Exemplos de enzimas utilizadas na indústria de laticínios

No campo da biotecnologia, existem muitas aplicações industriais que resultam em produtos biotecnológicos que usamos todos os dias em casa. Algumas delas são aplicações de ciência alimentar que utilizam enzimas para produzir ou fazer melhorias na qualidade de diferentes alimentos. Na indústria de laticínios, algumas enzimas são necessárias para a produção de queijos, iogurte e outros produtos lácteos, enquanto outros são utilizados de forma mais especializada para melhorar a textura ou o sabor.

Cinco dos tipos mais comuns de enzimas e seu papel na indústria de laticínios são descritos abaixo.

Rennet

O leite contém proteínas, especificamente caseínas, que mantêm sua forma líquida. As proteases são enzimas que são adicionadas ao leite durante a produção de queijo, hidrolisam caseínas, especificamente a caseína kappa, o que estabiliza a formação de micelas evitando a coagulação. Rennet e rennin são termos gerais para qualquer enzima usada para coagular o leite. Tecnicamente, o coalho é também o termo para o revestimento do quarto estômago de um bezerro.

A enzima mais comum isolada da coalhada é a quimiosina. A quimosina também pode ser obtida de várias outras fontes animais, microbianas ou vegetais, mas a quimiosa microbiana indígena (de fungos ou bactérias) é ineficaz para fazer cheddar e outros queijos duros.

Os suprimentos limitados de coalho de panturrilha levaram a engenharia genética da quimosina microbiana através da clonagem de genes prochimosimos da panturrilha em bactérias.

A quimera de bioengenharia pode estar envolvida na produção de até 70% de produtos de queijo. Embora o uso de enzimas bioengineered perca a vida dos bezerros, apresenta problemas de ética para aqueles que se opõem a comer alimentos preparados com GEMs.

Outros proteases

O leite contém vários tipos diferentes de proteínas, além das caseínas.

O leite de vaca também contém proteínas de soro de leite, como lactalbumina e lactoglobulina. A desnaturação dessas proteínas de soro de leite, usando proteases, resulta em um produto de iogurte mais cremoso. A destruição das proteínas do soro de leite também é essencial para a produção de queijo.

Durante a produção de queijos macios, o soro é separado do leite após coagulação e pode ser vendido como um suplemento nutricional para musculação, perda de peso e baixa pressão arterial, entre outras coisas. Houve até relatos de soro dietético para terapias contra o câncer e têm um papel na indução de produção de insulina para aqueles com diabetes tipo 2. As proteases são usadas para produzir proteína de soro hidrolisado, que é proteína de soro de leite quebrada em sequências de polipéptidos mais curtas. O soro de hidrolisado é menos propenso a causar reações alérgicas e é usado para preparar suplementos para fórmulas infantis e usos médicos.

Lactase

Lactase é uma enzima hidrolase glicosídica que corta a lactose em seus açúcares constituintes, galactose e glicose.Sem produção suficiente de enzima lactase no intestino delgado, os seres humanos tornam-se intolerantes à lactose, resultando em desconforto (cãibras, gases e diarréia) no aparelho digestivo após a ingestão de produtos lácteos. A Lactase é utilizada comercialmente para preparar produtos sem lactose, particularmente leite, para esses indivíduos.

Também é usado na preparação de sorvete, para produzir um produto mais gostoso e saboroso. Lactase geralmente é preparada a partir de Kluyveromyces sp. de fermento e Aspergillus sp. de fungos.

Catalase

A enzima Catalase encontrou uso limitado em uma área específica da produção de queijo. O peróxido de hidrogênio é um oxidante potente e tóxico para as células. É usado em vez de pasteurização, ao fazer certos queijos como o suíço, a fim de preservar as enzimas naturais do leite que são benéficas para o desenvolvimento do produto final e sabor do queijo.

Essas enzimas seriam destruídas pelo alto calor de pasteurização. No entanto, os resíduos de peróxido de hidrogênio no leite inibirão as culturas bacterianas que são necessárias para a produção real de queijo, então todos os vestígios devem ser removidos. As enzimas catalase são tipicamente obtidas a partir de fígados de bovinos ou fontes microbianas e são adicionados para converter o peróxido de hidrogénio em água e oxigênio molecular.

Lipases

As lipases são usadas para quebrar as gorduras do leite e dar sabores característicos aos queijos. Os queijos com sabor mais forte, por exemplo, o queijo italiano, Romano, são preparados com lipases. O sabor vem dos ácidos gordurosos livres produzidos quando as gorduras do leite são hidrolisadas. As lipases animais são obtidas de miúdo, bezerro e cordeiro, enquanto a lipase microbiana é derivada por fermentação com as espécies de fungos Mucor meihei .

Embora as lipases microbianas estejam disponíveis para a fabricação de queijos, elas são menos específicas em que gorduras hidrolizam, enquanto as enzimas animais são mais parciais para gorduras de curto e médio porte. A hidrólise das gorduras mais curtas é preferida porque resulta no sabor desejável de muitos queijos. A hidrólise dos ácidos gordurosos da cadeia longa pode resultar em sabuje ou sem sabor.