Enzimas de procesamiento de almidón

Enzimas de procesamiento de almidón
Enzimas de procesamiento de almidón

La 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 derivados de la sacarificación del almidón. Las enzimas de procesamiento del almidón desempeñan el papel central en este proceso, y éstas se producen principalmente con microorganismos genéticamente modificados.

En el pasado, había que utilizar ácidos fuertes para separar el almidón en azúcares individuales, mientras que hoy en día casi sólo se utilizan enzimas. Ofrecen una serie de ventajas: Dado que las enzimas de procesamiento del almidón descomponen las moléculas de almidón ramificadas en puntos muy específicos, el proceso de sacarificación puede ser controlado específicamente. De esta manera se obtienen diferentes jarabes de almidón, que se diferencian por su poder edulcorante, pero también por sus propiedades tecnológicas.

Productos de enzimas de procesamiento de almidón

Los siguientes productos son enzimas populares utilizadas en la industria de elaboración de almidón.

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La proteína del trigo (también conocida como harina de trigo) es el principal subproducto del proceso de producción del 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 única de aminoácidos, contiene más aminoácidos hidrofóbicos y aminoácidos no cargados y tiene una gran área de interacción hidrofóbica en la molécula, esta estructura especial provoca su baja solubilidad en agua y su 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 del 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 enormemente la conveniencia de su uso y el valor de su uso integral.

La elección del preparado enzimático adecuado para mejorar las propiedades funcionales de los productos de proteólisis del trigo, como la solubilidad, la digestibilidad, etc., es particularmente importante cuando se utilizan piensos.

Bajo la acción de las enzimas de procesamiento del almidón, las moléculas de proteína se hidrolizan, su peso molecular disminuye y su estructura espacial cambia, produciendo moléculas peptídicas o moléculas más pequeñas de aminoácidos, mejorando así su funcionalidad. Entre las enzimas hidrolizantes de proteínas de uso común se encuentran la proteasa alcalina, la papaína, la proteasa compleja, la proteasa del sabor, la proteasa termófila, la tripsina, la pepsina, etc.

Actualmente, las enzimas de elaboración de almidón utilizadas en la producción de proteína hidrolizada de trigo en el campo de la alimentación comprenden principalmente la proteasa alcalina, la proteasa neutra y la pepsina. Entre éstas, la proteasa alcalina tiene ventajas evidentes después de los efectos y costos de la hidrólisis completa y otros factores.

La proteasa alcalina es una endonucleasa que tiene las propiedades de una alta eficiencia de hidrólisis y una débil hidrólisis de los grupos amidas. Puede utilizarse para obtener productos peptídicos 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 de una sola enzima con la proteasa alcalina, el efecto de la hidrólisis enzimática es significativo, el contenido de péptidos cortos en el producto es alto, el índice de solubilidad del nitrógeno del ácido tricloroacético (TCA-NSI) es del 77,86% y el contenido efectivo de glutamina es alto, alcanzando el 17,65%; en un sistema de hidrólisis de doble enzima o multienzima, la proteína del gluten de trigo es hidrolizada por dos o más enzimas.

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

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

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

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

Perspectiva de la aplicación de la proteína hidrolizada de trigo en los piensos

La proteína hidrolizada del trigo producida por el proceso de hidrólisis enzimática mejora la solubilidad de las materias primas y contiene un gran número 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 los piensos
La producción óptima de proteína hidrolizada de alta calidad mediante el proceso de hidrólisis enzimática ayuda a utilizar eficientemente los recursos proteicos disponibles

La proteína del arroz es una proteína vegetal de alta calidad reconocida 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 la baja alergia. Es muy adecuada como alimento nutritivo para bebés, niños y personas especiales.

Desde el punto de vista económico, no es apropiado extraer la proteína 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 azúcar de almidón, 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 proteínas es superior al 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 nutritivo.

Cada 7 toneladas de arroz consumidas en la producción de azúcar de almidón produce 1 tonelada de residuos de arroz. La investigación y el desarrollo de productos de proteínas de residuos de arroz no sólo pueden utilizar plenamente los recursos proteicos del arroz, sino que también ayudan a mejorar los beneficios económicos de las empresas productoras de azúcar de almidón.

Sin embargo, como el gluten insoluble en agua de la proteína de residuo de arroz representa más del 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 glicoproteico con el azúcar por la ruta de Maillard, lo que hace que la extracción de la proteína sea difícil, la solubilidad y la emulsificación sean deficientes, y el rendimiento de la elaboración sea escaso, por lo que actualmente se utiliza principalmente como alimento para animales, raramente se utiliza en la industria alimentaria, y el desperdicio de recursos es grave.

Los preparados de las enzimas de procesamiento del almidón descomponen y modifican la proteína del arroz, convirtiéndola en un péptido soluble y extrayéndola para que la proteína del residuo de arroz pueda desarrollarse y utilizarse 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.

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

Además del principal componente proteínico de los residuos de arroz, el contenido total de azúcar supera el 30%. Estos residuos de azúcar que quedan en los residuos de arroz fueron licuados por la amilasa de alta temperatura durante la producción de los residuos de arroz. El almidón original es bajo y se descompone más dextrina y oligosacáridos. Por lo tanto, los hidratos de carbono pueden tratarse primero con α amilasa y glucoamilasa para aumentar el contenido de proteínas de la materia prima, lo que favorece la hidrólisis de las proteínas en el proceso posterior.

La proteína de arroz obtenida tras la eliminación del azúcar enzimático 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 por el método de la proteasa. En general, la proteasa alcalina, la proteasa neutra, la proteasa ácida, la papaína, etc., tienen un buen efecto en la hidrólisis de esas proteínas. Suele ser más económico seleccionar varias proteasas para su uso común.

Proceso para la preparación de la proteólisis de los residuos de arroz:
Residuos de arroz ajuste de la temperatura de molienda por ajuste de temperatura-eliminación de azúcar por método enzimático (α amilasa / preparación enzimática combinada DFT-04) -eliminación de azúcar por centrifugación-lavado de agua ajuste de la temperatura-añadiendo la enzima de reacción en profundidad de la proteasa matando a la centrífuga para recoger la concentración de sobrenadante y el secado

Procesamiento del almidón Preparaciones de enzimas 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 del 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 nutritivo y amplían aún más la gama de aplicaciones de la proteína de arroz.