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ENZIMAS ATUANDO NA PRODUÇÃO DE ALIMENTOS O que são enzimas? Nas células as enzimas participam de todos os processos bioquímicos. São de natureza proteica e atuam como catalisadores biológicos, permitindo que uma reação química ocorra dentro de certos limites de pH e temperatura. Enzimas Componentes da Reação Enzimática E + S E S P + E Substrato se liga ao SÍTIO ATIVO da enzima Energia de ativação Diferença entre os níveis de energia do estado basal e do estado de transição Energia Caminho da Reação Energia de ativação sem enzima P Energia de ativação com enzima Diferença entre a energia livre de S e P S Enzimas Sua origem pode ser através de : Micro-organismos ( principalmente) Animal (tripsina, pancreatina) Vegetal (papaina, bromelina) A tendência é substituir as enzimas produzidas por animais e vegetais pelas de origem microbiana. Existe grande interesse na utilização de enzimas em processos industriais devido a sua capacidade catalítica. São obtidas facilmente através da Biotecnologia. As enzimas aumentam a qualidade dos produtos. No setor alimentício as enzimas se destacam, pois, podem influenciar a composição, processamento e deterioração dos alimentos. Ao ser detectada a atividade de uma enzima, ela pode servir como indicador da eficiência do procedimento. Leite pasteurizado tem atuação da fosfatase, indicando que o processo térmico não foi bem realizado. As vezes são indesejáveis, pois provocam escurecimento de frutas e vegetais, por ação da polifenoloxidades. As reações enzimáticas ocorrem no alimento, durante o processamento e armazenamento. Fornecem aromas á frutas e vegetais por meio da ação de enzimas sobre substratos específicos. No amaciamento de carnes são utilizadas as enzimas bromelina e paroamna. Amilases são utilizadas na fabricação de pães. Em geral, as principais aplicações das enzimas no setor alimentício são nos setores de álcool e derivados; Amidos e açúcares; Cervejaria e laticínios e derivados; Vinicultura, biscoitaria e sucos de frutas. Enzimas na produção de cervejas Leveduras alcoólicas não são capazes de degradar o amido pois não produzem amilases. O amido deve ser sacarificado: hidrólise do amido a glicose e maltose e maltodextrina – esses açúcares são fermentáveis pelas leveduras. Europa e países andinos: uso de malte (amilases vegetais) para produção de cerveja, uísque etc. Oriente e América do Sul: uso de amilases fúngicas para produção de saquê e tiquira. Índios da Amazônia: uso de amilases animais (da saliva humana) para produção do caxiri (bebida à base de mandioca). 11 Malte é o grão de cevada submetido a um processo de germinação controlada para desenvolver enzimas e modificar o amido. Preparação do malte Sementes descacadas e selecionadas Submersas em água por 2 a 3 dias Câmara de germinação (tpt 15o C) Germinação (fitohormônios - giberelinas) Alta concentração de enzimas (1000 x) Secagem e moagem dos gãos Estes grãos são adicionados aos cereais que serão sacarificados para fermentação Amido 2. Panificação A massa do pão também é fermentada por leveduras. O importante é a geração de CO2 para a massa crescer. A adição de açúcares na massa pode apresentar o problema de grande disponibilidade de substrato e acelerada produção de CO2, fazendo com que massa não consiga absorver o gás liberado, que escapa. Adição de enzimas à massa: nas proporções corretas as enzimas liberam glicose, maltose e dextrinas de forma lenta e gradual durante os períodos de mistura e descanso da massa. As leveduras fermentam na taxa ideal. Pequenas quantidades de glicose livre auxiliam na formação da cor do pão (reação de Maillard). Aumento da vida de prateleira do pão: reduz endurecimento causado pela retrogradação do amido. α-amilases de A. oryzae + β-amilase farinha trigo: bons resultados de volume. São entretanto termolábeis: atingem apenas o amido que foi danificado durante a obtenção da farinha. Pouca manutenção do frescor ao longo da vida de prateleira. α-amilases termorresistentes: origem bacteriana, resistem a tpt do forno e entram em contato com o amido gelatinizado. Aumentam a vida de prateleira, mas apresenta risco de superdosagem. Alternativa: mistura de amilases resistentes bacterianas e amilases termolábeis de origem fúngica. Aparência e Ingredientes: Pó branco a levemente amarelo. Farinha de trigo enriquecida com ferro e ácido fólico, flocos debatata, açúcar, fécula de batata, gordura vegetal, gema de ovo, leite em pó modificado, sal, condimento preparado sabor batata, enzima hemicelulase, emulsificante estearoil-2-lactil lactato de cálcio, MELHORADORES DE FARINHA ALFA AMILASE e ácido ascórbico. Amido hidrolisado Ciclodextrina Amido Maltodextrina Xarope de glicose Xarope de maltose HFCS Ciclo-maltodextrina-glucano-transferase Liquefação α-amilase Sacarificação Glicoamilase + pululunase β-amilase + pululunase Isomerização Glicose isomerase Principais aplicações dos xaropes de maltose, glicose e frutose Maltose (%) Glicose (%) Frutose (%) Aplicação Efeito 50-65 2-12 0 Produtos de panificação, confeitaria, congelados e cervejas Controle da textura, umidade e características congelamento, melhora cor 70-88 0-10 0 Sorvetes e balas Controle da higroscopicidade e cristalização 30-37 53-43 0 Geléias, refrigerante, panificação Controle da doçura, da viscosidade e higroscopicidade, estabilização flavor 1-2 94-97 0 Alimentos infantis e para atletas, geléias, panificação Fonte de energia instantânea, cotrole doçura, confere brilho e caramelização 0 10-55 42-90 Doces, refrigerante, condimentos, molhos, cereais, sorvetes, panificação Substituição da sacarose, umectante, evita a cristalização e promove reações de escurecimento Na indústria de sucos de frutas Laticínios e derivados O setor de lácteos é um tradicional usuário de enzimas. Além da sua utilização na coagulação do leite para fabricação de queijo, a indústria de lácteos também faz uso de enzimas como lipases, proteases não-coagulantes, amino peptidases, lisozima, lactase, e lactoperoxidase. Algumas destas aplicações são tradicionais, como por exemplo, a lipase para realçar o sabor, enquanto outras são relativamente novas, como a hidrólise da lactose para acelerar a maturação dos queijos, controlar a deterioração microbiológica, e alterar a funcionalidade das proteínas.
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