إنزيمات معالجة النشا

إنزيمات معالجة النشا إن تحويل النشا النباتي إلى أنواع مختلفة من السكريات يشكل فرعًا مهمًا من فروع صناعة النشا، وفي الوقت نفسه أحد أهم مجالات تطبيق الهندسة الوراثية من الناحية الاقتصادية. تحتوي العديد من الأطعمة على مكونات تم الحصول عليها من عملية تحويل النشا إلى سكر. تلعب إنزيمات معالجة النشا دورًا محوريًا في هذه العملية - ويتم إنتاجها بشكل أساسي باستخدام الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا.

في الماضي، كان لابد من استخدام الأحماض القوية لفصل النشا إلى سكريات فردية، بينما اليوم يتم استخدام الإنزيمات فقط تقريبًا. وهي توفر عددًا من المزايا: نظرًا لأن إنزيمات معالجة النشا تكسر جزيئات النشا المتفرعة في نقاط محددة للغاية، يمكن التحكم في عملية التحلل السكري على وجه التحديد. وبهذه الطريقة، يتم الحصول على شراب النشا المختلف، والذي يختلف في قوته التحلية، ولكن أيضًا في خصائصه التكنولوجية.

منتجات إنزيمات معالجة النشا

المنتجات التالية هي إنزيمات شائعة الاستخدام في تطبيقات 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 بالعناصر الغذائية ومصدر بروتين نباتي طبيعي نقي ذو جودة جيدة وسعر منخفض.

نظرًا لأن بروتين القمح يتمتع بتركيبة فريدة من الأحماض الأمينية، ويحتوي على المزيد من الأحماض الأمينية الكارهة للماء والأحماض الأمينية غير المشحونة، وله منطقة تفاعل كارهة للماء كبيرة في الجزيء، فإن هذا التركيب الخاص يسبب انخفاض قابليته للذوبان في الماء وارتفاع لزوجته، مما يحد من استخدامه.

في السنوات الأخيرة، تطورت تقنية التحلل الحيوي الإنزيمي بسرعة. بعد التحلل الحيوي الإنزيمي، يمكن لبروتين القمح كسر الروابط الببتيدية، وزيادة كثافة الشحنة وتغيير بنية البروتين، وكشف بقايا الأحماض الأمينية الكارهة للماء وزيادة كراهية السطح للماء. إن وجود مجموعات جنسية يجعل البروتين محبًا للماء ويزيد من قابليته للذوبان، مما يحسن بشكل كبير من راحة الاستخدام وقيمة الاستخدام الشامل.

يعد اختيار المستحضر الإنزيمي المناسب لتحسين الخصائص الوظيفية لمنتجات تحلل القمح البروتيني مثل الذوبان والقابلية للهضم وما إلى ذلك أمرًا مهمًا بشكل خاص عند استخدام الأعلاف.

تحت تأثير إنزيمات معالجة النشا، يتم تحلل جزيئات البروتين، وينخفض وزنها الجزيئي، ويتغير هيكلها المكاني، مما ينتج عنه جزيئات ببتيدية أو جزيئات أصغر من الأحماض الأمينية، وبالتالي تحسين وظائفها. تشمل إنزيمات تحلل البروتين المستخدمة بشكل شائع البروتياز القلوي، والبابين، والبروتياز المعقد، والبروتياز المذاق، والبروتياز المحب للحرارة، والتربسين، والبيبسين، وما إلى ذلك.

حاليًا، تتألف إنزيمات معالجة النشا المستخدمة في إنتاج بروتين القمح المحلل في مجال الأعلاف بشكل أساسي من البروتياز القلوي والبروتياز المحايد والبيبسين. ومن بين هذه الإنزيمات، يتمتع البروتياز القلوي بمزايا واضحة بعد تأثيرات التحلل المائي الشاملة والتكاليف وعوامل أخرى.

البروتياز القلوي هو نوكلياز داخلي يتميز بكفاءة عالية في التحلل المائي وتحلل ضعيف لمجموعات الأميد. يمكن استخدامه للحصول على منتجات ببتيد الجلوتامين عالية الجودة عن طريق التحلل المائي لبروتين الجلوتين القمح.

أظهرت الدراسات أنه من خلال تجربة التحلل الإنزيمي الفردي مع البروتياز القلوي، يكون تأثير التحلل الإنزيمي كبيرًا، ومحتوى الببتيدات القصيرة في المنتج مرتفع، ومؤشر ذوبان النيتروجين في حمض ثلاثي كلورو أسيتيك (TCA-NSI) هو 77.86% ومحتوى الجلوتامين الفعال مرتفع، ويصل إلى 17.65%؛ في نظام التحلل الإنزيمي المزدوج أو متعدد الإنزيمات، يتم تحلل بروتين الغلوتين القمح بواسطة إنزيمين أو أكثر.

تزداد كفاءة التحلل المائي أو محتوى الجلوتامين الفعال مرة أخرى، ولكنها تختلف عن غيرها من البروتينات غير الحيوانية في خصائص البروتينات القلوية. وبالمقارنة مع البروتينات الجنسية، فإن كفاءة التحلل المائي لديها عالية جدًا والتأثير التمهيدي للإنزيمات الأخرى غير واضح، ولكنه يزيد من التكاليف.

إن معالجة بروتين القمح بالبروتياز، بالإضافة إلى إنتاج الببتيدات الصغيرة والأحماض الأمينية لتحسين الوظيفة والهضم، تعمل على تحسين قابلية ذوبان المنتج وسهولة استخدامه بشكل كبير.

في التحلل المائي الأنزيمي، يؤدي زيادة الببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض إلى تدمير بنية الشبكة وتقليل التورم، حيث يؤدي نزع بوليمر متعددات البروتين وزيادة المجموعات الأيونية إلى زيادة ترتيب جزيئات البروتين ويقل الحجم الظاهري للبروتين، مما يقلل اللزوجة، وفي ظل الظروف الحمضية أو المحايدة لا يوجد فرق كبير في سيولة محلول التحلل المائي الأنزيمي.

في الوقت نفسه، تتمتع منتجات تحلل البروتين من القمح بخصائص اللزوجة المنخفضة عند التركيزات العالية وهي مناسبة بشكل خاص للأطعمة السائلة التي تتطلب محتوى عاليًا 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 تطبيقها في قطاع الأعلاف.

منظور استخدام بروتين القمح المحلل في الأعلاف

يعمل بروتين القمح المحلل بالماء الناتج عن عملية التحلل الأنزيمي على تحسين قابلية ذوبان المواد الخام ويحتوي على عدد كبير من الببتيدات الصغيرة النشطة. وبالمقارنة مع المواد الخام من بروتين القمح غير المحلل بالماء والعديد من المواد الخام الحيوانية والنباتية الأخرى، فإنه يتمتع بخصائص وظيفية فريدة تعزز استخدامه في صناعة الأعلاف.
يساعد الإنتاج الأمثل للبروتين المحلل عالي الجودة من خلال عملية التحلل الأنزيمي على الاستفادة بكفاءة من موارد البروتين المتاحة

بروتين الأرز هو بروتين نباتي عالي الجودة ومعترف به ومصدر مهم للبروتين في التغذية اليومية للناس. يتمتع بخصائص التوازن السليم بين تكوين الأحماض الأمينية وانخفاض الحساسية. إنه مناسب جدًا كغذاء مغذي للرضع والأطفال والأشخاص ذوي الاحتياجات الخاصة.

من الناحية الاقتصادية، ليس من المناسب استخراج البروتين مباشرة من الأرز لمزيد من المعالجة، وتعتبر المنتجات الثانوية للأرز والأحماض العضوية والتخمير بالمضادات الحيوية والمنتجات الثانوية لإنتاج النشا والسكر وبقايا الأرز مواد خام جيدة لمزيد من معالجة بروتين الأرز.

بقايا الأرز هي بقايا دقيق الأرز التي يتم تسييلها بواسطة الأميليز عالي الحرارة وتصفيتها من خلال الألواح والإطارات لإزالة بعض الكربوهيدرات. محتوى البروتين أكثر من 40%، مما يعني أن معظم البروتين يتم الاحتفاظ به في الأرز والبروتين المستخرج مباشرة من الأرز له نفس القيمة الغذائية تقريبًا.

إن كل 7 أطنان من الأرز المستهلك في إنتاج السكر النشوي ينتج طنًا واحدًا من بقايا الأرز. إن البحث والتطوير لمنتجات بروتينات بقايا الأرز لا يمكن أن يستغل موارد بروتين الأرز بالكامل فحسب، بل يساعد أيضًا في تحسين الفوائد الاقتصادية لشركات إنتاج السكر النشوي.

ومع ذلك، بما أن الجلوتين غير القابل للذوبان في الماء في بروتين بقايا الأرز يمثل أكثر من 80%، وخلال عملية تحلية الأرز بالسكر، تتسبب الحرارة العالية والضغط في تحلل البروتين الموجود في الأرز وتشكيل معقد جليكوبروتين مع السكر عبر طريق ميلارد، مما يؤدي إلى صعوبة استخراج البروتين، والذوبان والاستحلاب ضعيفان، وأداء المعالجة ضعيف، بحيث يتم استخدامه حاليًا بشكل أساسي كعلف للحيوانات، ونادرًا ما يستخدم في صناعة الأغذية، كما أن هدر الموارد شديد.

تعمل مستحضرات إنزيمات معالجة النشا على تفتيت وتعديل بروتين الأرز، وتحويله إلى ببتيد قابل للذوبان واستخراجه بحيث يمكن تطوير بروتين بقايا الأرز بشكل عميق واستخدامه. يتم استخدامه في صناعات الأغذية أو الأغذية الصحية أو الأدوية لتحسين بروتين الأرز بشكل أكبر. قيمة فائدة شاملة.

معالجة النشا طريقة إنزيمات إزالة السكر من مخلفات الأرز وتطبيق التحلل البروتيني

بالإضافة إلى البروتين المكون الرئيسي في بقايا الأرز، فإن محتوى السكر الإجمالي يتجاوز 30%. تم تسييل بقايا السكر المتبقية في بقايا الأرز بواسطة الأميليز عالي الحرارة أثناء إنتاج بقايا الأرز. النشا الأصلي منخفض ويتم تكسير المزيد من الدكسترين والسكريات القليلة. لذلك، يمكن معالجة الكربوهيدرات أولاً باستخدام ألفا أميليز والجلوكوز أميليز لزيادة محتوى البروتين في المادة الخام، وهو ما يكون أكثر ملاءمة لتحلل البروتين في العملية اللاحقة.

إن بروتين الأرز الذي يتم الحصول عليه بعد إزالة السكر الإنزيمي غير قابل للذوبان في الماء ويجب أن يستمر تعديله الإنزيمي حتى يتم استخدامه على نطاق واسع في إنتاج الغذاء. يتم إجراء التحلل المائي العميق لبروتين الأرز بعد إزالة السكر بشكل أساسي بطريقة البروتياز. بشكل عام، يكون للبروتياز القلوي والبروتياز المحايد والبروتياز الحمضي والباباين وما إلى ذلك تأثير جيد على التحلل المائي لهذه البروتينات. عادة ما يكون من الأكثر اقتصادا اختيار العديد من البروتيازات للاستخدام الشائع.

طريقة تحضير عملية التحلل البروتيني لمخلفات الأرز:

تعديل درجة حرارة طحن بقايا الأرز عن طريق تعديل درجة الحرارة - إزالة السكر بالطريقة الأنزيمية (α أميليز المقاوم للحرارة / مستحضر إنزيمي مشترك DFT-04) - إزالة السكر عن طريق الطرد المركزي - تعديل درجة حرارة الغسيل بالماء - إضافة تفاعل عمق البروتياز قتل الإنزيم بواسطة جهاز الطرد المركزي لجمع تركيز السائل العلوي والتجفيف

إن منتجات سلسلة ZF عبارة عن إنزيمات معالجة النشا عبارة عن إنزيمات معالجة خاصة للبروتينات النباتية تم تطويرها وفقًا لخصائص ومعالجة بروتينات المواد الخام النباتية. يمكنها تحليل بروتين الأرز إلى ببتيدات وأحماض أمينية، وتقليل الوزن الجزيئي للبروتين وتحليله بالكامل، وبالتالي تحسين قابليته للذوبان. تعمل خصائص الاستحلاب والرغوة على تحسين القيمة الغذائية وتوسيع نطاق تطبيقات بروتين الأرز.