FOLOSIREA ENZIMELOR ENDOGENE SI A PREPARATELOR ENZIMATICE EXOGENE IN INDUSTRIA PESTELUI SI A ALTOR MATERII PRIME AGVATICE

FOLOSIREA ENZIMELOR ENDOGENE SI A PREPARATELOR ENZIMATICE EXOGENE IN INDUSTRIA PESTELUI SI A ALTOR MATERII PRIME AGVATICE

In afara de peste si de produsele traditionale din peste, pe plan mondial se comercializeaza o serie de alte produse la care participa procese biochimice realizate fie de enzime endogene, fie de cele adaugate sub forma de preparate enzimatice.

Aceste produse sunt prezentate in subcapitolele ce urmeaza:

PRODUSE FERMENTATE TRADITIONAL

Fermentatia in acest caz are atat rol de conservant cat si de imbunatatire a proprietatilor senzoriale. Produsele de peste fermentate se consuma in Orientul Apropiat si Indepartat, in Franta si in Spania precum si in tarile nordice, sub diferite denumiri comerciale. La aceste produse, conservarea este asigurata de: presiunea osmotica ridicata datorita adaugarii de NaCl si/sau zahar, ceea ce antreneaza si o scadere a umuditatii si,deci, o scadere a activitatii apei; modificarile induse de pH si de potentialul de oxidoreducere.

PRODUSE MATURATE DIN PESTE

Simultan, enzimele endogene si exogene contribuie la maturarea materiei prime, deci la realizarea produsului finit. Datorita fortei ionice ridicate din produs si prezentei unor inhibitori, activitatea enzimelor endogene este diminuata, deci viteza de maturare (autoliza) este mica, ceea ce explica durata mare a procesului.

Produsele care se realizeaza pe plan international sunt prezente in tabelul 12.1

Sosurile si pastele realizate in S - E Asiei se fabrica dupa urmatoarea tehnologie simpla:

pestele marinat este amestecat cu 20 - 40% sare marina si stocat la temperature ambianta timp de 6 - 12 luni. Sucul care se scurge, de culoare ambra, este filtrate si imbuteliat.

Exista trei tipuri de produse din acesata grupa:

produse din peste fermentat traditional, la care fermentatia este realizata de enzimele pestelui si de enzimele bacteriilor prezente in peste/sare.

produse din peste fermentae traditional, in care amestecul peste/zahar/sare este fermentat, in principal, de enzimele bacteriene prezente in mod normal in amestecul peste/sare/zahar.

produsele din peste fermentate traditionale, la care fermentatia este datorata enzimelor prezente in tesutul pestelui, iar carbohidratii sunt fermentati de drojdiile sau de mucegaiurile adaugate sub forma de culture starter.

Activitatea enzimilor proteolitice endogene va fi influentata de:

sezonul de pescuit (activitatea enzimatica globala a pestelui variaza in functie de ciclul fiziologic).

alimentatie (alimentatia pestilor influenteaza activitatea enzimilor endogene in mod direct).

conditiile de autoliza (maturare) respectiv pH-ul, temperatura, forta ionica, concentratia substratului, prezenta inhibitorilor.

La produsele fermentate la care se adauga enzime exogene, raportul dintre tripsina/chimotripsina este de 50:50 si din acest amestec se foloseste 0,3%. Se mai pot folosi bromeline (0 % impreuna cu 0,025 micro cisteina).

PRODUSE DE TIP ANCHOIS

Utilizeaza ca materii prime Engraulis engrasicholus si Sardina pilchardus intregi sau partial eviscerati, care se sareaza si se matureaza la 10 - 20 grade Celsius timp de 1 - 2,5 luni. La aceste produse, conservabilitatea este asigurata de NaCl (activitatea apei 0.7 - 0 ) si pH = 5,0.

Maturarea este asigurata de enzimele endogene si cele elaborate de bacteriile halofile.

PRODUSELE SPECIFICE TARILOR NORDICE

Sunt realizate cu heringi intregi, care se saramureaza intr-o solutie de NaCl 12%. Dupa 24 - 48 ore heringii sunt eviscerati si sunt stocati in butoaie, la temperaturi scazute.

HIDROLIZATE PROTEICE DIN PESTE (FPH)

Aceste produse, comercializate si sub denumirea de concentrate proteice solubile din peste (CPSP), se realizeaza prin hidroliza controlata a pestelui cu enzime proteice exogene, in principal de origine microbiana.

Procesul tehnologic consta in:

maruntirea pestelui (Scomber scombrus, Sprattus sprattus si alte specii cu valoare alimentara mai redusa).

amestecarea cu apa in raport de 1/1 (G/V) la temperature de 65 grade Celsius (daca pestele este gras se adauga etoxiquina + galat de etil 1:1 in proportie de 0,01% (G/G) pentru impiedicarea oxidarii grasimii).

adaugarea de papaina, in proportie de 0,5% (G/G).

agitarea amestecului timp de 30 minute.

stoparea reactiei prin incalzire la 100 grade Celsius, timp de 10 minute.

filtrare, uscarea filtratului prin atomizare.

Produsul, sub forma pulbere contine 93% S.U., din care 82% proteina, 2% lipide si 6% cenusa.

La hidroliza poate fi folosita si Alcalase 0,6 L (NOVO) in raport de 0,2% fata de substanta uscata a materiei prime, durata de hidroliza fiind de 30 minute la 55 grade Celsius.

enzimele endogene (proprii pestelui), care devin active dupa prinderea pestelui si in special dupa maruntirea acestuia, activitatea lor fiind mai putin controlata, factori care influenteaza de activitatea lor fiind temperature, pH, NaCl, concentratia substratului.

Aceste enzime endogene pot fi:

digestive (din tractul intestinal reprezentate de lipaze, proteaza, glicozidaze)

tisulare, localizate in lizozomi, in principal catapsine care sunt inhibate la concentratii mari de NaCl.

enzime bacteriene care pot fi de tip exo (deci care contribuie diect la hidroliza proteinelor) si de tip endo (ce contribuie mai mult la formarea aromei hidrolizatului).

Bacteriile care intervin sunt, in principal cele din genul Halobacterium ce se dezvolta la concentratii de NaCl (> 2 micro).

preparatele enzimatice comerciale, care trebuie sa conduca la o hidroliza controlata a materialului proteic si pot fi de origine animala (pepsina), vegetala (ficina, bromelina, papaine), microbiana (HT 200, proteaza N si Pescalase 500).

Conditiile de lucru la hidroliza cu preparate enzimatice de origine microbiana.

In productia de hidrolizate intereseaza, in primul rand, gradul de hidroliza deoarece proprietetile senzoriale si cele functionale ala hidrolizatului depind de acest grad de hidroliza. Gradul de hidroliza (DH) este definit ca numarul de legaturi peptidice hidrolizate.

DH = h/h tot x 100

In care h = numarul de grupari aminice libere la sfarsitul reactiei.

h tot = numar de legaturi peptidice din materialul de start (numar total de resturi aminoacide - 1)

Deoarece DH nu da indicatii privind lungimea lanturilor peptidice formate, se utilizeaza urmatoarele relatii:

DH/100 = 1/LCP - 1/LCPo

In care LCP = este numar de aminoacizi din structura peptidelor formate

LCPo = numarul de aminoacizi din proteinele substratului initial.

In cazul protrinelor cu masa moleculara mai mare de 30.000 se poate apela la ecuatie simplificate:

LCP = 100/DH

Calitatea unui hidrolozat proteic din peste se judeca si dupa gradul de amareala al acestuia, amareala produsa de peptide constituite din aminoacizi cu caracter hidrofobic.

Hidrofobia medie Q se poate calcula cu urmatoarea relatie

Q = suma din Df/n

In care Df = este energie medie a resturilor de aminoacizi

n= numarul de resturi aminoacidice dipeptide

Peptidele Q >1300cal/ resturi aminoacide ,peptidele Q=1300-1400 si chiar mai mare de 1400 sunt A( MM pana la 600 Da)

Daca Q>1400 si masa moleculara este cuprinsa intre 6000 si 10.000 Da,peptidele sunt amare.

ALTE APLICATI ALE ENZIMELOR IN INDUSTRIA PESTELUI

DESOLZIREA

Desolzirea enzimatica este justificata atunci cand ce mecanica nu da rezultate bune.

Procedeul enzimatic a fost utilizat in cazul pestilor Sebastes marinu si Melanocramons aeglefinus.

Se foloseste in acest scop un preparat enzimatic care degradeaza tesutul conjuctiv de fixarea solzilor .

Practic ,se folseste o solutie de preparat enzimatic in acid acetic( concentratie de 0,5%).

Conditi de tratament enzimatic

PREPARAREA CREVETIILOR,MIDIILOR SI STRIDIILOR

Pentru stabilirea aderentei crustei crevetiilor , carapacee,midiilor si stridiilor se foloseste un tratament enzimatic cu o solutie ce contine 7,6 g ficina + 15,2 g preparat enzimatic din A. niger + 7 g Na HO3 la 10 l apa, pH-ul solutie fiind 7,8 .

In aceasta solutie crevetii sunt mentinuti 30 minute la, 52 grade Celsius, dupa care sunt trecuti pe site rotative si crusta este indepartata cu ajutorul jeturilor de apa si de aer .

Pentru tratamentul enzimatic a midiilor si stridiilor,se foloseste o solutie apoasa continand 144 g ficina + 28 g prepatat enzimatic din A. niger + 85 g acid citric in 7 l de apa, care se recircula prin masa de stridii sau de midi timp de 3 h, la temperature de 55 grade Celsius ,dupa care se spala intens cu apa intr-o masina speciala pentru indepartarea cochiliilor.

INDEPARTAREA PIELII LA CEFALOPODE SI PESTE

Avand in vedere ca structura pieii la animale marine este total diferita de ce a tesutului muscular ( ca de altfel si la mamfere ), printr-o enzimatica selective se poate usura desprindera cu usurinta a pieli, tratamentul enzimatic fiind de 4 h la 25 grade Celsius si de 10 - 12 h la 5 grade Celsius .

Se poate Neutraza NOVO sau Acalaza NOVO sau enzima HT 200, raportul enzima / materie prima fiind 0,05 - 0,5 %, pH-ul solutiei enzimatice 6,5 si temperatura de hidroliza 20.50 grade Celsius .

Durata de actionare a preparatului enzimatic este cuprinsa intre 20 - 60 minute.Enzimele sunt inactivate in final prin imersarea produselor printr-o solutie apoasa de apa oxigenata 1 % care functioneaza si ca agent de albire .

FOLOSIREA PREPARATELOR ENZIMATICE LA PREPARAREA ICRELOR NEGRE ( CAVIAR )

Pentru usurarea indepartari sacilor ovarieni care contin icre negre ( ovule),cu un randament de >80 ( fata de 50 % prin procedeul mechanic ), se poate utiliza Neutraza NOVO .Procedeul NOVO aplicat la obtinerea caviarului din Onchorynchus mykiss foloseste tripsina pancreatica de porc ( Pancreatic Trypsin NOVO) care se adauga in proportie de 0,2% ( G/ G) fata de icre (ovule), tratamentul ralizandu-se 10 minute la 30-40 grade Celsius sub usoara agitare dupa care icrele sunt spalate cu o solutie salina de 5 %. Pentru decolorarea unor icre ( cum ar fi cele de heringi), se foloseste un tratament cu apa oxigenata in solutie 0,01 - 100 ppm,la 5.30 grade Celsius,timp de 24-120 h ,in prezenta de peroxidaza (100 - 10.000 U/I ),la pH=4-9.

In prezenta peroxidazei se reduce cantitatea de apa oxigenata folosita .

PRELUNGIREA CONSERVABILITATII CREVETILOR,A PESTILOR CONGELATI

Se poate realize aceasta prelungire a conservabilitatii prin:

pulverizarea unei solutii de lizozomi la suprafata crevetilor ce se congeleaza, lizozomi care impiedica dezvoltarea bacterilor Gram positive, inclusive a bacteriei Listeria Monocytogenes.

pulverizarea unei soliuti ce contine lactat peroxidaza si tiocianat (SCN), se formeaza ionul hipotiocianat (OSCN ), compus intermediar de oxidare cu actiune antibacteriana fata de bacteriile Gram negative.

INFLUIENTA ENZIMELOR PROTEOLITICE DIN PESTE ASUPRA CALITATII GELULUI DE SURIMI

Surimi reprezinta o pasta care se obtine prin "spalarea" tesutului muscular de peste si care se foloseste ca ingredient in produse similare din peste .

Acesta pasta contine, in principal, prototeine miofibrilare solubile in solutii saline, miozina fiind proteina structrala ce mai importanta.

Surimi formeaza geluri termoireversibile dupa tratament termic.

Gelul de surimi reprezinta o retea tridimensionala formata din actomiozina (actomiozina este, la randul ei format din filamente actina, tropomiozina si tropomina in combinatie cu miozina).

Enzimele proteolitice endogene din tesutul muscular de peste care au activitate optima la >50 grade Celsius si care degradeaza proteinele miofibrilare, au rol negate asupra tariei gelului obtinut din surimi.

Dintre enzimele proteolitice, efectul detrimental cel mai negativ il

au endopeptidazele, deoarece actionand in intervalul lanturilor peptidice conducand la peptide lant scurt care nu formeaza geluri puternice dupa aplicarea tratamentului termic.Exopeptidazele din peste au o influienta negative asupra tariei gelului de surimi, deoarece actioneaza asupra legaturilor peptidice terminale.

Efectul endoproteinazei si exoproteinazei asupra structuri proteinelor.

Taria gelului de surimi este maxima daca proteinele sunt denaturate inainte de a se produce gelificarea, prin denaturare avand loc o depliere a structuri proteinelor miofibrilare.

Unele propietati ale gelului de surimi (tarie, coezivitate) capacitatea de legare a apei imbunatatite prin incubarea pastei de surimi pentru 2-4 h mai mic sau egal cu 40 grade Celsius sau la temperaturi mai scazute ,timp de 12 - 24 h, in ultimul caz actionand mai bine transaminaza care catalizeaza reactile de transfer acil, in care gruparea carboxaminaza a glutaminei din lantul peptidic ca donor.

Daca gruparea aminoalizinei din lantul peptidic actioneaza ca acceptor,atunci intre doua proteine se formeaza asocieri.Taria gelului de surimi este foarte mult imbunatatit prin adaos de proteine exogene(albusi de ou, faina de cartofi,concentrate proteic din zer).

Aceste adaosuri proteice actioneaza fie prin inhibarea enzimelor proteolitice din peste, fie prin interventia lor de a lega moleculele de miozina, respectiv au ele insele capacitatea de gelificare dupa aplicarea tratamentului termic.