آمیلاز و کاربرد آن در صنایع غذایی
آنزیم‌ها نقش بسیار مهمی در پردازش بسیاری از محصولات صنایع غذایی، نوشیدنی‌ها و همچنین مواد تشکیل دهنده مورد استفاده در محصولات غذایی و نوشیدنی دارند.
دلایل استفاده از آنزیم‌ها این است که آن‌ها در راندمان مطلوب واکنش‌های بسیار خاصی تحت شرایط ملایم که به عطر و طعم و ویژگی‌های بافت غذا آسیب نمی‌رسانند بسیار موثر هستند. آمیلاز (دیاستاز) که از جمله آنزیم‌های هیدولاز محسوب می‌شود، پیوندهای آلفا 1و4 پلی‌ساکاریدهایی مانند گلیکوژن و نشاسته را می‌شکند و آن را به مالتوز تبدیل می‌کند. آمیلاز در پانکراس برون‌ریز و غده‌های پاروتید ساخته می‌شود.
دو نوع آمیلاز وجود دارد:
آلفا آمیلاز یا اندو آمیلاز یا آمیلاز حیوانی که در انسان هم وجود دارد. این آمیلاز از وسط بر زنجیره پلی‌ساکاریدی اثر کرده و آن را می‌شکند. آلفا آمیلاز قارچی از آسپرژیلوس اوریزه بدست می‌آید.
کاربردهای آلفا آمیلاز در صنایع غذایی:
- هیدرولیز آنزیمی نشاسته جهت تولید فراورده‌هایی نظیر مالتودکسترین و گلوکز
- کاهش زمان پخت و رنگ ماکارونی با افزودن آنزيم آلفا آميلاز در سمولينا
- تثبیت و اصلاح عدد فالینگ نامبر در خمیر نان
- افزایش هیدرولیز نشاسته و تولید گاز در خمیر
- افزايش حجم و افزایش جذب آب در خمیر
بتا آمیلاز یا اگزو آمیلاز که مخصوص گیاهان و باکتری‌ها است و از انتهای زنجیره پلی‌ساکاریدی عمل می‌کند.
دو ایزو آنزیم عمده آمیلاز مربوط به پانکراس(p) و غدد بزاقی (s) است. آمیلاز به طور طبیعی از سلول‌های آسینار پانکراس به مجرای پانکراس و سپس دوازدهه ترشح می‌گردد و در روده، نشاسته را به قندهای ساده‌تر تجزيه می‌کند.
آلفا آمیلاز موجود در بزاق، نشاسته را به طور جزئي تجزيه می‌کند، چون مدت توقف غذا در دهان ناچیز است ولی قسمت عمده فعالیت این آنزیم مربوط به آمیلاز پانکراس است. pH مطلوب برای این آنزیم حدود 7 می‌باشد. یون‌های کلر، برم، نیترات آن را فعال و سیترات و اگزالات آن را مهار می‌کنند.
مهم‌ترین پلی‌ساکاریدی که در صنایع غذایی استفاده می‌شود، نشاسته است. تولید آنزیمی گلوکز با استفاده از آنزیم آمیلاز بدست آمده از باسیلوس سوبتیلیس و آمیلوگلوکزیداز حاصل از آسپرژیلوس، جایگزین روش‌های قدیمی هیدرولیز اسیدی شده است.
سرعت عمل، عدم آلودگی و امکان تولید دکستروز در مقیاس صنعتی از مزایای عمدهٔ روش آنزیمی، می‌باشد. البته با پیشرفت فناوری DNA نوترکیب، امکان تولید آنزیم‌های میکروبی پایدار در دمای بالا جهت هیدرولیز آنزیمی و بالطبع تولید صنعتی و گستردهٔ گلوکز فراهم شده است.
همچنین با استفاده از آنزیم آلفا آمیلاز می‌توان نشاسته را به شربت‌هایی با معادل دکستروز (DE) پایین تبدیل کرد. اگر علاوه بر این آنزیم از آنزیم‌های گلوکوآمیلاز و گلوکزایزومراز نیز استفاده گردد، می‌توان محصولی با شیرینی معادل ساکارز به نام HFCS تولید کرد. تولید HFCS، یکی از بهترین مثال‌های بکارگیری آنزیم در یک فرایند تجارتی می‌باشد.
گزارش شده است که معرفی این محصول در ایالات متحده امریکا باعث صرفه‌جویی معادل ۱.۳ میلیارد دلار در واردات شکر در سال ۱۹۸۰ شد. تولید این محصول به دلایل سیاسی و اقتصادی در اروپا موفقیت‌آمیز نبوده است.