Lebensmittel- und Getränkeanwendungen

Enzyme sind in der Lebensmittelverarbeitung unerlässlich und spielen eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Produkten wie Käse, Essig, Wein, Brot, Bier und mehr. Durch die Erleichterung dieser Prozesse helfen Enzyme, Energie und Ressourcen zu sparen, während sie die Gesamteffizienz erheblich verbessern. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass Enzyme sowohl das Volumen als auch die Toxizität von Nebenprodukten und Abwasser reduzieren, was zu nachhaltigeren Produktionspraktiken beiträgt.

Creative Enzymes bietet eine Vielzahl von hochreinen Enzymen und maßgeschneiderten Mischungen, die auf die Produktion von Lebensmitteln und Getränken abgestimmt sind. Unsere Lösungen sind darauf ausgelegt, eine konsistente Leistung und Flexibilität zu bieten. Sie sind perfekt geeignet, um verschiedene Produktionsprozesse zu verbessern. Gleichzeitig unterstützen sie umweltfreundliche und effiziente Abläufe.

Enzyme zur Verarbeitung von Obst und Gemüse

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle beim Wachstum, der Reifung und der Lagerung von Obst und Gemüse. Während die meisten Enzyme in Pflanzenteilen den Stoffwechsel aufrechterhalten, können einige die Qualitätsmerkmale wie Farbe, Textur, Geschmack, Geruch und Nährwert nach der Ernte negativ beeinflussen. Zum Beispiel kann Lipoxygenase die Geschmacks- und Geruchsbildung in bestimmten Gemüsesorten beeinflussen. Phenoloxidase trägt zur Verfärbung bei, die sowohl den Geschmack als auch die Nährstoffqualität beeinträchtigt. Die Aktivität von Pektinasen führt dazu, dass Früchte weich werden, während α-Amylasen Stärke in kürzere Fragmente, die Dextrine genannt werden, abbauen, was die Textur beeinträchtigen kann. Darüber hinaus reduziert Ascorbinsäureoxidase die Verfügbarkeit von Vitaminen und beeinträchtigt den Nährwert von Obst und Gemüse.

Um die Produktion von Fruchtsäften zu optimieren, werden Enzyme wie Pektinasen eingesetzt, um Ertrag, Klarheit und Stabilität zu verbessern. Pektinasen bauen Pektin, ein strukturelles Polysaccharid in den Zellwänden von Früchten, ab, was die Saftgewinnung erleichtert und die Viskosität reduziert. Diese enzymatische Wirkung führt zu einem höheren Saftausbeute und klareren, ansprechenderen Produkten. Darüber hinaus verbessert die enzymatische Verarbeitung die Produktqualität, steigert die Effizienz und hilft, Abfall zu minimieren.

Bei der Verarbeitung von Obst und Gemüse ist es wichtig, die wesentlichen Qualitätsparameter wie Nährstoffverfügbarkeit, Wirksamkeit bioaktiver Verbindungen, Geschmack, Farbe, Textur und Trübung aufrechtzuerhalten. Die Kontrolle oder Inaktivierung von qualitätsmindernden Enzymen ist entscheidend, um die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu bewahren.

Die am häufigsten verwendeten Enzyme in der Verarbeitung von Obst und Gemüse sind Pektinasen, Cellulasen, Tannasen, Xylanasen und Esterasen. Diese Enzyme helfen, die optimale Qualität und Effizienz der Verarbeitung sicherzustellen, was sowohl zu höheren Erträgen als auch zu besseren Produkten führt.

Bäckerei-Enzyme

Enzymzusätze werden in der Bäckerei weit verbreitet eingesetzt, um Produkte von gleichbleibend hoher Qualität herzustellen, indem sie eine bessere Teigverarbeitung ermöglichen, die Verfestigung verhindern und die Kontrolle über die Krume, Farbe, Geschmack, Feuchtigkeit und Volumen ermöglichen. Enzyme, die einen Beitrag zu Backwaren leisten, können aus Enzymen stammen, die natürlicherweise im Mehl vorhanden sind, aus Enzymen, die mit der metabolischen Aktivität des vorherrschenden Mikroorganismus verbunden sind, oder aus Enzymen, die absichtlich während des Mischprozesses als technologische oder Verarbeitungshilfen hinzugefügt werden.

Die Ergänzung von Mehl und Teig mit Enzymverbesserern ist eine gängige Praxis zur Standardisierung von Mehl und als Backhilfe. Im Laufe der Jahre haben Enzyme in der Bäckereiindustrie an Bedeutung gewonnen, da sie die Teigrheologie, die Gasretention und die Krumentextur beim Brotbacken verändern, die Teigrheologie bei der Herstellung von Gebäck und Keksen modifizieren, die Produktweichheit beim Backen von Kuchen verändern und die Acrylamidbildung in Backwaren reduzieren.

Die am häufigsten verwendeten Enzyme beim Backen gehören zu zwei Hauptklassen: Hydrolasen (wie Amylasen, Proteasen, Hemicellulasen und Lipasen) und Oxidoreduktasen (einschließlich Glukoseoxidase und Lipoxygenase). Diese Enzyme arbeiten zusammen, um die Textur, Konsistenz und die Gesamtqualität von Backwaren zu verbessern.

Brauenzyme

Die Technologie der Bierproduktion reicht über sechstausend Jahre zurück und wurde von den ältesten Zivilisationen der Welt praktiziert. Heutzutage ist das Brauen eine der führenden Lebensmittelindustrien der Welt im Allgemeinen und im Westen im Besonderen. Der Einsatz von Enzymen ist eine der Hauptsäulen der Brauindustrie, und ob das Enzym endogen im Korn selbst oder von externen Quellen hinzugefügt wird, ein tiefes Verständnis und Forschung über diese Enzyme sind unerlässlich für eine bessere Produktion und höhere Qualität.

Die in der Brauindustrie verwendeten Enzyme sind in ihrer Wirkung und ihren Eigenschaften vielfältig. Die wichtigsten Enzyme in der Brauindustrie können in vier Hauptprozesse unterteilt werden: Keimung, Maischen, Fermentation und Klarifizierung. Die vier am häufigsten verwendeten Enzyme im Brauen sind β-Glucanase, Protease, α-Amylase und β-Amylase. Neben endogenen Enzymen fügt die Bierindustrie häufig exogene kommerzielle Enzyme hinzu, um die Qualität zu verbessern, wie Klarheit, Farbe, Textur oder Geschmack. Zum Beispiel, wenn Gerste gemaischt wird und nicht genügend Enzyme produziert, um Stärke abzubauen und zu hydrolysieren, kann dies zu einer schlechten Bierqualität und niedrigen Erträgen führen; hier müssen exogene Enzyme eingesetzt werden.

Während des Malzprozesses werden β-Glucan, Fasern und Proteine durch die Wirkung von Proteasen, Glucanasen und Xylanasen abgebaut. Nachdem die Stärke durch heißes Wasser gelatinisiert wurde, beginnen die Amylasen, auf die Würze zu wirken, die Zucker durch die Prozesse der Verflüssigung und Verkleisterung produziert. Später im Fermentationsprozess können α-Amylase und β-Glucanase wiederverwendet werden, um die Fermentationserträge und die Filtration zu verbessern. Typischerweise können andere Enzyme zur Qualitätssteigerung eingesetzt werden, wie α-Acetolactat-Decarboxylase (ALDC), die die Fermentation verbessert, indem sie die Fermentationszeit verkürzt, und andere kommerzielle Arten von Proteasen, die das Bier während des Kühlens und Chillens klar halten.

Stärke- & Süßungsmittel-Enzyme

Stärke ist ein Polysaccharid, das in den Organen von Pflanzen vorkommt. Tatsächlich ist es die zweithäufigste Verbindung, die von Pflanzen synthetisiert wird (Cellulose ist die erste) und kommt in granularer Form vor. Diese Granulate werden als Reserve-Nahrungsquelle gespeichert, die während der Ruhephase, des Wachstums oder der Keimung verwendet wird.

Der Einsatz von Enzymen zur Umwandlung von Stärke in besser nutzbare, niedermolekulare Zuckerverbindungen ist eine alte Technologie, die von Menschen seit Jahrhunderten genutzt wird. Prozesse wie das Malzen von Gerste wurden durch empirische Ansätze entwickelt, lange bevor das Konzept eines Enzyms ausgearbeitet wurde. Heute wurden diese älteren Anwendungen von Enzymen im Lichte unseres Wissens über die Enzymwirkung rationalisiert, und neue Prozesse, die hochreine Enzyme aus verschiedenen Quellen verwenden, können vorgeschlagen und im kommerziellen Maßstab übernommen werden.

Derzeit ist die Hauptanwendung von stärke-modifizierenden Enzymen in der Lebensmittelindustrie die Produktion von niedermolekularen Zuckern durch vollständige Hydrolyse von Stärke.

Enzyme in der Milchindustrie

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle in der Milchproduktion, indem sie die Produktqualität verbessern, die Verarbeitungseffizienz steigern und die Vielfalt der für Verbraucher verfügbaren Milchprodukte erweitern. Die wichtigsten Enzyme in der Milchproduktion sind Lab (Chymosin), Lactase, Lipasen und Proteasen.

• Lab (Chymosin) in der Käseproduktion: Lab, das hauptsächlich aus dem Enzym Chymosin besteht, ist entscheidend für die Umwandlung von Milch in Quark und Molke – der Ausgangspunkt für die Käseherstellung. Chymosin wirkt, indem es Kappa-Casein in der Milch schneidet, was dazu führt, dass die Proteine sich zu einem gelartigen Quark zusammenballen. Danach werden die Quarkstücke geschnitten und erhitzt, um die flüssige Molke zu entfernen und die Quarkstücke zu verfestigen. Je nach Käsesorte können die Quarkstücke gesalzen, gepresst und gereift werden, um Geschmack und Textur zu entwickeln.
• Lactase in laktosefreien Produkten: Lactase ist ein Verdauungsenzym, das Laktose, einen Zucker, der in Milch vorkommt, in seine Bestandteile Monosaccharide, Glukose und Galaktose, hydrolysiert. Dieser Prozess macht Milchprodukte für Menschen mit Laktoseintoleranz verdaulich. Lactase kann in verschiedenen Phasen hinzugefügt werden, z. B. während der Produktion von Flüssigmilch, Joghurt oder Eiscreme. Die resultierenden laktosefreien Produkte sind nicht nur für laktoseintolerante Verbraucher geeignet, sondern haben auch einen leicht süßeren Geschmack aufgrund der Anwesenheit von Glukose und Galaktose.
• Lipasen in der Geschmacksentwicklung: Lipasen katalysieren die Hydrolyse von Milchfetten in freie Fettsäuren und Glycerin, die für die Geschmacksentwicklung in bestimmten Käsesorten unerlässlich sind. Lipasen werden Milch oder Sahne hinzugefügt, die zur Herstellung von Käsesorten wie Blauschimmelkäse, Parmesan und Romano verwendet werden.
• Proteasen in der Hydrolyse von Milchproteinen: Proteasen hydrolysieren Milchproteine in Peptide und Aminosäuren, die die ernährungsphysiologischen und funktionalen Eigenschaften von Milchprodukten verbessern können. Dieser Hydrolyseprozess kann die Verdaulichkeit von Milchprodukten verbessern, sodass sie für Menschen mit speziellen diätetischen Anforderungen, Säuglinge und Personen, die Proteinergänzungen benötigen, geeignet sind.

Fleischverarbeitungsenzyme

Enzyme werden in der Fleischindustrie eingesetzt, um Fleisch zu zart zu machen, den Geschmack zu verbessern und die Produktqualität zu steigern. Proteasen wie Papain, Bromelain und Ficin werden häufig verwendet, um Muskelproteine abzubauen, wodurch das Fleisch zarter und schmackhafter wird. Diese enzymatische Zartmachung ist besonders vorteilhaft für zähere Fleischstücke, die für verschiedene kulinarische Anwendungen geeignet sind. Darüber hinaus werden Enzyme bei der Herstellung von verarbeiteten Fleischprodukten, wie Würstchen, eingesetzt, wo sie bei der Hydrolyse von Proteinen helfen und die Textur und den Geschmack verbessern. Der Einsatz von Enzymen in der Fleischverarbeitung verbessert nicht nur die sensorischen Eigenschaften von Fleischprodukten, sondern erhöht auch die Gesamteffizienz der Fleischproduktion.

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