Les technologies enzymatiques mettent les protéines essentielles de la vie au travail pour fournir des solutions alimentaires mondiales durables

Que sont les enzymes?

Les enzymes sont des protéines essentielles au maintien de la vie. Présentes dans tous les êtres vivants, y compris les micro-organismes, les enzymes sont des catalyseurs, c'est-à-dire qu'elles accélèrent divers types de réactions. Dans le corps, par exemple, les enzymes impliquées dans la digestion métabolisent les aliments, fournissant de l'énergie pour les processus biologiques vitaux.

Rien que dans le corps humain, il existe plus de 3,000 XNUMX types d'enzymes que l'on trouve partout, de la salive à l'estomac et au foie. Certains travaillent pour décomposer l'alcool, d'autres pour maintenir les cellules de la peau. Chaque type d'enzyme a une forme unique qui détermine le type de substance ou de substrat avec lequel elle peut réagir. Pour qu'une réaction ait lieu, les molécules du substrat doivent correspondre précisément à la forme du site actif de l'enzyme, comme une clé s'adapte à une serrure. En raison de leur nature spécialisée, la plupart des enzymes ne peuvent catalyser qu'un seul type de réaction. Les enzymes de dégradation sont celles qui séparent les molécules de graisse, de protéines ou de glucides comme le sucre et l'amidon. D'autres types d'enzymes lient ensemble les molécules de substrat. Étant donné que les enzymes ne sont pas modifiées par ces réactions, elles peuvent être utilisées encore et encore, à condition que des conditions optimales de température et de pH soient maintenues. En l'absence de ces conditions optimales, les enzymes deviennent moins réactives ou dénaturées.

Moisissure Koji (Aspergillus oryzae) poussant sur des grains de riz

Depuis les temps anciens, les humains ont exploité le pouvoir des enzymes comme celles trouvées dans les micro-organismes tels que les moisissures pour aider à la production alimentaire. Les enzymes sont essentielles pour la fermentation, par exemple, qui préserve les aliments et les rend plus nutritifs et délicieux. Grâce à la fermentation, les ingrédients bruts comme le lait, les céréales et les fruits sont convertis en fromage, yaourt et une variété de boissons alcoolisées. Les enzymes accélèrent la fermentation en liquéfiant et en saccharifiant l'amidon, c'est-à-dire en le décomposant en sucres. Au Japon, les enzymes présentes dans la moisissure koji - qui se forme naturellement sur le riz et d'autres céréales - sont utilisées depuis des siècles pour fabriquer de la sauce soja, du miso, du saké et d'autres aliments fermentés à partir de riz, d'orge et de soja. Avec les enzymes, les ressources alimentaires limitées peuvent être étirées plus loin, donnant une gamme variée de produits finaux.

Au fil du temps, à mesure que la technologie de la fermentation a progressé, les fonctions des enzymes ont également été mieux comprises. Jusqu'à récemment, les enzymes de dégradation constituaient la majorité des enzymes utilisées par l'industrie alimentaire, comme dans la transformation de la viande, où les enzymes de dégradation des protéines sont utilisées depuis longtemps pour attendrir les steaks et les hamburgers. Mais de nouvelles recherches ont ouvert une gamme d'applications qui tirent parti de la capacité de certaines enzymes à lier des molécules entre elles et à favoriser l'élasticité et la fermeté de certains aliments. C'est pour cette raison que le groupe Ajinomoto s'est tourné vers la transglutaminase.

En savoir plus sur la façon dont la fermentation préserve et améliore les aliments

Qu'est-ce que la transglutaminase ?

La transglutaminase est une enzyme qui lie les protéines du corps en polymères, ce qui la rend indispensable pour créer des barrières et des structures stables telles que la peau. Contrairement à d'autres enzymes connues depuis des siècles, elle n'a été décrite et nommée pour la première fois qu'à la fin des années 1950.

En 1980, l'une des équipes de R&D d'Ajinomoto a commencé à travailler sur une première forme de viande végétale à base de protéines de soja. L'un des défis du développement de la viande à partir de protéines de soja a toujours été la difficulté de recréer la texture des protéines animales. En recherchant une substance capable de conférer l'élasticité et la fermeté requises à la protéine de soja, les chercheurs du groupe Ajinomoto ont découvert une enzyme appelée transglutaminase. Cela a conduit à révéler la potentialité de cette enzyme à former des liaisons covalentes entre les chaînes latérales de résidus des acides aminés glutamine et lysine. Cette réaction permet aux protéines de coaguler en protéines plus grosses et permet de créer une protéine de soja caractérisée par des fibres protéiques solides et élastiques similaires à celles des protéines animales.

 

Parce que la transglutaminase réagit avec une grande variété de protéines, elle est utile dans une large gamme d'applications alimentaires. La solution de caséinate de sodium, par exemple, une protéine présente dans le lait qui résiste à la gélification même lorsqu'elle est chauffée, peut être gélifiée à température ambiante lorsqu'elle est traitée avec de la transglutaminase. Cela a eu des implications importantes pour la production de yogourt et de fromage. De plus, étant donné que la transglutaminase est active à des températures supérieures à 0 ° C et possède une large plage de pH optimale de 5.0 à 8.0, elle peut être utilisée dans des applications alimentaires allant des saucisses et galettes de viande aux nouilles, tofu et aliments préparés.

ACTIVA®️—la première préparation de transglutaminase au monde pour les applications alimentaires

En 1987, le groupe Ajinomoto et son partenaire de recherche ont réussi, pour la première fois, à produire en masse de la transglutaminase grâce à un procédé de fermentation utilisant un micro-organisme conventionnel. Cela a conduit à la commercialisation en 1993 d'ACTIVA®, la première ligne mondiale de préparations de transglutaminases microbiennes pour des applications alimentaires.

La commercialisation d'ACTIVA® sous forme de préparations de transglutaminase - des mélanges de l'enzyme avec d'autres matières alimentaires - plutôt que sous forme d'enzyme pure, a aidé les entreprises à appliquer facilement la technologie des enzymes alimentaires dans leur transformation alimentaire. De plus, comme la réactivité de la transglutaminase varie en fonction du type de substrat protéique - réagissant mieux avec le lait, la viande et les protéines de soja qu'avec le blanc d'œuf - la vitesse de réaction et la performance économique d'ACTIVA® ont été encore améliorées en mélangeant des sous-agents sélectionnés, ou des matériaux alimentaires, optimisés pour chaque type d'application alimentaire. De même, d'autres paramètres de performance tels que la texture, la moulabilité et la capacité à inhiber la détérioration des aliments au fil du temps ont également été améliorés par cette technologie de préparation enzymatique. ACTIVA® peut être frotté sur la surface des coupes de viande et des parures ou mélangé avec de la viande hachée avant de le laisser durcir. De cette façon, de petites quantités de viande peuvent être superposées, façonnées ou moulées en produits tels que des rouleaux de viande, des morceaux de viande ou des galettes de viande et des pépites.

Le groupe Ajinomoto a depuis continué à développer d'autres applications et de nouvelles préparations enzymatiques qui améliorent les fonctions de la transglutaminase en réponse aux besoins de l'industrie alimentaire. Elle développe actuellement une gamme mondiale de produits pour améliorer la texture, inhiber la dégradation au fil du temps et améliorer la formabilité d'une large gamme de produits à base de viande, de produits laitiers et de fruits de mer, en plus du pain, des nouilles et des produits à base de protéines végétales.

 

Assurer la santé et la nutrition sans compromis grâce à des solutions globales et durables

Le groupe Ajinomoto a élargi ses solutions d'enzymes alimentaires en combinant non seulement la transglutaminase mais également d'autres enzymes avec divers matériaux alimentaires. Alors que les enzymes de dégradation ordinaires détruisent généralement la texture naturelle de la viande en décomposant les protéines, le Groupe a développé des traitements enzymatiques exclusifs qui attendrissent la viande sans sacrifier sa texture naturelle, donnant des produits de haute qualité avec des propriétés physiques telles que la sensation en bouche que les producteurs et les consommateurs alimentaires exigent. D'autres produits agissent pour briser les chaînes d'amidon dans le riz afin d'augmenter la rétention d'eau sans perte de texture, améliorant à la fois les rendements de production et prolongeant la durée de conservation en empêchant la rétrogradation de l'amidon pendant le stockage.

Ces technologies enzymatiques avancées contribuent à une meilleure productivité alimentaire, à une réduction des coûts et à une utilisation plus efficace des ressources alimentaires. En particulier, le groupe Ajinomoto a été un pionnier dans les formulations de liaison qui révolutionnent la façon dont la viande façonnée est produite pour des applications telles que les grillades et les barbecues. En règle générale, le tranchage de gros morceaux de viande génère des quantités importantes de parures qui finissent par être gaspillées. Mais l'utilisation de traitements enzymatiques pour lier les morceaux de viande ensemble dans un moule avant la transformation donne des tranches de viande plus uniformes, ce qui réduit les pertes de nourriture et augmente l'efficacité de la production. Les enzymes alimentaires sont désormais également utilisées dans des applications moins courantes, telles que les produits de la mer comme les boulettes de poisson, et ouvrent une gamme de possibilités supplémentaires.

Mais le pouvoir des enzymes ne s'arrête pas là. Parallèlement aux changements sociétaux tels qu'une population vieillissante, les solutions d'enzymes alimentaires d'Ajinomoto évoluent et trouvent de nouvelles applications alimentaires comme les filets de poisson désossés faciles à manger, qui sont très demandés dans les hôpitaux. Les préparations enzymatiques sont également utilisées pour développer des aliments plus sains, car elles peuvent compenser la perte de texture qui se produit généralement lorsque le sel ou les phosphates sont réduits dans la viande et le poisson.

En conjonction avec les applications de goût et de saveur qui utilisent la propriété exclusive du groupe Ajinomoto umami et  Kokumi applications, les technologies enzymatiques du Groupe ont un rôle important à jouer pour proposer des solutions alimentaires complètes qui favorisent la santé et la nutrition globales sans compromis sur le goût. En outre, ils sont de plus en plus utilisés comme matériaux d'étiquetage propre dans produits protéiques à base de plantes et attirer l'attention sur leur capacité à contribuer à la durabilité.


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