В предыдущем разделе показано, что главным фактором устойчиво­сти мицелл казеина является æ-казеин, точнее его гидрофильная часть - макропептид (МП). Отщепление от мицелл МП снижает ξ-потенциал казеиновых мицелл с минус 10-20 мВ до минус 5-7 мВ, вызывает поте­рю большей части гидратного слоя и ликвидирует ворсистый внешний слой мицелл, обусловливающий пространственную стабильность сис­темы. Заряд снижается пропорционально количеству гидролизо­ванного æ-казеина. Мицеллы, от которых отщеплен гликомакропептид, называют параказеиновыми, или параказеином.

Walstra et al. считают, что параказеиновая мицелла при комнатной температуре и pH 6,0-6,7 содержит примерно 1,4 г воды на г белка, в том числе связанной - менее 0,2 г на 1 г. Остальная влага просто впитана мицеллой и удерживается в ней за счет пространственного расположения молекул или частиц белка, зависящего от температуры и pH. При этом количество связанной параказеиновой мицеллой воды по сравне­нию с исходной мицеллой снижается незначительно (примерно на 3%), что повышает роль потери большей части заряда и пространственной устойчивости, связанных с отщеплением МП, в дестабилизации мицеллы при сычужном свертывании, по сравнению с потерей части гидратного слоя. Однако, по другим данным, и нативные, и параказеиновые мицел­лы содержат больше воды, а параказеиновая мицелла содержит воды примерно на 30% меньше, чем нативная (рис. 2.2). Поскольку сни­жение заряда и величины гидратного слоя в параказеиновой мицелле вызываются одним и тем же фактором - отщеплением МП от æ-казеина, - вторые данные можно считать более точными.

Параказеиновые мицеллы, в отличие от нативных, не теряют ККФ и казенное при низких температурах и снижении pH до определенного уровня во время выработки сыра. Это обеспечивает близкое родство структуры нативной и параказеиновой мицелл и самого сыра, позволяет получать высокий выход сыра. Это одно из важнейших отличий сычужных сыров от кисломолочных.

Гидролизовать æ-казеин с отщеплением МП могут многие протео­литические энзимы. Однако действие протеолитических энзимов не oгpaничивается отделением от мицеллы МП; они расщепляют белки молока и по другим связям, что приводит к разрушению трехмерной структуры и невозможности получения сгустка и сыра или к снижению выхода и появлению пороков органолептических показателей продукта, в частно­сти горечи. Так, трипсин быстро образует сгусток, но почти так же бы­стро и растворяет его. Для сыроделия пригодны энзимы, быстро разры­вающие связь между гидрофобной и гидрофильной частями æ-казеина (Фен₁₀₅-Мет₁₀₆) и не оказывающие отрицательного влияния на выход и органолептические показатели сыров. Энзимы, удовлетворяющие этим требованиям, называются «молокосвертывающими ферментами», хотя слово «ферменты» не совсем удобно, поскольку на французском и анг­лийском языках оно означает «закваска», «дрожжи» или глагол «бро­дить». Ферменты в нашем понимании за рубежом называются энзимами.

Перечень нашедших достаточно широкое применение в сыроделии молокосвертывающих энзимов приведен в табл. 2.4. Молокосверты­вающий энзим, доминирующий в четвертом отделе желудка телят в воз­расте до 14 дней, до недавнего времени занимал господствующее поло­жение в сыроделии. Он получил название «химозин» от греческого сло­ва «chyme», означающего «желудочный сок». На английском языке его называют «реннин» (от «реннет» - сычуг). Международная номенкла­тура энзимов рекомендует для него название «химозин», потому что реннин легко спутать с названием другого энзима - «ренин», образую­щегося в почках.

В коммерческих экстрактах из сычугов молодняка млекопитающих, именуемых «сычужным ферментом», или, что правильнее, «сычужным порошком», кроме химозина содержатся другие энзимы, главным обра­зом пепсины. В английском языке эти препараты называют «реннет». В соответствии с техническими условиями доля молокосвертывающей ак­тивности сычужного порошка за счет пепсинов не должна превышать 30% от его общей молокосвертывающей активности. Доля химозина в экстрактах из сычуга уменьшается с возрастом: в экстрактах сычугов ко­ровы его содержится в семь раз меньше, чем в экстрактах сычугов телят.

В связи с недостатком сычужного порошка в сыроделии начали широко применять другие препараты, которые можно разделить на две группы: пепсины - желудочные протеазы жвачных и некоторых других животных - и кислые протеазы микробиального происхождения. Из первой группы наибольшее распространение получили говяжий, свиной и куриный пепсины. Пепсины чаще всего используют в виде смесей друг с другом или с сычужным порошком. Из микробиальных молокос­вертывающих энзимов получили достаточно широкое применение толь­ко некоторые протеазы (ММР, МРР и ЕРР), образуемые плесневыми грибами (табл. 2.4).

Все более широкое применение получают препараты рекомбинант­ного химозина, получаемые с помощью микроорганизмов. Химический состав, степень использования белка и жира молока, органолептические показатели сыров, вырабатываемых с препаратами обычного и микроби­ального химозина из Kluyveromyces lactis, Е. coli и Asp. niger var. awamori, идентичны.

Молокосвертывающие энзимы в международной классификации энзимов помещены в одну группу ЕС 3.4.23, хотя плесневые протеазы сильно отличаются от молокосвертывающих энзимов животного проис­хождения по специфичности и структуре .