Enzimas para el procesamiento del almidón

Enzimas para el procesamiento del almidónLa conversión del almidón vegetal en diversos azúcares es una rama importante de la industria del almidón y, al mismo tiempo, uno de los campos de aplicación económicamente más importantes de la ingeniería genética. Innumerables alimentos contienen ingredientes que se han derivado de la sacarificación del almidón. Las enzimas para el procesamiento del almidón desempeñan un papel central en este proceso, y se producen principalmente con microorganismos modificados genéticamente.

En el pasado, para separar el almidón en azúcares individuales era necesario utilizar ácidos fuertes, mientras que hoy en día casi solo se utilizan enzimas. Éstas ofrecen una serie de ventajas: como las enzimas descomponen las moléculas de almidón ramificadas en puntos muy específicos, el proceso de sacarificación se puede controlar de forma específica. De esta forma, se obtienen diferentes jarabes de almidón, que se diferencian en su poder edulcorante, pero también en sus propiedades tecnológicas.

Productos enzimáticos para el procesamiento del almidón

Los siguientes productos son enzimas populares utilizadas en la aplicación de procesamiento de almidón.

Lea más sobre las enzimas que procesan el almidón

La proteína de trigo (también conocida como harina de trigo) es el principal subproducto del proceso de producción de almidón de trigo, que es rico en nutrientes y una fuente de proteína vegetal natural pura de buena calidad y bajo precio.

Dado que la proteína de trigo tiene una composición de aminoácidos única, contiene más aminoácidos hidrófobos y aminoácidos no cargados y tiene una gran área de interacción hidrófoba en la molécula, esta estructura especial provoca su baja solubilidad en agua y alta viscosidad, lo que limita su uso.

En los últimos años, la tecnología de hidrólisis bioenzimática se ha desarrollado rápidamente. Después de la hidrólisis enzimática, la proteína de trigo puede romper los enlaces peptídicos, aumentar la densidad de carga y cambiar la estructura de la proteína, exponer los residuos de aminoácidos hidrofóbicos y aumentar la hidrofobicidad de la superficie. La presencia de grupos sexuales hace que la proteína sea anfifílica y aumenta la solubilidad, lo que mejora en gran medida la comodidad de uso y el valor de uso integral.

La elección de la preparación enzimática adecuada para mejorar las propiedades funcionales de los productos de la proteólisis del trigo, como la solubilidad, la digestibilidad, etc., es especialmente importante cuando se utilizan alimentos.

Bajo la acción de las enzimas procesadoras de almidón, las moléculas de proteína se hidrolizan, su peso molecular disminuye y su estructura espacial cambia, produciendo moléculas de péptidos o moléculas más pequeñas de aminoácidos, mejorando así su funcionalidad. Las enzimas hidrolizadoras de proteínas más utilizadas incluyen proteasa alcalina, papaína, proteasa compleja, proteasa del sabor, proteasa termófila, tripsina, pepsina, etc.

En la actualidad, las enzimas de procesamiento de almidón que se utilizan en la producción de proteína hidrolizada de trigo en el campo de los piensos comprenden principalmente proteasas alcalinas, proteasas neutras y pepsinas. Entre ellas, la proteasa alcalina tiene ventajas obvias después de los efectos integrales de la hidrólisis y los costos y otros factores.

La proteasa alcalina es una endonucleasa que posee propiedades de alta eficiencia de hidrólisis e hidrólisis débil de grupos amida. Puede utilizarse para obtener productos de péptidos de glutamina de alta calidad mediante la hidrólisis de la proteína del gluten de trigo.

Los estudios han demostrado que mediante el experimento de hidrólisis enzimática única con proteasa alcalina, el efecto de hidrólisis enzimática es significativo, el contenido de péptidos cortos en el producto es alto, el índice de solubilidad en nitrógeno del ácido tricloroacético (TCA-NSI) es 77.86% y el contenido efectivo de glutamina es alto, alcanzando 17.65%; En un sistema de hidrólisis de doble enzima o multienzima, la proteína de gluten de trigo es hidrolizada por dos o más enzimas.

La eficiencia de hidrólisis o el contenido efectivo de glutamina aumenta nuevamente, pero difiere de otras proteasas no animales en las propiedades de las proteasas alcalinas. En comparación con las proteasas sexuales, su eficiencia de hidrólisis es muy alta y el efecto introductorio de otras enzimas no es obvio, pero aumenta los costos.

El tratamiento de la proteína de trigo con proteasas, además de producir pequeños péptidos y aminoácidos para mejorar la función y la digestibilidad, mejora significativamente la solubilidad y la facilidad de uso del producto.

En la hidrólisis enzimática, el aumento de péptidos de bajo peso molecular destruye la estructura de la red y reduce la hinchazón, ya que la despolimerización de los multímeros de proteínas y el aumento de los grupos iónicos hace que el orden de las moléculas de proteína y el volumen aparente de la proteína se reduzca, lo que reduce la viscosidad, y en condiciones ácidas o neutras no hay mucha diferencia en la fluidez de la solución del hidrolizado enzimático.

Al mismo tiempo, los productos de proteólisis del trigo tienen propiedades de baja viscosidad a altas concentraciones y son particularmente adecuados para alimentos líquidos que requieren un alto contenido de proteínas y no pueden agregar proteína de trigo. Pueden usarse como un buen complemento a la fuente de nitrógeno en los alimentos sin afectar el alimento. Propiedades fluidas que también contribuyen a su aplicación en el sector de los piensos.

Perspectiva de aplicación de la proteína hidrolizada de trigo en piensos

La proteína hidrolizada de trigo producida mediante el proceso de hidrólisis enzimática mejora la solubilidad de las materias primas y contiene una gran cantidad de pequeños péptidos activos. En comparación con las materias primas de proteína de trigo no hidrolizada y otras materias primas animales y vegetales, tiene propiedades funcionales únicas que promueven su aplicación en la industria de piensos.
La producción óptima de proteína hidrolizada de alta calidad a través del proceso de hidrólisis enzimática ayuda a utilizar eficientemente los recursos proteicos disponibles.

La proteína de arroz es una proteína vegetal de reconocida calidad y una fuente importante de proteínas para la nutrición diaria de las personas. Tiene las propiedades de un equilibrio adecuado entre la composición de aminoácidos y un bajo nivel de alergias. Es muy adecuada como alimento nutritivo para bebés, niños y personas especiales.

Desde un punto de vista económico, no es apropiado extraer proteínas directamente del arroz para su posterior procesamiento, y los subproductos del arroz, el ácido orgánico, la fermentación de antibióticos y los subproductos de la producción de almidón y azúcar, los residuos de arroz, son buenas materias primas para el posterior procesamiento de la proteína del arroz.

El residuo de arroz es el residuo de la harina de arroz licuado por amilasa de alta temperatura y filtrado a través de placas y marcos para eliminar algunos de los carbohidratos. El contenido de proteína es superior a 40%, lo que significa que la mayor parte de la proteína se retiene en el arroz y la proteína extraída directamente del arroz tiene casi el mismo valor nutricional.

Cada 7 toneladas de arroz que se consumen en la producción de almidón y azúcar producen 1 tonelada de residuos de arroz. La investigación y el desarrollo de productos de proteínas de residuos de arroz no solo pueden aprovechar al máximo los recursos de proteína de arroz, sino que también ayudan a mejorar los beneficios económicos de las empresas de producción de almidón y azúcar.

Sin embargo, dado que el gluten insoluble en agua en la proteína residual del arroz representa más de 80%, y durante la sacarificación del arroz, el calor y la presión elevados hacen que la proteína del arroz se desnaturalice y forme un complejo de glicoproteína con el azúcar a través de la ruta de Maillard, lo que da como resultado que la extracción de proteínas sea difícil, la solubilidad y la emulsificación sean deficientes y el rendimiento del procesamiento sea deficiente, por lo que actualmente se utiliza principalmente como alimento para animales, rara vez se utiliza en la industria alimentaria y el desperdicio de recursos es grave.

Las preparaciones de enzimas para el procesamiento del almidón descomponen y modifican la proteína del arroz, convirtiéndola en un péptido soluble y extrayéndolo para que la proteína residual del arroz pueda desarrollarse y usarse en profundidad. Se utiliza en las industrias alimentaria, de alimentos saludables o farmacéutica para mejorar aún más la proteína del arroz. Valor de utilidad integral.

Método de enzimas de procesamiento de almidón para eliminar el azúcar de los residuos de arroz y aplicación de proteólisis

Además del componente principal proteico de los residuos de arroz, el contenido total de azúcar supera los 30%. Estos residuos de azúcar que quedan en los residuos de arroz se licuan mediante amilasa de alta temperatura durante la producción de residuos de arroz. El almidón original es bajo y se descomponen más dextrina y oligosacáridos. Por lo tanto, los carbohidratos se pueden tratar primero con α-amilasa y glucoamilasa para aumentar el contenido proteico de la materia prima, lo que es más propicio para la hidrólisis proteica en el proceso posterior.

La proteína de arroz obtenida después de la eliminación enzimática del azúcar es insoluble en agua y debe continuar su modificación enzimática para poder ser ampliamente utilizada en la producción de alimentos. La hidrólisis profunda de la proteína de arroz después de la eliminación del azúcar se realiza principalmente mediante el método de proteasa. En general, la proteasa alcalina, la proteasa neutra, la proteasa ácida, la papaína, etc. tienen un buen efecto en la hidrólisis de dichas proteínas. Por lo general, es más económico seleccionar varias proteasas para uso común.

Proceso para la preparación de proteólisis de residuos de arroz:

Ajuste de temperatura de molienda de residuos de arroz mediante ajuste de temperatura - eliminación de azúcar mediante método enzimático (α amilasa resistente a la temperatura / preparación enzimática combinada DFT-04) - eliminación de azúcar mediante centrifugación - lavado con agua - ajuste de temperatura - adición de la enzima de reacción de profundidad de proteasa - centrífuga para recolectar la concentración de sobrenadante y secado

Preparaciones enzimáticas para el procesamiento de almidón Los productos de la serie ZF son hidrolasas especiales de proteínas vegetales que se han desarrollado de acuerdo con las propiedades y el procesamiento de las proteínas de materias primas vegetales. Pueden hidrolizar la proteína de arroz en péptidos y aminoácidos, reducir el peso molecular de la proteína e hidrolizarla completamente, mejorando así su solubilidad. Las propiedades emulsionantes y espumantes mejoran el valor nutricional y amplían aún más el rango de aplicaciones de la proteína de arroz.