إنزيمات معالجة النشا

إنزيمات معالجة النشا
إنزيمات معالجة النشا

يعد تحويل نشا النبات إلى سكريات مختلفة فرعًا مهمًا من صناعة النشا وفي نفس الوقت أحد أهم مجالات تطبيق الهندسة الوراثية من الناحية الاقتصادية. تحتوي الأطعمة التي لا حصر لها على مكونات مشتقة من تسكر النشا. تلعب إنزيمات معالجة النشا الدور المركزي في هذه العملية – ويتم إنتاجها بشكل أساسي من الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا.

في الماضي ، كان لابد من استخدام الأحماض القوية لفصل النشا إلى سكريات فردية ، بينما اليوم تستخدم الإنزيمات فقط تقريبًا. إنها توفر عددًا من المزايا: نظرًا لأن إنزيمات معالجة النشا تكسر جزيئات النشا المتفرعة في نقاط محددة جدًا ، يمكن التحكم في عملية التكسير بشكل خاص. وبهذه الطريقة يتم الحصول على شراب نشا مختلف ، والتي تختلف في قوتها التحلية ، ولكن أيضًا في خصائصها التكنولوجية.

منتجات انزيمات معالجة النشا

المنتجات التالية هي الإنزيمات الشائعة المستخدمة في صناعة معالجة النشا.


اقرأ المزيد عن إنزيمات معالجة النشا

بروتين القمح (المعروف أيضًا باسم دقيق القمح) هو المنتج الثانوي الرئيسي في عملية إنتاج نشا القمح ، وهو غني بالمغذيات ومصدر بروتين نباتي طبيعي نقي بجودة جيدة وسعر منخفض.

نظرًا لأن بروتين القمح يحتوي على تركيبة فريدة من الأحماض الأمينية ، ويحتوي على المزيد من الأحماض الأمينية الكارهة للماء والأحماض الأمينية غير المشحونة وله مساحة تفاعل كبيرة كارهة للماء في الجزيء ، فإن هذا الهيكل الخاص يتسبب في انخفاض قابلية ذوبانه في الماء ولزوجته العالية ، مما يحد من استخدامه.

في السنوات الأخيرة ، تطورت تقنية التحلل المائي الأنزيمي الحيوي بسرعة. بعد التحلل المائي الأنزيمي ، يمكن لبروتين القمح أن يكسر روابط الببتيد ، ويزيد من كثافة الشحنة ويغير بنية البروتين ، ويكشف بقايا الأحماض الأمينية الكارهة للماء ويزيد من نفاذية السطح للماء. إن وجود مجموعات الجنس يجعل البروتين برمائيًا ويزيد من قابلية الذوبان ، مما يحسن بشكل كبير من راحة الاستخدام وقيمة الاستخدام الشامل.

يعد اختيار تحضير الإنزيم الصحيح لتحسين الخصائص الوظيفية لمنتجات تحلل البروتين في القمح مثل الذوبان ، والهضم ، وما إلى ذلك أمرًا مهمًا بشكل خاص عند استخدام العلف.

تحت تأثير إنزيمات معالجة النشا ، يتم تحلل جزيئات البروتين ، ويقل وزنها الجزيئي ، ويتغير هيكلها المكاني ، مما ينتج عنه جزيئات الببتيد أو جزيئات أصغر من الأحماض الأمينية ، وبالتالي تحسين وظائفها. تشمل إنزيمات التحلل المائي للبروتين المستخدمة بشكل شائع البروتياز القلوي ، والباباين ، والبروتياز المركب ، وبروتياز الذوق ، والبروتياز المحب للحرارة ، والتريبسين ، والبيبسين ، إلخ.

حاليًا ، تتكون إنزيمات معالجة النشا المستخدمة في إنتاج بروتين القمح المحلل في حقل التغذية بشكل أساسي من البروتياز القلوي والبروتياز المحايد والبيبسين. من بينها ، للبروتياز القلوي مزايا واضحة بعد تأثيرات التحلل المائي الشامل والتكاليف وعوامل أخرى.

البروتياز القلوي هو نوكلياز داخلي له خصائص كفاءة التحلل المائي العالية والتحلل المائي الضعيف لمجموعات الأميد. يمكن استخدامه للحصول على منتجات ببتيد الجلوتامين عالية الجودة عن طريق التحلل المائي لبروتين غلوتين القمح.

أظهرت الدراسات أنه من خلال تجربة التحلل المائي للأنزيم الفردي باستخدام البروتياز القلوي ، يكون تأثير التحلل المائي الأنزيمي مهمًا ، كما أن محتوى الببتيدات القصيرة في المنتج مرتفع ، ومؤشر قابلية الذوبان في حمض ثلاثي كلورو أسيتيك (TCA-NSI) هو 77.86٪ والجلوتامين الفعال المحتوى مرتفع ، يصل إلى 17.65٪ ؛ في نظام الإنزيم المزدوج أو نظام التحلل المائي متعدد الإنزيمات ، يتم تحلل بروتين غلوتين القمح بواسطة إنزيمين أو أكثر.

تزداد كفاءة التحلل المائي أو محتوى الجلوتامين الفعال مرة أخرى ، ولكنها تختلف عن البروتياز غير الحيواني في خصائص البروتياز القلوية. بالمقارنة مع البروتياز الجنسي ، فإن كفاءتها في التحلل المائي عالية جدًا والتأثير التمهيدي للأنزيمات الأخرى ليس واضحًا ، ولكنه يزيد من التكاليف.

معالجة بروتين القمح بالبروتياز ، بالإضافة إلى إنتاج ببتيدات صغيرة وأحماض أمينية لتحسين الوظيفة وقابلية الهضم ، يحسن بشكل كبير قابلية الذوبان للمنتج وسهولة استخدامه.

في التحلل المائي الإنزيمي ، تؤدي الزيادة في الببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض إلى تدمير بنية الشبكة وتقليل التورم ، حيث يؤدي إزالة بلمرة البروتينات المتعددة والزيادة في مجموعات الأيونات إلى زيادة ترتيب جزيئات البروتين وزيادة البروتين. مما يقلل اللزوجة ، وفي ظل الظروف الحمضية أو المحايدة لا يوجد فرق كبير في قابلية التدفق لمحلول التحلل الأنزيمي.

في الوقت نفسه ، تتميز منتجات تحلل البروتين في القمح بخصائص اللزوجة المنخفضة بتركيزات عالية وهي مناسبة بشكل خاص للأطعمة السائلة التي تتطلب نسبة عالية من البروتين ولا يمكنها إضافة بروتين القمح. يمكن استخدامها كمكمل جيد لمصدر النيتروجين في الأطعمة دون التأثير على الطعام. خصائص السوائل التي تساهم أيضًا في تطبيقه في قطاع الأعلاف.

منظور تطبيق بروتين القمح المائي في العلف

يحسن بروتين محلل القمح الناتج عن عملية التحلل المائي الأنزيمي قابلية الذوبان في المواد الخام ويحتوي على عدد كبير من الببتيدات الصغيرة النشطة. بالمقارنة مع المواد الخام لبروتين القمح غير المتحلل بالماء ومختلف المواد الخام الحيوانية والنباتية الأخرى ، فإنه يتمتع بخصائص وظيفية فريدة تعزز تطبيقه في صناعة الأعلاف.
الإنتاج الأمثل للبروتين المتحلل عالي الجودة من خلال التحلل الأنزيمي تساعد العملية على استخدام موارد البروتين المتاحة بكفاءة

بروتين الأرز هو بروتين نباتي عالي الجودة معترف به ومصدر مهم للبروتين لتغذية الناس اليومية. له خصائص التوازن المناسب بين تكوين الأحماض الأمينية والحساسية المنخفضة. إنه مناسب تمامًا كغذاء مغذي للرضع والأطفال والأشخاص المميزين.

من وجهة نظر اقتصادية ، ليس من المناسب استخراج البروتين مباشرة من الأرز لمزيد من المعالجة ، وتعتبر المنتجات الثانوية للأرز ، والحمض العضوي ، وتخمير المضادات الحيوية والمنتجات الثانوية لإنتاج سكر النشا ، وبقايا الأرز ، مواد خام جيدة لمزيد من معالجة بروتين الأرز.

بقايا الأرز هي بقايا دقيق الأرز المُسال بواسطة الأميليز عالي الحرارة ويتم ترشيحه من خلال الألواح والإطارات لإزالة بعض الكربوهيدرات. يزيد محتوى البروتين عن 40٪ ، مما يعني أن معظم البروتين يحتفظ به في الأرز ، كما أن البروتين المستخرج مباشرة من الأرز له نفس القيمة الغذائية تقريبًا.

كل 7 أطنان من الأرز يتم استهلاكها في إنتاج سكر النشا ينتج 1 طن من بقايا الأرز. لا يمكن أن تستخدم الأبحاث وتطوير المنتجات لبروتينات الأرز بشكل كامل موارد بروتين الأرز فحسب ، بل تساعد أيضًا في تحسين الفوائد الاقتصادية لشركات إنتاج سكر النشا.

ومع ذلك ، نظرًا لأن الغلوتين غير القابل للذوبان في الماء في بروتين بقايا الأرز يمثل أكثر من 80٪ ، وأثناء تسكر الأرز ، تتسبب الحرارة والضغط المرتفعان في تغيير طبيعة البروتين الموجود في الأرز وتشكيل مركب بروتين سكري مع السكر عبر طريق ميلارد ، مما يؤدي إلى استخلاص البروتين أمر صعب ، وقابلية الذوبان والاستحلاب ضعيفان ، وأداء المعالجة ضعيف ، لذلك يتم استخدامه حاليًا بشكل أساسي كعلف للحيوانات ، ونادرًا ما يستخدم في صناعة الأغذية ، كما أن إهدار الموارد شديد.

تعمل مستحضرات إنزيمات معالجة النشا على تكسير وتعديل بروتين الأرز ، مما يجعله ببتيدًا قابلًا للذوبان ويستخرجه بحيث يمكن تطوير بروتين بقايا الأرز واستخدامه بعمق. يتم استخدامه في الصناعات الغذائية والأغذية الصحية أو الأدوية لزيادة تحسين بروتين الأرز. قيمة فائدة شاملة.

طريقة إنزيمات معالجة النشا لإزالة السكر من بقايا الأرز وتطبيق التحلل البروتيني

بالإضافة إلى البروتين المكون الرئيسي في بقايا الأرز ، فإن محتوى السكر الكلي يتجاوز 30٪. تم تسييل مخلفات السكر المتبقية في بقايا الأرز بواسطة الأميليز بدرجة حرارة عالية أثناء إنتاج بقايا الأرز. النشا الأصلي منخفض ويتم تكسير المزيد من الدكسترين والسكريات القليلة. لذلك ، يمكن معالجة الكربوهيدرات أولاً باستخدام α amylase و glucoamylase لزيادة محتوى البروتين في المادة الخام ، وهو ما يفضي بشكل أكبر إلى التحلل المائي للبروتين في العملية اللاحقة.

بروتين الأرز الذي يتم الحصول عليه بعد إزالة السكر الأنزيمي غير قابل للذوبان في الماء ويجب أن يستمر في تعديله الأنزيمي من أجل استخدامه على نطاق واسع في إنتاج الغذاء. يتم إجراء التحلل المائي العميق لبروتين الأرز بعد إزالة السكر بشكل أساسي بواسطة طريقة الأنزيم البروتيني. بشكل عام ، البروتياز القلوي ، البروتياز المحايد ، البروتياز الحمضي ، غراء إلخ ، لها تأثير جيد على التحلل المائي لمثل هذه البروتينات. عادة ما يكون اختيار العديد من البروتياز للاستخدام الشائع أكثر اقتصادا.

عملية لتحضير التحلل البروتيني لبقايا الأرز:
ضبط درجة حرارة طحن بقايا الأرز عن طريق تعديل درجة الحرارة – إزالة السكر بالطريقة الأنزيمية (مقاومة درجة الحرارة α amylase/تحضير الإنزيم المشترك DFT-04) – إزالة السكر بالطرد المركزي – الماء تعديل درجة حرارة الغسيل لضبط درجة الحرارة – إضافة إنزيم تفاعل عمق الأنزيم البروتيني لقتل أجهزة الطرد المركزي لجمع تركيز المادة الطافية والتجفيف

مستحضرات إنزيمات معالجة النشا منتجات سلسلة ZF عبارة عن هيدروليسات خاصة بالبروتين النباتي تم تطويرها وفقًا لخصائص ومعالجة بروتينات المواد الخام النباتية. يمكنهم تحلل بروتين الأرز إلى ببتيدات وأحماض أمينية ، وتقليل الوزن الجزيئي للبروتين وتحللها تمامًا ، وبالتالي تحسين قابليتها للذوبان. تعمل خصائص الاستحلاب والرغوة على تحسين القيمة الغذائية وتوسيع نطاق تطبيقات بروتين الأرز.