Etiket Arşivleri: rennin

Rennin – Kimozin ( Rüya AYDEMİR )

Çok küçük yaşta süt ile beslenen buzağılar kesime gönderilerek şirdenlerinden (abomasum) elde edilir.(3) Şirden kardiya, fundus ve pylorus olmak üzere üç bölgeye ayrılır. Kardiyada enzim yoktur; fundus kimozin bakımından pylorus’un üç katı enzime sahiptir.
İyi kalitede buzağı Rennet’i yaklaşık %10 Pepsin içerirken piyasadaki pek çok buzağı Rennet’i yaklaşık %50 Pepsin içerir. Bunun proteolitik spesifikliği Kimozin’e benzerdir ve verimi artırır. Ancak bazen
– pıhtılaşma yavaş
– pıhtı yumuşak
– peynir altı suyu ile yağ kaybı yüksek
– peynir yapısı farklı
olabilir.
TİCARİ RENNET İÇERİĞİ
SÜTÜN ENZİM (RENNET) İLE PIHTILAŞTIRILMASI
Sığır kazeini 4 ana fraksiyondan oluşur: αalfa-s1-kazein, αalfa-s2-kazein, betaβ-kazein, κK-kazein

Yüksek fosfat içeriklerinden dolayı αalfa-s1-kazein, αalfa-s2-kazein ve betaβ-kazein’ler Ca+2 ile kuvvetli bağ yaparlar ve Ca+2 6mM’den yüksek olduğunda çökerler. K-kazein, kalsiyuma hassas olan kazeinleri kümeleşmeye karşı korur. Çoğu kazein miselinde κK-kazein genel olarak misellerin dış yüzeyinde olmakla birlikte Ca+2’ye hassas olan diğer fraksiyonlar miselin iç kısmında yer alır.(8)

Sütün enzimle pıhtılaşması 3 aşamada meydana gelmektedir:
1. Enzimatik proteoliz
2. Agregasyon
3. Jelleşme

Süt endüstrisinde peynir yapımı için yılda 100 milyon $ değerinde Kimozin kullanılmaktadır. Bu sebeple rekombinant Kimozin üretimine gidilmiş ve inek kimozini E.Coli’de klonlanmıştır. Bu rekombinant Kimozin FDA’nın 1990’da insan tüketimi için onayladığı ilk genetik mühendisliği ürünü olmuştur.(10)
REKOMBİNANT KİMOZİN ÜRETİMİ
Kimozinin özgül aktiviteleri farklı 3 izoenzimi vardır: A, B ve C. Kimozin’de A ve B’nin miktarı çok, C’nin miktarı azdır. A ve B aminoasit farklılıkları gösterir. C ise üç aminoasit bölgesi eksik olan (Asp244 – Phe246), A’nın bir parçalanma ürünü olarak görülür.(5)
KİMOZİN İZOENZİMLERİ
Enzimatik aşamada κK-kazein peynir mayasındaki Rennin tarafından gerçekleştirilen sınırlı bir proteoliz ile Phe-Met 105-106 (Fenilalanin-metiyonin) bağından parçalanarak para-Kκ-kazein ve glikomakropeptit oluştururlar.

Para-K-kazein’in 2 değerli iyon içerenleri misellere tutunurken, glikomakropeptit misellerden ayrılıp seruma geçer ve misellerin zeta potansiyelini düşürür. Bu durum, κK-kazein’in misel stabilitesi üzerindeki koruyucu etkisinin kaybolmasına sebep olur ve pıhtılaşma için zemin hazırlar.
1. Enzimatik Proteoliz
RENNİN (KİMOZİN)
Rennin:
Peynir yapımı sırasında sütün kesilmesi için kullanılan enzim.(1)
Peynir teknolojisinde yaygın olarak kullanılan, proteolitik aktivitesinden faydalınan enzimdir. Misellerinin destabilizasyonuna sebep olan K-kazein üzerine etkilidir.

Kimozin:
Kimozin=Rennin’dir. Fakat midedeki Renin enzimi ile Rennin enziminin sürekli karıştırılması sonucu Latince mide sıvısı olan “Chymus” sözünden türetilerek Chymosin sözcüğü kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde uluslar arası enzimoloji sistematiğine Chymosin olarak girmiştir.(2)

Rennet:
Rennin+Pepsin+Tuzlar’ı içermektedir. Ticari preparattır.

RENNİN KAYNAĞI’
BioRen® şirketinin yaptığı araştırmaya gore yenidoğan buzağının ön midesinden salgılanan bileşim Kimozin ağırlıklı olup %95 Kimozin %5 Pepsin içerir. Hayvanın yaşının artması ile yaklaşık dokuz ay içerisinde oran tersine dönerek %10 Kimozin %90 Pepsin şeklini alır.(4)
Pepsin Kullanımının Sebebi

Pepsin, Kimozin’e göre daha düşük pH’da aktivite gösterdiği için sütün normal pH’sında pıhtılaşma süresini uzatır. Proteolitik aktivitesi yüksektir ve olgunlaşmada acı tat oluşumuna yol açar. Diğer yandan peynir olgunlaşmasında ortalama pH 4,9-5,2 olduğundan ve Pepsin’in ortalama pH’sının üzerinde olduğu için Pepsin ile imal edilenler Kimozin ile imal edilenlerden daha yavaş olgunlaşırlar, bu nedenle karışım olarak kullanılır.(6)

Kimi araştırmacılara göre Kimozin’in %90, Pepsin’in %10 olduğu Rennet preparatında proteoliz daha hızlı olduğu için peynirin olgunlaşma süresi kısalır.

Yapılan diğer çalışmalarda Rennet preparatında Pepsin kullanımının özellikle beyaz peynirde istenilen geleneksel tat oluşumuna yardımcı olduğu söylenmektedir.(7)
Enzimatik aşamada:
– pH: Enzimin substrata ilgisini artırır, pH’nın 6,7’den 5’e doğru düşmesi proteolizi hızlandırır.
– Isıl işlem: 65 derecenin üzerinde ısıl işlem agregasyon ve jelleşmeyi olumlu etkileyerek beta-laktoglobulin ve κK-kazein’in interaksiyonuna neden olurken bu aşamada substrat-enzim bağlanmasını güçleştirerek olumsuz etki yaratır. Enzimatik aşama 0 derecede hatta altında bile gerçekleşebilir.
– Enzim konsantrasyonu: Reaksiyon hızı ile doğrusal bir ilişki içerisindedir.
– İyonik kuvvet: İyonik kuvvet optimum olmalıdır ve sütün iyonik kuvveti bunu karşılar.

2. Agregasyon

Misellerdeki κK-kazein’in en azından %85’i Rennin etkisiyle parçalandıktan sonra stabiliteleri bozulan kazein miselleri iyon halinde kalsiyum varlığında birbirleriyle birleşerek gözle görünür pıhtılar oluştururlar.
3. Jelleşme

Miseller arasındaki çekim yetersizdir ve agregasyon için iyon halde kalsiyuma ihtiyaç vardır. Kalsiyumlar para-K-kazein’lerin negatif yüklü bölgeleri arasında köprü kurarak agregasyonu sağlarlar. Böylece Dikalsiyum-para kazein oluşur. Ca+2 aktivitesinin artması agregasyon ve jelleşmeyi hızlandırır.(9)
Avantajları
– Sürekli buzağı kesimi engellenir
– Daha çok üretim yapılabilir
– Standart kalitede ürün ve maksimum verim sağlanabilir
– Enzim saflığı yüksek olduğu için ve Pepsin içermediği için olgunlaşma sırasında bunlardan kaynaklı sorun çıkmaz
– Kalitesiz şirden üretiminden kaynaklı sorunlara rastlanmaz

Riskleri
– Rekombinant DNA, maya veya bakteri hücre kalıntılarına rastlanabilir
– Pahalıdır
– Toksikolojik ve mutajenik etkileri olabilir.(11)

RENNET KULLANIMINA ALTERNATİF YÖNTEMLER
Sütün asitle pıhtılaştırılması;
Sütün asitle pıhtılaştırılması sonucu randımanı yüksek, yumuşak, su içeriği yüksek peynirler elde edilebilir (örn. lor). Fakat pıhtılaşma niteliği azalır. Peynir altı suyu ayrımı zor olur ve olgunlaşmada acı tat görülebilir.

Mikrobiyal mayalar;
Rhizomucor miehei, R. pusillus ve Cryphonectria parasitica sütün pıhtılaştırılması için kullanılmıştır, fakat performansları çok düşüktür.(12)

1.7-2.3 PEPSİN

5.3-6.3 KİMOZİN

7+İNAKTİF(pepsin)
K-kazein
rennet
Phe Met105-106
para-K-kazein
(kolloidal)
glikomakropeptit
(çözünür)
para-K-kazein
Ca+2
dikalsiyum para kazein
(jel)
REFERANSLAR
1. “Uluslararası Rekabet Teknolojileri: Biyoteknoloji”, TÜSİAD Rekabet Stratejileri Dizisi, 7, Aralık 2000, s.190 http://www.tusiad.org.tr/__rsc/shared/file/uart.pdf Erişim Tarihi: 21.12.2014

2. Üçüncü, M. (2004). A’dan Z’ye Peynir Teknolojisi (Cilt I). Meta Basim. Bornova, Izmir, s.74.

3. “Gıda Ürünleri: Doğal Şirden Mayası”, http://www.biokimkimya.com/content.asp?id=14&v=c&d=p&pid=1085&l=tr Erişim tarihi: 21.12.2014

4. “Gıda Ürünleri: Doğal Şirden Mayası”, http://www.biokimkimya.com/content.asp?id=14&v=c&d=p&pid=1085&l=tr Erişim tarihi: 21.12.2014

5. Dervişoğlu, M., & Aydemir, O. & Yazıcı, F., (2007). Peynir Yapımında Kullanılan Pıhtılaştırıcı Enzimler ve Kazein Fraksiyonları Üzerine Etkileri. Gıda Dergisi,32(5), s.242.

6. Üçüncü, M. (2004). A’dan Z’ye Peynir Teknolojisi (Cilt I). Meta Basim. Bornova, Izmir, s.81.

7. “Peynirlerde Mayalama”, http://www.diatek.com.tr/Makale-Yontem/Gida-Hijyeni-ve-Guvenligi/Peynirlerde-Mayalama_190.htm Erişim tarihi: 20.12.2014

8. Fox PF. 2002. Exogenous enzymes in dairy technology. In Handbook of Food Enzymology JR Whitaker, AGJ Voragen and DWS Wong (eds), pp. 209–301, Marcel Dekker Inc., New York, USA. aktaran Dervişoğlu, M., & Aydemir, O. & Yazıcı, F., (2007).

9. Koçak, C., & Devrim, H., (1989) “Isıl İşlemin İnek ve Koyun Sütlerinin Peynir Mayası ile Pıhtılaşma Yeteneği Üzerine Etkisi”, GIDA, 14(1), s. 3-4.

10. Ulusu, Y. (2012). “Endüstriyel Kullanım Amaçlı Kimozin Enziminin Alternatif Bir Sistemle Rekombinant Olarak Üretilmesi, Saflaştırılması ve Karakterizasyonu”, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Yayımlanmamış Doktora Tezi, s. 9.

11. Dervişoğlu, M., & Aydemir, O. & Yazıcı, F., (2007). Peynir Yapımında Kullanılan Pıhtılaştırıcı Enzimler ve Kazein Fraksiyonları Üzerine Etkileri. Gıda Dergisi,32(5), s.241-249.

12. Fox, P. F., & McSweeney, P. L. (1998). Dairy chemistry and biochemistry. Springer., s.385

TEŞEKKÜRLER…

Isolation of Casein from Milk ( Dr. Huda HANIA )

Isolation of casein from milk

  • simple protein

  • hydrolyze to yield only amino acids e.g.: albumins , globulins.

  • conjugated protein

  • is a protein that functions in interaction with other chemical groups attached by covalent bonds or by weak interactions.

  • Some examples of conjugated proteins are lipoproteins, glycoproteins, phosphoproteins, hemoproteins

Phosphoproteins are proteins that are physically bonded to a substance containing phosphoric acid. Ionized phosphate groups by calcium ion increases hydrophobic interaction, which leads to precipitation.

MILK COMPOSITION

Whole milk contains vitamins (vitamins A, D, and K), minerals (calcium, potassium, sodium, phosphorus,), proteins (which include all the essential amino acids), carbohydrates (chiefly lactose), and lipids.

The only important elements in which milk is seriously deficient are iron and Vitamin C.

Infants are usually born with a storage supply of iron large enough to meet their needs for several weeks. Vitamin C is easily secured through an orange juice supplement.

There are three kinds of proteins in milk:

1.caseins,

2.lactalbumins

3.lactoglobulins. All are globular

Structure  of casein

Is a phosphoprotein, which has phosphate groups attached to some of the amino acid side chains. Mostly these amino acid are serine and threonine.

 casein is a mixture of at least three similar proteins, which differ primarily in molecular weight and amount of phosphorus they contain (number of phosphate groups).

Casein is made up of the main 3 types of proteins are α-casein, β-casein, and κ-casein.

all casein proteins have different hydrophobic and hydrophilic regions along the protein chain.

  • α-Caseins are the major casein proteins. Its containing 8-10 phosphate groups,

  • β- casein contains about 5 phosphate residues,

  • β- casein it is more hydrophobic than α-caseins and κ-casein

  • Because α-caseins and β-caseins are highly phosphorylated, they are very sensitive to the concentration of calcium salts, that is, they will precipitate with excess Ca2+ ions

  • Unlike other caseins, κ-caseins are glycoproteins, and they have only 2 phosphate group.

  • Hence, they are stable in the presence of calcium ions, and they play an important role in protecting other caseins from precipitation and make casein more soluble forming casein micelles.

 Neither the α nor the β casein is soluble in milk, singly or in combination.

If κ casein is added to either one, or to a combination of the two, however, the result is a casein complex that is soluble owing to the formation of the micelle

Carbohydrate that found k casein :

The main carbohydrate present in milk is the sugar lactose.

Lactose is a disaccharide containing the monosaccharaides galactose and glucose.

when bacteria get into milk, they digest the lactose and form the acid lactic acid. This causes  lowering the pH        and cause a precipitation of the protein casein.

The word “micelle” is a chemical term. It is used to describe the structure that certain very large molecules

  • Very large molecules are considered to be too large to be truly soluble in water.

  • Instead, these large molecules will form structures that allow them to remain suspended in water

  • The dispersion of these large structures in water is known as a colloidal suspension.

  • The structures that allow large molecules to remain colloidally suspended in water are termed micelles.

  • In the case of casein, the parts of the casein molecules that have an affinity for water form the outside of the casein micelle.

  • Conversely, the parts of the casein molecule that are hate the water form the inner core of the micelle spheres

  • Casein micelles consist of water, protein, and salts.

  • Casein is present as a caseinate, which means that it binds primarily calcium and magnesium.

The pI of most proteins ranges between the                pH 4 to 6.

So pI for casein is 4.6 and the pH of milk is 6.6 at this pH the casein is have negative charge and soluble by bacteria action or by adding acid that lowering the PH cause ppt of casein

Casein can be precipitated by rennin

Renin enzyme :

Found in calves and gout

Is hydrolysis enzyme (peptidase) so cleave the peptide bond between amino acid

Mechanism:

1.Enzyme attack the k- casein and breaking the peptide bond and release small part of peptide bond

2.This destroy cause left k-casein the  α and              B casein   which protect the casein from ppt  and ppt it as Para kappa casein

3.Unlike kappa the Para kappa casein cannot prevent the casein from  ppt in the present of calcium ion

If calcium removed from milk the renin cannot form  ppt to milk

nWhen the pH level decreases the milk forms Curds or whey.

nCurds are a dairy product obtained by ppt of  milk with renin or an acidic substance and then draining off the liquid portion.

Whey or milk serum is the liquid remaining after milk has been coagulation and remove curds

Procedure

1.Place 20 ml (20 g) of milk into a 125 ml flask and heat at 40 oC in a water bath.

2.Add 5 drops of glacial acetic acid and stir for about                1 min.

3.Filter the resulting mixture through filter paper held in a funnel and gently squeeze out most of liquid.

4.Remove the solid (casein and fat) from the cheesecloth, place it into a 100 ml beaker and add 10 ml of 95% ethanol.

5.Stir well to break up the product. Pour off the liquid and add 10 ml of 1:1 ether-ethanol mixture to the solid.

6.Stir well and filter through filer paper

7.Let the solid drain well, then scrape it into a weighed filter paper and let it dry in the air.

8.Calculate the casein percentage in milk as follows:

    % Casein =  (grams of casein \ grams of milk) x 100

     Normal Range 3-5 %


Fermentation Lab Reports‎ > ‎Cheese‎ > Cheese v5

Cheese is defined as the fresh or matured product obtained by draining the whey after coagulating casein, the major protein in milk. The casein is coagulated by acid from selected m/o and / or by milk-clotting enzymes added to the milk. The resulting curd is cubed, cut, heated, drained and salted. Fresh and uncured cheese, such as cottage and cream, can be eaten immediately.

Ripening or uncuring of the knitted or streched curd includes exposure to a temperature humıdıty controlled environment for a specified length of time. Changes during curing are bought about by specially selected enzymes, bacteria, mold, yeast or combinations of these added curing agents in or on the cheese. During ripening nutrients such as protein fat and carbohydrate (lactose) are changed to simpler compounds thatproduce the chacteristic flavour and affect the final texture of the cheese.

We made the cheese using two different methods. One of both is using lactic acid, other is using rennin. In rennin method, we applied pasteurization method except boiling. Also after added rennin we incubated the milk. However we didn’t apply incubation process to the milk added lactic acid. In lactic acid method we observed coagulum, while adding lactic acid to the

There was not big difference in yield between these two methods. But the yield obtained obtained from milk was lower than the others for our sample. This is because of the quality of milk and changes from milk to milk. In acidity, there are some contradictions. In lactic acid method, lactic acid level in whey was bigger than curd’s. But in rennin method, L.A level of whey was smaller than curd’s. On the other hand, the pH level in lactic acid method was smaller than rennin’s. Also pH of whey was smaller than curd in these both methods. All cheese dishes should be cooked at a low temperature for a short time. Excessive heat and overcooking cause fat seperation, stringing, and the tougheningof the cheese.