تاثیر به‌کارگیری آنزیم‌های لیپاز حیوانی بر توسعه لیپولیز پنیر سفید آب‌نمکی طی دوره نگهداری

سابقه و هدف: رسیدن پنیر، یک فرایند پیچیده مرتبط با شکسته شدن ترکیبات پنیر از طریق واکنش‌های پروتئولیز، لیپولیز و سایر واکنش‌های آنزیمی است که سبب تغییرات خاص در ویژگی‌های طعم پنیر می‌گردد. لیپولیز، یکی از مهمترین واکنش‌های بیوشیمیایی در پنیر است که با ایجاد اسیدهای چرب آزاد کوتاه و متوسط زنجیره و درنهایت تبدیل آن‌ها به ترکیبات مولد طعم از قبیل متیل‌کتون‌ها، لاکتون‌ها، الکل‌های ثانویه، آلدئیدها و تیواسترها، نقش مهمی را در طعم پنیر و همچنین تسریع در رسیدن پنیر ایفا می‌کند. در نتیجه، برای افزایش لیپولیز در برخی انواع پنیر، از آنزیم‌های تجاری لیپاز (با منشا میکروبی و حیوانی) استفاده می‌شود. در هر حال، توسعه بیش از اندازه لیپولیز می‌تواند موجب اثرات نامطلوب در طعم پنیر و رنسید شدن آن گردد. تحقیقات اندکی در زمینه کاربرد آنزیم‌های لیپاز (به‌ویژه لیپازهای حیوانی) در پنیر سفید آب‌نمکی وجود دارد. بنابراین، این تحقیق به منظور بررسی اثر لیپازهای بزغاله و گوساله بر میزان توسعه لیپولیز در پنیر سفید آب‌نمکی ایرانی و تعیین بهترین نوع و میزان آنزیم (بزغاله یا گوساله) جهت تولید پنیری با کیفیت مطلوب انجام پذیرفت. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، نمونه‌های پنیر سفید آب‌نمکی مطابق روش متداول پنیرسازی در ایران از شیر تازه گاو به روش آنزیمی (پنیر رنتی) تولید شدند. پس از استاندارد کردن چربی شیر به 3 درصد و هموژنیزاسیون و پاستوریزاسیون آن، دمای شیر به ˚c 35 سرد گردید و آنزیم لیپاز بزغاله یا گوساله قبل از مرحله رنت‌زنی هرکدام در سطوح 0 (شاهد)، 1/5، 3، 4/5 و 6 گرم به ازای هر 100 کیلوگرم شیر اضافه شدند. میزان لیپولیز (عدد اسیدی) و امتیازهای حسی (رایحه، رنگ، مزه و بافت) نمونه‌های پنیر سفید ایرانی در مدت 90 روز نگهداری (زمان 1، 7، 14 و 21 روز) در یخچال و آزمون پروفایل اسیدهای چرب آزاد و ریزساختار نمونه‌های پنیر در پایان مدت 90 روز نگهداری سرد اندازه‌گیری شد آزمون پروفایل اسیدهای چرب پنیر توسط کروماتوگرافی گازی متصل به آشکارساز یونیزاسیون شعله‌ای انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزایش غلظت آنزیم‌ و مدت ‌زمان نگهداری به‌طور معنی‌داری باعث افزایش لیپولیز گردید (0/01>p). هرچند لیپاز بزی سبب تغییرات بیشتری در ویژگی‌های مورد بررسی نظیر عدد اسیدی و پروفایل اسیدهای چرب گردید، اما از نظر خواص حسی تفاوت معنی‌داری میان دو آنزیم مشاهده نگردید (0/05p)، اما این افزایش در اسیدهای چرب کوتاه زنجیره مشهودتر بود. در میان تیمارهای مختلف پنیر، نمونه شاهد با 132/91 کمترین و نمونه تیمار شده با 6 گرم آنزیم لیپاز بزی (به ازای 100 کیلو شیر) با 309/51گرم به ازای 100 کیلو پنیر دارای بالاترین مقدار کل اسیدهای چرب آزاد در پایان 90 روز نگهداری در یخچال بودند. ارزیابی حسی نیز نشان ‌داد که نمونه‌های محتوی آنزیم‌های لیپاز از میانگین امتیاز حسی رایحه، طعم و بافت بیشتری نسبت به نمونه شاهد (فاقد آنزیم لیپاز) برخوردار بودند (0/001>p). نتایج ریزساختار پنیرهای سفید آب‌نمکی نشان داد که تیمار آنزیمی با انجام لیپولیز گسترده سبب کاهش قابل توجه اندازه و تعداد گلبول‌های چربی در ساختار پنیر گردید. این تغییرات به دلیل شکل‌گیری اتصالات جدید میان کازئین و آرایش مجدد شبکه کازئین منجر به متراکم‌تر شدن بافت پنیر و افزایش سفتی آن گردید.نتیجه‌گیری: یافته‌های این تحقیق نشان داد که با استفاده از مقدار4/5 گرم آنزیم لیپاز (بزغاله یا گوساله، به ازای هر 100 کیلوگرم شیر) می-توان پنیری با ویژگی‌های حسی مطلوب‌تر تولید نمود. بر اساس نتایج حسی، اختلاف معنی‌داری میان دو آنزیم لیپاز بزی و گاوی مشاهده نگردید.

impact of animal lipase enzymes on development of lipolysis in iranian-white brined cheese during storage period

background and objectives: cheese ripening is a complicated process that involves the breakdown of the cheese compounds via proteolysis, lipolysis and other enzyme catalysis which cause typical changes in cheese flavour characteristics. lipolysis is one of the most biochemical reactions in cheese that through formation of short- and middle-chain fatty acids and finally convert them to flavour compounds such as methyl ketones, lactones, secondary alcohols, aldehydes and thioesters, plays an important role in cheese flavour and it also accelerate cheese ripening. consequently, to increase cheese lipolysis in some cheese varieties, commercial lipases (with animal and microbial origins) is used. however, excessive levels of lipolysis may cause undesirable effect in cheese flavour and result in cheese rancidity. there is scarce investigation regarding to application of lipase enzymes (particularly animal lipases) in white brined cheese. therefore, this research was performed to evaluate the effect of calf and kid goat lipases on development of lipolysis in iranian-white brined cheese and to determine the best kind (calf or kid goat lipase) and appropriate level of enzyme to produce a cheese with an acceptable quality.materials and methods: in this research, iranian-white brined cheese samples were produced from fresh cow milk via enzymatic (rennet cheese) procedure according to conventional method of cheese making in iran. after standardization of milk fat to 3%, homogenization and pasteurization, the milk was cold to 35 ˚c and the calf or kid goat lipases at levels of 0 (control sample), 1.5, 3, 4.5 and 6 g/100 kg of milk before renneting stage were added to the milk. the extent of free fatty acids/lipolysis (acid value, av) and sensory scores (odour, colour, taste and texture) of iranian-white brined cheese samples were measured during 90 days of the storage (1, 7, 14 and 21 days) at refrigerator and free fatty acid profile (fap) analysis and microstructure assessment of cheese samples were measured at the end of 90 days of the cold storage. analysis of fatty acid composition was carried out by gas chromatography with flame ionization detector. results: the results showed that increasing the amount of lipase concentrations and storage time significantly caused an increase in cheese lipolysis (p<0.01). even though kid goat lipase introduced more changes in the experimental parameters like fatty acid profile and adv, the kind of lipases had no significant effect on sensory attributes of the cheese samples (p>0.05). furthermore, based on fap results, though an increase in enzyme concentration produced a higher low-, medium-, long-chain and total free fatty acids (tffa) (p<0.01), this increase was more obvious for low-chain fatty acids. among different treatments, control sample with 132.91 g/100 kg tffa had the lowest and cheese sample containing 6 g kid goat lipase with 309.51 g/100 kg had the highest tffa at end of the 90-day storage period. sensory evaluation also showed that samples having lipase enzymes had a higher mean sensory scores for odour, taste and texture when compared with control (without lipase enzyme) (p<0.001). microstructure results of white brined cheese samples showed that by enzymatic treatment, an extensive lipolysis was occurred which subsequently caused a significant reduction in number and size of fat globules in the cheese structure. these changes due to formation of new cross-linkages between caseins and casein network rearrangement, result in a condensed texture and an increase in cheese hardness.conclusion: according to the results, by using 4.5 g lipase enzyme (kid goat or calf, per 100 kg of milk), a white brined cheese with improved sensory characteristics could be produced. based on sensory results, no significant difference were found between two lipase enzymes, i.e. kid goat or calf lipases.