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Enzimi: perché le patatine home-made sono diverse da quelle dei fast food.

I #7 enzimi più utilizzati in ambito industriale.

Lo sapevi che sono davvero tanti gli enzimi che vengono utilizzati nella produzione di cibi e bevande? Proviamo a capire cosa sono queste macromolecole e qual è il loro impiego.

Gli enzimi sono molecole proteiche presenti in tutti gli organismi viventi, intervengono nelle reazioni chimiche aumentandone la velocità e possono essere utilizzati anche nell’industria alimentare per rendere il prodotto finale più appetibile e più digeribile al consumatore.

La storia degli enzimi nell’industria alimentare.

Gli enzimi sono inconsapevolmente usati da secoli nella produzione alimentare (si pensi, per esempio, alla preparazione dell’impasto per il pane o la produzione del formaggio). Si possono ottenere per estrazione da piante o animali oppure per fermentazione da microrganismi. Tra questi ultimi, quelli che hanno importanza nella produzione industriale di alimenti sono Bacillus subtilis, B.licheniformis, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae.

L’impiego degli enzimi nel settore alimentare è regolato da leggi specifiche.

Nell’Unione Europea l’AMFEP (Association of Manufacturers and Formulators of Enzyme Products) garantisce che gli enzimi impiegati in campo alimentare siano ottenuti da microrganismi non patogeni (capaci di indurre malattie) e non tossicogeni (capaci di produrre sostanze pericolose, ad esempio tossine), inoltre, gli enzimi destinati ad uso alimentare devono essere GRAS (Generally Recognized As Safe) devono cioè soddisfare adeguati requisiti di sicurezza igienica e tossicologica.

La maggior parte degli enzimi alimentari vengono impiegati nel processo di produzione ma non sono presenti nel prodotto finito e in questo caso non devono essere dichiarati in etichetta. Quando invece gli enzimi vengono utilizzati come veri e propri additivi, e quindi risultano presenti nel prodotto finito, devono essere obbligatoriamente dichiarati in etichetta.

 

Di seguito ti propongo una panoramica di questi enzimi e del loro utilizzo. 
  • 1# Glucosidasi: sono usate nella produzione di sciroppo di mais da amido di mais (glucoamilasi), nella conversione dell’amido di cereali in zuccheri fermentabili (malting), per birra e distillati, nell’industria dei prodotti da forno (amilasi).
  • 2# Proteasi: sono impiegate nella frollatura della carne. In pratica, quel particolare processo di stagionatura che rende le carni più tenere e soprattutto più saporite.

 

Prima di continuare, un piccolo inciso. Forse ti sarà utile sapere dove puoi trovare questi enzimi.

Il più comune è l’enzima estratto dalla pianta della papaya, ed è chiamato papaina. Ci sono altri due enzimi naturali che rendono più tenera la carne: la bromelina, estratta dall’ananas, e la ficina, presente nei fichi. La bromelina intenerisce la carne grazie alla sua capacità di separare gli amminoacidi.

Gli aminoacidi si uniscono con legami peptidici e formano le proteine; la bromelina è in grado di rompere i legami peptidici che legano le proteine del collagene e dei tessuti. Poiché il collagene dà al tessuto muscolare la sua forma, una volta che è diviso, il tessuto muscolare inizia a perdere consistenza.

L’azione della bromelina è abbastanza rapida: sono necessari da una decina di secondi per il pesce a un’ora per la carne più dura. Un’esposizione eccessiva, invece, conferisce una consistenza pastosa e non gradevole.

Ok, riprendiamo la nostra lista.

  • 3# Lipasi: trovano applicazione nella produzione di aromi nei formaggi; causano l’idrolisi dei trigliceridi, distruggendo le catene complesse e liberando acidi grassi semplici, che sono i principali responsabili dei caratteristici sapori del formaggio. I formaggi di capra e di pecora hanno un maggior contenuto di questi acidi grassi e sono per questo dotati di un aroma più intenso e piccante.

 

  • 4# Glucosio ossidasi: è nota per riuscire a “rimuovere” il glucosio e/o l’ossigeno da alcuni speciali preparati. Ad esempio, durante il processo di produzione delle uova in polvere.

Questo permette di mantenere inalterate le caratteristiche montanti della materia prima ed evitare reazioni secondarie indesiderate. Anche nella preparazione delle gustosissime patatine fritte, trova impiego questo enzima. Talvolta lo si usa infatti per migliorare il loro colore. Come? Il glucosio, se presente in eccesso durante il processo di friggitura, può dare origine a composti di colore bruno, generalmente non voluti. Se il contenuto di questo zucchero viene invece calibrato, i composti in questione tenderanno ad essere di colore giallo-oro, migliorando l’aspetto e l’appetibilità del prodotto.

  • 5# Pectinasi: sono usate per la chiarificazione dei succhi di frutta; aumentano la resa; rimuovono gli eccessi di pectina prima della concentrazione.
  • 6# Fenolo ossidasi: per generare il colore scuro del tè, coca-cola, caffè e uva passa.
  • 7# Chimosina: nella produzione di formaggi.

 

 

Vediamo un po’ più nel dettaglio alcuni degli enzimi maggiormente utilizzati nell’industria alimentare.

L’enzima alimentare amilasi è ottenuto dalla fermentazione controllata di Aspergyllus oryzae su maltodestrine. Questo enzima è utilizzato per la idrolisi dell’amido in varie industrie alimentari, come ad esempio nel processo di panificazione.

Il grano in condizioni naturali è composto da amido e proteine. Il lievito, per produrre in sequenza alcool e anidride carbonica (che gonfia poi l’impasto), deve alimentarsi di zucchero che è presente sotto forma di amido. Quest’ultimo, però, in condizioni normali ha una struttura complessa composta da altri zuccheri più semplici (maltosio, destrine).  Il problema sta nell’incapacità dei lieviti di idrolizzare l’amido (scinderlo in molecole di zucchero semplice) perché sono privi di amilasi.

Ed è qui che interviene l’Uomo!

Vengono aggiunte alfa-amilasi all’impasto di pane per scindere parzialmente l’amido e generare zuccheri che i lieviti convertono in anidride carbonica utile per la lievitazione.

Nella produzione del latte e del formaggio già in tempi antichi si utilizzava il caglio di vitello o maiale. Cos’è il caglio? È una miscela composta da vari tipi di proteasi (tra cui la chimosina) in grado di scindere la κ-caseina, proteina idrofila presente nel latte, e di provocare la coagulazione delle rimanenti caseine, idrofobe. Per effetto del caglio la massa proteica, non più solubile nell’acqua, precipita sul fondo a formare la cagliata, che può essere raccolta e lavorata per dare il formaggio.   In commercio troviamo cagli di origine animale (bovino, caprino, ovino), ciascuno dei quali può essere in polvere, liquido o in pasta; ma troviamo anche cagli coagulanti di origine vegetale e di origine fungina, prodotti cioè dalla fermentazione di microrganismi che producono degli enzimi.

Di seguito riporto delle immagini di alcune etichette che potrai trovare anche tu al supermercato.

Il latte delattosatozero lattosio e simili, negli ultimi anni hanno riscosso grande successo. Tutto ciò è stato reso possibile anche grazie agli enzimi. Le beta-galattosidasi scindono il lattosio, non da tutti perfettamente digerito, in glucosio e galattosio che al contrario sono digeriti in modo immediato. In pratica quello che si fa è mettere a contatto una piccola quantità di enzimi (ad es. qualche grammo per tonnellata) con il latte ad una determinata temperatura per un certo tempo (qualche ora), dopodiché lo si pastorizza come richiesto dal processo. Il trattamento termico successivo denatura l’enzima e ne blocca l’attività rendendolo inattivo nel prodotto finito.

Un altro argomento molto interessante è quello dell’imbruttimento enzimatico.

L’imbrunimento dei cibi, generalmente, fa pensare ad un deterioramento degli stessi; al contrario, alcune di queste reazioni sono molto importanti nel migliorare il gusto e l’accettabilità di alimenti come tè, caffè e cacao.

Il tè nero e verde dipendono dall’imbrunimento enzimatico sia per quanto riguarda il colore che il sapore.

La polifenolo ossidasi (PPO) è anche responsabile del caratteristico colore dorato della frutta secca come prugne, datteri e fichi.

I composti fenolici rappresentano il substrato delle PPO e quelli che generalmente si trovano negli alimenti appartengono ai flavonoidi. Queste molecole, esposte all’ossigeno dell’aria, si ossidano rapidamente aiutate da un enzima: la polifenolo ossidasi. Le molecole scure che vengono prodotte sono melanine: le stesse responsabili dell’abbronzatura. Le melanoidine, prodotti dall’azione dell’attività polifenolo-ossidasica, possono avere attività antibatterica, antifungina, anticancerosa e antiossidante.

Questi sono solo alcuni esempi dei moltissimi enzimi sfruttati in ambito industriale. Il recente avvento delle biotecnologie ha permesso un utilizzo ancora più raffinato degli enzimi nel campo della trasformazione degli alimenti, offrendo soluzioni a molti problemi di lunga data e aprendo la strada a nuove straordinarie opportunità.

BIBLIOGRAFIA
  • (AMFEP, 2015) Benefits of enzymes [consultato il 26 luglio 2015]
  • (EFSA, 2015) Enzimi alimentari [consultato il 25 luglio 2015]
  • Gigliotti Carmen, Verga Roberto, Biotecnologie Alimentari, Padova, Piccin, 2007

 

A cura di Isabella Damiani. Revisionato da Edoardo Vanetti


About the Author : Isabella Damiani

Biotecnologa del farmaco. Curiosa e positiva. Viaggiatrice appassionata. Abile tennista

2 Comments
  1. […] persone che mantengono l’enzima anche in età adulta il lattosio viene metabolizzato a livello intestinale producendo glucosio e […]

  2. […] l’enzima è stato testato solamente sulle cavie dimostrando un’efficacia di circa 12 minuti […]

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