Tehnologie noua de obtinere a branzei Prato

Queijo Prato este un sortiment de branza din Brazilia care este similar, la origini, branzei daneze Danbo, fiind introdusa de imigranti danezi in statul Minas Gerais. Intrucat metoda initiala de obtinere a fost asemanatoare cu aceea a branzei Danbo, diferentele dintre aceste branzeturi sunt atribuite in special caracteristicilor laptelui. Branza Prato are un continut scazut de sare ?si lactoza, culoare galbena ?si miros specific moderat. Se obtine din lapte de vaca pasteurizat prin coagulare enzimatica atat cu chimozina din cheag, cat ?si cu proteaze fungice.
Obtinerea traditionala a branzei Prato
Queijo Prato este cel mai popular sortiment de branza din Brazilia queijo = branza in limba portugheza . Sunt cunoscute cinci varietati: Minilanche, Lanche, Coboco, Prato si Estepe. Diferentele dintre varietati se refera la forma, masa si durata de maturare a unei bucati. Bucatile de branza sunt paralelipipedice, cubice sau cilindrice, cantaresc 0,4-6 kg si sunt maturate timp de 16-60 zile.
Branza Prato este un sortiment de branza maturata semitare continut de umiditate 36-45,9 % , oparita la temperatura scazuta asymp; 42C , fabricata prin coagularea enzimatica a laptelui ?si maturata cel putin 25 de zile. Este obtinuta industrial din lapte de vaca integral dupa o tehnologie care pare a fi o adaptare a celei utilizate pentru branzeturile Edam sau Gouda.
Laptele standardizat cu un continut de grasime de 3,5 % este pasteurizat ?si racit la 32C. Se adauga clorura de calciu si azotat de sodiu, precum si colorant, respectiv cultura lactica. La coagularea cu cheag comercial, durata de obtinere a coagulului este de 45 pana la 60 de minute. Coagulul se taie in cuburi de 0,5 cm si se amesteca incet timp de 20 de minute. Jumatate din zer se evacueaza si se continua agitarea. Se adauga apa calda de 90… 95C pentru a ridica temperatura amestecului de coagul ?si zer la 40… 42 C.
Boabele de cas trebuie sa ramana impreuna atunci cand se apasa ?si sa formeze fire la separare. Urmeaza a doua scurgere a zerului dupa care casul este presat timp de circa 20 min. Apoi casul se taie in bucati de dimensiuni corespunzatoare matritelor, se introduce in matrite si este presat timp de 30-40 de minute, intors in matrite si presat din nou timp de pana la 12 ore. Bucatile de branza sunt scoase din matrite si sarate in saramura la 5…15C timp de pana la 36 h. La final sunt scoase din saramura si lasate sa se scurga la aceeasi temperatura timp de pana la 48 de ore inainte de ambalare in folie de plastic.
Coagularea enzimatica a laptelui
Coagularea enzimatica a laptelui pentru fabricarea branzei implica modificari specifice ale micelei de cazeina prin proteoliza limitata realizata de proteinaze selectate, urmata de agregarea micelara in prezenta calciului. Cheagul, alcatuit in mare parte din chimozina EC 3.4.23.4, pHi asymp; 4,65 este proteaza cea mai utilizata pentru fabricarea branzeturilor.
Procesul de coagulare enzimatica a laptelui se desfasoara in doua etape: primara, pur enzimatica ?si secundara, neenzimatica, in care se formeaza gelul ?si care nu poate avea loc decat dupa etapa primara.
Etapa primara a coagularii enzimatice este foarte rapida ?si consta in hidroliza kappa;-cazeinei, fractiunea stabilizatoare a micelei coloidale de cazeina, la nivelul legaturilor foarte labile Phe105-Met106. Aceasta hidroliza distruge stabilitatea micelara, lantul peptidic fiind scindat in doua fragmente.
Partea N-terminala a moleculei, fragmentul para-kappa;-cazeina, care cuprinde resturile de aminoacizi 1-105, ramane atasata de micela de cazeina, solubila ?si cu caracter bazic. Partea C-terminala, cunoscuta sub numele de glicomacropeptida GMP , alcatuita din resturile de aminoacizi 106-169, este solubila in mediul apos ?si acida, astfel ca se elimina prin zer.
Etapa secundara corespunde fenomenului de coagulare propriu-zisa a laptelui. Modificarile fizico-chimice ale micelelor continua in aceasta faza. Indepartarea fragmentului GMP rezultat din hidroliza kappa;-cazeinei in prima etapa reduce sarcinile negative ale micelei ?si gradul de hidratare prin pierderea partii hidrofile. Aceasta face posibila agregarea micelelor de para-kappa;-cazeina in prezenta Ca2+, la temperaturi de peste 15…20C, cu formarea unui gel la final, cu conditia ca laptele sa nu fie agitat. Agregarea sau flocularea este datorata in parte fortelor de atractie van der Waals, insa acest efect este insuficient.
Prezenta Ca2+ este necesara intrucat acesti ioni neutralizeaza sarcinile electrice negative ale micelelor, deci reduc respingerea electrostatica. In limitele de pH din lapte, ionii de Ca2+ actioneaza mai eficient decat ionii H+. In plus, ionii Ca2+ pot realiza legaturi saline punti intre locurile incarcate negativ din micelele de para-kappa;-cazeina in plus fata de puntile care se pot forma intre locurile pozitive ?si negative.
Gelul obtinut este o matrice de proteine denumita ?si coagul. El este un sistem complex cu o structura fizica instabila, in reteaua proteica fiind incorporate zerul apa ?si componentele solubile din lapte , grasimea ?si celulele microbiene. O parte importanta din zer este eliminata spontan, concomitent cu contractarea ?si intarirea coagulului. Tratarea in continuare a coagulului permite obtinerea marii varietati de branzeturi in functie de tratamentul urmat.
Inlocuitori de chimozina
Inlocuitorii de chimozina trebuie sa reproduca proprietatile specifice ale chimozinei, adica sa prezinte activitate mare de coagulare a laptelui care consta in a avea specificitate pentru kappa;-cazeina si activitate proteolitica redusa la valori de pH si temperatura utilizate in mod normal in fabricarea branzei.
In prezent, se utilizeaza chimozina obtinuta prin fermentare, chimozina pura obtinuta prin utilizarea unui organism gazda ?si coagulanti obtinuti din microorganisme precum Rhizomucor miehei, Rhizomucor pusillus, Endothia parasitica, Aspergillus oryzae si Irpex lacteus. Dintre coagulantii microbieni disponibili comercial, cei mai utilizati sunt cei din surse fungice.
Creordm;terea potentialului de producere, comercializare ?si utilizare a enzimelor microbiene a generat studii numeroase care au descoperit proteaze noi sintetizate de microorganisme precum Novocardiopsis spp, Rhizopus oryzae, Mucor bacilliformis, Bacillus subtilis natto ?si Thermomucor indicae-seudaticae N31.
Branza Prato obtinuta cu enzime microbiene
Cateva cercetari recente au urmarit obtinerea branzei Prato folosind ca enzime de coagulare proteaze obtinute din mucegaiul termofil T. indicae-seudaticae N31 izolat in Brazilia din deordm;euri industriale Martin et al., 2010, Microbiology, vol. 79, pp. 306-313 . Extractul enzimatic a fost obtinut prin fermentare in stare solda, folosind numai tarate de grau ca substrat. Enzima secretata extracelular in 24 ore de fermentare are o activitate maxima de coagulare a laptelui la pH = 5,7 ?si 70C, respectiv stabilitate in domeniile de pH 3,5-4,5 ?si 5,0-6,0 ?si in domeniul de temperatura 35…40-45C. De asemenea, profilul peptidelor formate de enzimele din T. indicae-seudaticae N31 a fost asemanator cu cel produs de enzimele din R. miehei.
De asemenea, Merhed-Dini et al. 2012, Food Chemistry, vol. 120, pp. 87-93 au aratat ca profilul peptidelor obtinut cu proteaze produse de T. indicae-seudaticae N31 ?si de R. miehei este asemanator. Comparatia intre branza Prato obtinuta cu aceste enzime ?si cu chimozina HA-LA produsa prin fermentatie de Christian Hansen Brazilia sugereaza posibilitatea obtinerii unor produse cu o calitate tehnologica buna.
Alves et al. 2013, Journal of Dairy Science, vol. 96, pp. 7490-7499 au obtinut, la scara pilot, branza Prato cu ajutorul enzimei sintetizate rapid de T. indicae-seudaticae N31 pe un substrat ieftin ?si au comparat-o cu o proteaza comerciala cunoscuta, produsa de Rhizomucor spp. ?si utilizata de obicei pentru obtinerea branzei Prato. Pentru o caracterizare cat mai completa au fost determinate compozitia branzei ?si a zerului, continutul de proteine ?si de grasimi retinute in coagul ?si randamentul in branza. Aceordm;ti parametri nu au fost afectati de tipul de enzima de coagulare utilizat.
De asemenea, s-a efectuat analiza senzoriala, iar proteoliza, fermitatea branzei ?si degradarea cazeinei au fost monitorizate pe parcursul perioadei de depozitare la 12C pentru maturare, probele prelevate dupa 5, 12, 19, 33, 43 ?si 53 de zile de depozitare fiind analizate prin electroforeza capilara. Proteoliza a crescut, iar fermitatea a scazut pentru ambele branzeturi in timpul depozitarii, cum era de asteptat pentru branza Prato. Cazeina a fost bine separata prin electroforeza capilara si rezultatele au aratat, cu rezolutie buna, ca branzeturile au prezentat profiluri similare pentru hidroliza proteinelor. Analiza senzoriala a fost efectuata dupa 29 zile de la fabricatie, pentru ambele branzeturi obtinandu-se o acceptabilitate senzoriala buna.
Datele obtinute au aratat ca proteaza produsa de T. indicae – seudaticae N31 a prezentat actiuni similare cu enzima comerciala, ceea ce indica eficienta sa ca agent de coagulare pentru productia branzei Prato. Studiile prezentate reprezinta o contributie deosebita in tehnologia branzeturilor prin faptul ca urmaresc punerea in aplicare a unei noi enzime microbiene pentru producerea branzei.