Enzimi di lavorazione dell'amido

Enzimi di lavorazione dell'amidoLa conversione dell'amido vegetale in vari zuccheri è un importante ramo dell'industria dell'amido e allo stesso tempo uno dei campi di applicazione economicamente più importanti dell'ingegneria genetica. Innumerevoli alimenti contengono ingredienti derivati dalla saccarificazione dell'amido. Gli enzimi di lavorazione dell'amido svolgono un ruolo centrale in questo processo, e sono prodotti principalmente con microrganismi geneticamente modificati.

In passato, per separare l'amido in zuccheri individuali si dovevano usare acidi forti, mentre oggi si usano quasi solo enzimi. Offrono una serie di vantaggi: poiché gli enzimi di lavorazione dell'amido scompongono le molecole di amido ramificate in punti molto specifici, il processo di saccarificazione può essere controllato in modo specifico. In questo modo, si ottengono diversi sciroppi di amido, che differiscono nel loro potere dolcificante, ma anche nelle loro proprietà tecnologiche.

Prodotti enzimatici per la lavorazione dell'amido

I seguenti prodotti sono enzimi comunemente utilizzati nelle applicazioni di lavorazione dell'amido.

Per saperne di più sugli enzimi di lavorazione dell'amido

La proteina del grano (conosciuta anche come farina di grano) è il principale sottoprodotto del processo di produzione dell'amido di grano, ricco di sostanze nutritive e una fonte proteica vegetale naturale pura, di buona qualità e a basso prezzo.

Poiché la proteina del grano ha una composizione aminoacidica unica, contiene più aminoacidi idrofobici e aminoacidi privi di carica e ha un'ampia area di interazione idrofobica nella molecola, questa struttura speciale determina la sua bassa solubilità in acqua e l'elevata viscosità, che ne limitano l'utilizzo.

Negli ultimi anni, la tecnologia di idrolisi bioenzimatica si è sviluppata rapidamente. Dopo l'idrolisi enzimatica, la proteina del grano può rompere i legami peptidici, aumentare la densità di carica e modificare la struttura della proteina, esporre i residui di amminoacidi idrofobici e aumentare l'idrofobicità superficiale. La presenza di gruppi sessuali rende la proteina anfifilica e aumenta la solubilità, il che migliora notevolmente la praticità d'uso e il valore dell'uso completo.

Quando si utilizzano mangimi, è particolarmente importante scegliere la giusta preparazione enzimatica per migliorare le proprietà funzionali dei prodotti della proteolisi del grano, come solubilità, digeribilità, ecc.

Sotto l'azione degli enzimi di elaborazione dell'amido, le molecole proteiche vengono idrolizzate, il loro peso molecolare diminuisce e la loro struttura spaziale cambia, producendo molecole peptidiche o molecole più piccole di amminoacidi, migliorandone così la funzionalità. Gli enzimi di idrolisi delle proteine comunemente utilizzati includono la proteasi alcalina, la papaina, la proteasi complessa, la proteasi del gusto, la proteasi termofila, la tripsina, la pepsina, ecc.

Attualmente, gli enzimi di lavorazione dell'amido utilizzati nella produzione di proteine idrolizzate del grano nel settore dei mangimi comprendono principalmente proteasi alcalina, proteasi neutra e pepsina. Tra questi, la proteasi alcalina presenta evidenti vantaggi dopo gli effetti di idrolisi completi e i costi e altri fattori.

La proteasi alcalina è un'endonucleasi che ha le proprietà di elevata efficienza di idrolisi e debole idrolisi dei gruppi ammidici. Può essere utilizzata per ottenere prodotti peptidici di glutammina di alta qualità mediante idrolisi della proteina del glutine di grano.

Studi hanno dimostrato che mediante l'esperimento di idrolisi enzimatica singola con proteasi alcalina, l'effetto dell'idrolisi enzimatica è significativo, il contenuto di peptidi corti nel prodotto è elevato, l'indice di solubilità dell'azoto dell'acido tricloroacetico (TCA-NSI) è 77,86% e il contenuto effettivo di glutammina è elevato, raggiungendo 17,65%; in un sistema di idrolisi enzimatica doppia o multienzimatica, la proteina del glutine di frumento viene idrolizzata da due o più enzimi.

L'efficienza di idrolisi o il contenuto effettivo di glutammina aumenta di nuovo, ma differisce da altre proteasi non animali nelle proprietà delle proteasi alcaline. Rispetto alla proteasi sessuale, la loro efficienza di idrolisi è molto alta e l'effetto introduttivo di altri enzimi non è ovvio, ma aumenta i costi.

Il trattamento delle proteine del grano con proteasi, oltre a produrre piccoli peptidi e aminoacidi che ne migliorano la funzionalità e la digeribilità, migliora significativamente la solubilità e la facilità d'uso del prodotto.

Nell'idrolisi enzimatica, l'aumento dei peptidi a basso peso molecolare distrugge la struttura della rete e riduce il rigonfiamento, poiché la depolimerizzazione dei multimeri proteici e l'aumento dei gruppi ionici determinano un aumento dell'ordine delle molecole proteiche e della proteina stessa. Il volume apparente si riduce, il che riduce la viscosità e, in condizioni acide o neutre, non vi è molta differenza nella fluidità della soluzione di idrolizzato enzimatico.

Allo stesso tempo, i prodotti di proteolisi del grano hanno le proprietà di bassa viscosità ad alte concentrazioni e sono particolarmente adatti per alimenti liquidi che richiedono un alto contenuto proteico e non possono aggiungere proteine del grano. Possono essere utilizzati come un buon supplemento alla fonte di azoto negli alimenti senza influenzare l'alimento. Proprietà fluide che contribuiscono anche alla sua applicazione nel settore dei mangimi.

Prospettive di applicazione delle proteine idrolizzate del grano nei mangimi

La proteina idrolizzata del grano prodotta dal processo di idrolisi enzimatica migliora la solubilità delle materie prime e contiene un gran numero di piccoli peptidi attivi. Rispetto alle materie prime proteiche del grano non idrolizzate e a varie altre materie prime animali e vegetali, ha proprietà funzionali uniche che ne promuovono l'applicazione nell'industria dei mangimi.
La produzione ottimale di proteine idrolizzate di alta qualità attraverso il processo di idrolisi enzimatica aiuta a utilizzare in modo efficiente le risorse proteiche disponibili

La proteina di riso è una proteina vegetale riconosciuta di alta qualità e un'importante fonte di proteine per l'alimentazione quotidiana delle persone. Ha le proprietà di un corretto equilibrio tra composizione aminoacidica e bassa allergia. È molto adatta come alimento nutriente per neonati, bambini e persone speciali.

Da un punto di vista economico, non è opportuno estrarre le proteine direttamente dal riso per un'ulteriore lavorazione; i sottoprodotti del riso, gli acidi organici, la fermentazione antibiotica e i sottoprodotti della produzione di zucchero e amido, i residui del riso, sono buone materie prime per l'ulteriore lavorazione delle proteine del riso.

Il residuo di riso è il residuo della farina di riso liquefatto dall'amilasi ad alta temperatura e filtrato attraverso piastre e telai per rimuovere alcuni carboidrati. Il contenuto proteico è superiore a 40%, il che significa che la maggior parte delle proteine è trattenuta nel riso e la proteina estratta direttamente dal riso ha quasi lo stesso valore nutrizionale.

Ogni 7 tonnellate di riso consumate nella produzione di zucchero amido producono 1 tonnellata di residui di riso. La ricerca e lo sviluppo di prodotti di proteine di residui di riso possono non solo utilizzare appieno le risorse proteiche del riso, ma anche aiutare a migliorare i benefici economici delle aziende di produzione di zucchero amido.

Tuttavia, poiché il glutine insolubile in acqua nelle proteine residue del riso rappresenta più di 80%, e durante la saccarificazione del riso, calore e pressione elevati causano la denaturazione delle proteine del riso e la formazione di un complesso glicoproteico con lo zucchero tramite la via di Maillard, con conseguente difficoltà di estrazione delle proteine, scarse solubilità ed emulsione e scarse prestazioni di lavorazione, per cui attualmente viene utilizzato principalmente come mangime per animali, raramente nell'industria alimentare, con un grave spreco di risorse.

Le preparazioni di enzimi di lavorazione dell'amido scompongono e modificano la proteina del riso, rendendola un peptide solubile ed estraendola in modo che la proteina residua del riso possa essere sviluppata in profondità e utilizzata. Viene utilizzata nell'industria alimentare, degli alimenti salutari o farmaceutica per migliorare ulteriormente la proteina del riso. Valore di utilità completo.

Metodo degli enzimi di lavorazione dell'amido per la rimozione dello zucchero dai residui di riso e applicazione della proteolisi

Oltre alla componente principale delle proteine nei residui di riso, il contenuto totale di zucchero supera 30%. Questi residui di zucchero rimasti nei residui di riso sono stati liquefatti dall'amilasi ad alta temperatura durante la produzione di residui di riso. L'amido originale è basso e vengono scomposti più destrina e oligosaccaridi. Pertanto, i carboidrati possono essere prima trattati con α amilasi e glucoamilasi per aumentare il contenuto proteico della materia prima, che è più favorevole all'idrolisi proteica nel processo successivo.

La proteina di riso ottenuta dopo la rimozione enzimatica dello zucchero è insolubile in acqua e deve continuare la sua modifica enzimatica per essere ampiamente utilizzata nella produzione alimentare. L'idrolisi profonda della proteina di riso dopo la rimozione dello zucchero viene eseguita principalmente con il metodo della proteasi. In generale, la proteasi alcalina, la proteasi neutra, la proteasi acida, la papaina ecc. hanno un buon effetto sull'idrolisi di tali proteine. Di solito è più economico selezionare diverse proteasi per uso comune.

Procedimento per la preparazione della proteolisi dei residui di riso:

Regolazione della temperatura di macinazione dei residui di riso mediante regolazione della temperatura-rimozione dello zucchero mediante metodo enzimatico (α amilasi resistente alla temperatura/preparazione enzimatica combinata DFT-04) -rimozione dello zucchero mediante centrifugazione-lavaggio con acqua regolazione della temperatura-aggiunta della reazione di profondità della proteasi centrifuga di uccisione dell'enzima per raccogliere la concentrazione del surnatante e l'essiccazione

Preparazioni di enzimi per la lavorazione dell'amido I prodotti della serie ZF sono idrolasi speciali di proteine vegetali che sono state sviluppate in base alle proprietà e alla lavorazione delle proteine di materie prime vegetali. Possono idrolizzare le proteine del riso in peptidi e amminoacidi, ridurre il peso molecolare delle proteine e idrolizzarle completamente, migliorandone così la solubilità. Le proprietà emulsionanti e schiumogene migliorano il valore nutrizionale e ampliano ulteriormente la gamma di applicazioni delle proteine del riso.