Las enzimas en la industria de la alimentación

Aplicaciones

Así como hay enzimas perjudiciales que deben ser inactivadas en el momento oportuno, hay otras que la tecnología de los alimentos utiliza para una mejor preparación del producto, como lo son las enzimas de filtración o de clarificación, o las enzimas proteolíticas utilizadas para ablandar las carnes.

Las principales fuentes de enzimas usadas en la industria de alimentos provienen de diversos orígenes:

• Origen animal: La renina, pepsina, tripsina, catalasa y lipasa pancreática. Se utilizan principalmente en la industria láctea y son indispensables para determinar las características fundamentales que distinguen a los diferentes tipos de quesos entre sí.
• Origen vegetal:
  • Alfa-amilasa: Obtenida del germen de trigo, fundamental en la mejora del valor panificador de las harinas.
  • Proteasas: Extraídas de la papaya, el higo y la piña, utilizadas en panadería para obtener masas blandas, suaves y extensibles ideales para galletas secas y barquillos.
• Origen microbiano: Enzimas de los hongos Aspergillus flavus, A. oryzae y A. niger, así como del Bacillus subtilis. Algunas de ellas se aplican durante el proceso de maduración de la carne para conseguir una textura blanda, jugosa, masticable y de sabor agradable.

Las enzimas y la conservación de alimentos

Las enzimas desempeñan un papel fundamental en la conservación de las características químicas y sensoriales de los alimentos durante su procesamiento y almacenamiento:

Huevo en polvo y glucosa oxidasa: A nivel industrial es común manejar el huevo en polvo para obtener un producto más estable. Para ello, se elimina la glucosa de la yema utilizando la enzima glucosa oxidasa. De no hacerlo, durante el secado se llevaría a cabo una reacción de pardeamiento entre la glucosa y las proteínas, oscureciendo el producto. Además, como la glucosa oxidasa consume oxígeno, se utiliza en empaques inteligentes para evitar la oxidación de grasas y mantener las propiedades de quesos y mayonesa (Bankar et al., 2009).

Bioconservación con bacterias lácticas: Bacterias como Pediococcus y Enterococcus, aisladas de cárnicos y quesos, producen enzimas llamadas peptidoglucán hidrolasas. Estas enzimas rompen la envoltura celular de bacterias patógenas como Salmonella enterica, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes, eliminándolas eficazmente (García-Cano et al., 2014).

Enzimas como indicadores de calidad

La presencia o ausencia de la actividad de ciertas enzimas permite evaluar de manera indirecta el control de calidad, determinando si el alimento ha sido sometido a tratamientos químicos, térmicos o a determinadas condiciones microbiológicas.

Uso de la actividad enzimática como indicador de calidad en la miel

Actividad de diastasa

La diastasa (constituida por alfa y beta amilasa) cataliza la hidrólisis del almidón dando lugar a glucosa, maltosa y dextrinas. Es un indicador clave de sobrecalentamiento y frescura en la miel.

El sabor y aroma característicos de la miel provienen de compuestos termolábiles del néctar y de las abejas. El sobrecalentamiento o almacenamiento inadecuado degradan la actividad diastasa e incrementan los niveles de hidroximetilfurfural (HMF). Según el Real Decreto 1049/2003, para ser considerada apta para el consumo, la miel debe tener un índice diastásico no inferior a 8 (escala Schade) y un contenido de HMF no superior a 40 mg/kg.

Determinación de la actividad diastasa

Basado en el método de Schade et al. (1958) modificado por Hardon (1961), mide la velocidad de hidrólisis de una solución de almidón al 2% (p/v) por la diastasa presente en la miel a 40 ºC.

• Normalización de la solución de almidón: Se mezcla almidón al 2% con agua a 40 ºC y se reacciona con solución de yodo 0,0007 N, ajustando el volumen hasta obtener una absorbancia de 0,76 (±0,02) a 660 nm.
• Preparación y medición de la muestra: Se disuelven 10 g de miel en agua, se añade tampón acetato (1,59 N) y NaCl 0,5 M en un matraz de 50 mL. Se incuba con la solución de almidón a 40 ºC y se mide la absorbancia cada 5 minutos a 660 nm en espectrofotómetro hasta alcanzar un valor de 0,235 o inferior.

Índice de diastasa = 300 / T

Donde T es el tiempo en minutos en que la muestra alcanza una absorbancia de 0,235.

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Fuentes y lecturas recomendadas

1. Restauración Colectiva - Las enzimas de los alimentos (23/12/2022)
2. Revista Digital Universitaria UNAM (23/12/2022)
3. RUA - Control de Calidad de los Alimentos (23/12/2022)
4. DDD UAB - Depósito Digital de Documentos (23/12/2022)
5. Repositorio Institucional UAEMex (04/01/2023)