Enzimas na industria alimentar

Trabalho de pesquisa sobre o papel das enzimas na indústria alimentar

Os primeiros registos escritos referentes a enzimas datam de 800 a.c., na produção de queijo. Porém em 1833 as enzimas ficaram mundialmente conhecidas quando o periódico Annales de Chimie et de Physique publicou que os químicos franceses Jean Persoz e Anselme Payen conseguiram isolar uma substância de um extrato de malte, que tinha o poder de catalisar a transformação do amido em glicose, batisada de “diastase”. Em 1878 utilizou-se pela primeira vez o termo “enzima”. Desde então tem-se utilizado cada vez mais as enzimas que desempenham a função de catalisar reações em organismos aumentando a velocidade de uma reação cerca de 1014 vezes.

As enzimas são catalisadores biológicos muito eficientes que provocam um aumento considerável na velocidade de reações. Fazem parte da classe das proteínas, e são encontradas em células de animais, plantas e em microrganismos. As enzimas são catalisadores importantíssimos para o ser humano, e sem a sua existência a vida não seria possível. Quimicamente podemos definir as enzimas como macromoléculas de alta massa molar formadas por subunidades conhecidas por aminoácidos.

Nos últimos anos, sua utilização na indústria tem aumentado rapidamente apesar de  ainda haver um grande campo para expansão e para a utilização de novas enzimas que vão sendo experimentadas industrialmente. As enzimas são proteínas fundamentais na biotecnologia e bioindústria, pois catalisam e asseguram reações metabólicas na indústria microbiológica e tornam a biossíntese de metabólitos de interesse aptos na engenharia genética.

Estudos realizados demonstram que as enzimas podem ser usadas como catalisadores na síntese de diversos ésteres, em processos que apresentam condições mais brandas de temperatura, pressão e pH em comparação com os métodos convencionais. Além da catálise de ésteres, as enzimas são usadas em várias reações químicas e são capazes de acelerar significativamente reações sem alterarem o seu equilíbrio e sem serem consumidas pela reação.

A título de curiosidade, quando a produção de um éster ocorre mediante um catalisador inorgânico, ele é considerado artificial apesar de ser quimicamente igual ao natural, porém se o composto for sintetizado com ação de uma enzima como catalisador, o mesmo é considerado natural, sendo assim, o composto torna-se mais atrativo comercialmente. Pelo facto de agregar valores aos compostos, a biocatálise atualmente é um dos campos mais promissores dentro das novas tecnologias de síntese.

De todas as enzimas usadas como catalisadores, as lípases são as mais usadas e estima-se que 20% das biotransformações atuais são realizadas com as lípases. Nos processos catalisados pelas lípases em meio orgânico, a síntese de ésteres apresenta-se bastante promissora, devido à sua importância e a grande quantidade de ésteres na vida cotidiana, em produtos naturais como os triglicerídeos, fosfolipídeos, esteróides, aromatizantes e fragrâncias, que apesar das propriedades químicas diferentes possuem em comum uma ligação éster.

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As enzimas apresentam uma estrutura tridimensional, e a sua atividade depende das características do meio

em que se encontra

Características gerais das enzimas:

• São produtos naturais biológicos
• Possuem alto grau de especificidade
• Possuem atividade variável dependendo de condições como a temperatura, o pH e a concentração de substrato e cada enzima possui as suas condições ótimas de atuação em que fora das quais pode sofrer inativação e/ou desnaturação
• São seguras, pois não apresentam iscos para a saúde
• São altamente eficientes

As enzimas atuam com máxima velocidade em valores de pH, temperatura e concentração de substrato específicos. A especificidade da enzima é determinada pela sua distribuição espacial (figura acima). Existe um encaixe perfeito entre a enzima e o substrato no centro ativo. A enzima é uma cadeia polipeptídica e, como qualquer proteína, sofre desnaturação ou inativação irreversível em determinadas condições.

Por se tratar de compostos naturalmente presentes nos seres vivos, as enzimas não são consideradas um risco à saúde. Como elas atuam em condições diversas elas são uma ótima opção para aplicação em alimentos em que se deseja modificar a matéria-prima seletivamente, sem destruir nutrientes essenciais.

Na indústria alimentar elas são classificadas como coadjuvantes de tecnologia, ou seja, compostos aplicados intencionalmente durante o processamento do produto com determinada finalidade, mas que não estão presentes ou estão em quantidades muito baixas (traços) no produto final. Por este motivo elas não se encontram presentes (declaradas) nos rótulos e tornam-se uma opção natural, permitindo a produção de rótulos limpos designados “clean label”.

Hoje em dia, são muitas as utilizações de enzimas para a produção de alimentos dos quais podemos destacar:

• Enzimas para panificação, bolos e biscoitos

Um dos segmentos com maior consumo de enzimas é a de produtos de trigo, composto por pão francês, pão industrial, bolos, panetones, biscoitos, crackers e massas alimentícias. No pão francês elas facilitam o manuseio das massas, proporcionam maior volume dos pães, melhor aspeto(mais fresco) e a formação de côdea com melhor coloração e mais crocante. Podem ser usadas para a produção de produtos com teores reduzidos de açúcar, gorduras, glúten e na substituição parcial ou total de emulsificantes químicos,  permitindo a produção de alimentos mais saudáveis e/ou destinados a dietas especiais.