تضع تقنيات الإنزيم البروتينات الأساسية للحياة في العمل لتقديم حلول غذائية عالمية مستدامة

ما هي الانزيمات؟

الإنزيمات بروتينات ضرورية للحفاظ على الحياة. الإنزيمات موجودة في جميع الكائنات الحية ، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة ، وهي محفزات ، مما يعني أنها تسرع أنواعًا مختلفة من التفاعلات. في الجسم ، على سبيل المثال ، تقوم الإنزيمات المشاركة في عملية الهضم باستقلاب الطعام ، مما يوفر الطاقة للعمليات البيولوجية الحيوية.

يوجد في جسم الإنسان وحده أكثر من 3,000 نوع من الإنزيمات الموجودة في كل مكان من اللعاب إلى المعدة والكبد. يعمل البعض على تكسير الكحول ، والبعض الآخر يعمل على الحفاظ على خلايا الجلد. كل نوع من الإنزيمات له شكل فريد يحدد نوع المادة أو الركيزة التي يمكن أن يتفاعل معها. لكي يحدث التفاعل ، يجب أن تتطابق جزيئات الركيزة بدقة مع شكل الموقع النشط للإنزيم - الطريقة التي يلائم بها المفتاح القفل. نظرًا لطبيعتها المتخصصة ، يمكن لمعظم الإنزيمات تحفيز نوع واحد فقط من التفاعل. الإنزيمات المتحللة هي تلك التي تفصل جزيئات الدهون أو البروتين أو الكربوهيدرات مثل السكر والنشا. تربط أنواع أخرى من الإنزيمات جزيئات الركيزة معًا. نظرًا لأن هذه التفاعلات تترك الإنزيمات دون تغيير ، فيمكن استخدامها مرارًا وتكرارًا ، بشرط الحفاظ على درجة الحرارة المثلى وظروف الأس الهيدروجيني. في غياب هذه الظروف المثلى ، تصبح الإنزيمات أقل تفاعلًا أو تشوهًا.

عفن كوجي (Aspergillus oryzae) ينمو على حبوب الأرز

منذ العصور القديمة ، سخر البشر قوة الإنزيمات مثل تلك الموجودة في الكائنات الحية الدقيقة مثل العفن للمساعدة في إنتاج الغذاء. الإنزيمات ضرورية للتخمير ، على سبيل المثال ، الذي يحفظ الأطعمة ويجعلها مغذية ولذيذة أكثر. من خلال التخمير ، يتم تحويل المكونات الخام مثل الحليب والحبوب والفاكهة إلى الجبن والزبادي ومجموعة متنوعة من المشروبات الكحولية. تعمل الإنزيمات على تسريع عملية التخمير عن طريق تسييل النشا وتكسيره ، أي تحطيمه إلى سكريات. في اليابان ، تم استخدام الإنزيمات الموجودة في قالب كوجي - الذي يتكون بشكل طبيعي على الأرز والحبوب الأخرى - لعدة قرون لصنع صلصة الصويا والميسو والساكي والأطعمة المخمرة الأخرى من الأرز والشعير وفول الصويا. مع الإنزيمات ، يمكن أن تمتد الموارد الغذائية المحدودة إلى أبعد من ذلك ، مما ينتج عنه مجموعة متنوعة من المنتجات النهائية.

بمرور الوقت ، مع تقدم تقنية التخمير ، أصبحت وظائف الإنزيمات أيضًا مفهومة بشكل أفضل. حتى وقت قريب ، كانت الإنزيمات المتحللة تتألف من غالبية الإنزيمات المستخدمة في صناعة الأغذية ، كما هو الحال في معالجة اللحوم ، حيث تستخدم الإنزيمات المهينة للبروتين منذ فترة طويلة لتليين شرائح اللحم والهامبرغر. لكن الأبحاث الحديثة فتحت مجموعة من التطبيقات التي تستفيد من قدرة بعض الإنزيمات على ربط الجزيئات معًا وتعزيز المرونة والثبات في بعض الأطعمة. ولهذا السبب وجهت مجموعة Ajinomoto اهتمامها إلى إنزيم ترانسجلوتاميناز.

تعرف على المزيد حول كيفية التخمير للحفاظ على الأطعمة وتحسينها

ما هو ترانسجلوتاميناز؟

إن إنزيم Transglutaminase هو إنزيم يربط البروتينات في الجسم بالبوليمرات ، مما يجعله لا غنى عنه لإنشاء حواجز وهياكل مستقرة مثل الجلد. على عكس الإنزيمات الأخرى المعروفة منذ قرون ، تم وصفها لأول مرة وتسميتها فقط في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي.

في عام 1980 ، بدأ أحد فرق البحث والتطوير في Ajinomoto العمل على شكل مبكر من اللحوم النباتية المصنوعة من بروتين الصويا. لطالما كان أحد التحديات التي واجهت تطوير اللحوم من بروتين الصويا هو صعوبة إعادة تكوين نسيج البروتين الحيواني. أثناء البحث عن مادة قادرة على إضفاء المرونة والصلابة المطلوبة لبروتين الصويا ، اكتشف باحثو مجموعة Ajinomoto Group إنزيمًا يسمى Transglutaminase. أدى ذلك إلى الكشف عن إمكانات هذا الإنزيم في تكوين روابط تساهمية بين السلاسل الجانبية المتبقية من الأحماض الأمينية الجلوتامين والليسين. يسمح هذا التفاعل للبروتينات بالتخثر إلى بروتينات أكبر ويجعل من الممكن تكوين بروتين الصويا الذي يتميز بألياف بروتينية قوية ومرنة مماثلة لتلك الموجودة في البروتين الحيواني.

 

نظرًا لأن ترانسجلوتاميناز يتفاعل مع مجموعة متنوعة من البروتينات ، فإنه مفيد في مجموعة واسعة من التطبيقات الغذائية. محلول كازينات الصوديوم ، على سبيل المثال - بروتين موجود في الحليب مقاوم للتبلور حتى عند تسخينه - يمكن أن يتحول إلى هلامي في درجة حرارة الغرفة عند معالجته بترانسجلوتاميناز. كان لهذا آثار مهمة على إنتاج الزبادي والجبن. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن ترانسجلوتاميناز نشط في درجات حرارة أعلى من 0 درجة مئوية وله نطاق واسع من درجة الحموضة المثلى من 5.0 إلى 8.0 ، يمكن استخدامه في التطبيقات الغذائية التي تتراوح من النقانق وفطائر اللحم إلى المعكرونة والتوفو والأطعمة الجاهزة.

ACTIVA®️ - أول تحضير ترانسجلوتاميناز في العالم لتطبيقات الغذاء

في عام 1987 ، نجحت مجموعة Ajinomoto وشريكها البحثي ، ولأول مرة على الإطلاق ، في إنتاج كميات كبيرة من ترانسجلوتاميناز من خلال عملية تخمير باستخدام كائن حي دقيق تقليدي. أدى ذلك إلى تسويق ACTIVA® في عام 1993 ، وهو الخط الأول في العالم من مستحضرات ترانسجلوتاميناز الميكروبية للتطبيقات الغذائية.

إن تسويق ACTIVA® كمستحضرات ترانسجلوتاميناز - خليط من الإنزيم مع مواد غذائية أخرى - بدلاً من أن يكون في شكل إنزيم نقي ، ساعد الشركات على تطبيق تقنية إنزيمات الطعام بسهولة في معالجة طعامهم. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن تفاعل الجلوتاميناز يختلف اعتمادًا على نوع ركيزة البروتين - التي تتفاعل بشكل أفضل مع الحليب واللحوم وبروتين الصويا أكثر من تفاعلها مع بياض البيض - فقد تم تحسين معدل التفاعل وأداء التكلفة لـ ACTIVA® عن طريق مزج عوامل فرعية مختارة ، أو مواد غذائية ، مُحسَّنة لكل نوع من أنواع تطبيقات الطعام. وبالمثل ، تم أيضًا تحسين مقاييس الأداء الأخرى مثل الملمس والقابلية للتشكيل والقدرة على منع تدهور الطعام بمرور الوقت من خلال تقنية تحضير الإنزيم. يمكن فرك ACTIVA® على سطح قطع اللحم وتشذيبه أو خلطه باللحم المفروم قبل السماح له بالثبات. بهذه الطريقة ، يمكن وضع كميات صغيرة من اللحوم في طبقات أو تشكيلها أو تشكيلها في منتجات مثل لفائف اللحم أو قطع اللحم أو فطائر اللحم وقطع الناجتس.

منذ ذلك الحين ، واصلت مجموعة Ajinomoto Group تطوير المزيد من التطبيقات ومستحضرات الإنزيم الجديدة التي تعزز وظائف ترانسجلوتاميناز استجابةً لاحتياجات صناعة الأغذية. تقوم حاليًا بتطوير مجموعة عالمية من المنتجات لتحسين الملمس ، ومنع التدهور بمرور الوقت ، وتعزيز القابلية للتشكيل في مجموعة واسعة من منتجات اللحوم والألبان والمأكولات البحرية ، بالإضافة إلى الخبز والمعكرونة ومنتجات البروتين النباتي.

 

تقديم الصحة والتغذية دون المساومة من خلال الحلول الشاملة والمستدامة

تقوم مجموعة Ajinomoto Group بتوسيع حلول إنزيمات الغذاء من خلال الجمع ليس فقط بين إنزيمات ترانسجلوتاميناز ولكن أيضًا إنزيمات أخرى مع مواد غذائية مختلفة. بينما تدمر الإنزيمات المتحللة العادية النسيج الطبيعي للحوم عن طريق تكسير البروتينات ، طورت المجموعة علاجات إنزيمية مسجلة الملكية تعمل على تطرية اللحوم دون التضحية بقوامها الطبيعي ، مما ينتج عنه منتجات عالية الجودة بخصائص فيزيائية مثل ملمس الفم الذي يطلبه منتجو الأغذية والمستهلكون. تعمل المنتجات الأخرى على تفتيت سلاسل النشا في الأرز لزيادة احتباس الماء دون فقد القوام ، مما يؤدي إلى تحسين غلة الإنتاج وإطالة العمر الافتراضي عن طريق منع ارتداد النشا أثناء التخزين.

تساهم تقنيات الإنزيم المتقدمة هذه في تحسين إنتاجية الغذاء ، وتقليل التكلفة ، واستخدام أكثر كفاءة للموارد الغذائية. على وجه الخصوص ، كانت مجموعة Ajinomoto Group رائدة في تركيبات الربط التي أحدثت ثورة في طريقة إنتاج اللحوم المشكلة لتطبيقات مثل الشوي والشواء. عادةً ما ينتج عن تقطيع قطع كبيرة من اللحم كميات كبيرة من الزركشة التي ينتهي بها الأمر إلى الهدر. لكن استخدام المعالجات الإنزيمية لربط قطع اللحم معًا في قالب قبل المعالجة ينتج عنه شرائح أكثر اتساقًا من اللحوم ، مما يقلل من فقد الطعام ويعزز كفاءة الإنتاج. تُستخدم الإنزيمات الغذائية الآن أيضًا في تطبيقات أقل شيوعًا ، مثل منتجات المأكولات البحرية مثل كرات السمك ، وتفتح مجموعة من الاحتمالات الأخرى.

لكن قوة الإنزيمات لا تنتهي عند هذا الحد. جنبًا إلى جنب مع التغيرات المجتمعية مثل شيخوخة السكان ، تتطور حلول إنزيمات الغذاء من Ajinomoto وتجد تطبيقات غذائية جديدة مثل شرائح السمك الخالية من العظم سهلة الأكل ، والتي يزداد الطلب عليها في المستشفيات. تُستخدم مستحضرات الإنزيم أيضًا لتطوير المزيد من الأطعمة التي تهتم بالصحة ، حيث يمكنها تعويض فقدان القوام الذي يحدث عادةً عند تقليل الملح أو الفوسفات في اللحوم والأسماك.

جنبًا إلى جنب مع تطبيقات المذاق والنكهة التي تستخدم ملكية مجموعة Ajinomoto أومامي و kokumi التطبيقات ، فإن تقنيات الإنزيمات الخاصة بالمجموعة تلعب دورًا مهمًا في تقديم حلول غذائية شاملة تعزز الصحة والتغذية العالميين دون المساس بالمذاق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامها بشكل متزايد كمواد ملصقات نظيفة في منتجات البروتين النباتي وجذب الانتباه لقدرتها على المساهمة في الاستدامة.


المحتوى الذي قد يعجبك

طهي الأطعمة اللذيذة والصحية مع kokumi

هل سبق لك أن بكيت أثناء تقطيع البصل ، أو فرم فص ثوم فقط لتظل الرائحة على أصابعك لساعات؟ ...

ما هي الأحماض الأمينية المصنوعة

إنها ليست متوقفة ، إنها مخمرة - يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تحافظ على الأطعمة

تنتج جميع الثدييات الإناث الحليب لرعاية صغارها. البشر فريدون في أن البعض منا يواصل استهلاك الحليب كبالغين. يشرب الحليب، ...

مزدهرة بالبروتين النباتي: حلول لمستقبل مستدام

نريد جميعًا أن نفعل ما هو أفضل لصحتنا وكوكبنا. نحن نمارس الرياضة أكثر ، ونتناول وجبات غذائية متوازنة ، ونحد من تأثيرنا على البيئة. مع ...