凝乳酶

凝乳酶chymosin 一般也稱rennin，因為容易與血管緊張肽原酶（renin）混淆，國際酶 學委員會推薦使用此名，即chymosin，亦稱rennet，Chymogen，Lab（德語），remnase。是一種蛋白酶。

哺乳動物胃液中有凝乳酶，能使乳中蛋白質凝聚成乳酪，乳酪易為各種蛋白質酶所消化。凝乳酶只是提高酶的效率，實際不算作酶。哺乳類以外的動物因為不食乳，所以很少存在凝乳酶。

凝乳酶是生產乾酪不可缺少的製劑，其產值占整個酶製劑總產值的15.5%。主要來源是未斷奶小牛胃粘膜。

作用：促使原奶凝結，為排出乳清提供條件。

動物源凝乳酶：凝乳酶最早來源於小牛的第四胃黏膜，隨後在其他動物的胃中提取了凝乳酶。但是由於動物來源的凝乳酶來源不穩定，同時出於對種族、信仰等方面的考慮，研究者已將研究方向轉為微生物和植物來源的凝乳酶。

植物源凝乳酶：許多植物中含有能使乳凝固的蛋白酶來源非常廣泛。目前研究較多的有如下幾種，包括木瓜蛋白酶、無花果蛋白酶、菠蘿蛋白酶、生薑蛋白酶、合歡蛋白酶、朝鮮薊蛋白酶等。

微生物源凝乳酶：微生物因其具有生長周期短，產量高，受時間、空間限制小，生產成本低，提取方便，經濟效益高等優點，是目前凝乳酶來源最有前途的發展方向。目前已發現有40餘種微生物可生產一定活力的凝乳酶，主要是真菌、放線菌、細菌等。

凝乳酶的溶解度受pH值、溫度和溶液離子強度影響。可溶於pH值為5.5，濃度為1mol/L的NaCl溶液，晶體結構的凝乳酶在25℃比較穩定，且溶解度隨離子強度增強而增強。凝乳酶的等電點為pH值為4.5，在pH值為5.3~6.3最穩定，但pH值為3~4時會因自身降解而活性降低。鹼性條件下會發生不可逆的構象變化而使活性降低。

凝乳酶有三種狀態：液態、粉狀和片劑。傳統上利用牛犢第四胃的皺胃酶提取製作凝乳酶，近來凝乳酶的來源不斷擴大，目前包括三類：動物性凝乳酶，來源於牛胃、豬胃和羊胃；植物性凝乳酶，來源於無花果樹液和菠蘿果實；微生物凝乳酶，來源於黴菌和酵母菌。丹麥乾酪生產中來源黴菌的凝乳酶得到廣泛應用。

凝乳酶的活力

指1毫升凝乳酶溶液或1克乾粉在35℃條件下，40分鐘內能凝結原奶的毫升數。標準液態凝乳酶的活力通常是1.2-1.5萬，粉狀凝乳酶是前者10倍，為12-15萬。

原奶凝結過程

原奶中酪蛋白有三種：αs-酪蛋白、β-酪蛋白和К-酪蛋白，前兩者易受Ca+2影響形成沉澱，而後者不僅穩定，而且還具有抑制前者沉澱的作用。凝乳酶使原奶凝固分為兩個階段：首先將К-酪蛋白分解為副К-酪蛋白；其次副К-酪蛋白及αs-酪蛋白和β-酪蛋白在Ca+2作用下沉澱。

（1）PH：在酸性環境中凝乳酶活力最強，原奶酸度的任何微小變化均能顯著影響凝乳酶的活力。凝乳酶活力大部分來源於其中的胰蛋白酶，小部分來源於牛胃蛋白酶（不過豬凝乳酶中的有效成分是豬胃蛋白酶）。胰蛋白酶的最適PH為5.4，而胃蛋白酶的最適PH低於胰蛋白酶。

（2）溫度：凝乳酶的最適溫度是42℃。（到55-60℃，酶本身受到破壞）因為乳溫明顯影響凝結速度。乳溫30℃時原奶凝結時間是42℃的2-3倍。不過實際乾酪生產中乳溫通常保持在30-33℃，一是考慮到乳酸菌的最適溫度（比如鏈球菌屬的最適溫度在30℃左右，最高不能超過40℃）；二是較高乳溫下凝塊硬化速度太快，以至隨後的切割比較困難。

（3）Ca+2濃度：只有原奶中存在自由鈣離子時，被凝乳酶轉化的酪蛋白才能凝結。因此鈣離子濃度將會影響凝乳時間、凝塊硬度和乳清排出。

通常用量是100kg原奶添加20-40毫升凝乳酶溶液。凝乳時間與凝乳酶用量成反比，用量翻倍，則凝乳時間減半。

乳清的排出不受凝乳酶用量的影響，實驗表明凝乳酶的用量與24小時后乾酪的含水量及PH質無關。不過用量影響乾酪的成熟，用量大，則成熟期間蛋白質的分解會加快；同時由於凝乳酶分解蛋白質產生苦味肽，因此用量大也會增加乾酪的苦味。

凝乳強度的測定採用 Arima 法，取 5ml ， 100g/L 的脫脂乳，在 35 ℃

下保溫 5 min ，加入 0.5ml ， lg/ L 的木瓜凝乳酶溶液，快速混合均勻，準確測定從加入酶液到凝固的時間 T(s) ，把 40min 凝固 1ml， 100g/ L 的脫脂乳的酶量定義為一個索氏單位。

凝乳強度= (2400/T) ╳(5/0.5)╳ D(稀釋倍數)