Usage Suggestions of Different Origins of Rennet in Cheese Production, Advances in Rennet Technology and Overview of Thermolabile Microbial Rennet

Abstract

    Coagulating enzymes are a necessity for both cheese production and production of ripened cheese varieties. The name of yeast used to coagulate milk used in cheese production is also mentioned in the literature with different names such as coagulating enzyme, rennet, protease. In this article, comparative information was given on animal rennet, herbal rennet, recombined kimosin (genetically modified enzyme), microbial origin rennet, thermolabile (heat sensitive) microbial coagulating enzymes and their properties. How these coagulating enzymes should be used in cheese production, taking into account the process requirements, is also explained with suggestions for the cheese process. The effects of coagulating enzymes on cheese proteolysis, cheese yield and cheese quality are discussed. In addition, the use and properties of thermolabile (heat sensitive) rennet, which is a form of microbial rennet, which has recently started to be used in our country, in the dairy sector has been mentioned. The differences between the coagulating enzymes used in cheese production are also tried to be explained by combining theoretical and practical experiences.

Keywords

• Cheese
• Coagulation
• Kimosin
• Rennet
• Thermolabile

Farklı Rennet Orijinlerinin Peynir Üretiminde Kullanım Önerileri, Rennet Teknolojisindeki Gelişmeler ve Termolabil Mikrobiyel Rennetlere Bakış

Öz

    Pıhtılaştırıcı enzimler, gerek olgunlaşmış gerekse de olgunlaşmamış peynirler olsun çoğu peynir üretimleri için bir gerekliliktir. Peynir üretiminde kullanılan enzimler aynı zamanda pıhtılaştırıcı maya, rennet ve proteaz olarak da isimlendirilmektedir. Bu makalede özellikle hayvansal rennet, bitkisel rennet, rekombine kimosin (genetik modifiye enzim), mikrobiyel orjinli rennet, termolabil (ısıya duyarlı) mikrobiyel orjinli pıhtılaştırıcı rennet ve özellikleri ile ilgili karşılaştırmalı olarak bilgilendirmeler yapılmıştır. Bu pıhtılaştırıcı enzimlerin peynir üretiminde kullanılırken proses gerekliliklerinin de dikkate alınarak nasıl kullanılması gereği de peynir prosesine yönelik önerilerle birlikte verilmiştir. Pıhtılaştırıcı enzimlerin peynirde proteoliz, peynir verimi ve peynir kalitesi üzerindeki etkilerine değinilmiştir. Ayrıca mikrobiyel peynir mayalarının bir formu olan, ülkemizde de kullanımı yaygınlaşmaya başlayan termolabil (ısıya duyarlı) peynir mayalarının da süt sektöründe kullanımı ve özelliklerine değinilmiştir. Peynir üretiminde kullanılan pıhtılaştırıcı enzimler arasındaki farklılıklar da teorik ve pratik deneyimlerle birleştirilerek anlatılmaya çalışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kimosin
• Peynir
• Peynir mayası
• Pıhtılaşma
• Termolabil

Kaynakça

1. Akın, N. (1996). Peynir yapımında kullanılan süt pıhtılaştırıcı enzimler ve bunların bazı özellikleri. The Journal of Food, 21(6), 435-442.
2. Anusha, R., Singh, M. K. ve Bindhu, O. S. (2014). Characterisation of potential milk coagulants from Calotropis gigantea plant parts and their hydrolytic pattern of bovine casein. European Food Research and Technology, 238(6), 997–1006. https://doi.org/10.1007/s00217-014-2177-0
3. Atacı, N. (2001). Mucor miehei rennetin ve mucor miehei rennet-dekstran konjugatlarının spektrofluorometrik yöntemle incelenmesi (Yüksek lisans tezi). İstanbul: Yıldız Teknik Üniversitesi.
4. Bogenrief, D. D. ve Olson, N. F. (1995). Hydrolsis of β-casein increases cheddar cheese meltability. Milchwissenschaft, 50(12), 678-682.
5. Bringe, N. A. ve Kinsella, J. E. (1986). Influence of calcium chloride on the chymosin-initiated coagulation of casein micelles. Journal of Dairy Research, 53(3), 371. doi:10.1017/s0022029900024997
6. Crabbe, M. J., Fox, P. F., McSweeney, P. L. H., Cogan, T. M. ve Guinee, T. P. (Eds.). (2004). Rennets: general and molecular aspects. Cheese: Chemistry, physics and Microbiology. 3rd edition. Academic Press (Elsevier), (pp. 19-46). ISBN 0122636511
7. Dalgleish, D. G. (1992). Sedimentation of Casein Micelles During the Storage of Ultra-High Temperature Milk Products—a Calculation. Journal of Dairy Science, 75(2), 371–379. https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(92)77771-6
8. Dervişoğlu, M., Aydemir, O., Yazıcı, F. (2007). Peynir yapımında kullanılan pıhtılaştırıcı enzimler ve kazein fraksiyonları üzerine etkileri. The Journal of Food, 32(5), 241-249.

9. Dünya Atlası. (2019). Peynirin keşfi ve tarihçesi. Erişim adresi (5 Ocak 2020): https://www.dunyaatlasi.com/peynirin-kesfi-ve-tarihcesi/
10. Flamm, E. L. (1991). How FDA approved kimosin: A case history. Nature Biotechnology, (9), 349-351.
11. Fox, P. F. ve Stepaniak, L. (1993). Enzymes in cheese technology. International Dairy Journal, 3(4-6), 509–530. https://doi.org/10.1016/0958-6946(93)90029-Y
12. Fox, P. F., McSweeney, P. L. H. ve Law, B. A. (Ed.). (1997). Rennets: their role in milk coagulation and cheese ripening. In Microbiology and Biochemistry of Cheese and Fermented Milk. (2nd edn., pp. 1–49). London: Chapman & Hall.
13. FroÈhlich-Wyder, M. T. ve Bachmann, H. P. (2007). 124 How do I control the elastic texture of Swiss-type cheese?. Cheese problems solved, 260.
14. Hayaloğlu, A. A., Karatekin, B. ve Gurkan, H. (2014). Thermal stability of chymosin or microbial coagulant in the manufacture of Malatya, a Halloumi type cheese: Proteolysis, microstructure and functional properties. International Dairy Journal, 38(2), 136–144. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.04.001
15. Horne, D. S. ve Banks, J. M. (2004). Rennet-induced coagulation of milk. General Aspects, 47–70. https://doi.org/10.1016/s1874-558x(04)80062-9
16. Huppertz, T., Fox, P. F. ve Kelly, A. L. (2004). Susceptibility of plasmin and chymosin in Cheddar cheese to inactivation by high pressure. Journal of Dairy Research, 71(4), 496–499. https://doi.org/10.1017/s0022029904000494
17. Jacob, M., Jaros, D. ve Rohm, H. (2010). Recent advances in milk clotting enzymes. International Journal of Dairy Technology, 64(1), 14–33. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2010.00633.x
18. Kamber, U. (2006). Peynirin Tarihçesi.Veteriner Hekimler Derneği Dergisi, 77(2), 40-44.
19. Kılıç, S. ve Vapur, U. E. (2003). Peynirde acılık problemi, etki eden faktörler ve kontrol altına alınması. Akademik Gıda, (4), 35-37.
20. Landfeld, A., Novotna, A. ve Houska, M. (2002). Influence of the amount of rennet, calcium chloride addition, temperature, and high-pressuretreatment on the course of milk coagulation. Czech Journal of Food Sciences, 20(6), 237-244.
21. Lemieux, L. ve Simard, R. E. (1991). Bitter flavour in dairy products. A review of the factors likely to influence its development, mainly in cheese manufacture. Lait, 71(6), 599-636.
22. McSweeney, P. L. H. (Ed.). (2007a). Why is the Phe-Met bond of k-kazein so susceptible to rennet action?. Cheese Problem Solved, (25), 52.
23. McSweeney, P. L. H. (Ed.). (2007b). What factors affect the retention of rennet in cheese curd?. Cheese Problem Solved, (28), 57.
24. McSweeney, P. L. H. (Ed.). (2007c). How can the problem of bitternes in cheese be solved?. Cheese Problem Solved, (89), 194.
25. McSweeney, P. L. H., Fox, P. F., Cogan, T. M. ve Guinee, T, P. (Eds.). (2004). Biochemistry of cheese ripening: introduction and overview. In Cheese: Chemistry, physics and Microbiology. General Aspects, 1(3rd edn., pp. 347–360). London: Elsevier.
26. Metin, M. (2012). Süt Teknolojisi. Sütün Bileşimi ve İşlenmesi. İzmir: Ege Üniversitesi Rektörlük Yayınları.
27. Mohanty, A., Mukhopadhyay, U., Grover, S. ve Batish, V. (1999). Bovine chymosin. Biotechnology Advances, 17(2-3), 205–217. https://doi.org/10.1016/s0734-9750(99)00010-5
28. Nájera, A. I., de Renobales, M. ve Barron, L. J. R. (2003). Effects of pH, temperature, CaCl2 and enzyme concentrations on the rennet-clotting properties of milk: a multifactorial study. Food Chemistry, 80(3), 345–352. doi:10.1016/s0308-8146(02)00270-4
29. Özcan, T. ve Eroğlu, E. (2018). Sütün enzimatik koagülasyonu ve peynir üretiminde bitkisel pıhtılaştırıcılar. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(2), 201-214.
30. Roseiro, L. B., Barbosa, M., Ames, J. M. ve Wilbey, R. A. (2003). Cheesemaking with vegetable coagulants-the use of Cynara L. for the production of ovine milk cheeses. International Journal of Dairy Technology, 56(2), 76–85. https://doi.org/10.1046/j.1471-0307.2003.00080.x
31. Sezgin, E., Atamer, M., Koçak, C., Yetişmeyen, A., Gürsel, A. ve Gürsoy, A. (2007). Süt Teknolojisi. Ankara: Ankara Üniversitesi Basımevi.
32. Shah, M. A., Mir, S. A. ve Paray, M. A. (2013). Plant proteases as milk-clotting enzymes in cheesemaking: a review. Dairy Science & Technology, 94(1), 5–16. https://doi.org/10.1007/s13594-013-0144-3
33. Sousa, M., Ardö, Y. ve McSweeney, P. L. (2001). Advances in the study of proteolysis during cheese ripening. International Dairy Journal, 11(4-7), 327–345. https://doi.org/10.1016/s0958-6946(01)00062-0
34. Teuber, M. (1990). Production of Chymosin (EC 3.4.23.4) by Microorganisms and Its use for Cheese-making. Bulletin 251, 3–15. Brussels: International Dairy Federation.
35. Uraz, T. (1981). Süt ve Mamülleri Teknolojisi: Peynir suyu ve değerlendirme şekilleri. Segem Yayın, (103), 208-213.
36. Uraz, T. ve Ergül, E. (1989). Süt asitliğinin, peynir pıhtısının süzülmesi ve ayrılan peynir altı suyunun bileşimine etkisi. Journal of Food, 14(6), 331-335.
37. Urbach, G. (1995). Contribution of lactic acid bacteria to flavour compound formation in dairy products. International Dairy Journal, 5(8), 877–903. https://doi.org/10.1016/0958-6946(95)00037-2
38. Ünsal, A. (1997). Süt Uyuyunca–Türkiye Peynirleri. I. Baskı. İstanbul: Yapı Kredi Yayınları.
39. Vapur, U. E. (2010). Farklı starter kültür oranları ile hayvansal ve mikrobiyel kaynaklı peynir mayaları kullanılarak üretilen tam yağlı beyaz peynirlerin özelliklerinin belirlenmesi. (Doktora tezi). (s. 231-237). Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
40. Walstra, P. ve Eck, A. (Ed). (1986). Curd drainage. Cheese-making Science and Technology (2nd edn., pp. 22-36). Lavoisier Published Inc.
41. Wangoh, J. L., Farah, Z. ve Puhan, Z. (1993).Extraction of camel rennet and its comparison with calf rennet extract. Milchwissenschaft, (48), 322-325.