menghasilkan asam yang cukup selama pembuatan keju untuk mengurangi pH susu ke tingkat yang diinginkan. Bakteri starter sudah dibahas di bagian “Bidang Pemula-Aspek Umum”. Starter memberikan kontribusi paling signifikan terhadap biomassa mikroba dalam dadih muda, biasanya mencapai kepadatan 108 cfu/g dalam satu hari pembuatan. Biomassa ini mewakili potensi biokatalitik yang cukup besar untuk reaksi pematangan keju. Namun, sebagian besar enzim starter bersifat intraseluler dan tidak memiliki akses langsung ke matriks keju. Selama pematangan keju, banyak starter kehilangan viabilitas dan melepaskan enzim intraselulernya karena autolisis. Autolisis juga telah dilaporkan untuk Lb. helveticus di Grana (Botazzi et al., 1992), dalam tipe Swiss (Gagnaire et al., 1998; Valence et al., 1998) dan keju Cheddar (Kiernan et al., 2000). Tingkat autolisis bervariasi antara strain (5-7 kali lipat) dan memiliki dampak langsung pada tingkat proteolisis dalam keju (Valence et al., 2000). Mekanisme autolisis pada Lb. helveticus belum sepenuhnya dijelaskan; namun, banyak strain bersifat lisogenik (Carminati et al., 1997). Enam dari delapan strain lisogenik tumbuh selama pembuatan keju Swiss, menghabiskan galaktosa dan dilisiskan secara ekstensif di awal pematangan (Deutsch et al., 2002). Fag terdeteksi di empat keju pada hari 1, yang secara kuat mengimplikasikan peran induksi fag dalam autolisis. Penyelidikan kecil telah terjadi mengenai autolisis di Lb. delbrueckii (Kang et al., 1998). Di sisi lain, autolisis Sc. thermophilus dalam keju telah menerima sedikit perhatian. Autolisis dilaporkan pada sejumlah galur pada akhir pertumbuhan di media laboratorium (Husson-Kao et al., 2000; Quiberoni et al., 2010). Bakteri non-starter Bakteri asam laktat non-starter adalah proporsi yang signifikan dari populasi mikroba, mungkin, semua varietas keju matang. Kecuali untuk leuconostocs, NSLAB tidak sengaja
✤
ditambahkan sebagai bagian dari kultur starter atau sebagai kultur tambahan sekunder tetapi merupakan kontaminan adventif, yang tumbuh selama pematangan. Mereka tidak berkontribusi pada produksi asam selama pembuatan keju, tetapi berdampak pada pengembangan rasa pada keju yang matang. Kelompok bakteri utama yang terlibat adalah non-starter lactobacilli, leuconostocs, pedicocci dan enterococci. Lactobacilli non-starter Lactobacilli non-starter merupakan mayoritas populasi NSLAB di sebagian besar varietas keju selama pematangan (Beresford dan Williams, 2004). Mereka tumbuh pada 2-53°C dan tahan asam dengan pH optimal untuk pertumbuhan 5,5-6,2. Mereka telah dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu, homofermenter obligat, heterofermenter fakultatif atau heterofermenter obligat (Kandler dan Weiss, 1986). Homofermenter obligat termasuk bakteri starter Lb. delbrueckii dan Lb. helveticus. Lactobacilli non-starter yang sering diperoleh dari keju adalah heterofermenter fakultatif dan sering disebut sebagai lactobacilli heterofermentatif fakultatif (FHL). Heterofermenter obligat lebih jarang terdeteksi dalam keju. Faktor-faktor yang diperlukan untuk memfasilitasi proliferasi dalam keju belum ditentukan, meskipun kemampuan untuk memanfaatkan substrat pertumbuhan yang tersedia dan ketahanan yang melekat pada pH dan salinitas yang merugikan sangat penting (Beresford dan Williams, 2004). Bakteri ini bergantung pada berbagai faktor untuk kelangsungan hidupnya, yaitu kondisi lingkungan, ketersediaan nutrisi, interaksi flora mikroba, dan dinamika populasi (Beresford dan Williams, 2004). Bakteri asam laktat non-starter, khususnya lactobacilli dan enterococci non-starter, tidak terpengaruh oleh kondisi lingkungan dalam keju. Lactobacilli non-starter memiliki waktu generasi sekitar 8,5 hari pada keju yang dimatangkan pada suhu 6°C (Jordan dan Cogan, 1993) dan sel-sel yang hidup dapat diperoleh kembali dari keju yang disimpan pada suhu 10°C selama 3 tahun. Laju pertumbuhan dan kepadatan populasi akhir lactobacilli dan enterococci non-starter tidak terpengaruh secara signifikan selama rentang pH, kadar garam dan kelembaban yang biasanya terjadi pada dadih selama pembuatan keju Cheddar (Lane et al., 1997). Bakteri asam laktat non starter membutuhkan sumber energi untuk pertumbuhannya. Tingkat residu laktosa dalam dadih segar biasanya rendah tetapi beberapa mungkin ada ketika populasi Lactobacillus non-starter menjadi mapan dalam keju. Namun, peningkatan berikutnya dalam populasi Lactobacillus non-starter mungkin terjadi sesudah laktosa telah dipakai , menunjukkan bahwa itu
✥
bukan satu-satunya sumber energi (Turner dan Thomas, 1980). Waldron (1997) menunjukkan bahwa pertumbuhan mesophilic lactobacilli tidak tergantung pada kandungan laktosa keju. Sitrat ada dalam jumlah kecil (~8 mmol/kg) dalam keju Cheddar yang belum matang tetapi tidak dipakai sebagai sumber energi oleh lactobacilli non-starter (Palles et al., 1998; Williams et al., 2000); jumlah tinggi lactobacilli juga berkembang dalam keju di mana belum ada pemanfaatan sitrat yang signifikan (Jordan dan Cogan, 1993). Flora mikroba keju sangat kompleks dan tidak dapat dihindari bahwa interaksi antara anggota populasi akan terjadi. Sifat kompleks ekosistem keju memperumit interpretasi interaksi ini; namun, Martley dan Crow (1993) mampu menunjukkan interaksi antara NSLAB selama pematangan. Juga telah dilaporkan bahwa Lb. kase, Lb. rharnnosus dan Lb. plantarum menghambat PAB dan enterococci dalam keju sebagai akibat kompetisi untuk membatasi nutrisi (Jimeno et al., 1995; Lynch et al., 1996). Bakteri asam laktat non-starter dapat mengalami autolisis selama pematangan. Kemampuan Leuconostoc spp. autolisis bergantung pada regangan (Cibik dan Chapot-Chartier, 2000). Lactobacillus non-starter dapat berdampak pada kualitas keju baik dalam cara yang menguntungkan maupun merugikan; namun, semakin banyak penelitian telah menunjukkan bahwa strain tambahan terpilih dari Lactobacillus spp. positif mempengaruhi kualitas keju (Beresford dan Williams, 2004). Keju cheddar yang diproduksi di bawah kondisi bakteriologis terkontrol dalam tong aseptik dapat mengembangkan rasa matang penuh tanpa adanya lactobacilli non-starter, meskipun lactobacilli non-starter diyakini menambahkan catatan rasa yang diinginkan dan mengurangi kekerasan dan kepahitan yang terkait dengan beberapa kultur starter (Shakeel-Ur -Rehman et al., 2000). Kehadiran lactobacilli non-starter dalam keju komersial dikaitkan dengan pengembangan rasa Cheddar yang lebih intens dalam waktu yang lebih singkat (Reiter et al., 1967). Biasanya, dimasukkannya strain tambahan lactobacilli nonstarter menghasilkan peningkatan intensitas rasa, peningkatan aroma dan percepatan pematangan. Meskipun proteolisis primer tidak terpengaruh oleh kultur tambahan, tingkat peptida kecil dan asam amino bebas lebih tinggi daripada keju kontrol (Fox, 2000). Volatil yang sama cenderung ada pada keju kontrol dan keju yang mengandung tambahan tetapi konsentrasi relatifnya berbeda secara signifikan (Dasen et al., 2003). Strategi alternatif untuk mempercepat pematangan keju adalah pemakaian kultur yang dilemahkan (El Soda et al., 2000). Keju cheddar dibuat dengan strain tambahan yang dilemahkan
✦
dari Lb. casei telah meningkatkan karakteristik sensorik dan tekstur (Madkor et al., 2000; Gomes da Cruz et al., 2009; Ong et al., 2007). Kehadiran NSLAB adventif memperkenalkan variabilitas ke dalam proses pematangan yang tidak dapat dengan mudah dikendalikan oleh pembuat keju. Spesies dan komposisi strain populasi Lactobacillus non-starter menunjukkan tidak hanya perbedaan antar-pabrik (Williams and Banks, 1997; Fitzsimons et al., 2001; De Angelis et al., 2001; Gaglio et al., 2014), tetapi juga perbedaan keju yang diproduksi di pabrik yang sama pada hari yang berbeda dan keju dari tong yang berbeda pada hari yang sama (Fitzsimons et al., 2001). Hubungan perbedaan populasi ini dengan variasi antar batch dalam kualitas keju belum ditetapkan. Pediococcus Meskipun pediococci telah dipakai sebagai kultur tambahan untuk meningkatkan rasa keju Cheddar dan Feta, mereka juga muncul bersamaan dengan, dan terkadang dapat mendominasi, populasi non-starter (Law et al., 1976; Bhowmik et al., 1990; Vafopoulou-Mastrojiannaki et al., 1994; Bhowmik dan Marth, 1990a). Pediococcus acidilactici dan Pd. pentosaceus diisolasi paling sering dari keju. Kehadiran pediococci dalam keju Cheddar pertama kali dilaporkan oleh Dacre (1958) yang menemukan bahwa mereka terdiri ~ 25% dari populasi bakteri sesudah 6 bulan pematangan. Pediococci selanjutnya telah dilaporkan dalam flora non-starter keju Cheddar yang diproduksi di Inggris, Kanada dan Amerika Serikat (Fryer dan Sharpe, 1966; Elliott dan Mulligan, 1968; Litopoulou-Tzanetaki et al., 1989), di Manchego dan Serra keju da Estrela (Nunez, 1976; Tavaria dan Malcata, 1998), Parmigiano Reggiano dan keju artisanal Sisilia (Randazzo et al., 2002), Comte (Bouton et al., 1998) dan Feta dan keju putih-brined lainnya (Tzanetakis dan Litopoulou-Tzanetaki, 1989, 1992; Bintsis dan Papademas, 2002; Hayaloglu et al., 2002). Leuconostoc spp. Banyak leuconostocs menghasilkan diacetyl dan aceton dari sitrat dan banyak dipakai dalam kultur L dan DL regangan campuran (Dellaglio et al., 1995). CO2 yang dihasilkan bertanggung jawab untuk pembentukan mata pada keju tipe Belanda. Identitas galur dalam starter tidak selalu ditetapkan, meskipun penerapan teknik molekuler telah menunjukkan bahwa starter susu pada dasarnya adalah Leuc. lactis dan tiga subspesies Leuc. mesenteroides (Morea et al.,
✧
1999; Server-Busson et al., 1999). Sementara isolasi leuconostocs tidak terbatas pada keju yang diproduksi dengan starter yang mengandung leuconstoc, kemunculannya yang jarang mungkin, sebagian, dipicu oleh pertumbuhannya yang buruk pada media selektif yang dipakai (Mathot et al., 1994). Leuconostoc spp. telah diisolasi dari keju artisanal yang dihasilkan dari susu mentah dan varietas keju brined putih (Aran, 1998; Bintsis dan Papademas, 2002; Hayaloglu et al., 2002) dan dari Perancis (Cibik et al., 2000), Yunani (Tzanezakis dan Litopoulou -Tzanetaki, 1989, 1992) dan keju Italia (Coppola et al., 1988, 2001; Morea et al., 1999; Randazzo et al., 2002, 2009; Carraro et al., 2011). Beberapa keju yang dihasilkan dari susu ovine dan/atau caprine di semenanjung Iberia mengandung Leuconostoc spp. (Poullet et al., 1993; Menendez et al., 2000; Garabal et al., 2008; Nieto-Arribas et al., 2010). Enterococus Enterococci terjadi secara luas di lingkungan tetapi terutama terkait dengan saluran pencernaan dan, karena itu, kehadirannya dalam produk makanan sering dianggap sebagai indikator kebersihan yang buruk. Namun, enterococci memiliki sejarah pemakaian yang aman dalam produk susu dan tambahan mungkin menunjukkan karakteristik probiotik atau menghasilkan bakteriosin (Franz et al., 1999). Enterococci adalah komponen utama dari populasi bakteri keju yang diproduksi di Italia (Suzzi et al., 2000; Andrighetto et al., 2001; Giannino et al., 2009; Randazzo et al., 2009), Prancis (Bouton et al. , 1998; Jamet et al., 2012), Spanyol, Portugal (Alegria et al., 2009; Florez et al., 2008), Yunani (Samelis et al., 2009), Turki, Balkan (Bintsis dan Papademas, 2002 ; Hayaloglu et al., 2002), Brasil (Todorov, 2014) dan Mesir (El-Ghaish et al., 2011). Jumlahnya pada akhir pematangan berkisar antara 105 hingga 107 cfu/g, meskipun jumlahnya bervariasi menurut jenis keju (Beresford dan Williams, 2004). Spesies yang paling sering diisolasi adalah Ec. faecalis, Ec. faecium dan Ec. durian. Bakteri Asam Propionat (PAB) Bakteri asam propionat biasanya ditemukan dalam keju jenis Swiss di mana mereka tumbuh selama pematangan dan berkontribusi pada rasa khas dan penampilan keju ini. Ini terbentuk dari reaksi katalitik dari 3 molekul asam laktat, yang menghasilkan dua molekul asam propionat, satu asetat dan CO2. CO2 yang dihasilkan bertanggung jawab untuk pembentukan "mata" besar yang merupakan ciri keju ini dan asam asetat dan propionat berkontribusi pada
✨
pengembangan rasa. Bakteri asam propionat dalam susu keju bertahan pada suhu pemasakan yang relatif tinggi, 54°C dipakai dalam pembuatan keju ini dan pertumbuhannya dirangsang dengan meningkatkan suhu pematangan hingga 18-22°C. Bakteri asam propionat biasanya akan mencapai tingkat 108-109 cfu/g keju sesudah beberapa minggu, pada saat itu keju didinginkan untuk membatasi pertumbuhan lebih lanjut (Steffen et al., 1993). Studi tentang autolisis PAB terbatas dan sementara autolisis spontan P. freudenreichii terjadi pada media sintetis (Lemee et al., 1995). Bakteri asam propionat telah terlibat dalam penghembusan keju Grana yang terlambat. Pemindaian mikroskop elektron menunjukkan adanya sel-sel P. freudenreichii yang rusak, menunjukkan bahwa autolisis memang terjadi pada keju Grana (Cappa et al., 1997). Infeksi bakteriofag P. freudenreichii terjadi pada keju tipe Swiss dan dapat memicu lisis PAB selama pematangan keju (Gautier et al., 1995; Sheehan et al., 2008). Interaksi antara PAB dan bakteri lain penting selama pematangan keju. Bakteri asam propionat tidak tumbuh dengan baik pada media berbahan dasar susu; namun, proteolisis kasein oleh rennet dan bakteri starter merangsang pertumbuhan (Baer, 1995; Dolci et al., 2008; Porcellato et al., 2013). Penghambatan pertumbuhan tampaknya dipicu oleh inhibitor stabil-panas yang ada dalam whey. Pra-pertumbuhan beberapa BAL, yang dipakai sebagai kultur starter dalam pembuatan keju tipe Swiss, dalam susu menghilangkan penghambatan. Interaksi antagonis antara PAB dan berbagai LAB dilaporkan oleh Alekseeva et al. (1983). Micrococcus dan Staphylococcus Micrococci dan staphylococci secara tradisional ditempatkan di keluarga Micrococcaceae; Namun, secara filogenetik mereka tidak terkait erat. Micrococcus memiliki kandungan GC yang tinggi dan terkait dengan actinomycetes sedangkan Staphylococcus memiliki kandungan GC yang rendah dan ditemukan di cabang clostridal dari eubacteria. Kebanyakan Micrococcus dan Staphylococcus tumbuh dalam 5% NaCl dan dianggap oleh beberapa penulis untuk berkontribusi pada proses pematangan. Micrococcus memiliki berbagai enzim hidrolitik yang dapat berkontribusi pada pematangan keju (Bhowmik dan Marth, 1990). Populasi keju Tenerife selama pematangan berkisar antara 106 hingga 108 cfu/g dan diusulkan bahwa aktivitas lipolitiknya dapat berkontribusi pada pengembangan rasa (Zarate et al., 1997). Micrococcus juga diyakini berkontribusi positif terhadap pematangan keju Taleggio yang matang permukaannya (Feligini et al., 2012).
✩
Staphylococcus adalah anaerob fakultatif, tetapi pertumbuhannya lebih cepat dan berlimpah dalam kondisi aerobik. Kebanyakan strain tumbuh dengan adanya 15% NaCl dan antara 18 dan 40oC (Beresford dan Williams, 2004). Mereka telah diisolasi dari sejumlah varietas keju dan membentuk sebagian besar flora permukaan beberapa keju (Coccelli et al., 2013; Sala et al., 2013; Visciano et al., 2014) Cetakan Jamur berkontribusi pada pematangan banyak keju, terutama keju yang matang dengan cetakan permukaan seperti Camembert dan Brie, yang bergantung pada pertumbuhan Penicilium camemberti pada permukaan keju, dan keju berurat biru, seperti Roquefort, Gorgonzola, Stilton dan Danish Blue yang bergantung pada pertumbuhan P. roqueforti dalam matriks keju (Baudrit et al., 2010). Di Camembert dan Brie, P. camemberti berkembang pada permukaan keju 6-7 hari sesudah pembuatan. sesudah dewasa, permukaannya ditutupi dengan 'tikar' putih dari hifa jamur. P. camemberti memetabolisme laktat menjadi CO2 dan H2O dan berkontribusi pada proteolisis, menghasilkan produksi NH3 (Beresford dan Williams, 2004). Hal ini memicu deacidifikasi permukaan keju dalam waktu 3 minggu dan pembentukan gradien pH dari permukaan (dasar) ke bagian dalam (asam). Peningkatan pH dan pemecahan alfa sl-kasein oleh rennet bertanggung jawab atas pelunakan dadih yang secara bertahap meluas ke tengah, dan terlihat pada penampang keju. Cetakan diasosiasikan dengan berbagai jenis keju lainnya; namun, jamur yang terlibat dan dampaknya terhadap pematangan kurang dipahami dengan baik. Flora jamur kompleks yang terdiri dari Penicillium, Mucor, Cladosporium, Geotrichum, Epicoccum dan Sporotrichum berkembang pada permukaan keju Prancis, St. Nectaire dan Tome de Savoie, sementara Penicillium dan Rhizomucor, telah dilaporkan pada permukaan keju Italia, Taleggio (Fontana et al., 2010) dan Geotrichum pada Robiola (Gripon, 1993). Permukaan keju Norwegia, Gammelost, disemprot dengan Rhizomucor (Oterholm, 1984), sedangkan cetakan yang sama terkadang dimasukkan ke bagian dalam keju sesudah ditindik, mis. Roquefort dan Kashan (Gripon, 1993; Ghorai et al., 2009; Yasar dan Guzeler, 2011).
✪
Ragi Ragi terjadi → ada ? secara alami di banyak keju, tetapi terutama yang terbuat dari susu mentah. Nilai pH rendah, kadar air, suhu dan salinitas tinggi, mendukung pertumbuhan ragi, dan jumlah di permukaan bisa mencapai 105-108 cfu/g (Fleet, 1990). Peran mereka dalam deacidification dan pembentukan metabolit seperti etanol, asetaldehida dan CO2 bermanfaat. Namun, mereka juga dapat memicu pembusukan. Rasa buah dan pahit, tekstur bergas dan terbuka telah dikaitkan dengan aktivitas ragi. Ada keragaman yang cukup besar dalam flora ragi meskipun Debaromyces hansenii adalah yang dominan pada keju yang diolesi dan dimatangkan permukaan seperti Limburger, Tilsit, St Nectaire, Roquefort, Camembert dan Cabrales (Fox et al., 2000; Beresford dan Williams, 2004 ; Walstra et al., 2010), Danish Blue (van den Tempel dan Jakobsen, 1998), keju brined putih (Bintsis dan Papademas, 2002) dan berbagai keju AOP Spanyol dan Portugis (Freitas dan Malcata, 2000). Banyak preparat apusan komersial termasuk Candida utilis, Geotrichum candidum dan Kluyveromyces lactis bersama dengan D. hansenii. Meskipun ada banyak informasi tentang ukuran populasi dan komposisi spesies, hanya ada sedikit informasi tentang perubahan spesies dan profil strain selama pematangan, van den Tempel dan Jakobsen (1998) melaporkan bahwa D. hansenii, C. rugosa, Y. lipolyca dan Zygosaccharomyces spp. merupakan spesies dominan pada keju Danish Blue yang dimatangkan selama 1 atau 14 hari, tetapi sesudah 28 hari hanya ditemukan D. hansenii dan C. rugosa. D. hansenii adalah spesies yang dominan selama pematangan Danbo, sedangkan Trichosporon, Rhodotorula dan Candida spp. terdeteksi pada tahap awal (Petersen et al., 2002). Ragi terletak tidak hanya di permukaan keju tetapi juga ditemukan di dalam dadih. Tingkat ragi dalam dadih Camembert adalah 1 log lebih rendah dibandingkan dengan permukaan (Schmidt dan Lenoir, 1980). Sebagian besar penelitian tentang mikroflora keju Cheddar mengabaikan pemantauan keberadaan ragi meskipun sebagian besar sampel keju Australia, Brazillian, dan Afrika Selatan mengandung ragi (Welthagen dan Vijoen, 1999; Beukes et al., 2001; Daryaei et al., 2008; Spanamberg et al., 2009). Dalam studi ini, populasi di sebagian besar keju melebihi 105 cfu/g pada beberapa tahap selama pematangan, tingkat di mana populasi dapat berdampak pada pengembangan rasa. Populasi ragi menurun dari 105 cfu/g menjadi 103 cfu/g selama periode pematangan 3 bulan dalam satu percobaan pada keju yang diproduksi di tong terbuka, sementara dalam produksi keju yang berbeda (Welthagen dan Vijoen, 1999) jumlahnya meningkat sementara dari 102 sampai 106 cfu/g selama 40 hari pertama pematangan sebelum menurun. Keterlibatan ragi
⠫
dalam proses pematangan keju Cheddar tidak pasti. Ragi memiliki enzim proteolitik dan lipolitik (van den Tempel dan Jakobsen, 2000; Klein et al., 2002), membentuk senyawa belerang yang mudah menguap (Bonnarme et al., 2001) dan mampu mengembangkan rasa dan aroma yang sesuai pada dadih keju (Martin et al., 1999; Wyder dan Puhan, 1999). Garam dalam Keju - Dampak Fisik dan Biokimia pemakaian garam (NaCl) sebagai pengawet makanan sudah ada sejak zaman prasejarah dan, bersama dengan fermentasi dan dehidrasi (udara/matahari), merupakan salah satu metode pengawetan makanan klasik. Tingkat (%, b/b) garam dalam keju berkisar dari ~0,7 di Swiss hingga ~6 untuk Domiati. Garam, bersama dengan pH, aktivitas air, dan potensi redoks yang diinginkan, berkontribusi pada minimalisasi pembusukan dan pencegahan pertumbuhan patogen dalam keju. Selain efek pengawetnya, NaCl memainkan dua peran penting lainnya dalam makanan. Manusia membutuhkan ~2,4 g Na, yaitu, 6 g NaCl, per hari (Kaplan, 2000) dan meskipun kebutuhan ini dapat dipenuhi melalui kandungan Na asli dari makanan, NaCl tambahan merupakan sumber utama dalam makanan orang modern. Keju, bahkan ketika dikonsumsi dalam jumlah besar, seperti di Prancis dan Swiss, memberikan kontribusi yang relatif kecil terhadap asupan Na makanan (Guinee dan Fox, 2004), meskipun mungkin menjadi kontributor utama dalam kasus-kasus individu di mana sejumlah besar keju tinggi garam, misalnya, Biru, Feta atau Domiati, dikonsumsi. Namun demikian, ada minat di banyak negara barat dalam produksi keju rendah Na. Pendekatan yang paling umum saat ini adalah mengganti sebagian atau seluruh NaCl dengan KCl, tetapi selain biaya, praktik ini berdampak buruk pada rasa keju karena rasa KCl sangat berbeda dari NaCl dan rasa pahit (bukan karena untuk proteolisis abnormal) dapat dideteksi pada keju yang mengandung >1%, b/b, KCl. Fitur utama ketiga dari pemakaian NaCl dalam makanan adalah kontribusi langsungnya terhadap rasa. Rasa asin sangat dihargai oleh banyak orang dan rasa asin dianggap sebagai salah satu dari empat rasa dasar. Agaknya, rasa khas NaCl berada di Na karena KCl memiliki sensasi rasa yang berbeda. Namun, dalam sub-bab ini, penekanannya adalah efek garam pada pematangan keju daripada dampaknya pada rasa dan efek diet. Mengenai topik ini, garam mempengaruhi flora mikroba, aktivitas enzim, aktivitas air, proses pematangan keju, hidrasi kasein, dan penampilan fisik keju, yang akan dibahas secara mendalam.
⠢
Pengaruh Garam pada Pengendalian Mikroba Untuk semua varietas utama lainnya, NaCl ditambahkan sesudah pembentukan dadih tetapi tetap memainkan peran utama dalam mengatur dan mengendalikan mikroflora keju. Contoh paling sederhana dari ini adalah kontribusi NaCl pada pengaturan pH keju, yang pada gilirannya mempengaruhi pematangan keju dan tekstur. pemakaian garam, bersama dengan kapasitas buffer, untuk mengatur pH akhir tampaknya terbatas hampir secara eksklusif pada keju jenis Inggris, yaitu, varietas asin kering seperti Cheddar, Cheshire dan Stilton. Karena kadar NaCl > 1,5%, b/b, menghambat aktivitas starter, keju ini diasinkan dengan perendaman dalam air garam atau dengan aplikasi permukaan garam kering (Guinee dan Fox, 2004). Namun, di daerah di mana garam dibuat dengan penguapan air laut, akan lebih mudah untuk mengasinkan keju dengan merendam dalam air garam pekat daripada menunggu kristalisasi. Dadih untuk Cheddar dan varietas serupa mengandung ~0,6-1,0%, b/b, laktosa pada putaran (Turner dan Thomas, 1980); ini difermentasi selama tahap awal pematangan dengan melanjutkan aktivitas starter tetapi ini sangat bergantung pada tingkat garam dalam air (S/M) dalam dadih dan toleransi garam dari starter. Irvine dan Price (1961) menunjukkan bahwa pengembangan asam oleh enam kultur asam laktat komersial dalam 10%, b/v, susu bubuk skim (RSM) dirangsang atau tidak dipengaruhi oleh kadar rendah (1%, b/b) dari NaCl tetapi sangat dihambat oleh 2,5%, b/b, NaCl. Namun, bahkan pada 5%, b/b, NaCl, asam diproduksi oleh semua starter hingga tingkat maksimum 45-55%. Kesimpulan ini didukung oleh hasil Schroeder et al. (1988) yang menemukan bahwa tingkat SAVI yang bervariasi dari 0,18 hingga 4,1%, b/b, memiliki sedikit pengaruh pada populasi starter dalam keju Cheddar berumur 1 hari yang dibuat dengan kultur enam galur Lactococcus lactis supsp, cremoris. Pentingnya S/M dalam mengontrol pH dadih Cheddar juga terlihat dari data O'Connor (1974). Dadih (mungkin pada ---pH 5,3) diasinkan pada tingkat yang bervariasi dalam kisaran 0,5-6%, b/b pH menurun sesudah penggaraman, mungkin karena aksi starter, pada tingkat S/M <5%, b/b, tetapi aktivitas starter menurun tiba-tiba pada nilai S/M yang lebih tinggi, dan pH tetap tinggi atau meningkat. Penghambatan starter ini terjadi dalam rentang S/M yang cukup sempit yang menekankan pentingnya kontrol tingkat S/M yang tepat ( O'Connor, 1974). Namun, karena sensitivitas kultur starter terhadap garam bervariasi, pengaruh konsentrasi NaCl pada produksi asam pasca-penggaraman dalam keju jelas tergantung pada starter yang dipakai dan nilai umum untuk S/M tidak dapat dinyatakan secara pasti (Guinee dan Fox, 2004). Pada pH 5,3, Lactococcus
⠣
lactis subsp. galur lactis umumnya lebih toleran terhadap garam daripada galur Lc. lactis subsp. cremoris tetapi ada juga variasi yang cukup besar dalam sensitivitas garam antara strain Lc. lactis subsp. cremoris (MΓΈller et al., 2013; Ardo et al., 2014). Jika aktivitas starter terhambat sesudah pembuatan, sisa laktosa akan dimetabolisme oleh bakteri asam laktat non-starter (NSLAB). Namun, jumlah NSLAB yang ada, yang dipengaruhi oleh tingkat kontaminasi pada penggaraman, tingkat S/M, strain NSLAB, kecepatan pendinginan dadih yang ditekan dan suhu pematangan (Bechaz et al., 1998; Ardo et al. , 2014), biasanya tidak cukup (misalnya, 1000 cfu/g) untuk memicu metabolisme laktosa yang signifikan selama beberapa hari dan, akibatnya, pH turun perlahan. Toleransi garam yang lebih besar dari NSLAB jelas terlihat dari penelitian Thomas dan Pearce (1981), yang menunjukkan bahwa fermentasi laktosa menjadi D-laktat dan rasemisasi L-laktat dalam keju dengan 6%, b/b, S/ M terjadi relatif terlambat (90-180 hari) selama pematangan. Resistensi garam lactococci dan spesies bakteri lainnya diisolasi dari keju Afrika dipelajari secara rinci oleh Gurira dan Buys (2005). Meskipun produksi asam dapat dipisahkan dari pertumbuhan sel, kemungkinan produksi asam pada kadar garam yang rendah akan disertai dengan jumlah sel yang tinggi yang cenderung memicu rasa pahit (Lowrie dan Lawrence, 1972). Tidak mengherankan, kepahitan dalam keju Cheddar sangat dipengaruhi oleh tingkat S/M pada kisaran yang sangat sempit; Lc. lactis subsp. cremoris HP umumnya menghasilkan keju pahit pada tingkat S/M <4,3%, b/b, tetapi jarang pada >4,9%, b/b (Lawrence dan Gilles, 1969). Dalam pembahasan sebelumnya tentang pengaruh NaCl pada fermentasi residu laktosa dalam dadih keju oleh mikroorganisme starter, diasumsikan bahwa NaCl didistribusikan ke seluruh keju dalam waktu yang sangat singkat sesudah penggaraman (Guinee dan Fox, 2004). Namun, tidak demikian. Dadih keju cheddar biasanya digiling menjadi partikel (keripik) yang cukup besar dengan penampang 2 cm x 2 cm atau lebih besar. Jelas, garam kering yang diterapkan pada permukaan keripik ini membutuhkan periode waktu yang cukup lama untuk berdifusi ke pusat keripik dan untuk mencapai tingkat penghambatan secara keseluruhan. Akibatnya, bakteri starter akan terus tumbuh dan menghasilkan asam di tengah chip untuk waktu yang cukup lama sesudah pertumbuhan di permukaan berhenti (Hoecker amd Hammer, 1944). Pavia et al. (1999) menunjukkan bahwa penurunan gradien S/M dari permukaan (-9%, b/b) ke pusat (-0,2%, b/b) keju Manchego asin segar disejajarkan dengan gradien pH di arah yang sama dan gradien laktat dalam arah yang berlawanan, menunjukkan penghambatan kultur starter.
⠤
Streptococcus salivarius subsp. thermophilus kurang toleran terhadap garam dibandingkan Lc. lactis subsp. lactis (Ruegg dan Blanc, 1981). Data sensitivitas propionibacteria terhadap NaCl tampaknya bervariasi: Orla-Jensen (1931) melaporkan bahwa konsentrasi NaCl serendah 0,5%, b/b, cukup untuk mengurangi pertumbuhan Propionibacterium dalam media yang mengandung kalsium laktat. Perbedaan pengaruh garam terhadap laju pertumbuhan pada ketiga media ini dipicu oleh adanya jenis dan kadar senyawa osmoprotektif yang berbeda, seperti kolin dan glisin-betain pada YEL dan berbagai turunan kolin dan karnitin dalam susu (Guinee dan Fox, 2004). ). Sementara beberapa penghambatan P. shermanii diharapkan dalam keju Emmental, fase berair yang memiliki osmolaritas -0,7 M NaCl (Salvat-Brunaud et al., 1997), adanya senyawa osmoprotektif dalam susu membantu pertumbuhan (Boyaval et al. , 1999). Menariknya, keju Emmental, yang mengandung -0,7%, b/b, adalah yang paling sedikit diasinkan di antara varietas keju utama. Keju biru adalah salah satu varietas yang paling banyak diasinkan, dengan 3-5%, b/b, NaCl (Stilton <3%, b/b). Pematangan pada varietas ini didominasi oleh Penicillium roqueforti dan akibatnya pertumbuhan yang baik dari kapang ini sangat penting (Rosshaug et al., 2012). Perkecambahan spora P. roqueforti dirangsang oleh 1%, b/b, NaCl tetapi dihambat oleh >3-6%, b/b, NaCl, tergantung pada strain (Diezhandino et al., 2014). Namun, pertumbuhan spora berkecambah pada agar ekstrak malt atau dadih keju kurang bergantung pada konsentrasi NaCl dibandingkan perkecambahan (Godinho dan Fox, 1981a,b). Pertumbuhan P. camemberti juga dirangsang oleh kadar NaCl yang rendah; <0,8%, b/b, NaCl, pertumbuhan kapang pada keju Camembert buruk dan tidak merata (Lessard et al., 2014). Efek Garam pada Aktivitas Enzim Koagulan Dengan pengecualian keju Emmental dan keju matang serupa, proteolisis awal dalam keju dikatalisis oleh koagulan residu. Elektroforesis gel poliakrilamida keju selama pematangan telah menunjukkan bahwa dalam keju keras dan semi-keras, yang matang secara bakterial, alfa sl-kasein mengalami proteolisis yang cukup besar tetapi beta-kasein tetap tidak berubah sampai tahap pematangan lanjut (Fenelon dan Guinee, 2000; Feeney et al., 2001; Guinee dan Fox, 2004). Pola serupa terlihat selama fase awal keju yang dimatangkan jamur, ketika koagulan adalah zat
⠥
pematangan utama (Godinho dan Fox, 1981a; Hewedi dan Fox, 1984) tetapi proteinase jamur mendominasi keju ini selama fase pematangan selanjutnya. Hidrolisis alfa s1-kasein oleh enzim pembekuan susu sangat dipengaruhi oleh konsentrasi NaCl. Aktivitas proteolitik chymosin, pepsins, Rhizomucor miehei dan Cryphonectria parasitica rennets pada fraksi kasein encer dirangsang dengan meningkatkan konsentrasi NaCl hingga optimum pada ~6%, b/b (Gouda, 1987). Aktivitas dihambat pada tingkat NaCl yang lebih tinggi, tetapi proteolisis terbatas dari alfa sl-kasein terjadi hingga 20%, b/b, NaCl (Fox dan Walley, 1971; Gouda, 1987). Namun, degradasi alfa s1-kasein terhambat oleh kadar garam yang sangat rendah di Cheddar (Thomas dan Pearce, 1981; Kelly et al., 1996) dan pada penggaraman pada 1,36%, b/b (S/M = 2,55%, b/b) dalam Mozzarella (Faccia et al., 2012). Hubungan terbalik antara degradasi kasein dan konsentrasi garam dalam keju dicerminkan oleh penurunan tingkat pH 4,6 N yang larut dan/atau N yang larut dalam air (sebagai %, b/b, N total), dan/atau NPN dalam warna Biru (Godinho dan Fox, 1981a,b; Diezhandino et al., 2014), Camembert (O'Nulain, 1986); Cheddar (Kelly et al., 1996; MΓΈller et al., 2013). Romano (Mangia et al., 2011), Feta (Karami et al., 2009) dan keju lainnya (Karagul Yuceer et al., 2009; Aminifar dan Emam-Djomeh, 2014). Namun, N yang larut dalam air yang lebih tinggi pada yang pertama dipicu oleh peningkatan hidrasi kasein sebagai akibat dari efek penggaraman pada tingkat S/M ~2,6%, b/b daripada proteolisis yang sangat Mozzarella dengan kelembapan rendah. Berbeda dengan tren yang dicatat untuk alfa sl-kasein, proteolisis beta-kasein dalam larutan encer oleh chymosin atau pepsins sangat dihambat oleh 5%, b/b, dan sepenuhnya dihambat oleh 10%, b/b, NaCl (Fox dan Walley, 1971; Lane dan Fox, 1999). beta-casein mengalami kerusakan secara signifikan lebih sedikit daripada alpha s1-casein di sebagian besar varietas keju. Ketahanan beta-kasein dalam keju terhadap proteolisis tidak hanya bergantung pada konsentrasi garam karena juga cukup tahan terhadap proteolisis pada keju bebas garam, dan S/M yang rendah (misalnya, 2,7%, b/b) (Kelly et al., 1996; Van Hekken et al., 2013), menunjukkan bahwa konsentrasi protein yang tinggi cukup untuk menginduksi perubahan konformasi yang diperlukan. Proteinase susu Susu mengandung beberapa proteinase asli, yang paling signifikan, proteinase susu alkali (plasmin), hampir secara eksklusif terkait dengan misel kasein pada pH normal susu, tetapi terdisosiasi dari misel saat pH berkurang (Nielsen, 2002; Visser dan van den Berg, 2002). semua
⠦
plasmin dalam susu harus ada dalam dadih untuk sebagian besar varietas keju yang dikoagulasi rennet. Namun, konsentrasi plasmin dalam keju jenis Swiss adalah dua hingga tiga kali lipat dari pada keju Cheddar (Richardson dan Pearce, 1981; Lawrence et al., 1983) Peran plasmin dalam pematangan keju belum dipelajari secara ekstensif tetapi keberadaan kasein gamma di sebagian besar keju menunjukkan setidaknya beberapa aktivitas (Farkye dan Fox, 1992). Plasmin tampaknya memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pematangan Gouda (Visser dan de Groot-Mostert, 1977), mungkin karena penghilangan inhibitor proteinase dengan mencuci selama pembuatan dadih, dan pada keju tipe Romano (Hukum, 2009). Swiss (Ollikainen dan Kivela, 1989; Aaltonen dan Ollikainen, 2011; Chandan et al, 2011; Araujo MiΓ±o, 2012) di mana koagulan didenaturasi secara ekstensif oleh suhu pemasakan yang tinggi (Matheson, 1981). Namun, ia hanya memiliki peran terbatas dalam pematangan Cheddar (Fenelon dan Guinee, 2000; Kubis et al., 2001) dan keju lunak jenis Meshanger (Noomen, 1978). Koagulan juga terdenaturasi secara ekstensif dalam Mozzarella dengan kelembapan rendah karena plastisisasi dadih pada 58-60o C (Feeney et al., 2001) Penambahan plasmin ke dalam susu, pada tingkat yang meningkatkan aktivitas 3 hingga 4 kali lipat. tingkat asli yang biasanya ditemukan dalam keju, memicu peningkatan degradasi beta-kasein dan tingkat pH 4,6 N yang larut (Farkye dan Fox, 1992); kualitas organoleptik dari keju yang diperkaya plasmin lebih unggul daripada kontrol dan tingkat pematangan dipercepat secara signifikan. Enzim Mikroba ada pengaruh NaCl pada enzim mikroba dalam keju. Bukti tidak langsung, misalnya, dalam kaitannya dengan kepahitan dalam keju (Lawrence dan Gilles, 1969; Thomas dan Pearce, 1981; Toelstede dan Hoffmann, 2008) menunjukkan bahwa aktivitas proteinase starter dihambat oleh kadar NaCl yang cukup tinggi. Lipase P. roqueforti (FernΓ‘ndez-Bodega et al., 2009; Wolf et al., 2011) dan proteinase (Seratlic et al., 2011) dihambat oleh konsentrasi NaCl >6%, b/b. Vafopoulou-Matrojiannaki (1999) menemukan bahwa peningkatan S/M dari 3 menjadi 6%, b/b, mengurangi aktivitas aminopeptidase intraseluler, dipeptidylaminopeptidase dan carboxypeptidase, tetapi memiliki sedikit efek pada aktivitas esterase intraseluler dari Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides tekanan. Interaksi antara ketiga variabel ini terutama bertanggung jawab atas perubahan aktivitas enzim dalam kondisi yang mensimulasikan pembuatan keju. Efek gabungan NaCl dan pH tidak berpengaruh nyata terhadap aktivitas lipase/esterase Lb. plantarum 2739 dan
⠧
disarankan bahwa galur seperti 2739 mungkin bertanggung jawab atas tingkat lipolisis sedang selama pematangan keju jangka panjang (Guinee dan Fox, 2004). Proteolisis jauh lebih ekstensif pada keju cheddar yang tidak diasinkan dibandingkan dengan keju Cheddar yang diasinkan dan akibatnya bagian yang pertama menjadi kurang keras (Schroeder et al., 1988; Kelly et al., 1996). Berbeda dengan proteolisis primer, kadar proteolisis sekunder, yang diukur dengan kadar 5% (b/v) N larut asam fosfotungstat, cenderung lebih tinggi pada garam (2,7-5,7%, b/b, S/M ) daripada di Cheddar tawar pada 12 dan 24 minggu. Fox (1975) menilai pengaruh kelembaban, garam dan pH pada kadar 123, keju Cheddar Irlandia berumur 10 minggu (70 kualitas tinggi dan 53 'reject') dari enam pabrik dan 27 keju Cheddar ekstra-matang berkualitas tinggi . Komposisi keju sangat bervariasi dan sementara korelasi antara kadar dan salah satu faktor komposisinya buruk, persentase keju yang tinggi dengan komposisi ekstrem diturunkan, terutama keju dengan kadar garam rendah (<1,4%, b/b), kelembapan tinggi (>39%, b/b) atau pH tinggi (>pH 5,4). Dalam sampel yang diteliti, konsentrasi garam tampaknya memberikan pengaruh paling kuat pada kualitas keju dan persentase terendah dari keju yang diturunkan kadarnya dapat diperkirakan pada kisaran garam 1,6-1,8%, b/b (kisaran S/M, 4,0-4,9%, b /w). Terlepas dari rasa asam yang terkait dengan keju tertentu, kepahitan telah dilaporkan secara konsisten sebagai cacat rasa pada keju ini . Ada korelasi kompleks antara kecenderungan keju untuk mengembangkan kepahitan dan kultur starter, pH, laju pengembangan asam dan%, b/b, S/M (Kirin, 2001; Morales et al., 2001; Broadbent et al., 2002). Dari sudut pandang komposisi, S/M, %, b/b, tampaknya menjadi faktor terpenting yang mempengaruhi kepahitan (Lawrence dan Gilles, 1969). Kemungkinan berkembangnya rasa pahit sangat meningkat pada S/M <4,9%, b/b; pH, dalam kisaran normal yang ditemui untuk Cheddar, yaitu, 4,9-5,3, di mana para-kasein paling mudah larut (Creamer, 1985) dan karena itu paling rentan terhadap proteolisis, memiliki sedikit efek kecuali pada nilai S/M yang rendah, yaitu <4,9 %, b/b. Matriks protein dalam keju muda tampaknya terdiri dari molekul alfa sl-kasein yang dihubungkan melalui interaksi hidrofobik antara daerah terminal amino; situs utama untuk aksi rennet pada alpha sl-casein adalah Phe23-Phe24 (Hill et al., 1974) atau Phe24-Va125 (Creamer dan Richardson, 1974), hidrolisis yang melemahkan matriks. Pembelahan khusus ini dianggap sebagai penyebab utama hilangnya kekencangan selama tahap awal pematangan (de Jong, 1976; Creamer dan Olson, 1982; Fenelon dan Guinee, 2000).
⠨
Keju biru Pengaruh konsentrasi NaCl pada peristiwa pematangan utama dalam keju Biru dipelajari oleh Godinho dan Fox (1981a,b). Proteolisis, yang diukur dengan elektroforesis gel poliakrilamida dan pembentukan 12% N yang larut dalam TCA, selalu lebih rendah di wilayah luar (garam tinggi) daripada di zona tengah atau tengah (garam rendah); perbedaan terlihat baik sebelum pertumbuhan jamur terlihat (selama dua minggu pertama ketika koagulan adalah agen proteolitik utama) dan selama fase jamur (sesudah dua minggu) (Godinho dan Fox, 1981a.b; Hewedi dan Fox, 1984). Ada korelasi negatif yang kuat antara konsentrasi garam dan N yang larut dalam TCA. Sayangnya, pembentukan asam amino N (misalnya, N yang larut dalam PTA) atau karakterisasi proteolisis lainnya yang lebih rinci tidak diselidiki. Dengan beberapa pengecualian, pH meningkat lebih cepat di bagian tengah daripada di bagian luar keju, menunjukkan bahwa katabolisme asam amino atau asam laktat juga dipengaruhi oleh konsentrasi NaCl. Lipolisis pada keju biru juga dipengaruhi oleh konsentrasi garam, dengan aktivitas maksimum terjadi pada 4-6%, b/b, NaCl (Godinho dan Fox, 1981b). Namun, konsentrasi metil keton relatif tidak tergantung pada konsentrasi garam (Guinee dan Fox, 2004). Keju lainnya Pematangan permukaan keju yang dimatangkan cetakan, Camembert dan Brie, dicirikan oleh pelunakan yang sangat nyata, hampir likuifaksi, dari permukaan ke tengah. Pola pematangan ini terutama dipicu oleh kombinasi hidrolisis alfa sl-kasein dan penurunan gradien pH dari permukaan ke pusat, karena produksi amonia oleh jamur permukaan, P. camemberti, dan difusi ke dalam, serta katabolisme. asam laktat, dan difusi keluar kalsium (Noomen, 1983; Karahadian dan Lindsay, 1987). Feta dan Domiati istimewa dalam arti bahwa mereka disimpan dalam air garam, biasanya mengandung 6-8%, b/b, NaCl, sesudah pembuatan. Tingginya kadar garam sangat mempengaruhi mikroflora, enzimologi dan pematangan keju ini. Selain migrasi garam ke dalam, difusi keluar senyawa larut air bermassa molekul rendah (misalnya, peptida kecil, asam amino, laktat, asam larut air yang mudah menguap, dan mineral) terjadi dan ini terakumulasi dalam air garam. Studi tentang difusi molekul-molekul ini masih kurang. Pappas et al. (1996) mempelajari pengaruh kadar S/M (4,3-5,8%, b/b, S/M) pada keju Feta, dengan mengubah lama penggaraman kering sebelum disimpan pada 7-8%, b/b, air asin. Peningkatan kadar S/M menurunkan kadar air
⠩
dan kadar N yang larut pada pH 4,6 dan lipolisis (diukur dengan nilai derajat asam), atau karakteristik organoleptik. Hernandez et al. (2009) melaporkan bahwa konsentrasi individu (C4-C18 dan C18:1) dan total FFA dalam keju Idiazabal meningkat dengan meningkatnya waktu pengasinan dari 12 menjadi 24 atau 36 jam; namun, tidak ada rincian tentang komposisi keju yang diberikan. Selain Domiati, semua keju diasinkan sesudah koagulasi rennet dan pembentukan dadih, pada tingkat mulai dari ~2,0%, b/b, di Emmental hingga ~12%, b/b, di Feta. Praktek menambahkan garam ke dadih, bukan ke susu, telah disengaja sebagai pembuat keju awal akan segera menemukan bahwa penambahannya sebelum renneting sangat mengganggu atau mencegah koagulasi susu dan sineresis dadih (Pearse dan Mackinlay, 1989; Abou-El-Nour, 1998). Efek Garam pada Hidrasi Kasein Tingkat hidrasi dan agregasi kasein memiliki dampak besar pada pembentukan dan karakteristik tekstur/fungsional produk susu, termasuk keju (Fox dan McSweeney, 2003). Memang, pembuatan banyak produk dan bahan berbasis protein, seperti keju, yoghurt dan kasein, didasarkan pada destabilisasi terbatas dan agregasi misel kasein. Tingkat agregasi kasein, atau hidrasi, mempengaruhi struktur mikro dan sifat tarik-menarik antara molekul protein dalam fase protein produk susu yang mengandung protein. Efek merugikan dari garam pada konsentrasi yang dipakai dalam keju pada pembentukan dadih mungkin merupakan konsekuensi dari pelarutan kalsium fosfat koloid sebagai akibat dari pertukaran natrium-kalsium, dan efek positif garam pada hidrasi kasein, yang merusak agregasi kasein. Dalam keju Domiati, di mana 5-15%, b/b, NaCl ditambahkan ke dalam susu (Abou-El-Nour, 1998), efek NaCl dalam pembentukan dadih diimbangi dengan pemakaian susu kerbau, yang memiliki kandungan kasein yang lebih tinggi daripada susu sapi (Kosikowski dan Mistry, 1997), atau dengan fortifikasi susu dengan susu bubuk skim, dan/atau penambahan CaCl2 (Guinee dan Fox, 2004) Pentingnya hidrasi kasein, seperti yang dipengaruhi oleh NaCl, pada sifat fisik keju telah ditunjukkan dengan memakai sistem model encer. Creamer (1985) mempelajari pengaruh NaCl pada hidrasi kasein dalam susu skim yang diolah dengan rennet pada nilai pH dalam kisaran 4,6-6,6, dengan mengukur kadar air dan protein dalam pelet para-kasein yang diperoleh pada ultrasentrifugasi pada 81.000 g untuk 2 jam Penambahan 5%, b/b, NaCl ke dalam susu
⠪
meningkatkan kadar Ca serum dan hidrasi kasein pada semua nilai pH, dengan maksimum pada kisaran pH 5,2-5,3 (Creamer, 1985). Hidrasi kasein dengan NaCl dapat dikaitkan dengan pengikatan Na + oleh kasein (Hardy dan Steinberg, 1984). Akibatnya, penambahan NaCl tampaknya menciptakan efek pertukaran ion natrium-kalsium dengan para-kasein, agak mirip dengan yang diamati antara garam pengemulsi (natrium fosfat dan natrium sitrat) dan matriks kasein selama pembuatan produk keju olahan ( Guinea dan Fox, 2004). Ruegg dan Moor (1986) dan Pastorino et al. (2003) menunjukkan bahwa penambahan kalsium meningkatkan interaksi kasein dan dengan demikian mengurangi hidrasi kasein. Sebaliknya, tingkat kelembapan dan serum yang tidak dapat diekspresikan, yang merupakan indeks hidrasi protein, dalam keju Mozzarella meningkat seiring dengan berkurangnya kandungan kalsium. Pengasinan kering keju (dengan mencampur potongan dadih yang digiling dan garam sebelum dicetak atau perawatan dadih lebih lanjut) menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan dengan penggaraman air garam, termasuk penghematan dalam ruang pabrik (diisi oleh tangki air asin) dan tenaga kerja, garam-dalam-kelembaban yang lebih seragam distribusi (setidaknya pada awalnya), lebih sedikit variasi zona dalam tekstur, sifat leleh dan kualitas (Guinee dan Fox, 2004). Akibatnya, efek pengasinan keju Mozzarella kering sebelum plastisisasi dalam air panas sebagai alternatif untuk brining dadih plasticized dalam air garam dingin telah diselidiki (Hayaloglu et al., 2010; Ahmed et al., 2011). Temuan di atas untuk Mozzarella konsisten dengan sistem model yang dijelaskan di bagian ini yang menunjukkan bahwa konsentrasi rendah NaCl (5-6%, b/b, S/M) meningkatkan solubilisasi kasein atau para-kasein (Hardy dan Steinberg, 1984; Creamer, 1985). Tren seperti itu diharapkan sebagai matriks protein Mozzarella, dan semua keju rennet-curd, dapat dianggap sebagai para-casein terhidrasi yang sangat terkonsentrasi (Guinee dan Fox, 2004). Efek pada Struktur Mikro Keju Karena efeknya pada hidrasi protein, garam memiliki pengaruh besar pada struktur mikro keju. Pemindaian mikroskop elektron menunjukkan bahwa matriks protein keju Mozzarella tanpa lemak asin (0,25 atau 3,5%, b/b, S/M) atau Muenster (1,2, 3,6, atau 6,7%, b/b, S/M) adalah lebih bengkak, homogen dan kontinu, dan memiliki luas permukaan spesifik yang lebih tinggi daripada rekan-rekan mereka yang tidak asin (Pastorino et al., 2003). Selain itu, keju unsalted memiliki saluran terbuka yang besar dengan serum bebas (kantong whey) yang didistribusikan ke seluruh
⤫
matriks, yang bertindak sebagai permukaan hamburan cahaya dan memberi keju warna putih buram, dibandingkan dengan penampilan seperti lilin dan tembus cahaya pada keju asin di mana keju asin seperti itu. celah lebih sedikit dan lebih kecil. Efek pada Reologi Keju Pengaruh NaCl pada tekstur keju paling jelas terlihat pada perbandingan keju bebas garam dengan keju asin; yang pertama umumnya lemah, lunak, pucat dan/atau berperekat tergantung pada usia. Sebaliknya, konsentrasi garam yang tinggi memicu rasa pendek, rapuh, kering dan keras, seperti yang diamati untuk dadih yang disimpan dalam air garam untuk waktu yang terlalu lama (Guinee dan Fox, 2004). Hubungan antara reologi/tekstur keju dan kadar garam juga terlihat pada pemeriksaan visual keju asin air garam pada penyelesaian penggaraman; daerah kulit luarnya keras, rapuh, kering dan putih sedangkan bagian dalamnya lebih lentur, berlilin, lebih lembut dan lebih tembus cahaya. Pengaruh NaCl pada tekstur keju mungkin karena efeknya pada komposisi (kadar air, MNFS), hidrasi/kelarutan para-kasein dan konformasi, efek terkait usia pada pH (Espinosa Pesqueira dan Maricela, 2012) dan proteolisis (Ozturk et al. , 2013). Pagana dan Hardy (1986) melaporkan hubungan linier terbalik antara kerapuhan keju Camembert, yang diukur dengan regangan patah, dan tingkat S/M dalam kisaran 3-21%, b/b. Visser (1991) mencatat bahwa regangan rekahan model keju Gouda meningkat secara monoton dengan S/M dalam kisaran 0 hingga 4,5%, b/b, kemudian menurun tajam ke nilai sekitar setengah maksimum pada 5,5%, b/b , S/M dan tetap relatif konstan sesudah nya karena S/M ditingkatkan menjadi 11,3%, b/b. Peningkatan hidrasi kasein akan memberikan karakter yang lebih kental (dan kurang elastis) pada keju dan transisi dari perilaku patah elastis ke perilaku patah plastis, yang akan memerlukan regangan yang lebih tinggi untuk patah (Visser, 1991). Sebaliknya, tingkat hidrasi kasein yang lebih rendah pada S/M yang lebih tinggi (>5%, b/b) akan mendukung matriks kasein yang lebih elastis dan perilaku fraktur elastis, yaitu keju yang lebih pendek, lebih kencang, dan lebih rapuh (Guinee dan Fox , 2004). Keju Rendah Natrium Keju cheddar Produsen keju cheddar berada di bawah tekanan yang meningkat untuk mengurangi kadar garam (NaCl), karena efek kesehatan yang merugikan dari asupan natrium diet saat ini (WHO,
⤢
2007). Tingkat khas NaCl dalam keju Cheddar berkisar antara 1,8 hingga 2,1% (b/b). NaCl diketahui mempengaruhi, komposisi, pertumbuhan mikroba, aktivitas enzim, aktivitas air, sinaeresis dadih, kelarutan protein, hidrasi jaringan kasein dan interaksi kalsium dan kompleks para-kaseinat kehilangan NaCl dalam air dadih meningkat dengan meningkatnya penambahan NaCl; Kerugian 5,0% pada keju penambahan NaCl 0,5%, dibandingkan dengan kehilangan 40% pada keju penambahan NaCl 3,0%. Peningkatan serapan NaCl yang tidak proporsional dipicu oleh perbedaan tingkat whey yang diekspresikan dari dadih sesudah pengasinan. Sesuai dengan penelitian sebelumnya, perbedaan tingkat penambahan NaCl memiliki dampak yang signifikan pada komposisi keju (Schroeder et al., 1988; Thakur et al., 1975). Pengurangan NaCl memiliki dampak signifikan pada komposisi keju, dengan parameter kualitas utama seperti penurunan S/M, dan peningkatan kadar air dalam zat non-lemak (MNFS) dan lemak dalam bahan kering (FDM). Pengurangan NaCl menghasilkan peningkatan yang signifikan pada proteolisis primer dan sekunder. Degradasi baik alpha s1- dan beta-casein meningkat dengan pengurangan NaCl, dengan yang terakhir berkontribusi terhadap kepahitan. Pengurangan NaCl tidak berdampak pada tingkat lipolisis terlepas dari konsentrasi NSLAB, lebih lanjut menyoroti bahwa NSLAB memiliki sedikit atau tidak berdampak pada lipolisis pada keju Cheddar (Rulikowska et al., 2013). Penurunan NaCl secara keseluruhan memicu penurunan pH secara bersamaan, dan penurunan kecil dalam kapasitas buffer peningkatan aw dan pertumbuhan mikroflora (starter dan NSLAB) selama tahap awal pematangan, yang semuanya menghasilkan peningkatan proteolisis. Keju dengan penambahan NaCl terendah (0,5% atau 1,25%) ditemukan memiliki kadar NSLAB tertinggi dan persentase sel mati terendah pada awal pematangan, tetapi memiliki kadar tertinggi pada hari ke 56 (Rulikowska et al., 2013). Atribut tekstur "kekerasan", "ketangguhan" dan "kehancuran" menurun dengan menurunnya kandungan NaCl dan selama pematangan. Keju dengan NaCl yang lebih tinggi (2,25%, 2,5% atau 3,0%) lebih erat hubungannya dengan senyawa volatil Cheddar yang positif. Atribut rasa “asin”, “manis” menurun, sedangkan atribut negatif “pahit” dan “sulfur” meningkat dengan menurunnya kandungan NaCl. Keju dengan penambahan NaCl terendah (0,5% dan 1,25%) juga dicirikan memiliki rasa "bawang" yang tidak khas. Penghilang rasa yang merugikan dalam keju ini mungkin karena NSLAB memanfaatkan bakteri mati sebagai substrat pertumbuhan (Thomas, 1987) yang memicu metabolisme asam amino aromatik dan metionin yang berlebihan.
⤣
Secara keseluruhan, penelitian ini telah menyoroti pentingnya NaCl dalam produksi keju Cheddar dan mengidentifikasi masalah utama yang harus diatasi jika ingin berhasil mengurangi keju NaCl. Kesadaran harus diambil tentang bagaimana mengendalikan pertumbuhan mikroflora yang menguntungkan dan proteolisis berlebihan berikutnya dalam lingkungan keju NaCl yang tereduksi (Rulikowska et al., 2013). Aspek lain yang harus dipertimbangkan termasuk masalah peraturan kadar Na yang diizinkan untuk keju Cheddar NaCl yang dikurangi di berbagai negara dan persyaratan hukum terkait lainnya, seperti keju Cheddar yang dijual di Inggris harus memiliki kadar air di bawah 39% dan FDM minimal 50% (Lawrence & Gilles, 1969). Mencapai kualitas keju Cheddar dalam batasan ini akan sulit dan melibatkan manipulasi signifikan dari prosedur pembuatan keju untuk mengurangi aw, mempertahankan pH pada tingkat yang terkait dengan keju Cheddar standar, mengontrol kapasitas buffer, kelarutan protein dan hidrasi kasein pada tingkat S/M yang rendah. Jelas pemilihan starter spesifik dan kultur tambahan akan diperlukan untuk menghasilkan rasa dan tekstur Cheddar yang dapat diterima dalam lingkungan keju yang berbeda ini (Rulikowska et al., 2013). Keju lainnya Karena ukuran penyajiannya yang relatif besar (-112 g dibandingkan dengan -66 g untuk keju lainnya), keju cottage telah dipandang sebagai sumber natrium makanan yang berpotensi tinggi (Marsh et al., 1980). Oleh karena itu, banyak minat telah difokuskan pada berbagai cara untuk mengurangi kadar garam dari keju Cottage. Mengurangi tingkat natrium lebih dari 50% menghasilkan penurunan skor yang signifikan (Demott et al., 1984, 1986). Lindsay et al. (1985) juga menemukan bahwa pengurangan 50% tidak memicu perubahan signifikan dalam penerimaan konsumen. Namun, pemakaian pengganti, yaitu KCl atau KCl/NaCl, untuk menurunkan kadar natrium hingga 50% memberikan penurunan kualitas yang signifikan. Martens et al. (1976) melaporkan keberhasilan pembuatan keju Gouda rendah natrium memakai campuran NaCl dan KCl dalam pembuatan dadih dan pengasinan. Namun, pengurangan garam dalam bahan kering (SDM) dalam keju Gouda sebesar -20% diklaim meningkatkan kerentanan terhadap fermentasi asam butirat secara signifikan (van den Berg et al., 1986). Untuk mencegah fermentasi yang tidak diinginkan dalam keju pada tingkat garam <3,8%, b/b, SDM memerlukan modifikasi proses seperti laktofugasi susu dan pengurangan tingkat kelembaban keju. Lefier et al. (1987) melaporkan produksi Gruyere rendah sodium (~45 mg
⤤
Na/100 g dibandingkan dengan 272 mg/100 g pada kontrol) dengan mengganti NaCl dengan MgCl2. Sementara tingkat proteolisis dan konsentrasi asam lemak bebas serupa pada kedua keju, keju yang mengandung MgCl2 memiliki rasa yang lebih pahit dan tubuh yang lebih lembut daripada kontrol, tetapi secara organoleptik dapat diterima. Katsiari et al. (1997) melaporkan bahwa kandungan natrium keju Feta berhasil dikurangi hingga 50%, dengan penggantian sebagian NaCl dengan KCl, tanpa mempengaruhi komposisi kotor, aktivitas air, lipolisis (Katsiari et al., 2000), proteolyis (Katsiari et al. , 2000), atau sifat sensorik atau tekstur. Adopsi-Difusi Garam dalam Keju Ada tiga metode utama pengasinan dadih keju: (1) penambahan dan pencampuran langsung kristal garam kering ke potongan dadih yang dipecah atau digiling pada akhir pembuatan, misalnya, Cheddar dan Cottage; (2) menggosokkan garam kering atau bubur garam ke permukaan dadih yang dicetak, misalnya keju berurat biru; (3) perendaman keju cetakan dalam larutan air garam, misalnya Edam, Gouda, Saint Paulin, Provolone, dan lainnya. Terkadang, kombinasi metode di atas dipakai , misalnya Emmental, Parmesan, Romano, dan Brick. Metode lain yang lebih jarang dipakai , terutama dalam studi eksperimental, meliputi: injeksi air garam di bawah tekanan (Pastorino et al., 2003), brining tekanan tinggi, misalnya, pada tekanan isostatik hingga 500 MPa (Messens et al., 1999), pengasinan akustik dalam skala eksperimental (28 1) tong air asin dengan sistem akustik yang menghasilkan gelombang ultrasonik (30 kHz) intensitas tinggi (300 W) (Sanchez et al., 2000); impregnasi vakum brining pada vakum 3,7 kPa, absolut (Pavia et al., 1999). Adsorpsi Garam dalam Keju Satu-satunya prasyarat untuk penyerapan garam oleh keju adalah adanya gradien garam-dalam-kelembaban antara keju dan media penggaraman. Namun, jumlah garam yang diserap tergantung pada sifat intrinsik keju, kondisi penggaraman dan durasi penggaraman. Karena prosedur pengasinan yang berbeda semuanya melibatkan penyerapan garam melalui proses difusi yang terhambat, faktor umum yang mempengaruhi penyerapan garam oleh keju berlaku sama untuk butiran atau potongan dadih yang digiling pada pencampuran dengan garam kering dan pada keju cetakan yang diasinkan dan/atau diasinkan kering ( Guinea dan Fox, 2004).
⤥
Secara umum diterima bahwa peningkatan konsentrasi air garam menghasilkan penyerapan garam yang lebih besar dan peningkatan kadar garam-dalam-kelembaban dalam keju (Breene et al., 1965; Geurts et al., 1980; Godinho dan Fox, 1981b; Pappas et al. al., 1996). Sementara laju difusi NaCl hampir tidak dipengaruhi oleh konsentrasi air garam dalam kisaran 5-20% (Guinee, 1985; Geurts et al., 1974), laju penyerapan meningkat pada tingkat yang semakin berkurang dengan meningkatnya konsentrasi air garam dalam kisaran 5- 25%, b/b (Breene et al., 1965; Guinee, 1985; Guinee dan Fox, 2004). Hal ini dipicu pengurangan gradien konsentrasi S/M antara kelembaban keju dan air garam (Guinee dan Fox, 2004). Oleh karena itu, dalam percobaan model pengasinan, di mana irisan keju dengan ketebalan berbeda terendam seluruhnya dalam air garam, terjadi penurunan tajam dalam laju penyerapan garam (per satuan berat) sebagai perbedaan antara konsentrasi NaCl dalam keju. Tingkat dehidrasi yang tinggi pada lapisan permukaan akan menghambat penyerapan garam karena seiring dengan peningkatan kandungan protein dan pengurangan lebar pori matriks protein (Guinee dan Fox, 2004). Tingkat penyerapan garam meningkat dengan meningkatnya luas permukaan terhadap rasio volume keju (Breene et al., 1965; Guinee dan Fox, 1986). Hal ini paling mudah diamati dengan membandingkan tingkat penyerapan garam oleh dadih giling (misalnya, Cheddar) dan keju cetakan utuh (keju tipe Bata, Emmental, Romano atau Biru) dalam air garam; pada yang pertama, penyerapan garam terjadi dari banyak permukaan secara bersamaan, dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tingkat garam yang tetap sangat jauh lebih sedikit daripada keju cetakan yang diasinkan dengan air garam. Meskipun pada pandangan pertama mungkin tampak bahwa keju yang lebih kecil akan memiliki kandungan garam rata-rata yang lebih tinggi daripada yang lebih besar sesudah brining untuk interval yang sama, ini hanya berlaku untuk keju dengan bentuk dan dimensi relatif yang sama karena penyerapan garam berhubungan linier dengan luas permukaan hingga volume. rasio keju (Geurts et al., 1980; Guinee dan Fox, 1986). Jumlah garam yang diserap meningkat dengan waktu penggaraman (Geurts et al., 1980; Godinho dan Fox, 1981; Messens et al., 1999), namun, laju penyerapan garam menurun seiring waktu karena penurunan gradien konsentrasi NaCl antara kelembaban keju dan air garam (Geurts et al., 1980; Guinee dan Fox, 1986; Melilli et al., 2003). Memang, jumlah garam yang diambil oleh keju sebanding dengan akar kuadrat dari waktu pengasinan (Geurts et al., 1980; Guinee dan Fox, 1986; Messens et al., 1999). Namun, ketika kelengkungan permukaan keju meningkat, proporsionalitas penyerapan garam dengan waktu pengasinan hilang dan pengurangan relatif
⤦
penyerapan garam per satuan luas permukaan keju meningkat dengan meningkatnya derajat kelengkungan, dan dengan waktu (Geurts et al., 1980). Ini menyiratkan bahwa untuk keju dengan volume dan komposisi yang sama, diasinkan di bawah kondisi yang sama, laju penyerapan garam per satuan luas permukaan (dan karenanya keju secara keseluruhan) adalah dalam urutan: persegi panjang > silinder > bulat (Guinee dan Rubah, 1986) Dalam percobaan brining model, Breene et al. (1965) mempelajari pengaruh suhu dadih (27, 32, 38, 43o C) pada penyerapan garam oleh kubus dadih Cheddar (1 cm x 3 cm) dalam air asin (20 atau 25%, b/b, NaCl) pada suhu yang sama sebagai dadih. Penyerapan garam terendah pada 32°C serupa pada 27 dan 38°C dan tertinggi pada 43°C. Penurunan kadar garam pada perubahan suhu brining dari 27 atau 38°C menjadi 32°C adalah -6,5%. Penyerapan garam yang rendah pada 32°C dikaitkan dengan lapisan lemak yang dikeluarkan pada permukaan partikel dadih yang menghambat penyerapan garam; lebih sedikit lemak yang dikeluarkan pada suhu yang lebih rendah sedangkan pada suhu> 32°C lemak yang dikeluarkan berbentuk cair dan tersebar di air garam. Peningkatan suhu air garam meningkatkan mobilitas NaCl dan penyerapan garam. Penggaraman keju dengan air garam bisa menjadi proses yang mahal dalam hal ruang, biaya pemeliharaan, dan korosif air garam. Akibatnya, pra-sahing keju sebagai cara untuk mengurangi waktu pengasinan keju Gouda (Guinee, 1985) dan Ragusano (Melilli et al., 2003) telah diselidiki. Tingkat garam dalam kelembaban dadih dan pra penggaraman serta kadar air dadih juga mempengaruhi kemampuan keju untuk menyerap molekul garam. perbedaan gradien air garam-dalam antara kelembaban keju dan air garam adalah penentu utama dari jumlah garam yang diserap besarnya peningkatan S/M menurun dengan tingkat pra-penggaraman menunjukkan penurunan jumlah garam diserap per satuan luas permukaan keju (Guinee, 1985). Geurt et. al. (1974) menunjukkan bahwa jumlah garam yang diserap oleh percobaan keju tipe Edam dan Gouda selama pengasinan air garam umumnya meningkat seiring dengan peningkatan kadar air awal dadih, dengan efek menjadi lebih jelas dengan durasi pengasinan. peningkatan tingkat kelembaban dalam keju sebelum pengasinan air garam diharapkan mengurangi kehilangan air bersih per berat tertentu keju dan meningkatkan penetrasi dan penyerapan garam selama pengasinan air garam berikutnya. Hipotesis ini sejalan dengan peningkatan D* dan kecenderungan penurunan rasio fluks (Geurts et al., 1980). Dalam praktiknya, pH air asin disesuaikan menjadi 5,0-5,3, yang mendekati pH kebanyakan keju asin air asin. Pengasaman air garam memiliki efek pengawet dan juga
⤧
meminimalkan risiko cacat permukaan (misalnya, seperti beludru, kulit tidak kering) yang terkait dengan ketidakseimbangan [H +] yang mempengaruhi tingkat hidrasi kasein (Guinee dan Fox, 2004). Sementara sedikit informasi yang tersedia tentang pengaruh pH air garam pada penyerapan garam (Geurts et al., 1980), dapat dibayangkan bahwa penurunan pH yang berlebihan (misalnya, 4,6) akan memicu pengendapan protein dan kehilangan air yang tinggi pada permukaan keju, yang pada gilirannya akan mengurangi penyerapan garam. Difusi Garam dalam Keju Dalam percobaan model brining, Geurts et al. (1974) mengukur pengaruh variasi komposisi keju dan kondisi pengasinan pada koefisien pseudo-difusi (D*) NaCl dalam fase kelembaban keju Gouda. Faktor-faktor yang mempengaruhi pergerakan garam dalam keju selama brining mungkin juga berlaku untuk keju sesudah brining dan karenanya memiliki efek yang menentukan pada tingkat pencapaian keseimbangan S/M dan kelembaban; di bawah kondisi brining normal (misalnya, 18-20%, b/b, NaCl; 0,2% Ca; 10-20°C kelembaban dan garam bergerak dalam arah yang berlawanan sebagai akibat dari difusi (Geurts et al., 1974; Guinee dan Fox, 1983, 1986) Meskipun perubahan fisiko-kimia dan struktural yang berkelanjutan selama pematangan dapat mengubah situasi, perlu dicatat bahwa koefisien difusi untuk NaCl dalam fase kelembaban dari Cheddar berumur 12 minggu asin kering (50% FDM, 37,9% H2O) Sutherland, 1974) sesuai dengan yang ditemukan oleh Geurts et al. (1974) untuk keju Gouda asin dengan komposisi serupa. Gradien konsentrasi antara keju dan air garam ditentukan oleh perbedaan tingkat garam dalam air garam dan S/M keju, sedangkan gradien konsentrasi antara daerah tetangga dalam roti keju ditentukan oleh perbedaan tingkat S/M antara kedua wilayah. Gradien berubah dengan waktu baik untuk keju yang matang sesudah dikeluarkan dari air garam (seperti untuk kebanyakan keju) atau matang dalam air garam (misalnya, Feta, Gaziantep) sampai keseimbangan S/M tercapai (Godinho dan Fox, 1981; Guinee dan Fox, 1986; Pappas et al., 1996; Messens et al., 1999; Pavia et al., 1999; Melilli et al., 2003). Namun, karena S/M jarang mencapai >20%, b/b, dalam keju, kecuali pada lapisan kulit, variasi antar-zona yang besar pada tingkat S/M pada akhir brining seharusnya tidak secara signifikan mengubah tingkat pencapaian Keseimbangan S/M dalam roti keju yang diberikan atau antara roti dari varietas yang sama (Guinee dan Fox, 2004). Karena pengaruh suhu yang besar pada D*, semakin tinggi suhu penyimpanan, semakin pendek waktu yang diperlukan untuk keseimbangan kadar garam dan kelembaban dalam massa
⤨
keju sesudah pengasinan. Meningkatkan konsentrasi Ca dalam air garam yang baru disiapkan (19%, b/b, NaCl; 15°C dari 0 menjadi 1,8%, b/b, mengurangi tingkat kelembapan (~3%, b/b) dan meningkatkan kadar garam ( ~1,5%, b/b) dari 0,5 cm lapisan luar keju Gouda (Guinee, 1985).Namun, peningkatan kalsium tidak banyak berpengaruh pada komposisi keju atau pada D* (~4% pengurangan).Akibatnya, kadar kalsium total dan kalsium serum mungkin memiliki sedikit pengaruh pada tingkat di mana keseimbangan S/M dicapai pasca-brining (Guinee dan Fox, 2004). Secara umum diterima bahwa kadar air keju mempengaruhi tingkat penyerapan garam dan/atau difusi (McDowall dan Whelan, 1933; Georgakis, 1973). Namun, dari perhitungan koefisien difusi telah ditunjukkan (Geurts et al., 1974; Guinee, 1985) bahwa untuk dua keju dari varietas yang sama, laju difusi tidak selalu lebih tinggi pada keju dengan kadar air yang lebih tinggi; koefisien difusi tergantung pada rasio lemak terhadap padatan-bukan-lemak (SNF) dan kelembaban terhadap SNE Faktor-faktor ini mempengaruhi fraksi volume fase lemak dan protein, yang pada gilirannya menentukan impedansi terhadap molekul difusi. Sementara D* sangat bergantung pada komposisi dan struktur keju tawar, khususnya kadar air, secara mengejutkan, hampir tidak dipengaruhi oleh variasi komposisi di sepanjang bidang berbeda dari keju yang dihasilkan dari penyerapan garam dan hilangnya kelembapan selama penggaraman air garam. Jadi, sementara mengasinkan dadih ke tingkat S/M yang berbeda sebelum pengasinan air garam (seperti yang dijelaskan dalam 'tingkat garam-dalam-kelembaban awal dadih dan pra-penggaraman') mengurangi tingkat garam yang diserap, itu memiliki sedikit efek pada D*, yang meningkat dari 0,18 menjadi 0,19 cm2/hari pada peningkatan tingkat S/M dari 0,3 menjadi 4,7%, b/b, atau kedalaman penetrasi garam selama pengasinan air garam berikutnya (Guinee, 1985). Difusi garam dalam keju terjadi dalam kelembaban yang ditahan dalam matriks yang terdiri dari agregat protein dan menutup butiran lemak, keduanya menghalangi pergerakan molekul yang menyebar dan meningkatkan jarak nyata yang ditempuh oleh molekul garam saat bergerak dari satu bidang paralel ke bidang lainnya. Oleh karena itu, kehadiran fisik lemak itu sendiri mengurangi nilai-D yang tampak karena kebalikan dari tortuositasnya (Guinee dan Fox, 2004). Geometri keju mempengaruhi tingkat pencapaian keseimbangan garam-dalam-kelembaban melalui efeknya pada dimensi relatif keju. Guinee dan Fox (1986) bekerja dengan keju jenis Romano komersial dengan bentuk yang berbeda, menunjukkan bahwa setiap saat selama penyimpanan, perbedaan bersih dalam konsentrasi S/M di sepanjang lapisan keju meningkat dengan panjang lapisan. Pengamatan ini konsisten dengan fakta bahwa kedalaman penetrasi garam
⤩
selama brining sebanding dengan akar kuadrat dari waktu brining (Geurts et al., 1974; Guinee dan Fox, 1986). Pengasinan air garam Ketika keju ditempatkan dalam air garam ada pergerakan bersih molekul NaCl, seperti Na+ dan CI-, dari air garam ke dalam keju sebagai akibat dari perbedaan tekanan osmotik antara kelembaban keju dan air garam. Akibatnya, air dalam keju berdifusi keluar melalui matriks keju untuk mengembalikan keseimbangan tekanan osmotik. Gel, termasuk keju, terdiri dari jaringan tiga dimensi untaian misel para-kasein yang menyatu dalam kelompok, yang memberikan massa strukturnya dan tingkat kekakuan dan elastisitas tertentu; sifat-sifat fluida antar-penetrasi umumnya tidak jauh berbeda dari larutan-larutan yang bersesuaian. Oleh karena itu, akan tampak bahwa molekul NaCl yang berdifusi dalam kelembaban keju, sementara memiliki jarak yang lebih jauh untuk melakukan perjalanan daripada dalam larutan (ion yang berdifusi harus menempuh rute memutar untuk memotong untaian protein yang menghalangi dan gumpalan lemak yang tidak dapat ditembus oleh mereka), akan sebaliknya tidak terlalu terpengaruh. Namun, berdasarkan mobilitas NaCl dan H2O dalam keju asin tipe Gouda di bawah kondisi model untuk mematuhi hukum Fick untuk aliran air garam unidimensional (Walstra et al., 2005). πΆπ − πΆπ₯πΆπ − πΆπ = πππ(π¦) = 2√π? ππ₯π(−π2)πππ¦0 Dimana, π¦ = π₯(4π·π‘)?.? Dimana C adalah kandungan garam relatif terhadap air dalam air garam (Cb), dalam keju tawar (C0) dan dalam keju pada jarak x dari antarmuka air garam-keju (Cx); t adalah waktu brining dan w adalah variabel integrasi. Geurt et al. (1974) menyimpulkan bahwa penetrasi garam ke dalam keju dan migrasi keluar air secara bersamaan dapat digambarkan sebagai proses difusi yang terhambat, yaitu molekul NaCl dan H2O bergerak sebagai respons terhadap gradien konsentrasi masing-masing tetapi laju difusinya jauh lebih rendah daripada yang dalam larutan murni. Koefisien difusi (D) untuk NaCl dalam kelembaban keju biasanya ~0,2 cm2/hari, meskipun bervariasi dari -0,1 hingga 0,45 cm2/hari dengan komposisi keju dan kondisi pengasinan (Geurts et al., 1974; Guinee dan Fox, 1983; Guinee, 1985; Turhan dan Kaletung, 1992; Turhan dan Gunasekaran, 1999; Simal et al., 2001), dibandingkan dengan 1,0 cm2/hari untuk NaCl dalam
⤪
H2O murni pada 12,5oC. Koefisien difusi NaCl dalam air dalam keju (D*) sebagai fungsi dari kadar air awal keju dapat dilihat pada Gambar 13. Dimulai dari model struktur keju yang disederhanakan dan mempertimbangkan efek relatif dari faktor-faktor yang mengganggu yang dibahas, Geurts et al. (1974) mendalilkan koefisien 'pseudo-difusi' teoritis,
π·∗ = 0.8 × π·ππ?π?π? Sedangkan model struktur keju diadopsi oleh Geurts et al. (1974) disederhanakan mengingat hasil pemeriksaan mikroskop elektron pada keju, impedansi yang dihitung berasal darinya cukup untuk menjelaskan koefisien difusi yang sangat rendah dari NaCl dalam kelembaban keju dan variasi D* dengan variasi komposisi keju dan kondisi pengasinan. memakai model prediksi yang dikembangkan, studi ini menemukan korelasi yang erat antara data eksperimen dari studi sebelumnya (Geurts et al., 1974; Guinee dan Fox, 1983) dan tingkat garam dan kelembaban yang diprediksi dalam keju. Struktur mikro keju Ragusano bertepatan dengan perubahan komposisi kimia dan volume keju yang diamati. Pada 20°C, pengasinan dengan kadar garam terendah NaCl 2% hanya menghasilkan peningkatan volume sebesar 4%, dan matriks protein keju ini (Gambar 15a) tampak lebih mengembang daripada keju yang direndam pada NaCl 10% (Gambar 15b) yang mengalami penurunan volume 3% (Fuca et al., 2012). Ketika porositas keju dalam gambar ini dihitung sebagai porositas rata-rata dari 5 bidang yang diamati, keju yang diasinkan dalam 10% NaCl memiliki nilai rata-rata porositas 12,6% (Gambar 15b), sedangkan porositas keju dari 2 % air garam adalah 14,4%. Keju dengan kadar garam yang lebih tinggi memiliki area yang lebih kecil dan pori-pori yang lebih banyak, yang men
.jpeg){kind=small}