Enzimas y desnaturalización y sus aplicaciones en la industria de los alimentos

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Aplicaciones enzimáticas en la industria de los alimentos.

8.- Carbohidrasas (Acción de la enzima y sus aplicaciones en la industria de los alimentos, su fuentes de origen y agregar mínimo un ejemplo o aplicación)

Las carbohidrasas constituyen un grupo muy amplio y variado de enzimas cuya característica común es la capacidad de hidrolizar el enlace glicosídico que forma el eslabón de enlace de los azúcares. Con mayor propiedad bioquímica se denominan glicosil hidrolasas.

- Amilasas

Acción de la enzima

Cataliza la hidrólisis de la cadena lineal (amilosa) y la ramificada (amilopectina) del almidón, rompiendo enlaces 1,4 interiores (endoamilasa) para formar una mezcla de dextrinas; por ello se la conoce como enzima dextrinogénica (mezcla de amilodextrina, eritrodextrina, acrodextrina y maltodextrina) con poca producción de maltosa.

Fuentes de origen

Fúngico (Aspergillus oryzae), bacteriano (B. stearothermophilus, B. subtilis), de cereales y del páncreas

Aplicaciones en la industria de alimentos

Panificación, producción de edulcorates, malteo

Ejemplo de la aplicación

Cerveza. Al igual que en la fabricación del pan el uso de amilasas que degradan el almidón, es fundamental en la fabricación de la cerveza para la producción de maltosa ayudando a la fermentación alcohólica. También se emplea la enzima papaína para fragmentar las proteínas presentes en la cerveza y evitar que ésta se enturbie durante el almacenamiento o la refrigeración.

- β-glucanasas (*las más comunes son las celulasas)

Acción de la enzima

Los polímeros celulosa y hemicelulosa constituyen la mayor cantidad de materia orgánica en nuestro planeta ya que forman parte de la pared celular del tejido vegetal. La celulosa también es un polímero de la glucosa, como el almidón, pero con enlaces b-(1-4), lo que resulta en una estructura lineal y extendida del polímero, con diversos tipos de organización estructural —celulosa amorfa, celulosa cristalina. Las celulasas son un sistema complejo de enzimas que hidrolizan las uniones b-(1-4) de los glucanos. La acción hidrolítica de otras b-glucanasas se ejerce sobre los enlaces b-(1-3) y b-(1-4) de diversos polisacáridos, y de algunas gomas como la de guar y la de algarrobo. Las hemicelulasas (xilanasas, arabinosidasas, etcétera) quedan incluidas en este grupo

Fuentes de origen

Se encuentran en la naturaleza en microorganismos que atacan a las plantas, así como en el sistema digestivo de animales herbívoros.

Las preparaciones comerciales se obtienen a partir de diferentes especies de Bacillus y de mohos como Penicillium, Aspergillus, A. niger, Rhizopus y Trichoderma.

Aplicaciones en la industria de alimentos

Este grupo de enzimas se ha usado en forma limitada para mejorar la extracción de aceites esenciales, así como para ablandar los tejidos celulósicos de verduras y frutas y para ayudar la rehidratación de diversos productos.

Ejemplo de la aplicación

Las aplicaciones más importantes son en el beneficio del café para facilitar el proceso de descascarillado de los granos y en la producción del mosto para cervecería y vinificación, donde la eliminación de los b-glucanos facilita los procesos de filtración o clarificación.Recientemente las xilanasas se han aplicado también en panificación.

- Pectinasas

Acción de la enzima

La textura de las frutas y las verduras se debe a la presencia de pectinas que forman parte de la pared celular, por lo que la acción de las pectinasas altera las características de estos alimentos. Estas enzimas se han clasificado en:

a) Pectinometilesterasas o pectinoesterasas que, al hidrolizar los enlaces éster metílico, liberan metanol (que a veces se asocia erróneamente a la fermentación de frutas) y producen pectinas de bajo metoxilo e incluso ácido poligalacturónico; son abundantes e importantes en las frutas, sobre todo en los cítricos como la naranja

b) Poligalacturonasas, que rompen el enlace glucosídico a-(1-4) del ácido galacturónico de las pectinas por una acción que se puede llevar a cabo tanto en el interior del polímero (endo) como a partir de los extremos (exo); cuando lo hacen en el interior, la viscosidad se reduce rápidamente; y cuando actúan a partir de los extremos, producen moléculas libres de ácido galacturónico y la viscosidad no se afecta tan rápidamente; junto con la pectinmetilesterasa integran el sistema de pectinasas de las frutas

c) Pectinoliasas o pectinotranseliminasas, que son las liasas de mayor importancia en la tecnología de alimentos; su acción produce dobles ligaduras entre los carbonos 4 y 5 de la molécula de ácido D-galacturónico, lo que trae como consecuencia el rompimiento del enlace glucosídico por b-eliminación, principalmente en las pectinas de alto metoxilo. No se encuentran en las frutas; sólo las producen los microorganismos, por lo que las contaminaciones microbianas de las frutas (antes o después de la cosecha) traen consigo un deterioro muy grave en la calidad y vida de anaquel del producto

d) Pectatoliasas que actúan en los ácidos poligalacturónicos o en las pectinas de bajo metoxilo, con una acción similar a la descrita para la pectinoliasa

Fuentes de origen

Aspergillus niger, aspergillus flavus, bacterias y forma natral en vegetales

Aplicaciones en la industria de alimentos

Los jugos de tomate, naranja, limón, toronja, deben su viscosidad y turbiedad a las pectinas en suspensión que se liberan de sus tejidos en el proceso de extracción

Ejemplo de la aplicación

Procesamiento de jugos de frutas en el cual el producto obtenido generalmente es viscoso, debido a la pectina disuelta, y turbio por los fragmentos de paredes celulares en suspensión. Cuando se agregan pectinasas, la viscosidad disminuye y las partículas pueden eliminarse fácilmente, centrifugando el líquido o filtrándolo. Este mecanismo