Unter dem Markennamen Chy-Max vertreibt Chr. Hansen fermentativ gewonnenes Chymosin. Wie Chy-Max wirkt, und welchen Einfluss es auf die Käseausbeute und -qualität hat, lesen Sie hier.
Die Dicklegung der Milch stellt einen wichtigen, ausbeutebestimmenden Schritt in der Käseherstellung dar. Dabei werden die für den Käse wertgebenden Bestandteile der Milch aufkonzentriert und die Molke abgetrennt. Die Höhe der Verluste an wertvollen Inhaltsstoffen, die mit der Molke abgeführt werden, hängt maßgeblich von der Wahl des Gerinnungsenzymes ab.
Chy-Max entfernt spezifisch am Kappa-Casein zwischen Aminosäure 105 (Phe) und 106 (Met) den hydrophilen Teil der Caseinmizelle, das Glykomakropeptid. Der Abbau der Hydrathüllen der einzelnen Mizellen bewirkt deren Aggregation. In Gegenwart von Kalzium-ionen bildet sich durch die Salzbrücken ein dreidimensionales Netzwerk. Das Glykomakropeptid geht aufgrund seiner Wasserlöslichkeit in die Molke über, Caseine und die anderen für den Käse wertbestimmenden Bestandteile bleiben im Netzwerk eingeschlossen.
Bei mikrobiellen Proteasen und auch bei Pepsin ist diese Spezifität nicht gewährleistet; es werden auch andere Bindungen gespalten. Dies führt dazu, dass das Netzwerk nicht regelmäßig aufgebaut wird und somit wasserlösliche kleinere Eiweißspaltprodukte und andere nicht fest eingebundene wertbestimmende Substanzen, insbesondere Fett, mit der Molke verloren gehen.
Bildung von Bitterpeptiden
Außerdem können die im Käse verbleibenden größeren Eiweißspaltprodukte während der Käsereifung schnell zu Bitterpeptiden abgebaut werden, was bei längerer Lagerungsdauer mit Qualitätseinbußen verbunden ist. Eine positive Auswirkung von Eiweißspaltprodukten der mikrobiellen Proteasen im Käse auf die Geschmacksqualität, wie sie z. B. mit Chymosin/Pepsin-Mischungen bezweckt wird, konnte bisher nicht nachgewiesen werden.
Unspezifische Gerinnungsenzyme führen durch die ungenügende Abspaltung des Glykomakropeptids zu einem weichen Gel und erhöhten Staub- und Fettanteilen in der Molke. Gleichzeitig bewirkt die proteolytische Aktivität dieser Gerinnungsenzyme einen erhöhten Anteil an Eiweißbruchstücken in der Molke und ist für die Bildung von Bitterpeptiden im Käse verantwortlich.
Chy-Max ist im Unterschied zu einigen mikrobiellen Gerinnungsenzymen hitzelabil. Diese Tatsache ist ein entscheidendes Kriterium im Hinblick auf die Weiterverarbeitung der Molke. Der Einsatz von Chy-Max bietet den Herstellern von Käse folgende qualitätsrelevante Vorteile:
- konstante Geschmacksreinheit, selbst bei langer Lagerung
- hohe Teigstabilität, die eine gleichmäßige Textur des Käses gewährleistet
- durch die thermische Deaktivierung des Enzyms kann die Molke als Zutat für viele Lebensmittel eingesetzt werden.
Ausbeutestudien belegen Vorteile
Bei der Erstellung einer Gesamtmassenbilanz wird aus derselben Ausgangsmilch jeweils eine Charge (1 Fertiger) mit den zu vergleichenden Gerinnungsenzymen unter Einhaltung konstanter Produktionsparameter produziert. Gewichte und Inhaltsstoffe (Fett, Eiweiß, Trockenmasse) von Milch, Molke und Käse werden im Vergleich exakt erfasst. Folgende Größen werden zur Ausbeutebewertung herangezogen:
- Eiweiß-, Fett- und Trockenmassebilanz
- Stoffübergangswerte von Eiweiß, Fett und Trockenmasse
- Mehrausbeute (kg Käse/100 kg Kesselmilch)
Bei der Berechnung der Mehrausbeute ist der direkte Mengenvergleich nur dann korrekt, wenn die zu vergleichenden Käse denselben Trockenmassegehalt aufweisen. Da der Trockenmassegehalt der zu vergleichenden Chargen aus technologischen Gründen variieren kann, muss dieser über eine Berechnung angeglichen werden. Die Berechnungsformel basiert auf der Annahme, dass über eine theoretische Entfernung oder Zugabe von Molke die Trockenmasse einer Charge soweit verändert wird, bis der Wert der Vergleichs-Charge erreicht ist. Die daraus resultierenden Käsemengen sind somit vergleichbar.
Individuelle, langfristig angelegte Ausbeutestudien können wertvolle Hinweise für eine Prozessoptimierung geben und sind deshalb von großem ökonomischem Nutzen. Eine umfassende ökonomische Bewertung von Ausbeutestudien zum Vergleich von Chy-Max mit alternativen Gerinnungsenzymen sollte folgende Punkte mit einschließen:
- Kosten des Gerinnungsenzyms unter Berücksichtigung der Dosagereduktion beim Einsatz von Chy-Max
- Verbesserung der Käseausbeute
- qualitative Verbesserungen
Beim Vergleich mit alternativen Gerinnungsenzymen ergab sowohl eine Literaturauswertung als auch verschiedene in Industriebetrieben durchgeführte Studien, dass sich bei der Herstellung von verschiedenen Schnittkäsesorten durch den Einsatz von Chy-Max die Ausbeute steigern lässt. In Anbetracht der riesigen Milchmengen, die in der Industrie pro Tag zu Käse verarbeitet werden, lassen sich mit Chy-Max pro Jahr Einsparungen in Millionenhöhe realisieren.
prozesstechnik-online.de/dei0314447
Schlüsselenzym der Natur
> Chymosin <
Kaum gelangt die erste Kuhmilch in den Magen des Kalbes, wird diese durch Chymosin dickgelegt. So wird sichergestellt, dass die Milch erst einmal im verdauungsungeübten Magen des Neugeborenen verweilt. Aus der Eigenschaft, Kuhmilch dickzulegen, ist vor Jahrtausenden das vielleicht bedeutendste Naturlebensmittel entstanden: der Käse.
Leider ist natürliches Chymosin, das traditionell aus dem vierten Magen von Kälbern gewonnen wird, heute aus ethischen und ökonomischen Gründen nicht mehr ausreichend verfügbar. Deshalb stellt man das Enzym heute auf fermentativem Weg her. Chr. Hansen nutzt hierfür den Schimmelpilz Aspergillus niger var. awamori. Das mit seiner Hilfe gewonnene Chymosin vermarktet Chr. Hansen unter dem Markennamen Chy-Max.
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