Potravinársky priemysel

V našej definícii potravinárskeho priemyslu zahrňujeme veľmi rôzne skupiny použitia. Rozdelené sú nasledovne: Výživné/Dojčenské jedlá, hydrolýzy bielkovín, extrakcia GAGov (Glucose-Amino-Glucans), mliečne jedlá a krmivá pre zvieratá. Pre tieto aplikácie je bežné že ich základom je použitie proteáz. No využívame aj iné skupiny enzýmov, napr. lipázy a karbohydrázy. Nižšie nájdete ďalšie popisy niektorých aplikácií.

 

Proteázy – úvod

Základnou funkciou proteáz je schopnosť konvertovať proteíny na peptidy a volné aminokyseliny. Rozlišujeme dve hlavné skupiny proteáz: endoproteázy and exopeptidázy. Endoproteáza je schopná štiepiť peptidové väzby vo vnútri proteínovej štruktúry, zatiaľ čo exopeptidázy štiepia peptidové väzby z koncových aminokyselín v proteínovej štruktúre. Preto exopeptidázy dovoľujú produkovať viac voľných aminokyselín keď degradujú proteín, zatiaľčo endoproteázy produkujú viac peptidov.

Tieto rôzne vlastnosti môžu byť využité v rôznych aplikáciach na dosiahnutie rôznych konečných výsledkov. Napríklad: znižovanie scitlivujúceho účinku, zlepšovanie rozpustnosti a vyvýjanie a príznačnej príchuti pre daný proteín.

V našej škále produktov máme sériu endoproteáz (napr. Alcalase®, Protamex®, Neutrase® a Esperase®) a exopeptidáz (Flavourzyme® a Kojizyme™ (pre sójovú omáčku)).

 

Výživné/Dojčenské jedlá

Viac ako 50 rokov sa na výrabanie dojčenského mlieka z kravského používali proteázy. Proteázy sa používajú na konverziu mliečnych proteínov na peptidy a volné aminokyseliny. Hlavným dôvodom je že nedegradované proteíny z kravského mlieka môžu vyvolať citlivosť u dojčiat, keď je im mlieko podané. Keď je vysoké percento mliečnych proteínov degradované, riziko spôsobenia citlivosti alebo alergickej reakcie je minimalizované. Toto je velmi dôležité pre kojencov, ktorý majú vysoké riziko získania alergie alebo pre tých čo už na kravské mlieko alergickí sú. Iba niektoré časti mliečnych proteínov predstavujú pre kojencov potencionálne riziko. Tieto časti sa volajú epitopy. Epitopy sú eliminované odstránením jednej alebo viacej častí peptidových väzieb vnútri epitop. Odstránením týchto peptidových väzieb môžu byť proteázy nástrojom na prípravu dôležitého výživného produktu, ktorý môže byť použitý keď matka z nejakého dôvodu dieťa nekojí. Okrem toho sa výživná hodnota kojeneckého mlieka zväčšuje keď sa proteíny degradujúd na menšie peptidy.

Pri produkovaní nízko-alergenických kojeneckých receptúrach, je typ použitého enzýmu veľmi dôležitý. Enzýmy by mali byť volené podľa ich špecifík. Endoproteázy hydrolyzujú hydrofóbne aminokyseliny, a môžu byť na tento účel použité za predpokladu, že proces je dostatočne kontrolovaný.

 

Proteínové hydrolyzáty

Proteínové hydrolyzáty obahujú širokú škálu aplikácií od želatinových hydrolýz po funkčné mäsové extrakty a sojovú omáčku.

 

Hydrolyzovaná želatina

Hydrolyzovaná želatina je príklad produktu pri ktorom proteázy v podstate menia funkčnosť produktu. Keď želatinový roztok ochladíme – pri normálnych podmienkach – utvorí sa z neho gél. Už len mierna hydrolýza želatiny má dramatický efekt na vlastnosť zoželatinizovať. Schopnosť želatinovať rýchle zmizne a proteín sa stáva rozpustným, aj pri nízkych teplotách. Hydrolyzovaná želatina je používaná ako výživný proteínový doplnok pre ľudí, ktorí potrebujú viac proteínu.

Zvýšená rozpustnosť po hydrolýze sa vzťahuje nielen na želatinu: je to všeobecný efekt hydrolýzy a je často využívaný pre iné proteíny; ako doplnkové produkty základom ktorých je kazeín, srvátkový proteín, sójový proteín, mäsový proteín, atď.

Hlavnou výzvou vo výrobe týchto produktov je získať dostatočne neutrálnu chuť. Nato treba veľmi dobré znalosti špecifík rôznych enzýmov a povahu rôznych zdrojov surovinových materiálov.

Mnoho proteínových surovín má tendenciu získať horkú alebo inú poškodenú chuť po hydrolýze, kým iné sú prírodnej nasladlej chuti aj po extenzívnej hydrolýze. Želatina zriedkakedy získa horkú chuť – na rozdiel od kazeínu, ktorý získa horkú chuť aj pri veľmi nízkych stupňoch hydroýzy. Horká chuť súvisí z aminokyselinovou sekvenciou a štruktúrou peptidov. Je známe že hydrofóbne aminokyseliny v koncovej pozícii peptidu získajú horkú chuť. Keď sa hydrofóbne aminokyseliny odstránia, dosiahnutá zmes nemá horkú chuť. Takže opatrným výberom enzýmov a optimálneho spracovania môžeme predísť väčšine týchto problémov.

 

Mäsové extrakty

Veľa surovinových materiálov z mäsopriemyslu sa môže využiť v procesoch ako cenné ingrediencie pre potravinársky priemysel. Príkladom je mäso ponechané na kostiach po odstránení chudých mäsových častí. Tento hodnotný mäsový proteín obyčajne tvorí veľké percento celkovej váhy kostného materiálu. Aby sme to využili musí byť mäso rozpustné, separované od kosti a mastných materiálov, a potom sušené aby získalo extrahovaný proteín. Používaním proteáz v procese môže byť proteín rozpustný použitím mierneho hydrolyzujúceho procesu, a môžeme vyrábať produkty z rôznymi vlastnosťami, zväčša menením zloženia a dávkovania enzýmovi. Proteín extrahovaný pomocou relatívne nízkeho stupňa hydrolýzy môže mať niektoré veľmi dobré, funkčné vlastonsti, robiac ho ideálnym na používanie ako marinádu pre mäsové produkty ako šunka alebo slanina. Tieto funkčné extrakty sa môžu používať na zlepšenie mäsových produktov po stránke chuťovej, varnej, krájateľnosti a pod. Iné dôležité využitia pre mäsové extrakty sú ako zlepšovače chuti v polievkach, omáčkach, jedlách z rýchleho občerstvenia a cestovinách.

V závislosti od výberu enzýmu je možné kontrolovať chuť extraktu. Keď sa napríklad na hydrolýzu používa Flavourzyme výsledkom je väčšia intenzita chuti.

 

Extrakcia GAG

 

Heparín

Iné dôležité použitie proteáz je odbúravanie proteínového tkaniva aby bolo možné extrahovať príslušnú látku, ako napr. heparín. Heparin je poly-carbohydrát ktorý sa používa hlavne na zabránenie zrážaniu krvi počas operácií. Extrakcia heparínu je dobrý príklad toho ako sa vedlajší produkt z jedného produktu používa pri výrobnom procese iného dôležitého produktu.

Črevá z prasiat sa používajú pri výrobe klobás. Vnútrajšok čriev sa nazýva mucosa a má proteínovo-heparínovú štruktúru. Mucosa sa zoškriabe, zozbiera a použije sa na extrakciu heparínu. V minulosti sa mucosa nechávala niekoľko dní v okolitej teplote aby sa do značnej miery rozrástli mikróby ktoré by v nej mohli rásť. Počas tohto nekontrolovaného fermentačného procesu sa proteínová časť odbúra enzýmami produkovanymi mikróbami. No tento proces bol časovo náročný, nie príliš efektívny a spôsoboval aj problémy životnému prostrediu – napríklad značný zápach. V dnešnej dobe sa do tohto materiálu pridávajú proteázy, a tak zabezpečujú efektívne odbúranie proteínov čo ma za následok vysokú výťažnosť heparínu.

 

Krmivá pre zvieratá

Najdôležitejšou aplikáciou enzýmov v produkcii krmív je produkcia výťažkov, ktoré sú miešané do krmiva s cieľom zlepšiť jeho choťové vlastnosti. Výťažok je vyrábaný za použitia proteáz, ktoré hydrolyzujú mäso alebo vedľajšie produkty, tak že stekucujú pôvodnú surovinu a tvoria dobrú príchuť alebo arómu.

Novozymes ponúka celý rad proteáz pre výrobu zvieracích krmív: Alcalase, Protamex and Flavourzyme.

 

Škála produktov

Štandaardná škála výrobkov pre priemysel potravín je nasledovná. Väčšina výrobkov je dostupná ako v kvapalnej tak aj v tuhej forme a v rôznych koncentráciách. Prosíme kontaktujte nás ohľadne detailov alebo požiadaviek na špeciálne produkty, ktoré tu nie sú menované.

Alcalase®, Neutrase®, Esperase®, Protamex™, Novozym® FM
Bakteriálne proteázy na zlepšenie funkčnosti, nutričných a chuťových vlastností bielkovín.

Flavourzyme®
Fungálny komplex exopeptidáz a endoproteáz používaný pre extenzívnu hydrolýzu bielkovín.

Kojizyme™
Fungálna endo/exopeptidáza, ktorá sa používa na aktiváciu fermentácie sójovej omáčky.

PTN (Pancreatic Trypsin Novo)
Trypsin odvodený z pankreasu. Chymotrypsin je prítomný v malej miere.

PEM (Proteolytic Enzyme Mixture)
Trypsin a chymotrypsin odvodený z hovädzieho pankreasu. PEM 2500 S má trypsínovú aktivitu min. 1800 USP-u/mg a chymotrypsínovú aktivitu min. 350 USP-u/mg. Celková priemerná aktivita je 2500 USP-u/mg.

Crystalline Porcine Trypsin
Vysokočistý kryštalický koncetrát trypsínu.

Novozym 871
1,3-špecifická lipáza na zlepšenie chuti tukov v krmivách pre zvieratá.

Palatase®
1,3-špecifická lipáza pre výrobu syrovej arómy.

Catazyme®
Kataláza na odstránenie residuálneho peroxidu.

BAN (Bacterial Amylase Novo)
Mikrogranulát bakteriálnej amylázy na zníženie viskozity škrobu.

Viscozyme®
Multienzýmový komplex karbohydroláz, celuláz, hemiceluláz a xylanáz na štiepenie rastlinných stien.

Novo-Pro™ D
Proteáza z kmeňa Bacillus na výrobu výťažkov.

Lactozym®
Laktázový preparát pre modifikáciu laktózy a opracovanie jogurtov.

Lecitase®
Fosfolipáza pre čiastočnú hydrolýzu fosfolipidov.