کاربرد آنزیم های صنعتی در تولید نوشیدنی ها

آنزیم

آنزیم ها، ساختار های عمدتا پروتئینی و برخواسته از تحولات ژنتیکی هستند که در طبیعت برای اهداف زیستی تکامل یافته اند. با این حال، با افزایش شناخت نسبت به عملکرد آنزیم ها و کارکرد اقتصادی، با تکیه بر دانش بیوتکنولوژی، تولید تجاری این ساختار ها برای فرایند های پایدار در صنایع مختلف من جمله صنعت غذا، توسعه یافت. صنعت بزرگ نوشیدنی نیز، در بخش های مختلف فرآیندی، از مزیت های بکارگیری آنزیم ها، بهره مند می شود که به اختصار مورد بررسی قرار می گیرد.

انواع پکتیناز ها، سلولاز و زایلاناز

بخش بزرگ صنعت نوشیدنی، وابسته به آب میوه است. افزایش راندمان استخراج آب میوه از ساختار میوه، یکی از اهداف صنعت نوشیدنی برای افزایش بهره وری صنعتی است. پکتین، از ترکیبات تشکیل دهنده دیواره سلولی و عامل سفتی بافت میوه است. پکتیناز ها، با اثر بر ترکیبات پکتینی، باعث تجزیه مولکولی و کاهش انسجام بین این ترکیبات می شوند. تضعیف پکتین در این ساختار، باعث کاهش ویسکوزیته و همچنین تسهیل خروج آب میوه از ساختار می گردد تکنیک های دستگاهی در توسعه فرمولاسیون. همچنین با تخریب پکتین و دیواره سلولی، بخش بیشتری از ترکیبات طعم، رنگ و آرومای سلول به آب میوه منتقل می شود. مشابه با عملکرد پکتیناز ها، سلولاز و زایلاناز  نیز با اثر بر سلولز و ترکیبات نیمه سلولزی ساختار های میوه و سبزی، خروج آب و ترکیبات محلول در آب را تسهیل میکند. در واقع با تجزیه ترکیبات همی سلولزی، مولکلول های کوچکتر و محلول ایجاد می شود که ممانعت کمتری در فرایند تضفیه نیز خواهد داشت. برخی شرکت های تولید کننده، مخلوط آنزیمی حاوی نسبت های مناسب هر یک از آنزیم ها را به عنوان کمک فرایند استخراج، به واحد های تولید کننده آب میوه و کنسانتره ارایه می کنند. چنین ترکیب آنزیمی در اصلاح بافت برگ های چای سبز، برای تسهیل عصاره گیری و افزایش راندمان خروج ترکیبات زیست فعال، نیز کاربرد دارد. از دیگر کاربرد های مهم پکتیناز و در واقع، پکتیناز تجزیه کننده گروه های دارای بار الکتریکی پکتین، کاهش دافعه سطحی ذرات معلق در آب میوه و در نتیجه،  رسوب ذرات و افزایش شفافیت آب میوه است مکانیسم های موثر در معلق سازی. در محصولاتی مانند آب سیب، این ویژگی حائز اهمیت است.

انواع آمیلاز

از دیگر عوامل مداخله کننده در فرایند استخراج آب میوه از بافت میوه، حضور نشاسته است نشاسته، ویژگی های صنعتی و محدودیت ها. نشاسته با قرار گرفتن در حفرات فیلتر، فرایند فیلتراسیون را کند کرده و همچنین باعث کدر شدن آب میوه می گردد. این پدیده در صورت افزایش دمای سیستم و تورم گرانول ها و خروج مولکول ها از گرانول، تشدید می شود. آمیلاز ها، با شکستن زنجیره های مولکول های سازنده نشاسته، طول زنجیره را کاهش داده و در نتیجه با افزایش حلالیت، مشکلات ناشی از حضور ساختار گرانولی متورم را کاهش می دهد. از دیگر کاربرد های انواع آمیلاز به همراه گلوکو امیلاز، در فرایند تولید نوشیدنی مالتی است که بر پایه تجزیه نشاسته و تولید دی ساکارید مالتوز است. آمیلاز ها با اثر بر نشاسته، ژلاتینه شدن را نیز تشدید کرده و ویژگی های نهایی محصول مانند طعم و آروما را بهبود می دهد.

تاناز

تاناز از گروه آنزیم های هیدرولیز کننده و عامل تجزیه ساختار تانن است. تاناز ترکیباتی مانند EGCG را به اجزایی شامل ECG و GA تجزیه می کند. تانن ها در بخش زیادی از گیاهان مانند چای سبز حضور دارد. حضور تانن در چای سبز، باعث شده است در جهت تجزیه این ترکیبات، آنزیم تاناز، یک آنزیم پر مصرف در فرایند عصاره گیری از چای سبز و تولید نوشیدنی های بر پایه چای سبز باشد. در واقع با بکارگیری تاناز، ترکیبات تانن کاهش می یاید که در بهبود طعم محصول نهایی تاثیر قابل توجهی دارد و تلخی نوشیدنی را کاهش می دهد. همچنین تیرگی محصول نیز که حاصل تجمع این ترکیبات است، کمتر می شود.

پروتئاز ها

پروتئاز ها در بخش های مختلف تولید نوشیدنی ها، با تاثیر بر ترکیبات پروتئینی و هیدرولیز آن به زنجیره های پپتیدی در اصلاح محصول نهایی تاثیر گذار است. در فرایند تولید نوشیدنی های مالتی، پروتئاز ها، یاعث بهبود شفافیت عصاره و حذف مواد ناخواسته می گردد. همچنین در تولید نوشیدنی بر پایه گیاهی، پروتئاز ها با تجزیه ساختار پروتئین گیاهی، علاوه بر حفظ محتوای پروتئینی، باعث بهبود پایداری نوشیدنی، کاهش رسوب پروتئین های حساس به اسید و حرارت و همچنین طعم های نامطلوب مرتبط با پروتئین می شود.