مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی > یادداشت های علمی

   چهار شنبه 5 آبان 1400

وضعیت آب و هوای بندر انزلی

  صفحه اصلی     

  معرفی مرکز     

  امکانات مرکز     

  دستاوردهای مرکز     

  پروژه ها     

  نکته های سلامتی     

  یادداشتهای علمی     

  سخنرانی های علمی     

  معرفی مدیران     

  CV محققین     

 

 
یادداشت های علمی
کاربرد پرتئازها در صنایع غذایی و صنعت فرآوری آبزیان
چهار شنبه 2 اردیبهشت 1394
معصومه رهنما

پروتئازها در میان آنزیم های مختلف، پروتئازها مهمترین گروه آنزیم های صنعتی هستند که حدود 60% از بازار جهانی فروش آنزیم را به خود اختصاص می دهند. پروتئاز یک نام کلی برای آنزیم های مختلفی است که پروتئین ها و پپتیدها را تجزیه و یا اصلاح می کنند. پروتئازها بصورت طبیعی در بافت های بسیاری از گیاهان و جانوران وجود دارد و بوسیله بسیاری از میکرواورگانیسم¬ها تولید می شوند. بعنوان مثال حیوانات آنزیم های هضم کننده ای از قبیل تریپسین و پپسین برای خرد کردن پروتئین ها تولید می کنند. بعضی گیاهان مانند آناناس، حاوی میزان زیادی پروتئاز هستند. آنزیم اصلی این میوه پاپائین نامیده می شود. ویژگیهای پروتئازها معمولا آنزیم های پروتئاز تولید شده صنعتی، حاوی مخلوطی از انواع مختلف پروتئازها هستند و به میزان گسترده ای در صنایع غذایی کاربرد دارند. پروتئازها ابزار قدرتمندی برای اصلاح و بهبود پروتئین های غذایی هستند. این آنزیم ها در بهبود خواص هضم پروتئین ها، بهبود حلالیت، اصلاح خصوصیات عملکردی (امولسیفایری، قابلیت اتصال به چربی ها، قابلیت اتصال به آب، قابلیت ایجاد کف، بهبود خواص ژل های پروتئینی) و بهبود طعم و پذیرش کلی، نقش موثری دارند. کاربرد پروتئازها در صنایع مختلف صنایع غلات: برای بهبود قابلیت گسترش پذیری خمیر، بهبود قابلیت قالب پذیری (بخصوص در کراکرها و بیسکوئیت ها)، کاهش زمان پخت و افزایش بازده نهایی در تولید ویفر، به عقب انداختن فرایند بیاتی، بهبود بافت مغز و افزایش حجم نان (در هنگام استفاده از آرد با درصد پروتئین بالا) استفاده می شود. در استخراج نشاسته از برنج و تولید تورتیلا (فراورده های غذایی حاصل از ذرت سائیده) کاربرد دارد. استخراج عصاره های گیاهی یا حیوانی: از پروتئین های حاوی آن ها، مخصوصاً در طعم دهی به انواع سس ها (بخصوص سس سویا) استفاده می شود. لبنیات: برای بهبود و کنترل شکل گیری عطر در پنیر و محصولات لبنی دیگر استفاده می شود. فرآورده های دریایی: بعنوان بهبود دهنده بافت محصولات مشتق شده از ماهی و در فرآوری ماهی ها (مثلا در تولید فیله ماهی) کاربرد دارد. صنایع گوشتی- پروتئینی: برای ترد کردن گوشت در صنایع گوشتی و در جداسازی گوشت های بر جا مانده بر استخوان بعد از جدا سازی مکانیکی آن، که نتیجه ضایعات کمتر گوشت خواهد بود. گوشت های بدست آمده از عملکرد پروتئاز در سوپ ها و کنسروهای مواد گوشتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. پروتئازها همچنین در تولید غذاهای مخصوص افراد دارای حساسیت به برخی پروتئین ها استفاده می شود. این آنزیم ها، پروتئین مورد نظر را که موجب ایجاد آلرژی در افراد حساس می شود، تجزیه می کند. برای مثال پروتئازها برای تولید غذای کودک از شیر گاو استفاده می شود. پروتئازها پروتئین های شیر را به پپتیدهای کوچک و آمینواسیدها می شکنند و ریسک ابتلای کودکان به حساسیت های وابسته به مصرف شیر را کاهش می دهد. بجز مواد غذایی این آنزیم ها در پزشکی، داروسازی، فرمولاسیون مواد شوینده، تیمار و تجزیه فاضلاب، تخمیر سوخت (سوخت اتانول)، به عنوان افزودنی به غذای حیوانات برای سهولت هضم، کاربرد دارد. مزایای استفاده از پروتئین های هیدرولیز شده:  ارزان بودن محصول  زیستی بودن محصول  بالا بودن میزان اسیدهای آمینه آزاد ایجاد کننده طعم و بو و عملکرد به عنوان جاذب  کاهش آلودگی زیست محیطی ضایعات  تولید پپتید های زیست فعال  خواص کف زایی بالای محصول  تولید محیط کشت ارزان و کارآمد پروتئازها در صنعت فرآوری آبزیان براساس آمار رسمی سازمان خواروبار جهانی ، میز ان تولید سالانه آبزیان بالغ بر 132 میلیون تن میباشد این میزان نسبتاً بالای صید جهانی و به دنبال آن صنایع عمل آوری، منجر به تولید حجم بالایی از ضایعات غیر قابل استفاده گردیده که میزان آن در سال به 20 میلیون تن میرسد و بدون هیچ توجه زیست محیطی، دور ریخته میشوند عمده ترین مواد جانبی صنایع عمل آوری آبزیان شامل امعاء و احشاء، پوست، فلس، ستون مهره و استخوانهای تنه میباشد. این ضایعات صنایع شیلاتی غنی از پروتئین و چربی بوده که باعث تسریع فساد در آنها می گردد. اگر این ترکیبات بیولوژیک به نحو احسن مورد استفاده قرار بگیرند، از یک سو باعث کاهش آلودگی زیست محیطی ناشی از دور ریختن آنها شده و از طرف دیگر به لحاظ داشتن پروتئین های با ارزش، قابل بازیافت می باشند شاید بتوان گفت که بهترین راه برای تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا از این مواد خام کم ارزش، کاربرد آنزیمهای پروتئاز به منظور تولید پروتئین هیدرولیز شده می باشد تاریخچه هیدرولیز پروتئین های غذایی تاریخچه طولانی دارد که اساساً در مورد پروتئین های گیاهی و شیر بوده است. اولین پروتئین هیدرولیز شده تجاری در سالهای دهه 1940 به بازارآمد (Kristinsson & Rasco, 2000 ). ولی بیشترین پژوهش ها برای تولید پروتئین هیدرولیز شده ماهی در دهه 1960 انجام گرفته اند و برخی از تولیدات پروتئین هیدرولیز شده ماهی در آن زمان کاملاً موفقیت آمیز بود. هدف اصلی هیدرولیز ضایعات ماهی بدست آوردن حداکثر بازیافت اجزای قابل دسترس با حفظ کیفیت بالا (درجه هیدرولیز و میزان پروتئین بالا) در آنهاست. یکی از مهمترین فاکتورهای بررسی خواص پروتئین های هیدرولیز شده، درجه هیدرولیزاسیون می باشد که میزان شکسته شدن باندهای پپتیدی را بیان می کند و باید کنترل گردد. این فاکتور و کنترل آن بسیار مهم است، زیرا که بسیاری از خواص پروتئین هیدرولیز شده، از جمله میزان اسیدهای آمینه آزاد، میزان انحلال پذیری و وزن مولکولی پروتئین تولید شده، وابسته به شدت و درجه هیدرولیزاسیون می باشد. از طرف دیگر، هیدرولیز شدید آنزیمی که باعث از بین رفتن خواص حساسیت زای پروتیئنها شده و کاربرد آنها را در تغذیه کودکان دچار حساسیت، ممکن می سازد، با بررسی درجه هیدرولیزاسیون، تخمین زده می شود. بازیافت نیتروژنی یکی دیگر از فاکتورهای مهم در بررسی عملکرد آنزیمها در هیدرولیز پروتئینهای غذایی محسوب می شود که بیان کننده توانایی یک آنزیم در جداسازی پروتئینهای محلول از انواع غیر محلول، و در نتیجه میزان بازدهی فرایند در طی هیدرولیزاسیون آنزیمی بوده که از جنبه اقتصادی نیز مهم می باشد. مشخص شده است که ارزش غذایی یک پروتئین بستگی زیادی به میزان، تنوع و ترکیب اسیدهای آمینه آن پروتئین دارد. یکی دیگر از پارامترهای بررسی خواص پروتئین هیدرولیز شده، بررسی شاخص شیمیایی می باشد که مبتنی بر ترکیب اسیدهای آمینه پروتئین است. شاخص شیمیایی با استفاده از مقایسه بین اسیدهای آمینه ضروری پروتئین مورد آزمایش و میزان نیاز انسان و یا یک ، آبزی محاسبه می گردد . تحقیقات نشان می دهد که خصوصیات پروتئین هیدرولیز شده، بستگی زیادی به نوع سوبسترا (ماده خام اولیه)، شرایط هیدرولیز (دما زمان و pH)، و نوع آنزیم دارد . به طوری که با تغییر نوع آنزیم، می توان پروتئین هیدرولیز شده ای با خصوصیات مختلف از لحاظ درجه هیدرولیزاسیون، بازیافت نیتروژنی و ترکیب اسیدهای آمینه انتظار داشت . آنزیم های مورد استفاده به منظور هیدرولیز آنزیمی در آبزیان تحقیقات زیادی روی هیدرولیز آنزیمی قسمتهای مختلف ماهی با استفاده از آنزیمهای تجاری انجام شده است. بسیاری از این تحقیقات، اثر آنزیمهای مختلف را مورد بررسی قرار داده اند که از آن جمله می توان به آنزیم پاپائین با منشاء گیاهی، آنزیم تریپسین و کموتریپسین با منشاء جانوری، آنزیمهای آلکالاز، پروتامکس، فلاورزایم و نئوتراز با منشاء میکروبی اشاره نمود. به طور کلی، آنزیمهای با منشاء میکروبی نسبت به سایر آنزیم ها، دارای مزایای بیشتری هستند که از آنجمله می توان به پایداری بیشتر در حرارتها و pH های بالا و خصوصیات مناسب پروتئولتیکی اشاره نمود. آلکالاز آلکالاز یک پروتئاز باکتریایی قلیایی است که توسط Bacillus licheniformis تولید میشود و به طور کلی ، آلکالاز 2/4L مکرراً برای هیدرولیز ماهی بکار میرود به خاطر اینکه در زمان نسبتاً کوتاه و در شرایط pH مناسب نسبت به آنزیمهای اسیدی یا طبیعی میتواند درجه هیدرولیز بالایی را بدست آورد. کاربرد پروتئین هیدرولیز شده ماهی پروتئینهای هیدرولیز شده ماهیان، دارای کاربردهای وسیعی هستند این مواد به دلیل داشتن پپتیدهای زیست فعال و خواص ضد اکسایشی، از جمله مواد مناسب برای درمان سرطان محسوب می شوند. از طرف دیگر به دلیل کوتاه بودن زنجیره پپتیدی، دارای قابلیت هضم بالایی هستند و می توانند به عنوان مکمل پروتئینی در تغذیه انسان، دام و آبزیان مورد استفاده قرار گیرند. از آن جمله میتوان به جایگزینهای شیر، مکملهای پروتئینی، پایدار کننده نوشیدنیها و ترکیبات تشدید کننده طعم در فرآورده های قنادی اشاره کرد. یکی دیگر از مهمترین کاربردهای پروتئین تولید شده از ضایعات آبزیان، استفاده آنها در فرمولاسیون محیطهای کشت باکتری به عنوان منبع ازت میباشد (Rustad, 2003). این پروتئین ها به منظور کاربرد در لوازم آرایشی و بهداشتی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. منابع: رضوی شیرازی ،ح . 1380 . تکنولوژی فراورده دریایی-اصول نگهداری و عمل آوری، انتشارات پارس نگار. شرافت ، ن؛ معتمدزادگان، ع؛ صفری، ر. 1391. اثر زمان هیدرولیز ضایعات پس از پخت ماهی تن هوور با آنزیم آلکالاز بر راندمان بازیافت و اندازه مولکولی پروتئینهای هیدرولیز شده. مجله علوم نوآوری در علوم و فناوری غذایی. اویسی پور، م؛ عابدیان کناری، ع؛ معتمدزادگان، ع؛ نظری، ر. 1389. بررسی خواص پروتئینهای هیدرولیز شده امعاء و احشاء ماهی تون زردباله با استفاده از آنزیمهای تجاری. نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران. مهرگان نیکو، ع؛ صادقی ماهونک ، ع؛ قربانی، م. 1392. بهینه سازی عوامل مؤثر در فعالیت آنتی اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده ماهی کاراس به روش سطح پاسخ. نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی. حسینی، ش؛غرقی، ا؛ جمالزاده، ح؛ صفری، ر؛ حسینی، ش. 1391. مقایسه پروتئین هیدرولیز شده از امعاء و احشاء و سر ماهی فیتوفاگ با استفاده از آنزیم آلکالاز و آنزیم های داخلی بافت. مجله علمی شیلات ایران. Rustad, T. 2003. Utillization of marine byproducts, Electronic J. Enuviron.Agri. Food Chem. 2 (4): 458-463 Benjakul, B. and Morrissey, M. T. 1997. Protein hydrolysates from Pacific whiting solid wastes, J.Agric. Food Chem., 45: 3423-3430. Ovissipour, M., Abedian, A. M., Motamedzadegan, A., Rasco, B., Safari, R., &Shahiri, H. 2009. The effect of enzymatic hydrolysis time and temperature on the properties of protein hydrolysates from persiansturgeon (Acipenser Persicus) viscera. Food Chemistry. 115: 238-242. Diniz, A. M., & Martin, A. M. 1997. Optimization of nitrogen recovery in the enzymatic hydrolysis of dogfish (Squalus acanthias) protein: Composition of the hydrolysates. International Journal of Food Science and Nutrition, 48, 191– 200. Kristinsson, H. G. & Rasco, B. A. 2000. Fish protein hydrolysates: production, biochemical, and functional properties, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 40(1): 43-81. Bhaskar N., Benila T., Radha C. and Lalitha R.G., 2008. Optimization of enzymatic hydrolysis of visceral waste protein of catla (Catla catla) for preparing protein hydrolysate using a commercial protease. Bioresource Technology, 99:335-343.
تعداد بازديد:1302
 
Copyright (c) 2021 مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی
Powered by r.ravvar