食品製造業の乳製品セクターは、酵素の伝統的な利用者です。最もよく知られている乳製品用酵素製剤は、もちろんレンネットであり、動物組織から抽出された酸プロテアーゼを含む商業的製剤の総称です。これらの製品は、ミセルカゼインの表面にあるκ-カゼインから高電荷のペプチド断片を除去することによって牛乳を凝固させます。安定性を失ったカゼインミセルは集積し、牛乳の凝固物の構造を形成し、その後乳酸菌によって酸性化されてチーズのカードが作られます。

チーズを作るための牛乳凝固酵素の使用に加えて、乳業界はリパーゼ、非凝固プロテアーゼ、アミノペプチダーゼ、ラクターゼ、リゾチーム、ラクトペルオキシダーゼ、トランスグルタミナーゼなどの酵素も利用しています。これらの応用のいくつかは伝統的なものであり（風味向上のためのリパーゼ）、他のものは比較的新しいものです（乳糖加水分解、加速チーズ熟成、微生物的腐敗の制御、タンパク質機能性の修正）。

牛乳凝固酵素

動物レンネットの中で、子牛レンネットはチーズ製造において理想的な牛乳凝固酵素と広く見なされています。これは、長い使用による製品への伝統的な親しみから来ている部分もありますが、子牛レンネットが通常80〜90％のキモシン（EC 3.4.23.4）を含むという科学的な根拠もあります。これは、チーズバット内のカゼイン分解の大部分が牛乳を凝固させるために非常に特異的にκ-カゼインに向けられており、他のカゼインには向けられていないことを意味します。カード形成中のα-およびβ-カゼインの非特異的プロテオリシスは、ホエイ中のカゼン窒素の損失を引き起こし、チーズプロセスの収量を減少させる可能性があります。

世界中のチーズ業界で子牛レンネットの最も広く使用されている代替品は、発酵生成キモシン（FPC）であり、現在、酵素凝固チーズの世界生産の半分を占めています。これは、GM Kluyveromyces lactisまたはAspergillus nigerの大規模発酵によって生産されます。いずれの場合も、微生物は、成長媒体への効率的な分泌を確保するために、適切なプロモーターを持つ子牛プロキモシン遺伝子を宿主生物に組み込むことによって遺伝子技術を使用して修飾されています。この酵素は、キモシンを包接体で生産するためにEscherichia coliを使用した以前の生産システムとは異なり、培養から収穫および精製が比較的容易です。

チーズ熟成酵素

チーズの熟成を修正、強化、または加速するために使用される酵素および酵素「パッケージ」は、一般的に1つ以上の酵素クラスで構成されており、明確さのために、ここでは個々のクラスではなく技術的グループとして議論されます。商業的熟成技術で使用されるクラスには、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、リパーゼによって表される多くの加水分解酵素が含まれ、現在の研究が成功すれば、このリストは揮発性エステルや硫黄化合物を生成するためのアセチル-CoA合成酵素やアミノ酸分解酵素などの代謝酵素にまで拡張される可能性があります。チーズ熟成の酵素学に関する非常に広範な世界的研究努力と文献を考慮すると、チーズ技術のための商業的酵素パッケージを成功裏に開発した酵素会社はわずかであり、加工チーズやチーズ様食品の風味成分を作るために使用される熟成酵素修飾チーズ（EMC）生産方法を除いてはほとんどありません。

リパーゼ

リパーゼはチーズ風味技術で使用されるだけでなく、他の食品用途のために修正された乳脂肪製品を生産するためにも使用されます。リポリゼされた乳脂肪（LMF）は、リパーゼによって乳脂肪から放出された短鎖から中鎖の脂肪酸および脂肪酸化学誘導体に由来するクリーミーでバターのようなチーズの香りを持っています。LMFの製造のための原材料基質は、乳脂肪の表面積を最大化してリパーゼを活性化するためにエマルジョン化された濃縮乳またはバターオイルです。リパーゼが添加され、使用される酵素の最適温度で基質と接触させられ、必要な風味/香りが得られるまで、またはリパーゼによる脂肪酸の測定可能な放出に対応する所定の酸度値（ADV）に達するまで放置されます。

化学的インタースターリフィケーション、酸分解、アルコール分解、トランスエステル化は、乳脂肪の物理的/機能的特性を修正するために長年使用されてきましたが、最近ではリパーゼ技術がこの化学技術に取って代わり、より正確で「クリーンな」処理を提供しています。特に、乳脂肪代替物は、ベビーフードの乳脂肪の部分的な置き換えとして準備されています。ただし、物理的方法による脂肪分画は、乳製品用途における乳脂肪の修正において商業的に好まれる選択肢です。

ラクトペルオキシダーゼ

ラクトペルオキシダーゼ（LP）（EC 1.11.1.7）は、生乳、初乳、唾液に自然に存在し、哺乳動物が腸内感染から保護されるためのシステムの一部であると考えられています。ラクトペルオキシダーゼは、グラム陰性菌に対しては殺菌作用があり、グラム陽性菌に対しては静菌作用があります。これは、過酸化水素を使用してチオシアン酸イオンを酸化し、活性な殺菌分子であるヒポチオシアン酸を生成するペルオキシダーゼです。

リゾチーム

リゾチームは、ゴーダ、ダンボ、グラナ・パダーノ、エメンタールなどの重要なハードおよびセミハードチーズのバチルス発酵によって引き起こされるスリットや不規則な穴のテクスチャー欠陥である「遅延膨張」の代替制御剤として主要な乳製品酵素供給者によって販売されています。伝統的に、この欠陥は生乳中のクロストリジウム・チロブチリカムによって引き起こされ、チーズミルクに硝酸カリウムを添加することによって制御されてきました。しかし、この慣行は発がん物質の生成に関連しているため、段階的に廃止され、リゾチームが好ましい制御剤となっています。

参考文献

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1. Whitehurst R J , Law B A , Whitehurst R J , et al. Enzymes in food technology. [J]. Enzymes in Food Technology, 2002, 32(4):1-17.