کاربرد آنزیم های صنعتی در تولید فراورده های پخت

آنزیم

آنزیم ها، ساختار های پروتئنی طبیعت برای انجام ساده و سریع برخی واکنش های شیمیایی هستند. آنزیم ها، تنها یک واکنش شیمیایی مشخص برای مولکول های مشخص را تسهیل می کنند. به دلیل اختصاصی بودن، آنزیم ها در فرایند های مختلف تولید محصولات غذایی، کاربرد گسترده ای دارد و به طور پیوسته بر تعداد آنزیم های تجاری سازی شده، افزوده می شود. آنزیم های جدید، امکان های جدید برای بهینه سازی فرایند های تولید فراهم می کند. صنعت محصولات پخت مانند نان، از مزیت های بکارگیری آنزیم ها بهره می برد که به اختصار مورد اشاره قرار می گیرد آنزیم ها، نانو ربات های نوآوری.

آمیلاز

آمیلاز ها به طور کلی، مسئول شکستن زنجیره گلوکزی مولکول های نشاسته و آزاد سازی چند قندی ها هستند نشاسته، ویژگی های صنعتی و محدودیت ها. آمیلاز ها بسته به شرایط، انواع مختلفی از چند قندی ها را ایجاد می کنند. گونه های مختلف آمیلاز ها مانند آلفا آمیلاز، بتا آمیلاز و گلوکو آمیلاز به صورت تجاری وجود دارد که برخی شرکت ها، برای محصول هدف، ترکیبی از آنزیم ها را در قالب یک محصول، به تولید کنندگان ارایه می دهند. فعالیت آنزیم ها بر نشاسته آرد مورد استفاده در محصولات پخت، منجر به آزاد سازی ترکیبات قندی می شود که در  رشد عوامل تخمیری مانند مخمر ها و باکتری های خمیر ترش و رنگ و طعم محصول نهایی تاثیر گذار است رنگ در فرایند، هدف یا آسیب. این ترکیبات از عوامل اصلی واکنش های منجر به رنگ و آرومای خاص محصولات پخت است. از دیگر فواید استفاده از آمیلاز ها، تاثیر گذاری مثبت بر مولکول های نشاسته و تغییر رفتار رتروگراداسیون یا بیات شدن نشاسته و در نتیجه، تاخیر سفت شدن محصول نهایی است.

پروتئاز ها

پروتئاز ها با هیدرولیز زنجیره اسید آمینه رشته های پروتئنیی بر اساس الگوی مشخص، ویژگی های فیزیکی و عملکردی پروتئین را تغییر می دهد. پروتئاز های تجاری با هدف تعدیل و شکستن زنجیره های پروتئین در آرد، در اصلاح ویژگی های فیزیکی خمیر و در نتیجه محصول نهایی، تاثیر گذار هستند. کاهش زمان اختلاط یا کاهش کشش پذیری خمیر و اصلاح حجم و تخلخل محصول نهایی، متاثر از نوع و غلظت پروتئاز مورد استفاده خواهد بود.

همی سلولاز ها

همی سلولز، ترکیبات نیمه سلولزی و پلی ساکاریدی هستند که در ارد غلات حضور دارند و طیف مختلف از مولکول های موسوم به فیبر ها را شامل می شوند. آنزیم های مختلف تجاری با هدف شکستن زنجیره پلی ساکاریدی این ترکیبات ارایه شده است. طیف مخلوط همی سلولاز ها توسط شرکت های تولید کننده آنزیم با هدف بیشترین عملکرد تجزیه کنندگی طیف ترکیبات همی سلولز ارایه شده است. ممکن است در بعد تجاری این ترکیبات تحت عنوان زایلاناز ارایه شود. با تجزیه ترکیبات همی سلولز نامحلول، اثر تضعیف کنندگی این ترکیبات بر شبکه پروتئینی آرد کاهش یافته و همچنین ویسکوزیته خمیر را بهبود می دهد. این اصلاحات در نهایت باعث بهبود حجم و بافت محصول نهایی می گردد.

لیپازها

لیپاز ها، عنوان کلی است که برای آنزیم های شکننده اتصال اسید های چرب در تری گلیسیرید ها و آنزیم های فسفولیپاز استفاده می شود. اگرچه تلاش می گردد، به دلیل اثر منفی و تشدید اکسید شدن، لیپازهای طبیعی دانه غلات به آرد وارد نشود، لیپاز های مهندسی شده تجاری، با اثر بر اسید های چرب بلند زنجیره می تواند اثرات مفید بر ویژگی های رئولوژی خمیر و بافت و تخلخل محصول نهایی داشته باشد. این اثرات مثبت مرتبط با ایجاد ترکیبات مونو و دی گلیسریدی با خواص فعالیت سطحی مفید است که بر ویژگی های شبکه پروتئینی و حفظ حباب گاز در خمیر و فرایند پختن تاثیر گذار هستند.

 آسپارژیناز

یکی از ترکیبات مضر و سرطان زاکه طی فرایند های نامناسب تولید محصولات پخت تشکیل می شود، اکریل آمید است. منشا تولید سم آکریل آمید، در واقع واکنش مایلارد بین پروتئین و قند های احیا کننده و به ویژه واکنش شیمیایی بین اسید آمینه آسپارژین و گلوکز است. محصولات پخت به دلیل قرار گرفتن در دمای بالا و محتوای رطوبت پایین، در معرض واکنش های مایلارد قرار دارند. اگرچه واکنش های مایلارد باعث ایجاد طعم، آروما و رنگ ویژه این محصولات است، تشکیل آکریل آمید نیز یکی از محصولات جانبی این واکنش، در صورت کنترل نامناسب فرایند خواهد بود. با توجه به افزایش نگرانی ها، در ارتباط با حضور غلظت بالای آکریل آمید در محصولات پخت، آنزیم تجاری آسپارژیناز برای کاهش غلظت آسپارژین و در نتیجه کاهش غلظت آکریل آمید، ارایه شده است.