنیر و سرعت واکنش‌های مختلف بیوشیمیایی دخیل در تشکیل ترکیبات موثر بر طعم تأثیر می‌گذارد. بافت پنیر همچنین تحت تأثیر میزان انحلال فسفات کلوئیدی از میسل‌های کازئینی قرار می‌گیرد، به‌ویژه اگر این اتفاق قبل از حذف آب پنیر رخ دهد. به طور کلی، پنیرهایی با pH پایین تمایل به شکننده بودن دارند در حالی که پنیرهایی با pH بالاتر تمایل به کشسانی بیشتری دارند. توجه به این نکته مهم است که اثرات استارتر صرفاً به pH نهایی پنیر مربوط نمی‌شود، بلکه بر pH پنیر در مراحل مختلف فرآوری نیز تاثیرگذار است، به خصوص pH در نقطه جداسازی دلمه/آب پنیر و همچنین در طول سینرزیس. تولید اسید قابل پیش بینی توسط استارتر در طول فرآیند برای کنترل بافت و طعم پنیر بسیار مهم است.
تاثیر استارتر بر طعم پنیر
طعم پنیر تا حد زیادی به مجموعه‌ای از فعالیت‌های عوامل پروتئولیتیک، از جمله پروتئینازهای طبیعی شیر، منعقد کننده‌ها، باکتری‌های استارتر کالچرو سایر باکتری‌ها و ارگانیسم‌های کمکی بستگی دارد. استارتر کالچرها دارای مجموعه‌ای از پپتیدازهای درون سلولی هستند که پپتیدهای تشکیل شده توسط عوامل پروتئولیتیک را به اسیدهای آمینه تجزیه می‌کنند، که سپس به عنوان پیش ساز برای طیف وسیعی از ترکیبات طعم دهنده فرار عمل می‌کنند. استارتر همچنین می‌تواند مستقیماً با تشکیل ترکیبات مختلف از لاکتوز و سیترات بر روی طعم پنیر تأثیر بگذارد. بیشتر لاکتوز در شرایط رشد طبیعی توسط آنزیم لاکتات دهیدروژناز به اسید لاکتیک تبدیل می‌شود. تعدادی از سویه‌های باکتری استارتر نیز می‌توانند سیترات را که در غلظت‌های پایین در شیر و پنیر وجود دارد، متابولیزه کرده و پیرووات و استات تشکیل دهند. سپس پیروات می‌تواند به ترکیبات طعم دهنده مختلف تبدیل شود، مثل دی استیل و CO2 که مسئول عطر و طعم مشخص پنیر گودا هستند.
نقش استارتر کالچر بر فعالیت آب محصول
تولید اسید لاکتیک از طریق تشکیل املاح به طور مستقیم (مانند اسید لاکتیک) یا به طور غیرمستقیم از طریق افزایش انحلال فسفات کلوئیدی با کاهش pH به کاهش فعالیت آب در پنیر کمک می‌کند. تأثیر تولید اسید لاکتیک بر میزان رطوبت پنیر نیز به طور قابل توجهی بر فعالیت آب تأثیر می‌گذارد. در پنیر چدار، کاهش فعالیت آب از تشکیل لاکتات و رشد باکتری‌ها جلوگیری می‌کند در حالی که باعث افزایش تولید ترکیب طعم دهنده دی استیل می‌شود.
