ليپوزوم های حاوي آنزيم و كاربرد آن در توليد و رسيدن پنير

  1. خانه
  2. /
  3. مقالات
  4. /
  5. ليپوزوم های حاوي آنزيم و كاربرد آن در توليد و رسيدن پنير

لیپوزوم چیست؟

آنچه در این مطلب می‌خوانید:

ليپوزوم ها ساختار دولايه ي پيوسته و بسته اي دارند كه عمدتاً از مولكول هاي ليپيدي و فسفوليپيدها تشكيل شده است. امروزه، در صنايع شـير و به خصوص توليد و رسيدن انواع پنير از ليپوزوم ها به عنوان نانو حامل آنزيم هاي مؤثر در تسريع رسيدن پنير استفاده مـي شـود. بـه كـارگيري روش هاي جديد توليد ليپوزوم مانند پروليپوزوم و روش حرارتي، موجب شده تا بدون نگراني از وجود بقاياي تركيبات مضـر ، بتـوان آنـزيم هـاي مؤثر در رسيدن پنير را به ساختار لخته اضافه كرد. به اين ترتيب، علاوه بر حمايت آنزيم در مقابـل از دسـت رفـتن درون آب پنيـر، بـا اتصـال هدفمند ليپوزوم به مسيل كازئين، ضمن تسريع كنترل شده ي رسيدن پنير ، از بروز معايبي چون تلخي جلوگيري ميشود.

استفاده از روش هاي جدید

استفاده از روش هاي نوين توليد ليپوزم، باب جديدي را براي پژوهشگران ايراني معرفي ميكند كه توسط آن بتوانند با تأكيد بر خصوصـيات پنيرهـاي سـنتي ايـران، پروتئوليز و ليپوليز هدايت شده و هدفمندي را در رابطه با حقوق مصرف كنندگان عرضه كنند.

مقدمه

در سالهاي اخير استفاده از تكنولوژي توليد ليپـوزومهـ ا توسط محققـان بسـياري در زمينـه هـاي مختلـف دارويـي و صنايع غذايي مـورد مطالعـه قـرار گرفتـه اسـت. ليپـوزوم هـا ساختاري متشكل از يك يا چند دو لايه كروي بسته مي باشد كه از مناطق مايع جدا شده انـد. اسـاس سـاختار ليپـوزوم هـا مشابه غشاء سلولي بيولوژيك است، به طوري كـه گـروه هـاي آبگريز به سمت يكديگر و گروه هـاي آبدوسـت بـه سـمت مواد محبوس شده و اطراف محـيط مـايع تجمـع مـي يابـد و چاهك هاي ليپيدي يا ليپوزمها تشكيل ميشـوند.

دسته بندی لیپوزوم ها:

مظفـري و همكاران در جديدترين توصيف ليپوزوم در سال  ۲۰۰۲ اظهارداشتند كه ليپوزم ها ساختار دولايه پيوسته و بسـته اي اسـت كه عمدتاً از مولكـول هـاي ليپيـدي و فسـفوليپيدي تشـكيل شده اند. با توجه به شـكل و ابعـاد، ليپـوزوم هـا بـه دو دسته كلي تقسيم ميشوند.

الف) ليپوزوم هايي كه فقط داراي دو لايه غشائي مـي باشـند:

اين ليپوزومها در ابعاد كوچك (كمتر از  ۳۰نـانومتر)  و ابعـاد بزرگ ( ۳۰-۱۰۰نانومتر) وجود دارند.

ب) ليپوزوم هايي كه شامل چندين دولايه غشائي مـي باشـند:

در اين ليپوزم ها، دو لايه هاي غشائي به صورت متحدالمركز و غير متحدالمركز وجود دارند.

ساختار لیپوزم ها:

در سـاختار ليپـوزوم هـا عمـدتاً از انـواع فسـفوليپيدها و بخصوص از فسفاتيديل كولين به عنوان مهمترين فسـفوليپد موجود در تخم مرغ و لوبياي سـويا اسـتفاده مـي شـود. ايـن تركيب به دليل هم اندازه بـودن سـر و دم، باعـث بـه وجـود آمـدن سـاختاري يكنواخـت در ليپـوزوم مـيشـود. افـزودن كلسترول موجب افزايش پايداري و كاهش نفوذ پذيري غشاء ليپوزوم ميشود. حضور ايـن تركيـب موجـب مـيشـود كـه ساختار ليپوزوم فشرده تر و حجم ماده محصور كـاهش يابـد.

حضور تركيبات آنيوني مانند فسفاتيديل سرين، فسـفاتيديل گليســرول، فســفاتيديل اينوزيتــول و فســفاتيديك اســيد و تركيبات كاتيوني مانند دي ستيل فسفات، فسفاتيديل اتانول آمين و استنازيل آمين موجب دفع الكترواسـتاتيك، كـاهش تجمع، بهبـود پايـداري و در نتيجـه محبـوس شـدن بيشـتر ليپوزوم درون لخته پنير ميشود.

کاربرد و مزایای ناناولیپوزوم ها:

امروزه استفاده از نانو ليپوزوم به شدت مورد توجه قرار گرفته است. زيرا حامل هاي در ابعـاد نـانو مزايـاي متعـددي دارند كه عبارت است از:

– سطح تماس بيشتر

– احتمل افزايش حلاليت

– بهبود رهاسازي هدفمند و كنترل شده زماني

– انتقال هدفمند تركيبات به موضعي خاص

– كاهش مقدار مواد مورد نياز درون نانو- حاملها

– اطمينان از دز استفاده شده مناسب و در نتيجـه بهبـود تاثير اجزاء در محصول

پنیر:

پنيـر از قـديمي تـرين فـراورده هـاي شـيري توليـد بشـر شناخته ميشود كه جايگاه ويژهاي در تغذيه مـردم دارد و بـا سپري كردن دوران رسيدن خصوصيات مطلوب عطـر، طعـم، بافت و خواص درماني خاصـي در محصـول ايجـاد مـيشـود.

رسیدن پنیر:

دوران رسيدن پنيرهاي رسيده در دنيا بر حسب نـوع پنيـر و مشخصات مختلف آن از چند هفته تا چند ماه و حتـي سـال به طول ميانجامـد. فراينـد رسـيدن، فراينـدي پيچيـده، طولاني و پرهزينه اي مي باشد.

كوتاه كردن دوره رسيدن پنير بدون آنكه به ويژگي هاي عطر، طعم و بافت آن لطمـه اي وارد شود، از لحاظ اقتصادي بسيار مهم است.

کوتاه کردن دوره ی رسیدن به وسیله ی آنزیم ها:

افـزايش مقـدار آنزيم هـاي ليپـاز، پروتئـاز و پپتيـداز بـه درون لختـه پنيـر، كليدي مؤثر در تسريع رسيدن پنير اسـت. امـا عـدم توزيـع يكنواخت و هدر رفتن آنـزيم در آب پنيـر از جملـه مهم تـرين مشـكلات اسـتفاده آنـزيم مـيباشـد. پوشـش دار كـردن آنـزيم هـاي فـوق الـذكر راه حـل غلبـه بـر محـدوديت فـوق ميباشد.

بـه كـارگيري صـنعتي آنـزيم هـاي مـؤثر در تسـريع رسيدن پنير به صورت محبوس درون ليپوزوم ها مزايايي دارد كه عبارت است از:

– حمايت از آنزيم در مقابل از دست رفتن و كاهش فعاليت

– مخلوط كردن مواد در مكانيسم رهاسازي فعال

– محافظت از تركيب در مقابل شرايط محيطي متفاوت

– تـاثير سـلامت بخـش فسـفوليپيدهاي بـه كـار رفتـه در فرمولاسيون ليپوزم ها

– وجود طبيعي اجزاء ليپوزوم در شير و پنير

– نقــش محــافظتي پوشــش ليپيــدي در اطــراف آنــزيم و ممانعت از هيدروليز سريع كازئين

– اتصال هدفمند ليپوزوم ها به مسيل كـازئين و در نتيجـه عملكرد بهتر تركيب فعال

پوشش دار کردن آنزیم ها در لیپوزوم:

اولين مقاله در زمينه پوشش داركردن آنزيم ها در ليپوزوم به وسيله سسا و ويسمن در سال  ۱۹۷۰ بـه چـاپ رسـيد. در اين مطالعه كپسول پوشاني ليزوزيم در وزيكول هاي چربـي بـا تغيير تركيب چربـي و بـار كلـي وزيكـول هـاي چربـي مـورد بررسي قرار گرفت. استفاده از ليپوزوم ها به عنـوان حامـل جهت انتقال آنزيم ها سبب حفظ آنـزيم در برابـر غيرطبيعـي شدن و كنترل سرعت واكنش بين آنزيم و سوبسترا مي شـود.

اين هدفي است كه با كپسول پوشاني آنزيم هاي پروتئوليتيك در جريان توليد پنير دنبـال مـيشـود. در ايـن مقالـه، رونـد تحقيقات انجام شده در زمينه مورد مطالعه قرار ميگيرد.

روش های مختلف پوشش دار کردن آنزیم:

بررسي روشهاي مختلف پوشـشدار كـردن آنـزيم و تأثير آن بر كارايي محبوس كردن آنزيم روشهاي مختلفي براي پوششدار كردن آنزيم ها و توليد ليپوزوم وجود دارد اما فقـط تعـداد محـدودي از آنهـا جهـت استفاده در رسيدن پنير مورد استفاده قرار گرفته اسـت.

از ويژگيهاي مهم و مورد بررسي در اغلـب مقـالات، بررسـي، كارايي پوشش دار كردن آنزيم درون ليپوزوم ميباشد. كارايي پوشينه دار كردن آنزيم درون ليپوزوم به غلظـت ليپيـد، نـوع فسفوليپيد و خلوص آنزيم وابسته است. بخشي از آنزيمها در بين لايه هاي محفظه هاي چند لايه اي قرار گرفته و در نتيجه سريعتر از زماني كه در مركز محفظه قـرار داشـته باشـد رهـا مي شود.

پایداری لیپوزوم ها:

پايداري فيزيكي ليپـوزوم هـا، بـه انـدازه ليپـوزوم، تعـداد لايـه، سـاختار فسـفوليپيدي و روش توليـد وابسته است. تجمع، امتزاج و نفوذپذيري اين وزيكـول هـا موجب از بين رفتن سـاختار فيزيكـي ليپـوزوم هـا مـي شـود.

رهاسازي آنزيم از ليپوزوم ها:

رهاسازي آنزيم از ليپوزوم ها با تغييرات دما، غلظت يوني، pH و فسفوليپاز انجـام مـيگيـرد. سـطح محبـوس شدن كپسولها در لخته تحت تأثير نوع ليپوزوم، فسفوليپيد، فرايند توليد پنير و ماهيت آنزيم محبوس شـده اسـت. تحقيقات نشان داده است كه بار ليپوزوم ميتواند ميزان بقاي آنزيم در لخته را تحت تأثير قرار دهـد. زيـرا در حـين توليـد لخته پيوندهاي الكترواستاتيكي تشكيل ميشود. ليپوزوم هاي با بار منفي با ميسل كازئين در حـين تشـكيل لختـه پيونـد برقرار كرده و در حين رسيدگي پنير به سـاختاري مـارپيچي تغيير شكل مي يابند. به نظر ميرسد كه اغلب ليپوزوم ها به غشاي گويچه ها چربي متصل ميشوند. البته برخي از آنهـا نيز در بسته هاي پروتئين هاي سرمي قرار مـيگيرنـد و يـا در ماتريكس كازئين محبـوس مـيشـوند.

در جـدول ۱ ميزان درصد پوشش دار كـردن انـواع آنـزيمهـاي كـه جهـت تسريع رسيدن انواع پنيرها استفاده شـده، نشـان داده شـده است. در برخي از تحقيقات جهت توليد كپسول هاي آنزيمي، از ليپوزوم دولايه كوچك استفاده شده است. براي تهيـه ايـن چاهك ها، كپسول هاي ليپوزومي بزرگ توسط روش فراصـوت عمل آوري ميشوند. كارايي پوشش دار كردن در اين روش در حدود  %۱-۳ مي باشد و به علت كـارايي ضـعيف پوشـينه دار كردن پروتئاز و بقاي انـدك ليپـوزوم در لختـه ايـن روش در رسيدن پنير مورد استفاده قرار نميگيرد.

توليد ليپـوزوم هـاي بـه روش تبخيـر فـاز معكـوس:

براي توليد ليپـوزوم هـاي بـه روش تبخيـر فـاز معكـوس، (Reverse- Phase Evaporation Vesicles) REV فسفوليپيدها در حلال حل شده و سپس محلول آنزيمـي بـه آن اضافه خواهد شد. پس از خارج كردن حلال چاهـك هـاي ليپوزومي تشكيل ميشوند. ايـن روش بـه دليـل حضـور باقيمانـده حـلال جهـت كـاربرد در صـنايع غـذايي مناسـب نمي باشد. ضـمن آنكـه در ايـن روش حضـور حـلال موجـب دناتوره شدن آنزيم مـيشـود.

روش های توليد ليپـوزوم هـاي بـه روش تبخيـر فـاز معكـوس:

در تحقيقـي كـه در سـال ۱۹۸۸بــر كپســول پوشــاني پروتئــاز نــوتراز EC:3.4.24.4 (Neutrase) با دو روش توليد ليپوزوم تبخير فـاز معكـوس و چند لايه  (Neutrase) MLVانجام پذيرفت.

تحقيقات نشـان داد كه كارايي پوشينه دار كـردن ايـن آنـزيم بـه روش REV بيشتر است، ولي ميزان بقاي ليپوزوم هـاي حاصـل بـه روش MLVدر لخته پنير بالاتر است. اين درحالي است كه ميـزان بقاي پروتئاز حاصـل بـه روش  REV ،MLV و آزاد در لختـه پنير به ترتيب % ۳۰/۸% ،۶۰/۳و%  ۲۰ميباشد. البتـه به غير از روش توليد، بار الكتريكي ليپوزوم هاي توليد شده به روش تبخير فاز معكوس بر ميـزان كـارايي كپسـول پوشـاني آنزيم نـوتراز مـؤثر مـي باشـد. آنـزيم نـوتراز مـيتوانـد درون ليپوزوم هاي با بار منفي، مثبت و خنثي محصور شود و ميزان كارايي كپسول پوشاني ليپوزوم هاي باردار بهتر از ليپوزوم هاي خنثي ميباشد. ميزان بقاي ليپوزوم هاي حاوي آنـزيم نـوتراز با بار مثبت از ليپوزوم هاي با بار منفي و خنثي بيشـتر اسـت.

علت چیست؟

علت اين موضوع را به جـذب الكتريكـي ليپـوزوم هـا توسـط ميسلكازئين در طي ساخت پنير نسبت مـيدهنـد. بررسـي پايداري ليپوزوم هاي با بار الكتريكي مختلـف در شـير نشـان داده است كه افـزايش دمـا از  ۱۰ تـا ۵۰ درجـه سـانتيگراد، افزايش غلظت نمك از  ۱ تا  ۴درصد و افزايش   pHاز  ۵ به ،۷ موجب افزايش خروج آنزيم نوتراز از ليپـوزوم مـيشـود و در اين بين، ليپوزوم هاي با بار مثبـت بيشـترين پايـداري را در مقابل شرايط فوق از خود نشان ميدهند.

استفاده از ميكروفلودايزر نسبت بـه روش هـاي فراصـوت موجب افزايش كارايي پوشينه دار كردن ميشود. لازم به ذكـر است که در اين جايگزيني، پايداري ليپـوزوم هـاي افـزايش يافتـه امـا تجمع و امتزاج رخ نمي دهد. ضمن آنكـه بـا افـزايش فشـار ميكروفلودايزر ميتوان قطر هيدروديناميكي ليپوزوم هـا را تـا ۱۵۰-۱۰۰نـانومتر كـاهش داد .

تحقيـق  Larivière:

تحقيـق  Larivièreدر زمينه پوشينه دار كردن نوتراز نشـان داد كـه بـا اسـتفاده از ميكروفلودايزر (Microfludizer ) كـارايي پوشـينه دار كـردن اين آنزيم درون ليپوزوم در حدود  %۱۰ميباشد. به اين ترتيب در اين تحقيق با استفاده از ميكروفلـودايزر به كارايي پوشينه دار كردن بيشتري نسبت به محققان قبل از خود دست يافتند.

معایب روش تحقيـق  Larivière:

در اين روش كه بـا بـه كـارگيري نيـروي برشي بالا، كاهش اندازه ذرات رخ مي دهد، ساختار و عملكرد مواد پوشش دار شده مورد آسيب قرار ميگيرد. از معايب ايـن روش بالا بودن احتمال آلودگي، بـالا بـودن ميـزان از دسـت رفتن مواد و عدم قابليت در توليد صنعتي مي باشد.

روش توليد محفظه هاي چنـد لايـه:

در روش توليد محفظه هاي چنـد لايـه، يـك لايـه فـيلم ليپيدي را بهوسيله محلول كردن فسفوليپيدها در كلروفـرم و سپس تبخير حلال ايجاد كـرده و سـپس بـه لايـه ليپيـدي، محلول آنزيمي اضافه ميشود. پس از همزدن شديد در دماي بالاتر از دماي انتقال شيشـه اي، ليپـوزوم هـاي فسـفوليپيدي تشـكيل مـي شـود.

تحقیق Fresat:

در تحقيقـي كـه در سـال  ۱۹۹۵توسـط  Fresatانجام شد چاهك هاي چند لايه تحت تـأثير انجمـاد و انجمادزدايي متوالي قـرار گرفـت. بـا افـزايش تعـداد دفعـات انجماد و انجمادزدايي كارايي پوشينه دار كردن آنزيم افـزايش مي يابد. ليپوزوم هاي ايجاد شده از فيلترهاي  ۲۰۰ نـانومتري پلي كربنـات عبـور داده مـيشـود. در ايـن پـژوهش كـارايي كپسول پوشاني نوتراز در بهتـرين شـرايط  %۶۵گـزارش شـد.

در توليد ليپوزوم ها با محفظه هاي چندلايه با اسـتفاده از تكنيـك آبزدايـي-آبدهـي ،(DRM)  ابتـدا بـا اسـتفاده از روش هاي  REVيا  MFمحفظه هاي چند لايه تهيه ميشـود. سپس چاهك هـاي فـوق را همگـن كـرده و در مرحلـه بعـد محلول آنزيمي به آن اضافه ميشود. سپس مخلوط حاصل را خشك و با مقدار انـدكي آب مجـدداً آبدهـي مـيكننـد تـا محفظه هاي چندلايه ايجاد شود. با استفاده از اين روش آنزيم فليورزيم ۲ و  SP446 به طور جداگانه پوشش دار شدند.

كـارايي كپسول پوشاني آنـزيم هـاي فـوق بـه ايـن روش حـدود %۳۵ مـيباشـد. آنـزيم نـوتراز توسـط   Skeieو همكـاران در ليپوزوم هـاي  ۳DRV بـا اسـتفاده از روش ميكروفلـودايزر در فشار  ۹۰اتمسفر پوششدار شـد. بـه ايـن ترتيـب ايـن محققيقن توانستند به كـارايي محبـوس كـردن  %۳۰دسـت يابند.

Piconو همكاران با تحقيـق بـر روي پوشـينه دار كـردن كيموزين ۴درون ليپـوزوم هـاي توليـد شـده بـه روش DRVموفق به محصور كردن اين آنـزيم بـا كـارايي  %۱۲/۶شـدند.

اين در شرايطي اسـت كـه پروتئـاز خنثـي حاصـل از باسيلوس سوبتيليس  ۵ با استفاده از همـين روش بـا كـارايي ۲۱/۲درصد و آنـزيم ساپروسـين ۶بـه ميـزان  ۱۲/۷درصـد درون ليپوزوم DRVكپسول ميشود.

 

تحقیق Perols:

در تحقيقـي توسط  Perolsو همكاران در سال  ۱۹۹۷ بـر محصـور كـردن آنزيم پروتئاز بر ژل با نقطه ذوب پايين ۷كنجـاك ۸ بـا هـدف استفاده در تسريع رسيدن پنير انجام پذيرفت، نشان داده شد كه گويچه هاي كروي حـاوي پروتئـاز  B500ابعـاد ۵۰۰-۵۰ ميكرومتر دارد و كارايي محبوس كـردن آن  %۵۰ مـيباشـد.

البته رهاسازي آنزيم در دماي  ۴درجـه سـانتيگراد طـي ۲۴ ساعت بسيار اندك (حدود  (%۷) بوده بنابراين مشـخص شـود كه طي مرحله رسيدن پنير ميزان آزادسازي آنزيم كم اسـت.

روش پــرو- ليپــوزوم:

در سال هاي اخير چاهك هاي چند لايـه را بـا اسـتفاده از روش پــرو- ليپــوزوم بــا نــام تجــاري (Pro-Lipo) توليــد مي كنند.  در اين روش با استفاده از فسفوليپيد هاي دولايه در محيط آبدوست (اتانول) ژلي نيمه آمـاده توليـد كـرده و بـا افزودن بافر در سطح مناسب ميتوان ليپوزوم هاي چند لايـه ((MLV ايجاد نمود. با اين روش كيموتريپسـين درون پـرو- ليپــوزوم هــاي فــوق بــا توزيــع ابعــاد  ۰/۱-۲ميكرومتــر و ميانگين ۷۲۵-۸۰۰ نانومتر محبوس شد.

اين تحقيـق نشـان داد بـا افـزايش قـدرت يـوني محلـول قطـر ذرات ليپـوزومي افزايش مييابـد. آنـزيم آلفـا-كيموتريپسـين (EC: 3.4.21.1) با كارايي  %۶۳ درون ليپوزوم هـاي پروليپـوزوم بـه منظور اسـتفاده نهـايي در لختـه پنيـر محبـوس شـد.

تحقیق Kheader:

Kheaderو همكاران نشان دادند كه ميزان كارايي محبـوس كردن پروتئـاز باكتريـايي ،پروتئـاز قـارچي ، فليـوروزيم و پلاتاز ام به ترتيب  %۲۰/۲ ،%۳۳ ،%۳۱/۹و  %۳۵/۹ برحسب فعاليــت آنــزيم و  %۲۳ ، %۳۶/۶ ،%۳۵/۹و %۳۸/۱ برحسب ميزان پروتئين ميباشد.

در ايـن تحقيقـات نشان داده شد كه اسـتفاده از پروليپـوزوم جهـت پوشـينه دار كردن آنزيم هاي پروتئاز نسبت به روشهاي گذشته بهتر بوده و كارايي فرايند در اين روش بيشتر است.

آخرين تحقيقات حاكي از اختراع روش حرارتي در سـال  ۲۰۰۵جهت پوشـينه دار كـردن تركيبـات دارويـي مختلـف است .اين روش بدون استفاده از حلال ها و دترجنت هاي سمي قادر به محبوس كـردن تركيبـات مـيباشـد.

 

تحقیق Jahadi:

Jahadiو همكاران در سال  ۲۰۱۲براي اولين بار موفق به پوشـينه دار كردن آنزيم فليورزيم جهت تسريع رسيدن پنير شدند. محصور شدن فليورزيم درون ليپـوزوم توليـد شـده بـه روش حرارتي موجب افزايش ثابـت مكـائيلس-منـتن و  Vmaxشـد.

تأثير كپسول هاي آنزيمي بر خصوصيات شيميايي لخته پنير حضــور آنــزيم پروتئــاز بــه صــورت آزاد بــه شــدت بــر خصوصيات لخته پنير مؤثر است. پروتئاز به دليـل هيـدروليز كازئين طي مرحله توليد موجب كاهش رانـدمان پنيرسـازي مي شود.

كپسول هاي محتوي پروتئاز نيز بسـته بـه نـوع آنزيم، ميزان كارايي كپسول كردن و سطح ليپوزوم محبـوس شده درون لخته بر خصوصيات لخته پنيـر تـأثير مـي گـذارد. سطح ليپوزوم محبوس شده در لختـه پنيـر وابسـته بـه نـوع ليپوزوم، نوع فسفوليپيد، فرايند توليد پنيـر و ماهيـت آنـزيم كپسول شده ميباشد.

استفاده از پروتئاز در سيسـتم ليپـوزومي  REVدر پنيـر  Saint-Paulinدر مقايسه بـا اسـتفاده از آنـزيم آزاد، موجـب كنترل بهتر كاهش  pHو كاهش از دست رفـتن كلسـيم در آب پنير به عنوان عوامـل مـؤثر در بافـت مـيشـود .

بـا بررسي تأثير ليپوزوم هاي حاوي آنزيم كيموزين بر توليد پنير مـانچيگو نشـان داده شـد كـه حضـور ليپـوزومهـاي حـاوي كيموزين تأثير معن يداري بر تركيبات پنير و آب پنير حاصل از آن و بــازده تركيبــات خشــك نداشــته اســت. در حاليكه با حضور ليپوزوم هاي حاوي پروتئاز خنثي حاصـل از  باسيلوس سوبتيليس در توليد پنير مانچيگو اگرچه تركيبـات آب پنير حاصل، تأثير معني داري با نمونه شاهد نداشتند، امـا تركيب پنير حاوي ليپوزوم محتوي پروتئـاز خنثـي، بـه طـور معني داري داراي درصد پروتئين و ماده خشك بيشتر و بازده توليد كمتر مي باشد و از نظر  pHبا نمونه شاهد مشابه اسـت.

با حضور ليپوزوم حـاوي پروتئـاز سيپروسـين در پنيـر فوق، تركيب پنير تغيير كرده است. چنـين پنيـري محتـوي درصد ماده خشك و پروتئين كمتـر و  pHبـالاتر نسـبت بـه نمونه شاهد بـود. حضـور پروتئـاز باكتريـايي و قـارچي محصور شده درون ليپـوزوم در پنيـر چـدار موجـب افـزايش رطوبت و كاهش پروتئين و چربي لخته شـد. علـت اين مشاهده را بـه توانـايي اتصـال فسـفوليپيدهاي ليپـوزوم نسبت مي دهند.

تأثير كپسولهاي آنزيمي بر دوره رسيدن پنير

حضور پروتئاز در ساختار لخته پنيـر و رهاسـازي آرام آن در طي دوران رسيدن پنير بر شدت پروتئوليز تأثير ميگذارد و البته شدت اين تأثير به ميـزان كـارايي محبـوس كـردن و چگونگي آزادسازي ليپوزوم وابسته مي باشد. تحقيقات بر روي مقايسه تأثير پروتئازهاي محصور شـده بـه دو روش  MLVو  REVبر چگـونگي پروتئـوليز در پنيـر   Saint-Paulinنشـان داده است كه استفاده از آنزيم محبوس شده بـه روش ،REV سرعت پروتئوليز در پنير را كندتر ميكند. با توجـه بـه اينكه تلخي معمولا به آبگريزي اسيدهايآمينـه موجـود در پپتيدهاي نسـبت داده مـيشـود.

پوشش دار کردن و تلخی پنیر:

يكـي از اهـداف پوششدار كردن ليپوزومي آنزيمها اجتناب از ايجاد تلخي درپنير اسـت. ليپـوزوم هـاي حـاوي پروتئـاز از كـاهش  pHدر مرحله آبگيري جلوگيري كرده و موجب بقاي بيشتر آنزيم در لخته پنير ميشوند. اين در حالي است كه بروز طعم تلـخ در پنير به تعويق ميافتد. به علاوه اين امر موجب ميشـود كـه پروتئاز در پنير به آرامـي آزاد شـود. لـذا عليـرغم تسـريع در پروتئوليز از تجمع پپتيدهاي تلخ در پنير جلوگيري ميشود.

به كارگيري سيسـتم ليپـوزومي  REVحـاوي پروتئـاز

به كارگيري سيسـتم ليپـوزومي  REVحـاوي پروتئـاز طـي دوره رسيدن پنير  Saint-Paulinموجب تسريع رسيدن پنيـر شده ولي نقصي در بافت و طعم محصول ايجـاد نمـي شـود و بروز تلخي در پنير نسبت به زمـانيكـه از آنـزيم پروتئـاز بـه حالت آزاد استفاده مي شود به تعويق مي افتد .

مقايسـه اثـر حضـور ليپپـوزومهـاي محتـوي كيمـوزن و پروتئاز خنثي و پروتئاز ساپروسين بـر پنيـر مـانچيگو نشـان داده اسـت كـه تجزيـه αs-Caseinو  β-Casein در پنيرهـاي داراي آنزيم هاي پوشـينه دار شـده توسـط ليپـوزوم سـريعتر صورت ميگيرد. در طول رسيدگي پنيـر مـانچيگو ميـزان كـل پپتيـدهاي توليـد شـده، پپتيـدهاي آبگريـز و پپتيدهاي آبدوست افزايش يافت، اما حضور ليپوزوم حـاوي كيموزين در پنير مانچيگو موجـب افـزايش حضـور پپتيـدها نشد. با رسيدن پنير حاوي ليپوزوم فوق، مطلوبيـت و شـدت طعم به طور معنـي داري بهتـر از نمونـه شـاهد بـود.

 تحقیق   Alkhalaf

در حالي كه تحقيقات   Alkhalafو همكاران بر روي پنير بيـانگر افزايش شـدت تلخـي در پنيـر  Saint-Paulinاسـت. در ايـن تحقيق شدت ميزان تلخي در دو نمونه پنير اختلاف معني دار نداشت. اين در حالي اسـت كـه مقـدار پپتيـدهاي آبگريز و آبدوست و نسبت اين دو بـه شـدت تحـت تـأثير رسيدگي پنير و حضور ليپوزومهاي حـاوي پروتئـاز خنثـي و ليپوزوم حاوي سيپروسين ميباشد و نسبت اين تركيبـات در پنير حاوي ليپوزوم حاوي پروتئاز خنثي  ۱/۵-۲برابـر بيشـتر از نمونه پنير شـاهد اسـت، شـدت طعـم در پنيـر داراي ليپــوزوم حــاوي پروتئــاز خنثــي و ليپــوزوم محتــوي سيپروسين بيشتر از نمونه شاهد مي باشد. درحاليكه در پنيـر حاوي پروتئاز خنثي احساس تلخي توسـط ارزيابـان گـزارش نشد.

در پنير داراي سيپروسين شدت تلخـي احسـاس شـده توسط ارزيابان كمتر از نمونـه شـاهد بـود. غلظـت نيتــروزژن محلــول در  pHبرابــر ، ۴/۶نيتــروژن محلــول در تريكلرواستيك اسيد و نيتروژن محلول در فسفوتانگوستيك اسيد به شدت افزايش مييابد. اختلاف افـزايش غلظـت ايـن تركيبات در نمونه پنير حـاوي ليپـوزوم محتـوي كيمـوزين، ليپوزوم حاوي پروتئاز خنثي، ليپوزوم محتوي سيپروسـين و نمونـه شـاهد پـس از  ۲۴سـاعت نگهـداري پنيـر مشـاهده ميشود. لذا ميتوان نتيجه گرفت كه باز شدن ليپـوزومهـا و ورود آنزيم كيموزين به محيط پنير پس از يك شبانه روز رخ مـيدهـد.

در طـول رسـيدن پنيـر داراي ليپـوزوم حاوي سيپروسين به دليل كم بودن فعاليت اگزوپپتيداز پس از روز  ،۳۰ميزان نيتروژن محلول در تريكلرواستيك اسيد و نيتروژن محلول در فسفوتانگوستيك اسيد با شـدت كمتـري افزايش يافته و مقدار آن كمتر از نمونه پنير شاهد مـيباشـد.

تأثير حضور ليپوزوم هاي حاوي نوتراز بـر پنيـر هلندي كم چرب:

بررسي تأثير حضور ليپوزومهاي حاوي نوتراز بـر پنيـر هلندي كم چرب كم نمـك و معمـولي طـي دوره رسـيدگي نشان داد كه پنيرهاي حـاوي ليپـوزومهـاي محتـوي نـوتراز به طور معنـيداري حـاوي ميـزان ازت محلـول در ،pH =4/6 استالدئيد، اسيد استيك، اسيد پيروگلوتاميك بـالاتر و اسـيد فرميك كمتر نسبت به نمونه شاهد مـيباشـد. البتـه ميـزان استالدئيد در پنيرهاي حاوي نمك معمولي بيشتر از پنيرهاي كم نمك ميباشد. از نظر خصوصيات ظاهري پنيرهاي حاوي ليپوزوم حاوي آنزيم بعد از  ۱۶هفته رتبه بالاتري داشـتند. از طرف ديگر نمونه شاهد تلختر و ميزان تلخي با كاهش ميزان نمك افزايش يافت.

یک تحقیق دیگر:

در تحقيقي كه در سال  ۲۰۰۰بر تأثير پروتئاز باكتريـايي و قارچي محصور شده درون ليپوزوم، بر رسيدن پنيـر چـدار انجام پذيرفت، نشان داده شد كه بهبود بافت و پروتئـوليز در پنير سريعتـر از نمونـهي كنتـرل اتفـاق مـيافتـد. مشـاهده ريزساختار الكتروني كه با استفاده از ميكروسـكوپ الكترونـي عبوري (TEM) انجـام پـذيرفت نشـان داد كـه ريزسـاختار پنيرهاي حاوي ليپوزومي كمتر فشردگي داشته و ليپوزوم هـا در سطح مشترك چربي-كازئين قرار گرفته اند.

مطالعه الگوي پپتيدهاي نشان داد پپتيدهاي تلخ و گس در پنيرهاي چـدار حاصل از ليپوزوم هاي حاوي پروتئاز تجمع يافته و ميـزان آن به نـوع و غلظـت آنـزيم اضـافه شـده بسـتگي دارد.

بررسـي خصوصيات ارگانولپتيك طي دوره رسيدن پنير

بررسـي خصوصيات ارگانولپتيك طي دوره رسيدن پنير آشكار ساخت عطر و طعم كليه نمونه هاي پنيـر بهبـود يافتـه و هـيچگونـه تلخي و بد طعمي (مگر مواردي كه غلظت آنزيم زيـاد باشـد) طي دوره سه ماه رسيدن ملاحظه نشد. در حين رسـيدن پنير چدار با تخريـب برخـي ليپـوزوم هـا بخشـي از آنـزيم از ليپوزوم خارج شده و بر حسب نوع آنزيم و غلظت آن رسيدن پنير شدت مييابد. لذا بر حسب زمان رسيدن پنير، كازئين و پپتيدهاي با وزن مولكولي بالا بـه پپتيـدهاي محلـول در آب شكسته شده و پس از آن به پپتيدهاي كوچـك و اسـيدهاي آمينه تبديل ميشوند.

در نتيجـه كليـه شـاخصهـاي عمـق پروتئوليز افـزايش مـييابـد. بـه ايـن ترتيـب گرچـه ميـزان تركيبات تشكيل دهنده طعم گس در لحظه آغاز صفر اسـت، اما حين رسيدن پنير ميزان ايـن تركيبـات افـزايش يافتـه و مقدار آن در پنيرهاي داراي ليپوزوم هاي حاوي آنزيم و نمونه شاهد مشابه يكـديگر مـيگـردد.

نکته:

نكتـه در خـور توجـه ايـن است كه ميزان اين تركيبـات بـه ميـزان آنـزيم افـزوده شـده وابسته است و مي توان با تنظيم غلظت مناسب آنزيم، توسعه تركيبات ايجاد كننده طعم گـس را تحـت كنتـرل قـرار داد. البته بـه دليـل تسـريع پروتئـوليز در پنيرهـاي چـدار داراي ليپوزومهاي حاوي آنزيم، ميزان تركيبات ايجاد كننـده طعـم تلـخ بيشـتر از شـاهد اسـت و طـي دو مـاه اول ميـزان ايـن تركيبات افزايش و پس از آن كاهش مييابد.

بررسي شدت ميزان ليپوليز در پنيـر چـدار نشـان داده است كه ميزان اسيدهاي چرب آزاد فرار و غيرفرار طـي دوره رسيدن در نمونههاي حاوي ليپوزوم هاي آنزيمـي بـه ميـزان بيشتري نسبت به نمونـه شـاهد افـزايش مـي يابـد.

در ميـان آنزيم هاي مختلف به كار رفته آنـزيم پالاتـاز ام ليپـوليز را بـا شدت بيشتري تسريع كرد كه در نتيجه اسيدهاي چرب آزاد بيشتري توليد شد. در اين ميان كاپريك اسيد، اسـيد چـرب فرار غالب را تشكيل ميدهد.

تأثير كپسولهاي آنزيمي بـر خصوصـيات رئولـوژيكي پنير

رسيدن پنير، وقوع واكنشهاي بيوشيميايي ) پروتئـوليز، گليكـوليز و ليپـوليز( و انحـلال قسـمتي از فسـفات كلسـيم كلوئيدي موجب ميشوند تا پنير از حالـت لاسـتيكي خـارج شده و به پنير رسيده با عطر و طعم و بافت مطلـوب تبـديل گردد.

مقايسه خصوصيات رئولـوژيكي در پنیر های مانچیکو:

مقايسه خصوصيات رئولـوژيكي، توسـط اينسـترون بـر پنيرهاي مانچيگو، نشـان داده كـه سـختي ، الاستيسـيته و شكنندگي در پنيرهاي حاوي ليپوزوم هاي محتوي كيموزين كمتــر از نمونــه هــاي پنيــر شــاهد بــود.

در مقابــل در پنيرهاي حاوي ليپوزوم هاي محتوي پروتئاز خنثي بيشـتر از نمونـه شـاهد اسـت. امـا در پنيرهـاي حـاوي ليپـوزوم محتــوي سيپروســين الاستيســته و شــكنندگي بــه طــور معنـي داري از نمونـه شـاهد كمتـر بـوده و حضـور ليپـوزوم محتوي سيپروسين تأثير معنيداري بر سختي نداشت.

تحقیق Kheader:

در بررسي ميزان تغييرات سفتي ۵و شـكنندگي در پنيـر چدار كه توسط  Kheaderو همكاران انجـام پـذيرفت نشـان داده شد كه اين دو عامل تحت تـأثير زمـان رسـيدن، نـوع و ميزان آنزيم پوشينه دار شده ميباشند.

در آغاز توليـد پنيـر، ميزان سفتي در پنيرهاي چـدار داراي ليپـوزوم هـاي حـاوي آنزيم به دليل بيشتر بودن ميزان رطوبت و پروتئـوليز اوليـه، بيش از نمونه شاهد ميباشد. به دليل تأثير هيدروليز كازئين )به عنوان عامل غالـب بـراي نـرم شـدن پنيـر) در طـي دوره رسيدن پنير چدار حاوي آنزيم بر حسب ميزان آنزيم موجود، نرمتر از پنير شاهد مـيشـود.

شـكنندگي در پنيرهـاي داراي ليپوزوم هاي حاوي آنزيم بيشتر از نمونه شـاهد اسـت، اما اين ويژگي طي دوره رسيدن بر حسب نوع و مقدار آنـزيم به كار رفته روند نزولي را طي ميكند.

نتيجه گيري:

توليد ليپوزوم و نانوليپوزوم هاي حاوي آنـزيم هـاي ليپـاز، پروتئاز و پپتيداز روش مناسـب جهـت حفاظـت و رهاسـازي كنترل شده آنزيم در طول رسيدن پنير مي باشـد. رهاسـازي هدفمند آنزيم هاي مسئول تسريع رسيدن پنير موجب شـده است كه علاوه بر تسريع كنترل شده رسيدن انواع پنيرهـا، از هيدروليز سريع كازئين نيز ممانعت شود. در نتيجه علاوه بـر تسريع سرعت رسيدن پنير و كاهش هزينه هـاي مربـوط بـه نگهــداري پنيــر، ويژگيهــاي بافــت، عطــر، طعــم و خــواص فراسودمند پنير توسعه مييابد.

به كارگيري روش هاي جديد مانند روش حرارتي در توليد ليپوزومها، نگراني هايي از بابـت وجود باقيمانده حلال و دترجنت در محصول وجود داشـت را رفع كرده و به اين ترتيب مسير جديـدي بـراي پژوهشـگران صنايع غذايي جهت به كارگيري انواع آنزيم هاي پوشـينه دار شده در صنايع لبني و سـاير جوانـب صـنايع غـذايي فـراهم آورده است.

اين مقاله از پايان نامه دانشجويي دانشـگاه علـوم پزشـكي شهيد بهشتي استخراج شـده اسـت.با تشکر از زحمات این عزیزان.

 

ليپوزوم-حاوي-آنزيم
خمیر پیراشکی فلفلی تکین
خمیر پیراشکی زعفرانی تکین
خمیر پیراشکی ساده تکین
پنیر پیتزا رنده 2 کیلویی (ظرف) تکین
پنیر پیتزا ورقه 400 گرمی تکین
پنیر پیتزا پروسس ورقه ای 180 گرمی تکین
خمیر پیتزا مینی تکین
پنیر پیتزا یک کیلویی سوپر مارکتی رویال
پنیر پیتزا 180 گرمی تکین
پنیر پیتزا دو کیلویی تکین
تاپینگ پیتزا دانمارکی تکین
تاپینگ پیتزا ویژه تکین
تاپینگ پیتزا اسنکی تکین
خمیر پیتزا زعفرانی تکین
خمیر پیتزا ساده تکین
IMG_8230
خمیر پیراشکی فلفلی تکین