پنیر یکی از محصولات غذایی محبوب در سراسر جهان است. از آنجایی که شیر یک ماده غذایی فاسد شدنی است، با تولید پنیر می توان ماندگاری شیر را افزایش داد. اکنون با فرآیند پنیرسازی از دیدگاه علم شیمی آشنا می شویم. پنیرسازی شامل تبدیل شیر مایع به یک محصول نیمه جامد و غلیظ با استفاده از یک عامل منعقد کننده است. عمل انعقاد یا لخته شدن از طریق یک واکنش شیمیایی اتفاق می افتد که در آن پروتئین ها متراکم شده و تشکیل لخته می دهند.
چهار ترکیب اصلی شیر عبارتند از پروتئین، گلبول های چربی، لاکتوز و مواد معدنی. در فرآیند پنیرسازی، میسل‌های کازئین، پروتئین اصلی شیر، منعقد شده و لخته جامد را تشکیل می‌دهند. گلبول های چربی و مواد معدنی نیز در لخته در حال رشد محصور می شوند.
فرآیند انعقاد با سه روش آغاز می شود:
عمل آنزیمی
آنزیمی که برای انعقاد شیر به کار می رود رنت یا مایه پنیر است. مایه پنیر انواع مختلفی دارد. در روش سنتی، مایه پنیر با منشا حیوانی در تهیه انواع پنیر استفاده می شود. مایه پنیر از معده نشخوارکنندگان (گوساله، بزغاله یا بره) جدا می شود. ترکیب اصلی مایه پنیر کیموزین است. علاوه بر کیموزین، مقداری پپسین نیز دارد. برخی بر این باورند که مایه پنیر حیوانی طعم دلپذیرتری به پنیر می دهد.
مایه پنیر با منشا میکروبی و گیاهی به عنوان جایگزینی برای مایه پنیر حیوانی استفاده می شود. هرچند، ممکن است باعث ایجاد طعم تلخ و نامطلوب در پنیر شوند.
به عنوان جایگزینی دیگر، «میکروارگانیسم های مهندسی ژنتیکی شده» برای تولید کیموزین استفاده می شود. از آنجایی که این میکروارگانیسم ها از طریق تخمیر عمل می کنند، آنزیم تولید شده « کیموزین تولید شده از تخمیر» نامیده می شود.
افزودن اسید
برای پنیر سازی، اسیدی کردن شیر توسط باکتری های اسید لاکتیک انجام می شود. باکتری های اسید لاکتیک، به عنوان استارتر کالچر عمل می کنند. استارتر کالچر به معنی گروهی از میکروب های زنده و قابل رشد و تکثیر است که قادر به شروع نوع خاصی از تخمیر هستند. باکتری های اسید لاکتیک نیز با تولید اسید لاکتیک شیر را اسیدی می کنند. آنها می توانند لاکتوز (قند شیر) را از طریق تخمیر به اسید لاکتیک تبدیل کنند. هنگامی که اسیدیته شیر افزایش می یابد، پروتئین های شیر شروع به چسبیدن به یکدیگر و ایجاد لخته می کنند.
افزودن اسید همراه با حرارت
از انعقاد اسیدی-حرارتی برای تولید پنیرهای گوناگون استفاده می شود. عملکرد اسید در قسمت بالا توضیح داده شد. به کار گیری حرارت، پروتئین وی (whey) که یکی دیگر از پروتئین های اصلی شیر است، را تغییر شکل داده و دناتوره می کند. سپس پروتئین های وی (whey) که باز شده اند، با یکدیگر و یا با پروتئین های کازئین تشکیل پیوند می دهند. در ادامه اسید به کار گرفته شده نیز نقش خود برای ایجاد انعقاد را ایفا می کند.
وقتی فرآیند انعقاد کامل شد، لخته یا همان قسمت جامد جدا می شود. سپس برای بهبود طعم، نمک اضافه می شود که به عنوان نگهدارنده نیز عمل می کند. پنیر به شکل خاص خود در می آید و در شرایط محیطی مناسب قرار می گیرد تا برسد.