Enzimas usadas na indústria de laticínios

No campo da biotecnologia , existem muitas aplicações industriais que resultam em produtos biotecnológicos que usamos todos os dias em casa. Algumas delas são aplicações de ciência de alimentos que utilizam enzimas para produzir ou melhorar a qualidade de diferentes alimentos. Na indústria de laticínios, algumas enzimas são necessárias para a produção de queijos, iogurtes e outros produtos lácteos, enquanto outras são usadas de maneira mais especializada para melhorar a textura ou o sabor.

Cinco dos tipos mais comuns de enzimas e seu papel na indústria de laticínios são descritos abaixo.

Coalho

O leite contém proteínas, especificamente caseínas, que mantêm sua forma líquida. As proteases são enzimas que são adicionadas ao leite durante a produção de queijo, para hidrolisar as caseínas, especificamente a caseína kappa, que estabiliza a formação micelar prevenindo a coagulação. Coalho e renina são termos gerais para qualquer enzima usada para coagular o leite. Tecnicamente, coalho também é o termo para o revestimento do quarto estômago de um bezerro.

A enzima mais comum isolada do coalho é a quimosina. A quimosina também pode ser obtida a partir de várias outras fontes animais, microbianas ou vegetais, mas a quimosina microbiana nativa (de fungos ou bactérias) é ineficaz para a fabricação de queijo cheddar e outros queijos duros.

O fornecimento limitado de coalho de vitelo estimulou a engenharia genética da quimosina microbiana, clonando os genes da procifosina de bezerro em bactérias.

A quimosina de bioengenharia pode estar envolvida na produção de até 70% de produtos de queijo. Enquanto o uso de enzimas de bioengenharia poupa a vida dos bezerros, apresenta questões éticas para aqueles que se opõem à ingestão de alimentos preparados com GEMs.

Outras proteases

O leite contém vários tipos diferentes de proteínas, além das caseínas.

O leite de vaca também contém proteínas do soro, como lactalbumina e lactoglobulina. A desnaturação dessas proteínas do soro, usando proteases, resulta em um produto de iogurte mais cremoso. A destruição das proteínas do soro também é essencial para a produção de queijo.

Durante a produção de queijos macios, o soro de leite é separado do leite depois de coagulado e pode ser vendido como suplemento nutricional para musculação, perda de peso e pressão arterial, entre outras coisas. Houve até relatos de soro de dieta para terapias contra o câncer, e tendo um papel na indução da produção de insulina para aqueles com diabetes tipo 2. As proteases são utilizadas para produzir proteína de soro hidrolisada, que é a proteína do soro dividida em sequências polipeptídicas mais curtas. O soro hidrolisado é menos provável de causar reações alérgicas e é usado para preparar suplementos para fórmulas infantis e usos médicos.

Lactase

A lactase é uma enzima hidrolase glicosídica que corta a lactose em seus açúcares constituintes, galactose e glicose. Sem produção suficiente de enzima lactase no intestino delgado, os seres humanos tornam-se intolerantes à lactose, resultando em desconforto (cólicas, gases e diarréia) no trato digestivo por ingestão de produtos lácteos. A lactase é utilizada comercialmente para preparar produtos isentos de lactose, particularmente leite, para esses indivíduos.

Também é usado na preparação de sorvetes, para fazer um produto de sabor mais cremoso e mais doce. A lactase é usualmente preparada a partir de Kluyveromyces sp. de levedura e Aspergillus sp. de fungos.

Catalase

A enzima Catalase encontrou uso limitado em uma área particular de produção de queijo. O peróxido de hidrogênio é um potente oxidante e tóxico para as células. Ele é usado em vez de pasteurização , ao fazer certos queijos, como o suíço, a fim de preservar as enzimas naturais do leite que são benéficas para o produto final e para o desenvolvimento do sabor do queijo.

Estas enzimas seriam destruídas pelo calor elevado da pasteurização. No entanto, resíduos de peróxido de hidrogênio no leite inibem as culturas bacterianas que são necessárias para a produção real de queijo, portanto, todos os vestígios do mesmo devem ser removidos. As enzimas catalase são tipicamente obtidas a partir de fígados bovinos ou fontes microbianas e são adicionadas para converter o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular.

Lipases

As lipases são usadas para quebrar as gorduras do leite e dar sabores característicos aos queijos. Queijos com sabor mais forte, por exemplo, o queijo italiano, Romano, são preparados usando lipases. O sabor vem dos ácidos graxos livres produzidos quando as gorduras do leite são hidrolisadas. As lipases animais são obtidas a partir de cabrito, vitela e cordeiro, enquanto a lipase microbiana é derivada por fermentação com a espécie fúngica Mucor meihei .

Embora lipases microbianas estejam disponíveis para fabricação de queijos, elas são menos específicas em quais gorduras elas hidrolisam, enquanto as enzimas animais são mais parciais para gorduras curtas e médias. A hidrólise das gorduras mais curtas é preferida porque resulta no sabor desejável de muitos queijos. A hidrólise dos ácidos graxos de cadeia mais longa pode resultar em sabonete ou sem sabor.