طرح توجیهی آنزیم های صنعتی پکتیناز ، لیپاز ، سلولاز ، آمیلاز و کیموزین میکروبی

مقدمه :

اهمیت آنزیم ها در صنایع غذایی با در نظر گرفتن دامنه وسیع کاربرد تجاری آنها مشخص می شود .

آنزیم ها قادرند به طور اختصاصی در تغییر همه ماکرومولکولهای بیولوژیکی اصلی ، پروتئین ها ،

هیدراتهای کربن ، چربی ها و اسید های نوکلئیک و نیز مولکولهای کوچکتر نظیر اسید های آمینه قندها و

ویتامین ها دخالت نمایند . این دلیل اهمیت اصلی آنزیم ها در صنایع غذایی است . مواد خام در ابتدای هر

خط فرآیند غذایی حاوی دامنه گسترده ای از ؟آنزیم هایی با منشا درونی است . برخی از این آنزیم ها در

طی فرآیند و پس از آن فعال باقی می مانند ، که می توانند نقش مفید یا مضر در فرآوری داشته باشند .

مثال روشنی از این امر فعالیت آنزیم های پکتیناز است که اغلب طی تهیه آبمیوه ها منجر به شفاف

سازی محصول نهایی می شوند . هرچند فعالیت پکتیناز اضافی باقی مانده در کمپوت میوه می تواند سبب

نرمی بیش از حد و افت کیفی محصول گردد .

بسیاری از تولید کنندگان محصولات غذایی برای بهبود کیفیت محصول نهایی از آنزیم هایی با منشا

خارجی نیز استفاده می کنند .

*آنزیم چیست؟

آنزیم ها عمل کاتالیزوری انجام می دهند یعنی سرعت واکنش ها را زیاد می کنند بدون این که تغییری

در خودشان به وجود آید. اگر آنزیم ها نباشند برای انجام بعضی از واکنش ها ممکن است نیاز به زمان

بسیار طولانی داشته باشیم تا آن واکنش ها انجام شوند . آنزیم ها موجب تغییر سوبسترا ( ( substrate

به محصول می شوند. هر آنزیم ممکن است ویژگی برای یک سوبسترا داشته باشد یا روی سوبستراهای

بخصوصی عمل کند که در نتیجه محصول یا محصولات مختلف به وجود می آیند . همه آنزیم ها ساختار

پروتئینی دارند ولی برای انجام عمل کاتالیزوری ممکن است نیاز به عامل غیر پروتئینی موسوم به

کوفاکتور داشته باشند. کوفاکتور ممکن است فقط یک کاتیون یا مولکول آلی ( که به آن کوآنزیم گویند )

باشد .بعضی از آنزیم ها برای انجام عمل کاتالیزوری خود نیاز به کوفاکتور ندارند. اگر آنزیمی با وجود

کوفاکتور فعال شود به آن هولوآنزیم ( ( holoenzyme گویند و در صورتی که کوفاکتور را از آنزیم خارج

کنیم یک پروتئین غیر فعال باقی می ماند که به آن آپوآنزیم ( ( apoenzyme گویند. اگر کوفاکتور به

آنزیم چنان محکم متصل باشد که هنگام جدا کردن آن از آنزیم باعث صدمه دیدن آنزیم گردد در این

صورت این کوفاکتور را گروه پروستتیک ( prosthetic group )نامند.

*تاریخچه آنزیم :

تا قرن نوزدهم مشخص شده بود که فرایندهایی نظیر ترش شدن شیر و تخمیر قند به الکل فقط از طریق

عمل یک موجود زنده رخ می دهند. در سال 1833 عامل فعال کننده قند به طور نسبی خالص شد و آن را

دیاستاز نامیدند که اکنون به آن آمیلاز می گویند. چند سال بعد از شیره معده فردی که رژیم غذایی او

پروتئین بود ، ماده ای جدا کردند و آن را پپسین نامیدند. این ترکیبات را تحت نام کلی مخمر می نامیدند.

لیبیگ ( ( Liebig در آن موقع اظهار داشت که این مخمرها می توانند مواد غیر زنده ای باشند که از سلول

های زنده به دست می آیند در حالیکه پاستور و دیگران هنوز بر این باور بودند که مخمرها بایستی حاوی

مواد زنده باشند .

با وجود این اختلاف نظرها ، کوهن ( ( Kuhne در سال 1878 از کلمه یونانی enzume معنی در مخمر )

استفاده کرد و نام آنزیم ( ( enzyme را پیشنهاد نمود. عاملی در مخمر کشف شد وآن را کاتالیز ( catalysis

(نامیدند. بوخنرز ( ( Buchners در سال 1897 نشان داد که وقتی عصاره یک سلول مخمر ( بدون حضور

سلول زنده) به قند اضافه شود ، تخمیر قند صورت می گیرد.

در سال 1926 سامنر ( ( Sumner آنزیم اوره آز را از عصاره لوبیا خالص کرد و آن را کریستاله نمود. از آن

به بعد تعداد زیادی از آنزیم ها را توانستند به شکل بلور درآورند .امروزه آنزیم ها در آزمایشگاه های

بسیاری مورد بررسی قرار می گیرند و در بیمارستان ها جهت کمک به درمان بیماری ها مورد توجه قرار

گرفته اند. آنزیم ها به طور گسترده در صنعت استفاده می شوند

معرفی محصول

*آنزیم ها در صنایع غدایی :

در حال حاضر جمعیت جهان بالغ بر پنج میلیارد نفر می باشدکه در نتیجه از روشهای مختلفی باید مواد

غذایی مورد نیاز آنها را تامین کرد .با پیشرفت میکروب شناسی کاربردی استفاده ازمیکروارگانیسم ها و

آنزیم های حاصل از آنها و سایر متابولیت های میکروبی، به عنوان روشهایی در تولید مواد غذایی و بهبود

کیفیت و کمیت آنها، در تولید مواد غذایی راه یافته اند.بنابراین با کنترل و فرآیند کردن روش های نسبی

و به کار گرفتن میکروارگانیسم های شناخته شده و مناسب، می توان کیفیت و کمیت انواع مواد غذایی را

بطور قابل ملاحظه ای افزایش داد .از آن جمله می توان به استفاده از آنزیم های میکروبی به مانند پکتیناز

، سلولاز ، آمیلاز و پروتئاز برای شفاف کردن آب میوه و حذف پکتین و الیاف سلولز در آن استفاده کرد.

* طبقه بندی آنزیم ها بر اساس کمیته آنزیمولوژی

کمیته آنزیمولوژی ، آنزیم ها را به شش طبقه تقسیم کرد و برای هر طبقه یک شماره گذاشت :

-1 اکسیدوردوکتازها ( oxidoreductase ) – این آنزیم ها در واکنش های اکسیداسیون و احیا دخالت دارند .

٢-  ترانسفرازها ( transferase ) – انتقال یک اتم یا یک گروه را بین دو مولکول انجام می دهند .

-3 هیدرولاز ها ( hydrolase ) – این آنزیم ها در واکنش های هیدرولیز دخالت دارند .

-4 لیازها ( lyase ) – خارج کردن یک گروه از سوبسترا ( به شرطی که به طریق هیدرولیز نباشد

-5 ایزومرآزها ( isomerase ) – در واکنش های ایزومریزاسیون دخالت دارند .

-6 لیگازها ( ligase ) – اتصال دو مولکول با استفاده از شکستن پیوند فسفات یا پیروفسفات در

نوکلئوزید تری فسفات را انجام می دهند.

*آنزیم ها در خوراک دام و طیور :

مکمل های آنزیمی مورد استفاده در صنعت دام و طیور متنوع بوده و با نام های تجاری مختلف در بازار مورد

استفاده قرار می گیرد .عمده

این

آنزیم

آنزیمها می توانند بصورت اختصاصی در مورد غلات عمل کنند و البته در دامنه دما،رطوبت و pH مناسبی

فعالیت می کنند .

طیور نه تنها،توانایی هضم فیبرو پلی ساکاریدهای غیر نشاسته ای را ندارند بلکه فاقد آنزیمهای ضروری برای

شکستن این مولکولهای بزرگ پیچیده نیز هستند نشخوار کنندگان واجد میکروارگانیزمهایی هستند که

آنزیمهای سلولاز سنتز می کنند و نشخوار کنندگان را قادر می سازند تا فیبر را با درجات مختلفی هضم سازند

میزان پلی ساکاریدهای غیر نشاسته (NSP) معمولا وابسته به پوشش یا لایه خارجی در دانه داشته و نسبت

عکس با سطح انرژی آن دارند . جیره های متشکل از ذرت – سویا دارای NSP اندکی می باشند و نظر بر آن

است که دارای قابلیت هضم بالایی هستند لذا در خصوص آنها استفاده از آنزیم ضرورتی ندارد . به دلایل

اقتصادی،سهم استفاده از دانه های ریز در جیره طیور رو به افزایش است و استفاده از آنها جاذبه ای را در

خصوص نحوه کارکرد آنزیمها پدید آورده است

*اثرات مفید آنزیم برخوراک طیور

-1 حذف فاکتورهای ضد تغذیه ای

-2 افزایش قابلیت هضم اقلام غذایی موجود

-3 افزایش قابلیت هضم NSP که بیشتر غیر قابل هضم برای طیور بودند

-4 تکمیل کمبود آنزیمهای طبیعی بدن پرنده

1-1 نام و کد محصول

نام محصول : آنزیم های صنعتی پکتیناز ، لیپاز ، سلولاز ، آمیلاز و کیموزین میکروبی

کدهای آیسیک اعلام شده به شرح ذیل می باشد :

• آنزیم های مورد مصرف در صنایع غذایی    : 24113010

• آنزیم های مورد مصرف در خوراک دام و طیور :  24113030