آنزیم ها در صنایع غذایی

این محصول با عنوان آنزیم ها در صنایع غذایی ترجمه فصل دوم کتاب Enzymes in Food Processing می باشد. فایل محصول به صورت word و قابل ویرایش می باشد که در ۱۳ صفحه با فونت نازنین ۱۴ نوشته شده است. در زیر  ترجمه مقدمه آورده شده است.

 

مقدمه

 

آنزیم ها در صنایع غذایی ، هم در محصولات سنتی و هم محصولات جدید، نقش مهمی را ایفا می کنند.

فرایندهای قدیمی آبجوسازی و پنیرسازی به فعالیت آنزیمی در مراحل مختلف تولید وابسته هستند.

در آبجوسازی، در مرحله مالت کردن دانه، فعالیت های آمیلاز و پروتئاز توسعه پیدا می کنند و سپس روی ذخایر نشاسته و پروتئین دانه، در طی خمیر کردن فعالیت می کنند و قندهای تخمیری و سایر مواد مغذی را تولید می کنند که مخمرها بر روی آن ها قابلیت رشد دارند.

آبجوسازان در طی هزاران سال، بوسیله یک فرایند آزمون و خطا، شرایط مالت کردن و خمیری کردن را با وجود کمبود دانش و آگاهی در مورد آنزیم ها، بهینه سازی نمودند.

به همان شیوه، ذبح حیوانات برای تولید گوشت توسعه داده شد و ازینرو توانستند کیفیت گوشت را بهبود دهند.

اهمیت استراحت دادن به حیوانات قبل از ذبح، کشتن آن ها بدون زخم و اویزان کردن آنها برای مدت چند روز، قبل از نقش آنزیم ها در فرایند شناخته شد.

هم اکنون مشخص شده که استراحت حیوانات قبل از ذبح تضمین می کند که گلیکوژن کافی، که به عنوان سوبسترا برای آنزیم ها پس از مرگ عمل می کند، در ماهیچه حضور دارد.

نقش گلیکولیز پس از مرگ و پروتئازهای طبیعی ماهیچه در تبدیل ماهیچه به گوشت نیز شناخته و درک شده است و منجر به تلاش هایی در جهت بهبود هر چه بیشتر فرایند و ازینرو کیفیت گوشت شده است.

دیگر محصولات سنتی مانند ماست و نوشیدنی های تخمیری، ماهیتشان را مدیون واکنش های آنزیمی بوده اما این واکنش ها در واقع توسط کل ارگانیسم اجرا می شوند نه آنزیم های جداگانه.

واکنش اصلی در تولید ماست، تبدیل لاکتوز از شیر به اسیدلاکتیک است.

کاهش pH بر پروتئین های کازئین تاثیر گذاشته و ماستی با بافت خاص خود ایجاد می کند.

به طور مشابه، در تخمیر آبجو، تبدیل قندها به اتانول فقط توسط چند آنزیم موجود در مخمر انجام می گردد.

حتی انجام واکنش با استفاده از ارگانیسم کامل، راحتتر از انجام آن با استفاده از آنزیم های مجزا می باشد و طعم های حائز اهمیت در محصول نهایی در اصل نتیجه ای از پروسه های متابولیک دیگر است که توسط ارگانیسم مخمر تحت شرایط بی هوازی انجام شده است.

این تغییرات در محصولات سنتی بموجب آنزیم هاییست که اندوژن هستند.

این تغییرات به طور طبیعی در بافت های گیاه یا حیوان یا در میکروارگانیسم اتفاق می افتد.

فعالیت آنزیم های اندوژن با بهینه سازی شرایط برای فعالیت آنزیم (pH، دما) یا با تغییر کنترل ژنتیکی بیان آنزیم  با استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک که هم اکنون در دسترس هستند، قابل دستکاری کردن است.

با این وجود محدودیت های برای درجه دستکاری کردن وجود دارد که می تواند بوسیله این ابزار بدست آید.

این ایده اضافه کردن آنزیم ها از منابع دیگر (آنزیم های اگزوژن)، به منظور بهبود واکنش های موجود یا برای این تغییرات در محصولات سنتی بموجب آنزیم هاییست که اندوژن هستند.

این تغییرات به طور طبیعی در بافت های گیاه یا حیوان یا در میکروارگانیسم اتفاق می افتد.

فعالیت آنزیم های اندوژن با بهینه سازی شرایط برای فعالیت آنزیم (pH، دما) یا با تغییر کنترل ژنتیکی بیان آنزیم  با استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک که هم اکنون در دسترس هستند، قابل دستکاری کردن است.

با این وجود محدودیت های برای درجه دستکاری کردن وجود دارد که می تواند بوسیله این ابزار بدست آید.

این ایده اضافه کردن آنزیم ها از منابع دیگر (آنزیم های اگزوژن)، به منظور بهبود واکنش های موجود یا برای شروع واکنش های جدید، به آغاز همین قرن بر می گردد.

کارهای اولیه در امریکا منجر به توسعه آنزیم ها برای صنعت چرم شده و تولید تجاری پاپائین برای استفاده در صنعت آبجوسازی را آغاز کرد.

استفاده و تولید آنزیم ها نسبتا ساکن ماند تازمانیکه پودرهای شستشوی بیولوژیکی در اواخر دهه ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰فرموله شدند.

بکارگیری پروتئازهای قلیایی با اپتیمم دمای نسبتا بالا یک بازار بزرگی را بوجود آورد و پودرهای شستشوی بیولوژیک هنوز یک بخش قابل توجهی از بازار آنزیم را در بر می گیرد.

با قابلیت دسترسی آنزیم ها در یک مقیاس بزرگ، و در قیمت های معقول، صنایع غذایی بکارگیری آنزیم ها در فراوری مواد غذایی را مجددا مورد توجه قرار داد.

در حدود همان زمان، پیشرفت هایی در بیوتکنولوژی در زمینه دستکاری ژنتیکی، رضایت زیادی را بوجود آورد و ادعاهایی عجیبی در باره تکنولوژی ارائه شد.

با وجود این پیشرفت های تکنولوژیکی و هزاران کاربرد بالقوه، کاربرد آنزیم ها در صنعت غذا محدود گردید.

در سال ۱۹۸۰، Whitaker براورد کرد که در بازار جهانی آنزیم ها، فقط ۹ آنزیم در حدود ۶۵% از کل درامد حاصله را در بر می گیرد.

این موقعیت در سال ۱۹۹۴ مشابه بود. مثلا یک تولیدکننده آنزیم هزاران آنزیم را مورد بررسی قرار می داد اما یک نمونه کار تجاری دربرگیرنده ۳۰ آنزیم خاص بود که از آن میان یک تعداد انگشت شماری برای اکثریت فروش ها مورد استفاده قرار می گرفت.

گزارش سالانه سال ۱۹۹۳ Novo Nordisk (که حدود ۵۰% از کل فروش آنزیم های دنیا را دربر می گیرد) نشان داد که فروش ها بین دترجنت ها (۴۰%؛ که ۸۰% از آن پروتئاز است)، آنزیم های نشاسته (۱۲%؛ برای آمیلاز، آمیلوگلوکوزیداز و گلوکوز ایزومراز)، فرایند کاشی سازی (۱۳%؛ که ۹۰% از آن سلولوز است) و غیره (که شامل خوراک دام و مواد غذایی می باشد) که ۳۵% را در بر می گیرد، تقسیم شده است.

ازینرو بخش اعظم درامد حاصل فروش هنوز می تواند به یک گروه کوچکی از آنزیم ها نسبت داده شود. دلایل این امر در زیر آورده شده است.

 

سایر عناوین این مطلب:

 

تجاری سازی فرایندهای آنزیمی

روش های دیگر استفاده از آنزیم ها

قابلیت دسترسی سوبسترا برای آنزیم

انواع واکنش

شرایط واکنش

منبع آنزیم ها

پیامدهای ایمنی و قانونی

مصرف آنزیم ها

 

لینک کتاب Enzymes in Food Processing در سایت elsevier

 

لینک فصل دوم کتاب Enzymes in Food Processing در سایت elsevier