Molekyyligastronomia

Juustoa perinteisesti juoksuttimen avulla

Pääsin jälleen tarkistamaan entsyymitietämystäni, kun otimme MG klubissa käsiteltäväksemme juuston valmistuksen. Tai tarkkaan ottaen klubi-illassa jouduimme tyytymään ihan ensimmäisen kohdan juuston valmistusta, eli siihen, jossa maito saostetaan. Se oli ihan riittävän haastava palanen meidän parituntiseen tapaamiseemme.

Juuston valmistuksen ytimessä on maidon tärkeimmän proteiinin, eli kaseiinin saostaminen ulos maidosta. Kaseiinin saostuminen on aivan erilaista kemiaa, kuin esimerkiksi kananmunan proteiinien hyytyminen kuumennuksen yhteydessä. Kaseiiniproteiinit eivät ole vain yksittäisiä proteiinikeräsiä, vaan useiden lyhyiden (suhteellisen lyhyiden eli noin 100-200 aminohapon muodostamien peptidiketjujen) kasaumia. Näitä kasaumia pitää koossa kalsium- ja fosfaatti.-ionit, eivätkä nämä kasaumat ole maidossa varsinaisesti liuenneessa muodossa, vaan uiskentelevat siellä noin 100 nm:n suuruisina miselleinä.   Kaseiinimisellin keskiosa on hyvin hydrofobinen, eli vettä karttava, kun taas pintaosa on vesiliukoinen. Misellin rakennetta ei vieläkään tunneta ilmeisesti kovin tarkasti, ja minäkin tyydyn nyt tähän tarkkuuteen.

Tästä lähdettiin liikkeelle,eli tällaisista aineksista maito on
tehty: rasvasta, kaseiinista ja heraproteiinista

Sen verran olin tiennyt aiemminkin, että maidon kaseiinin voi saostaa sekä hapolla että juuston juoksuttimella. Kotijuustoakin voi valmistaa sekä piimällä tai etikalla että juoksutteella.

Juuston juoksute on enstyymiseos, joka ennen on saatu vasikan juoksumahasta, mutta jota nykyään valmistetaan muuntogeenisten mikrobien avulla. Juoksutteen entsyymit ovat seos proteiineja hajottavia entsyymejä, tärkeimpänä kymosiinia.

Kaseiini saostuu ulos maidosta ja syntyy juusto

Kaseiinimisellit muodostuvat useista erilaisista kaseiinityypeistä. Juustoutumisen kannalta erityisen mielenkiintoinen on misellipalleron pinnalla lymyilevä kappakaseiini (κ-casein). Tämän erikoisen kaseiinityypin toinen pää on rasvaliukoinen, ja toinen vesiliukoinen. Niinpä se muodostaakin kaseiinimisellin pintaan vesiliukoisen kerroksen joka lisäksi maidon pH:ssa (noin 6,6) on negatiivisesti varautunut. Tällaisessa muodossa, eli kappakaseiinin vesiliukoisten häntien muodostaman vaipan sekä toisiaan karttavan samanmerkkisen sähkövarauksen avulla kaseiinipallerot pysyvät vesiliuoksessa, ja erossa toisistaan.

Mutta sitten tulee juustontekijä joko entsyyminsä tai happonsa kanssa. Joskus molempien. Kymosiini on proteiineja pilkkova eli proteolyyttinen entsyymi, joka napsaisee kappakaseiinin poikki sillä tavalla, että sen vesiliukoinen pää irtoaa. Sopivissa olosuhteissa (lämptila ja happamuus) kymosiini parturoi kaseiinimisellit tehokkaasti siten, ettei sillä yhtäkkiä olekaan vesiliukoista suojakuorta ympärillään, ja misellit ovat muuttuneet rasvaliukoisiksi tuossa vesiliuoksessaan. Parturoidut misellit alkavat tarttua toisiinsa ja muodostaa veteen liukenematonta verkostoa maitoon. Tähän verkostoon jää kiikkiin osa maidon vedestä, mutta erityisesti sinne takertuvat maidon rasvapisarat. Näin syntyy hyytelö, joka erottuu maidon herapitoisesta vesiliuoksesta ja jota juustoksi kutsutaan. Tai no, siitä tulee juustoa muutaman jatkoprosessin seurauksena.

Kaseiini saostuu maidosta ulos myös, mikäli kaseiinimisellien pinnan negatiivinen varaus neutraloituu, eikä misellit enää hylji toisiaan niin voimakkaasti. Tämä sähkövarauksen neutraloituminen tapahtuu, kun maidon pH laskee riittävän alas, noin pH 4,6:en. Tämä saadaan aikaan hapolla, kuten etikalla, sitruunamehulla tai vaikka piimällä.   Kuumentaminen edistää kaseiinimisellien hajoamista ja siten saostumista.  Tämän vuoksi kotijuuston maito usein kuumennetaan.

Nuo edellä mainitut kaksi tapaa valmistaa juustoa olivat minulle ennestään tuttuja. Sitä en kuitenkaan ollut tiennyt, että myös monista kasvikunnan raaka-aineista löytyy sopivia proteolyyttisiä entsyymejä. Sellaisia, jotka hajottavat kaseiinia samalla tavalla, kuin kymosiini. Klubilaiset vihjasivat minulle tästä hienosta sivusta, jossa on listattu ainakin kymmenkunta kasvikunnan juustonjuoksutinta. Itse löysin tämän norjalaisen Martin Lerschin resepti ja pohdinnan inkiväärimehulla valmistetusta juustosta. Sitä on kyllä esitelty monessa muussakin kansainvälisessä postauksessa, mutta tämä Martinin postaus kuvaa valmistusta ja sen kemiaa mielestäni todella hyvin. Sen mukaan inkiväärissä on proteaasi nimeltä zingipaiini, joka hydrolysoi maidon kaseiinia samalla tavalla kuin kymosiini. Tällä entsyymillä on puutteensa, sillä se on muun muassa hyvin epästabiili ja sen toiminta-alue (lämpötila ja pH) on hyvin kapea verrattuna esimerkiksi kymosiiniin. Niinpä juusto syntyy vain juuri puristetusta inkiväärimehusta. Lisäksi se toimii vain maitoon, jonka lämpötila on aika tarkalleen 63 C:en tietämillä. Jos lämpötila on muutaman asteen alle tai pari astetta yli tuon optimilämpötilan, kaseiini ei hyydy. Tämä optimilämpötila tosin vaihtelee, ja toisten lähteiden mukaan se on 70 C. NO, me luotimme tuohon Martinin tietoon.

Lokakuun MG-klubissa päätimme verrata kolmella eri tavalla valmistetun kaseiinihyytelön rakennetta keskenään. Niinpä jaoimme klubilaiset heti alkuun kolmeen ryhmään ja pyysimme yhtä ryhmää valmistamaan meille juuston juoksutteella, toisen etikalla ja kolmannen inkiväärimehulla.

Jokainen ryhmä sai eteensä litran maitoa sekä juustontekovälineet. Yksi ryhmä sai purkin juustonjuoksutinta, toinen pullon väkiviinaetikkaa ja kolmas palan inkivääriä. Siitä vain vääntämään!

Juoksutinryhmä lämmitti maitonsa 30-asteiseksi, lisäsi sekaan juoksutteen ja sai kymmenessä minuutissa aikaan nopeimman ja vahvimman kaseiinihyytelön.

Etikkaryhmä keitteli maitonsa lähes kiehuvaksi ja lisäsi sekaan etikan. Siitäkin syntyi juusto, joskin hitaammin.

IMG_5241 SEURASIMME KIINNOSTUNEENA inkivääriryhmän touhua. Samalla, kun puolikas ryhmästä lämmitti maitoa varovasti kohti 63 asteen lämpötilaa, odotteli toinen puolikas inkiväärinsä kanssa valmiina raastamaan ja puristamaan sen mehuksi. Olimme lukeneet Khymos-blogista, että zingipaiinin puoliintumisaika on vain 20 minuuttia, eli kun mehun on puristanut, entsyymin teho puolittuu aina 20 minuutin välein. Yritimme siis ajoittaa mehun puristuksen mahdollisimman lähelle mehun lisäämistä juuri oikean lämpöiseen maitoon. Pitkän odottelun jälkeen sekin onnistui ja inkiväärimehun ansiosta maitoon syntyi miellyttävän näköinen hyytelö.

Tällä kertaa kuvailimem vain eri tavalla valmistettujen juustojen rakennetta. Ihan erilaisia olivat!

Hieno kokeilu, josta syntyi meille aivan uusi juustoresepti! Tai ei se uusi ole, sillä kyseessä on ikivanha kiinalainen jälkiruoka. Mutta uusi Suomessa!

Kaikilla kolmella eri tavalla saatiin maidon kaseiinista aikaan erilaiset juustohyytelöt:  molemmilla entsymaattisilla menetelmillä syntynyt hyytelö oli sileä ja pehmeä, mutta hapolla syntyi rahkamainen, hampaissa narskuva juusto.  Inkiväärimehulla syntynyt hyytelö oli paljon hauraampi kuin juoksuttimella, emmekä edes yrittäneet siivilöidä syntynyttä hyytelöä harson läpi, kuten teimme kahden muun juustoversion yhteydessä.

Tämä oli vasta ensimmäinen kurkistuksemme juuston valmistukseen. Ensi kevään aikana jatkamme aiheen parissa ja kutsumme itsemme kylään Helsingin Meijeriliikkeen uusiin tiloihin. Teemmeköhän silloin mozzarellaa, ricottaa tai suomalaista leipäjuustoa? TAi kokeilisimmeko vanhanaikaista olutjuustoa?  Niissäkin maistuu hyvä kemia!

******************************

Kiitos taas kaikille klubi-iltaan osallistuneille! Marraskuussa tapaamme todennäköisesti sorbetin parissa.