Uso de enzimas en la industria de los alimentos

Aspectos relevantes del uso de enzimas en la industria de los alimentos

Las enzimas son ubicuas en todos los seres vivos porque son moléculas esenciales para su funcionamiento Actualmente, las enzimas se consideran como aditivos en la industria de los alimentos que pueden modificar la apariencia, textura, valor nutricional, generar aromas y sabores, además de disminuir el tiempo de proceso. Su utilización se ha extendido a otras aplicaciones relacionadas con la industria alimentaria como el desarrollo de envases activos y biosensores.

APLICACIONES

IMPACTO ECONOMICO

LEGISLACIÓN DE ENZIMAS ALIMENTARIAS

CONCLUSIONES

La producción de enzimas a nivel mundial está a cargo de 18 compañías distribuidas en Europa, Asia y América. En América Latina existen empresas productoras de enzimas, sin embargo muchas de ellas son subsidiarias de empresas transnacionales. empresarios, en conjunto con los gobiernos de países con economías emergentes, incluyendo México, deberían implementar estrategias para satisfacer al menos la autodemanda de enzimas, en varios sectores productivos.

Las enzimas pueden obtenerse a partir de tejidos animales, tejidos vegetales o mediante procesos de fermentación utilizando microorganismos seleccionados.

Obtención de enzimas a partir de fuentes no-cultivables: metagenómica.

La mayor parte de las enzimas con aplicación industrial en alimentos proviene de fuentes microbianas cultivables, sin embargo se estima que solo se conoce entre el 0.001-15% de la microbiota de una muestra. Como alternativa a este problema ha surgido la metagenómica, con la que se accede al material genómico representativo de una comunidad microbiológica sin necesidad de cultivar a los microrganismos. El uso de la metagenómica como herramienta novedosa en la búsqueda de nuevas enzimas está ampliamente reportado, la metagenómica brinda la oportunidad de aislar nuevas enzimas con mejores propiedades catalíticas de cualquier fuente ambiental, que serán de gran valor en la industria.

En la industria de los alimentos se utilizan más de 59 enzimas diferentes

A. Industria del almidón y del azúcar

A partir del almidón se pueden obtener jarabes de diferente composición y propiedades físicas. Los jarabes se utilizan en una variedad de alimentos tales como gaseosas, dulces, productos horneados, helados, salsas, alimentos para bebés, frutas enlatadas, conservas, etc. La maltosa puede ser convertida en isomaltooligosacáridos , Otro método de producción es mediante el uso de la amilasa maltogénica de Bacillus stearothermophilus en combinación con la α-glucanotransferas. Otro tipo de enzimas relacionadas con la hidrólisis del almidón soluble, que contiene enlaces α, son dos tipos de glucanotransferasas: la amilomaltasa y las enzimas desramificantes de glicógeno/almidón

B. Productos Lácteos

La fabricación de productos lácteos en los que participan enzimas es muy amplia e incluye quesos blandos y duros, leches fermentadas (yogurt, leche ácida, kéfir), leche deslactosada, etc Para la producción de quesos la principal enzima que se ha utilizado desde hace siglos es la quimosina que es un enzima proteolítica que se obtiene tradicionalmente del abomaso (cuarto estómago) de terneros jóvenes. Otras enzimas que participan en la producción de quesos son las lipasas

C. Panificación y productos de trigo

El uso de enzimas en este sector industrial se debe principalmente a la deficiencia enzimática en el trigo y en la harina que lleva a la baja disponibilidad de azúcares libres fermentables disponibles para la levadura. Una forma de incrementar el contenido de azúcares libres en la masa es añadiendo enzimas exógenas como -amilasa y -amilasa microbianas, que hidrolizan preferentemente el enlace glucosídico de la amilosa y la amilopectina, mejorando la calidad del pan.

E. Productos cárnicos.

En el procesamiento de la carne, las enzimas con mayor utilidad son las proteasas, cuya función principal es suavizar la carne. El ablandador de carne ideal debería ser una enzima proteolítica específica para la hidrólisis del colágeno y la elastina del tejido conectivo al pH de la carne. Entre las proteasas más utilizadas en esta industria, se encuentran las de origen vegetal como la bromelina y papaína

F. Industria Cervecera

En la fabricación de cerveza se usan principalmente proteasas, amilasas y glucanasas. La acción de todas estas enzimas durante las primeras etapas del proceso, consiste en mejorar la licuefacción del almidón, regular el contenido de azúcar y nitrógeno, mejorar la extracción, facilitar la filtración y controlar la turbidez, dentro de las glucanasas que se utilizan en la industria cervecera, están las pululanasas.Estas enzimas se utilizan principalmente en la elaboración de cervezas atenuadas, ligeras y bajas en calorías.

H. Industria de la tortilla

En algunas investigaciones se ha reportado el retraso en el endurecimiento de la tortilla y la extensión de la vida de anaquel cuando la harina de maíz fue mezclada con una amilasa fúngica

INNOVACIONES EN EL CAMPO ENZIMÁTICO

A. Biosensores

Un biosensor es un dispositivo analítico formado por dos transductores, uno bioquímico y uno físico que tienen contacto y pueden relacionar la concentración de un analito con una señal medible. Algunos ejemplos de estas aplicaciones es la detección de algunos analitos de importancia industrial como glucosa, sacarosa, lactosa, etanol, glicerol y lactato se realiza con dispositivos comerciales de compañías alemanas, norteamericanas, inglesas

B. Envases

Las enzimas pueden ser incorporadas en la estructura de un envase como parte de una estrategia durante el desarrollo de envases activos e inteligentes. La enzima debe de estar inmovilizada en la matriz del envase y el sustrato debe de entrar en contacto con ésta para iniciar la reacción, o una mezcla de glucosa oxidasa más catalasa para prevenir el crecimiento de bacterias y levaduras aeróbicas en productos lácteos y panificación, regularmente estas enzimas son colocadas en sacos que se encuentran en los espacios de cabeza del envase

La legislación del uso de enzimas comerciales y sus aplicaciones en la industria de los alimentos depende de cada país. En algunos países se requiere que la inocuidad de la enzima haya sido previamente comprobada antes de agregarla a un producto, mientras que en otros países las instancias de salud o gubernamentales sólo requieren ser notificadas antes de la venta del producto.

La versatilidad de las enzimas y sus propiedades catalíticas han provocado la consolidación de éstas en el mercado, convirtiéndose en un importante sector económico. Así mismo, la incorporación de enzimas, nuevas o mejoradas, en diversos sectores de la industria de los alimentos tiene un futuro promisorio ya que pueden incluirse para la obtención en una variedad amplia de alimentos procesados en áreas como panificación, jugos, saborizantes, lácteos, cárnicos, etc.; y sus aplicaciones se han extendido en el desarrollo de tecnología para la transformación y/o conservación de productos terminados en envases activos, así como la detección de productos intermedios o finales durante el procesamiento de los alimentos mediante biosensores.

OBTENCION DE ENZIMAS