کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی مختلف

امروزه با رشد خیره کننده جمعیت در جهان، میلیون‌ها انسان نیاز به مواد غذایی و آشامیدنی دارند. خوشبختانه بیوتکنولوژی راه حل‌های قابل توجهی برای مشکلات غذایی به عنوان سلاح قدرتمند بشریت در عصر مدرن به ارمغان می‌آورد. در حال حاضر، ما قادر به تولید مواد خوراکی ارزان‌تر و با ارزش غذایی بالاتری هستیم که به لطف استفاده از آنزیم‌ها میسر می‌باشد. در این مقاله با ما باشید تا به صورت کامل به بررسی این موضوع بپردازیم.

کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی چیست؟

کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی چیست؟ آنزیم‌ها برای رشد و توسعه پایدار هر شکلی از حیات روی کره زمین ضروری هستند و به عنوان کاتالیزورهای زیستی در انواع واکنش‌های متابولیک و بیوشیمیایی عمل می‌کنند. آنزیم‌ها در طول چند دهه‌ گذشته به عنوان نگهدارنده مواد غذایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

امروزه این نوع مواد، صنایع مختلف غذایی را قادر می‌سازند تا کیفیت و پایداری محصولات را بهبود بخشیده و بازده تولید را افزایش دهند. اصلی‌ترین کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی برای کمک به استخراج مواد به کار می‌رود که منجر به بهبود شاخص‌هایی مانند عملکرد، غلظت، پایداری و بازیابی موثر خواهد شد. تقاضای رو به رشد برای توسعه و تامین غذای پایدار، سبب پیشرفت‌هایی در زمینه آنزیم‌های میکروبی شده است.

کاربردهای آنزیم در صنایع مختلف غذایی

از جمله موارد استفاده و کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی می‌توان گفت:

نوشیدنی‌ها: آنزیم‌ها عناصر طبیعی و اساسی در فرآیند تولید نوشیدنی هستند. امروزه آنزیم‌های تجاری معمولا در تولید بسیاری از نوشیدنی‌ها یافت می‌شوند. استفاده از این نوع مواد برای موارد دیگری از جمله افزایش عملکرد استخراج و نیز بهبود عطر نوشیدنی کاربرد دارد. شما می‌توانید تولید نوشیدنی‌ها را نیز با استفاده از آنزیم‌ها تسریع کنید.

فرآوری میوه و سبزیجات: آنزیم‌ها در صنایع غذایی پکتین، نوعی پلی ساکارید با عملکرد و ساختار پیچیده در دیواره سلولی گیاه هستند. این نوع از مواد از ترکیب D-گالاکتورونیک اسید به وسیله پیوند گلیکوزید α-1،4 تشکیل می‌شوند. Pectinase که با نام پکتیناز نیز می‌توان از آنها یاد کرد، بخشی از آنزیم‌هایی هستند که قادرند تا پکتین را هیدرولیز نموده و از این طریق برای افزایش بازدهی محصولاتی مانند آب میوه استفاده شوند. پکتیناز قلیایی در صمغ زدایی مواد اولیه گیاهی بسیار موثر است. به همین خاطر در تصفیه ضایعات میوه بسیار مفید هستند. آنزیم دیگر، اسید پکتیناز می‌باشد که به طور گسترده‌ای در حذف و شفاف سازی آب میوه‌ها استفاده می‌گردد.

کاربرد آنزیم‌ها در فرآوری گوشت و ماهی: آنزیم‌های پروتئولیتیک بی‌حرکت به طور گسترده در صنعت گوشت استفاده می‌شود که نمونه آن آنزیم پاپائین است. پاپائین در لاتکس گیاه پاپایا وجود دارد و پروتئولیز (نوعی فرآیند تجزیه پروتئین‌ها) گسترده‌ای را نشان می‌دهد. این ماده در نرم کردن گوشت و فرآورده‌های گوشتی، در تولید هیدرولیزهای پروتئینی، شفاف سازی آبجو و آبمیوه، پخت، پنیر لبنی، حذف طعم گیاهی و غیره استفاده شده است.

صنعت نانوایی: برای چندین دهه، آنزیم‌هایی مانند مالت و آلفا آمیلاز قارچی در تهیه نان مورد استفاده قرار گرفته بودند. توسعه سریع بیوتکنولوژی باعث شد تا آنزیم‌های جدید زیادی برای صنعت نانوایی فراهم شود. اهمیت آنزیم‌ها می‌تواند با افزایش تقاضای مصرف کنندگان برای محصولات طبیعی که حاوی افزودنی‌های شیمیایی نباشند، افزایش یابد. به عنوان مثال، این نوع مواد را می‌توان به جای برومات پتاسیم، یک افزودنی شیمیایی که در برخی کشورها ممنوع شده است، استفاده کرد.

 مزایای استفاده از آنزیم ها در صنایع غذایی

کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی همراه با مزیت‌هایی است که باعث شده استفاده‌ از این مواد بیشتر شود. در مورد برخی از این نوع فواید و مزیت‌ها می‌توان گفت:

بهبود و افزایش طعم: آنزیم‌ها نه تنها برای تولید غذا، بلکه برای بهبود طعم غذا نیز استفاده می‌شوند. به طور مثال آنزیم لیپاز بر روی چربی‌ها عمل می‌کند تا اسیدهای چرب را از طریق واکنشی به نام “هیدرولیز” تولید کند. لیپازهای مختلف، که از ارگانیسم‌هایی با منبع متفاوت به دست می‌آیند، برای پنیر، نوشیدنی و همچنین روغن، کره تولید می‌شوند.

افزایش ارزش غذایی: فناوری زیست شناسی مصنوعی اجازه می‌دهد تا مواد خوراکی با ارزش غذایی افزایش یافته، تولید گردد. به عنوان مثال، کمبود ویتامین A یک مشکل بزرگ در آفریقا و آسیای جنوب شرقی است. این امر باعث نابینایی غیرقابل برگشت در بین کودکان خردسال می‌شود و همچنین زنان باردار را در معرض خطر بیشتری قرار می‌دهد. از سوی دیگر، قوت غالب مردم این منطقه برنج است؛ بنابراین تغییرات ژنتیکی برای تولید ویتامین A برنج با افزودن بتاکاروتن (ویتامین A) سبب شد تا سیستم تغذیه مردم آنجا بهبود یابد.

نیروی محرک: امروزه مهندسی آنزیم یک فناوری جدید است که با ترکیب نظریه آنزیم شناسی و فناوری شیمیایی حاصل می‌شود. تولید و توسعه آنزیم‌ها در این عرصه می‌تواند کاستی‌های ذاتی بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در صنایع مختلف را برطرف کند. همچنین نیروی محرکه‌ای برای توسعه صنایع شیمیایی سنتی است.

انواع آنزیم ها در صنایع غذایی چیست؟

برای آنکه با کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی بیشتر آشنا شوید، می‌توان به نمونه‌های مختلف استفاده عملی از انواع آن در این حوزه اشاره کرد. به منظور آشنایی بیشتر چند مورد از آنها را در این قسمت بیان می‌کنیم:

نمونه مثال برای کاربرد آنزیم در صنایع غذایی

اگر بخواهیم موارد دیگری از کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی را برای شما مثال بزنیم، می‌توان گفت:

• رنین برای انعقاد شیر جهت تولید پنیر.
• اینورتاز از مخمر و لاکتاز در صنایع غذایی.
• سلولاز و آمیلاز آنزیم‌هایی هستند که کاربرد آنها در حذف روغن‌ها، پوشش نشاسته‌ای، بهبود ظاهر محصول و یا حذف موم‌ها است.
• آمیلاز و پروتئاز برای پخت.
• لیپازهای موجود در آب میوه برای شکستن دیواره سلولی جهت بهبود عملکرد.
• پروتئازها، لیپازها، آمیلازها، اکسیدازها، پراکسیدازها و سلولازها در مواد شوینده برای کمک به شکستن لکه‌ها و پیوندهای شیمیایی.
• کربوهیدرات برای تبدیل نشاسته به شربت ذرت.
• زیماز برای تبدیل کربوهیدرات‌ها به اتانول در نوشیدنی‌های الکلی.
• سلولازها برای تبدیل سلولز به گلوکز برای بهبود عملکرد سوخت زیستی.
• لیپاز و فسفولیپاز در تولید بیودیزل با تبدیل اسیدهای چرب آزاد به متیل استرهای اسید چرب استفاده می‌شوند.
• فیتازها برای بهبود کارایی خوراک کشاورزی کاربرد دارند.

آینده کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی چگونه است؟

دامنه استفاده از آنزیم‌ها تنها به صنایع غذایی محدود نمی‌شود. این مواد همچنین در صنایع کشاورزی، آرایشی و بهداشتی و دارویی برای کنترل و سرعت بخشیدن به واکنش‌ها کاربرد دارند.

آخرین پیشرفت‌ها در زیست شناسی مصنوعی امکان تولید آنزیم‌های بهتر و بهبود یافته را با کنار هم قرار دادن رویکردهای بیولوژیکی و مهندسی فراهم می‌کند. با علم امروزی، انسان‌ها قادر هستند تا با بهبود و ارتقای آنزیم‌ها و تولید و طراحی آنها، میزان کاربرد آن در صنایع مختلف از جمله مواد غذایی دیگر را گسترده‌تر کنند. از سوی دیگر، این نوع تحولات در واکنش به فشار بیشتر ناشی از تغییرات اقلیمی بر صنعت غذای جهانی تاثیر مثبت خواهد داشت.