Enzimas en la industria de alimentos
Summary
TLDREn esta sesión se explora el uso de enzimas en la industria alimentaria. Las enzimas, debido a su especificidad, pueden sustituir la síntesis química en procesos como la interesterificación. Aunque algunas son costosas, sus beneficios incluyen la facilidad de control y la baja concentración necesaria. Se discuten fuentes de enzimas como animales, vegetales y microorganismos, y su aplicación en la producción de alimentos como cerveza, jarabes de maíz, leche deslactosada, y queso. También se mencionan las ventajas de las enzimas en la mejora de la textura de alimentos y su papel en la clarificación de jugos y vinos.
Takeaways
- 🧬 Las enzimas son altamente específicas y pueden reemplazar la síntesis química en la producción de alimentos.
- 🔬 La inter esterificación de grasas puede ser más específica y sencilla mediante enzimas.
- 💡 Las enzimas requieren control de pH, temperatura, presencia de iones y concentración del sustrato.
- 💲 Aunque algunas enzimas son costosas, se utilizan en bajas concentraciones y pueden ser inactivadas fácilmente.
- 🌱 Las enzimas pueden obtenerse de fuentes animales, vegetales y microorganismos, siendo estos últimos los más utilizados.
- 🧪 Las enzimas pueden ser intracelulares (requieren ruptura celular) o extracelulares (se encuentran fuera de la célula).
- 🍺 Las amilasas se utilizan en la producción de cerveza para cortar las cadenas de almidón y liberar azúcares fermentables.
- 🌾 La beta amilasa y la alfa amilasa en la harina de trigo ayudan a liberar monosacáridos y mejorar la textura del pan.
- 🍬 Las enzimas como la glucosa isomerasa se utilizan para convertir glucosa en fructosa en jarabes altos en fructosa.
- 🍎 Las pectinasas se utilizan para clarificar jugos de fruta y vinos, ayudando a precipitar la materia suspendida.
Q & A
¿Cuáles son algunas de las ventajas de usar enzimas en la producción de alimentos?
-Las enzimas son altamente específicas, pueden reemplazar la síntesis química, requieren controles sencillos (pH, temperatura, presencia de iones y concentración del sustrato), no necesitan equipos costosos, se utilizan en concentraciones muy bajas (0.1% o menores), y pueden ser fácilmente inactivadas mediante tratamiento térmico o cambio de pH.
¿Cuáles son algunas desventajas del uso de enzimas en la industria alimentaria?
-Algunas enzimas son costosas debido a su baja disponibilidad, son consideradas aditivos alimentarios y deben cumplir con la normatividad de cada país, y los procesos de purificación son costosos.
¿De dónde se pueden obtener las enzimas para uso industrial?
-Las enzimas pueden obtenerse de fuentes animales, vegetales y microorganismos, siendo los microorganismos (bacterias, hongos y levaduras) los más utilizados en la obtención de enzimas para uso industrial.
¿Qué diferencia hay entre enzimas intracelulares y extracelulares?
-Las enzimas intracelulares se encuentran dentro de la célula y requieren la ruptura celular para su liberación y purificación. Las enzimas extracelulares se encuentran fuera de la célula y no necesitan la ruptura celular para su obtención.
¿Cómo se utilizan las enzimas en la elaboración de cerveza?
-En la elaboración de cerveza, se remoja la cebada y se deja germinar para liberar amilasas propias de la cebada, que cortan las cadenas de almidón en carbohidratos de cadena corta. Esto proporciona el sustrato necesario para la fermentación por las levaduras.
¿Qué papel juegan las amilasas en la industria alimentaria?
-Las amilasas cortan las cadenas de almidón en fragmentos más cortos, liberando glucosa, maltosa y otros oligosacáridos. Se utilizan en la elaboración de cerveza, jarabes de maíz y productos de panadería.
¿Qué es la glucosa isomerasa y cómo se utiliza?
-La glucosa isomerasa es una enzima que convierte la glucosa en fructosa. Se utiliza en la producción de jarabes de maíz alto en fructosa.
¿Cómo ayudan las pectinasas en la industria alimentaria?
-Las pectinasas hidrolizan las cadenas de pectina, facilitando el ablandamiento de frutas durante la maduración, y se utilizan industrialmente para clarificar jugos de fruta y vinos, haciendo que la materia suspendida precipite.
¿Qué función tienen las proteasas en la producción de alimentos?
-Las proteasas rompen las proteínas, liberando aminoácidos que sirven como fuente de nitrógeno para levaduras, mejorando la textura del pan al actuar sobre el gluten, y ablandando las fibras musculares en la carne.
¿Qué son las lipasas y cómo se utilizan en la industria alimentaria?
-Las lipasas son enzimas que rompen el enlace éster entre el glicerol y los ácidos grasos. Se utilizan para la modificación de aceites y grasas, y en la producción de quesos maduros para liberar ácidos grasos que generan olores y sabores característicos.
¿Cómo se puede verificar la eficacia de la pasteurización de la leche?
-Se utiliza la prueba de la fosfatasa alcalina. Si no hay actividad de esta enzima después del tratamiento térmico, significa que la pasteurización fue adecuada. Si la enzima sigue activa, el tratamiento térmico no fue suficiente.
Outlines
🔬 Uso de enzimas en la industria alimentaria
En esta sección, se aborda el uso de enzimas en la industria alimentaria, destacando sus ventajas y desventajas. Las enzimas son específicas y pueden reemplazar la síntesis química, como en la inter esterificación de grasas, donde la reacción enzimática es más controlada y sencilla. Sin embargo, algunas enzimas son costosas y deben cumplir con normativas alimentarias. Se obtienen de animales, plantas y microorganismos, siendo estos últimos los más usados. Se pueden producir enzimas intracelulares y extracelulares, y una vez obtenidas, se purifican a través de solventes o cromatografía, aunque las mezclas comerciales no son totalmente puras.
🍺 Enzimas en la producción de cerveza y jarabes
Se explica el uso de amilasas en la producción de cerveza, donde se germina cebada para liberar estas enzimas que cortan las cadenas de almidón, proporcionando sustratos fermentables para la levadura. También se describe la producción de jarabes de maíz, donde el almidón se hidroliza para liberar monosacáridos como glucosa, que luego se convierte en fructosa usando glucosa isomerasa, obteniendo jarabe alto en fructosa. Las enzimas también facilitan la obtención de goma guar y goma algarrobo, y la clarificación de jugos y vinos mediante pectinasas que precipitan las partículas en suspensión.
🥩 Enzimas en la producción de productos alimentarios
Se detallan los diferentes usos de proteasas en la industria alimentaria. En la cerveza, liberan aminoácidos útiles para las levaduras. En cereales, ayudan a elaborar miso y tofu. En panificación, mejoran la elasticidad del gluten. También se usan en la elaboración de salsa de soya y para ablandar carne al romper fibras musculares. La renina es crucial para la producción de quesos, donde se controla el pH y temperatura para optimizar su actividad. Las lipasas, por otro lado, modifican aceites y grasas, y son esenciales para desarrollar sabores en quesos maduros. Finalmente, se menciona el uso de tratamientos térmicos cortos para desnaturalizar enzimas que oxidan y dañan frutas y hortalizas.
Mindmap
Keywords
💡enzimas
💡inter-esterificación
💡amilasas
💡fermentadores
💡pectinasas
💡glucoamilasa
💡proteasas
💡lipasas
💡celulosa
💡inulina
Highlights
Las enzimas en la industria alimentaria son altamente específicas y pueden reemplazar a la síntesis química.
La inter esterificación enzimática es más específica y sencilla de controlar que la química.
Las enzimas requieren concentraciones muy bajas y son fáciles de inactivar mediante tratamiento térmico o cambio de pH.
Las enzimas son costosas debido a su baja disponibilidad y deben cumplir con la normatividad de cada país.
Las enzimas se pueden obtener de fuentes animales, vegetales y microorganismos, siendo estos últimos los más utilizados.
Las amilasas se usan para cortar cadenas de almidón, liberando glucosa y otros oligosacáridos.
En la elaboración de cerveza, las amilasas liberan carbohidratos de cadena corta para la fermentación.
La harina de trigo contiene amilasas que liberan monosacáridos utilizados como sustratos por las levaduras.
La melaza se usa para producir jarabes de maíz y jarabes altos en fructosa.
Las glucanasas rompen cadenas de celulosa, facilitando la extracción de aceites y eliminación de cascarillas de café.
Las pectinasas se usan para clarificar jugos de fruta y vinos.
Las proteasas rompen proteínas y se utilizan en la elaboración de cerveza, miso, tofu, salsa de soya, y ablandamiento de carne.
La quimosina se usa globalmente para la elaboración de quesos.
Las lipasas rompen enlaces éster y se usan para modificar aceites y grasas, y generar sabores en quesos maduros.
Las enzimas no deseadas en frutas y hortalizas se inactivan mediante escaldado para evitar daños.
Transcripts
hola chicos en esta sesión vamos a
hablar sobre el uso de enzimas en la
industria de los alimentos
las ventajas que se puede tener de usar
enzimas en la producción de algunos
alimentos es que estos son altamente
específicas y pueden reemplazar a la
síntesis químicas por ejemplo en la
inter esterificación que es una
modificación de grasas se puede hacer
por una vía química sin embargo al
hacerlo por una vía enzimática la
reacción es mucho más específica los
controles que requieran son muy
sencillos ya que hay que controlar
básicamente ph temperatura presencia de
iones y la concentración del sustrato no
se requieren de equipos muy costosos se
utilizan a concentraciones muy bajas del
0.1 por ciento o menores y con un
tratamiento térmico o cambiando el ph
pueden ser fácilmente in activadas
como desventaja se tiene que algunas son
muy costosas dada su baja disponibilidad
son también consideradas aditivos
alimentarios y por lo tanto deben de
ajustarse y cumplir con la normatividad
de cada de cada país y los procesos que
se utilizan para purificar las son
costosos
las enzimas pueden obtenerse de fuentes
animales vegetales y microorganismos
estos últimos son los que más utilizan
para la obtención de enzimas de uso
industrial se utilizan tanto bacterias
hongos y levaduras entre los más
importantes tenemos al hongo que se las
perfiles níjar que se utiliza mucho para
la síntesis de ácido cítrico que es un
aditivo alimentario y en bacterias el
que es muy común utilizarlo es el bacilo
se utiliza
hay dos formas en las que se pueden
producir enzimas una que están dentro de
la célula y para poderlas obtener hay
que romper la célula para poderlas
liberar y posteriormente purificar las
que serían enzimas intracelulares y
también vamos a tener las enzimas extra
celulares que se encuentran afuera de la
célula
una vez que se obtienen las enzimas hay
que purificar las ya sea con adición de
algunos solventes cromatografía y
generalmente las mezclas comerciales no
son totalmente puras la enzima viene
acompañada de algunas proteínas algunas
sustancias que ayudan a estabilizarse
algunos conservadores que impiden el
desarrollo de microorganismos
esta es una forma por la cual se tienen
enzimas a través de microorganismos se
utilizan fermentadores que son una
especie de tina metálica que tiene
agitación se coloca ahí al
microorganismo y se adecúan las
condiciones para que sean las óptimas
para que se desarrolle como temperatura
ph concentración de oxígeno nutrientes
etcétera
vamos a hablar ahora de las enzimas que
se utilizan principalmente en productos
alimentarios tenemos las amenazas las
amenazas son enzimas que van a acortar
la cadena de almidón tenemos la alfa
amilasa te cortan los enlaces alfa 14 y
hay otras que pueden cortar los enlaces
alfa 16 o las beta am y las que cortan
por el extremo no reductor de la cadena
al estar estas enzimas en contacto con
las cadenas de almidón pues lo van
cortando en cadenas más cortas y puede
liberarse de glucosa a un día cálido que
la maltosa a otros es de oligosacáridos
a raíz de la hidrólisis del almidón
uno de los mayores usos de las semillas
es en la elaboración de cerveza el
cereal que el más común es la cebada se
remoja y se deja germinar durante la
germinación se liberan las amenazas que
son propias de la cebada y esto es lo
que van a hacer es que van a ir cortando
la cadena de almidón posteriormente se
secan y se almacenan si no se hace el
malteado de la cebada la levadura no va
a tener el sustrato para realizar la
fermentación ya que la levadura no puede
fermentar como tal el almidón necesita
carbohidratos de cadena corta o en
particular el monosacáridos para que la
fermentación sea más rápida
de igual forma la harina de trigo tiene
beta amilasa y alfa amilasa solo que
ésta está en menor proporción que la
beta de amilanar al actor estas enzimas
sobre el almidón se van a liberar
también monosacáridos de cadena más
corta los cuales pueden servir como
sustratos para levaduras también cómo se
liberan azúcares reductores pues éstos
pueden participar en la reacción de
bailarlo que nos va a dar el color y
sabor en la corteza y al romperse
también las cadenas de almidón pues su
tendencia a retrogradar se es menor
uno de los mayores usos industriales que
tiene la melaza en la elaboración de
jarabes de maíz y jarabes altos en
fructosa
para ello el almidón se coloca en agua y
se adicional encima para que ésta vaya
cortando la cadena de almidón se van a
liberar carbohidratos de cadena más
corta y zachary 2 como la maltosa
inmuniza el monosacáridos en este caso
pues la glucosa posteriormente se van a
purificar y se va a eliminar el exceso
de agua hasta aquí pues lo que tenemos
es un jarabe de maíz así se le conoce
posteriormente se utiliza una enzima que
se llama la glucosa y someras a esta
enzima lo que hace es que convierte la
glucosa en fructuosa y es así como
podemos obtener un jarabe alto en
fructosa
las vetas glück a nazas son otras
enzimas que se utilizan para la
obtención de goma guar y goma algarrobo
que son aditivos alimentarios y estas
enzimas cómo actúan rompen las cadenas
de celulosa
facilitan la salida de aceite de las
células y también nos ayuda a eliminar
la cascarilla del café
las pectinas dos son de enzimas que
idealizan las cadenas de pectina este
también es un componente de la pared
celular de los vegetales
pueden encontrarse de forma natural en
las frutas y son las que provocan su
ablandamiento durante la maduración
también se utilizan industrialmente para
clarificar jugos de fruta y vinos se
agregan a la bebida y hacen que la
materia que está suspendida y se torne
turbia la torna turba precipite para que
posteriormente pueda puede eliminarse
también durante el proceso de maduración
de frutas vamos a tener reacción de
varias enzimas entre éstos la pectina
saque como lo mencionamos anteriormente
nos ayuda a que la fruta sea más blanda
las cerezas que van a producir estrés
los cuales nos van a dar olores y
sabores de frutas maduras y las amenazas
que van a cortar las cadenas de almidón
liberando azúcares por lo cual aumenta
el sabor dulce en las frutas maduras
la inulina es una fibra prebiótica que
se encuentra en el agave y en la raíz de
achicoria la simulada se utilizan para
romper las cadenas del inulina y así
hacer preparados comerciales de inulina
y jarabes de agave
para la elaboración de leche
deslactosada se utilizan las tazas
posterior al tratamiento térmico de
pasteurización de las leches y se agrega
la enzima con la finalidad de que rompa
la molécula de lactosa en glucosa y
galactosa y con ello se pueden obtener
leche deslactosada sin embargo hoy en
día también se utiliza un proceso de
filtrado para eliminar la lactosa de la
leche
las protestas son enzimas que van a
romper las proteínas y tienen diferentes
usos por ejemplo para la elaboración de
cerveza liberan aminoácidos que pueden
servir como fuente de nitrógeno para las
levaduras en cereales se utilizan para
la elaboración de miso o tofu que es una
pasta de soya parecida a un queso en el
pan se utilizan para darle mayor
elasticidad al gluten el gluten es una
proteína y con ello se mejora la la
textura también se utiliza para la
elaboración de salsa de soya
para evitar que haya materia y
suspendida en la cerveza y ésta se torne
turbia aunque también es importante
controlar la actividad de las proteasas
para que la cerveza pueda formar espuma
y también se utiliza para romper las
fibras musculares y así lograr el
ablandamiento de la carne
las catequinas son de enzimas que se
encuentran en el músculo
y una vez que se sacrifica el animal y
se pierde la irrigación sanguínea
disminuye la concentración de oxígeno el
tejido se torna duro el músculo queda
contraído y la carne se vuelve dura al
liberarse las catequinas éstas empiezan
a liberalizar la proteína que forman las
fibras musculares y con ello se logra el
ablandamiento del tejido el 4 remy
narcococina es una de las enzimas que
más se utiliza en todo el mundo para la
elaboración de quesos pueden encontrarse
preparados en la cual la enzima se
encuentra en una solución o también hay
pastillas o un polvo de agua es muy
importante que durante la elaboración de
queso pues se controle el ph y la
temperatura
para favorecer la actividad de la enzima
además también es necesario en algunas
ocasiones añadir calcio ya que eso
también nos ayuda a tener mayor
rendimiento en el queso
las lipasas son enzimas que van a romper
el enlace esther que une al glicerol con
un ácido graso se utiliza mucho para la
modificación de aceites y grasas y son
deseadas en cierta medida en quesos para
liberar ácidos grasos y así generar
olores y sabores característicos de los
quesos maduros para verificar la
eficacia
durante la pasteurización de la leche se
utiliza la prueba del apóstata para esta
enzima se utiliza como referencia y
después del tratamiento térmico no hay
actividad de esta enzima entonces quiere
decir que el tratamiento fue adecuado
y encima queda activa entonces el
tratamiento térmico no adecuado esta
prueba se utiliza mucho la industria ya
que es más rápida que una cuenta
microbiana no toda actividad enzimática
es deseada en los alimentos cuando
cortamos algunas frutas o algunas
hortalizas dañamos las células vegetales
y provocamos la liberación de enzimas
como la catalana la polifenol oxidasa y
la peroxidasa estas enzimas lo que van a
hacer es que van a oxidar y nos van a
generar esas tonalidades cafés e
inclusive hasta colores que no son
agradables lo que se hace es que estos
vegetales se someten a un tratamiento
térmico corto llamado escaldado para
desnaturalizar las
y evitar el daño a la fruta y hortalizas
esto ha sido todo por hoy nos vemos en
la próxima
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