Las enzimas industriales son catalizadores biológicos producidos a escala comercial para su uso en el procesamiento de alimentos. Ofrecen ventajas significativas sobre los catalizadores químicos: alta especificidad, condiciones de reacción suaves, reducción de subproductos y la capacidad de etiquetarse como coadyuvantes de procesamiento en lugar de aditivos en muchas jurisdicciones. El mercado mundial de enzimas alimentarias continúa creciendo a medida que los fabricantes buscan alternativas de etiquetas más limpias y procesos más eficientes. Las enzimas se clasifican como hidrolasas, oxidorreductasas, transferasas, liasas, isomerasas y ligasas, siendo las hidrolasas el segmento más grande en aplicaciones alimentarias.
Las carbohidrasas forman la categoría más grande de enzimas alimentarias. Las amilasas (alfa-amilasa, beta-amilasa, glucoamilasa) hidrolizan el almidón en dextrinas, maltosa y glucosa y se utilizan para hornear, elaborar cerveza, destilar y producir jarabe de glucosa. Las pectinasas (poligalacturonasa, pectina liasa, pectina metilesterasa) descomponen la pectina en las frutas y son esenciales para la clarificación de jugos, el tratamiento del puré y la producción de vino. Las celulasas y hemicelulasas degradan los componentes de la pared celular de las plantas y mejoran el rendimiento del jugo, la eficiencia de extracción y la textura en el procesamiento de frutas y verduras. Las xilanasas se utilizan en repostería para mejorar la manipulación de la masa y el volumen del pan.
Las proteasas hidrolizan las proteínas y se utilizan para ablandar la carne (papaína, bromelina, ficina), producir queso (quimosina o cuajo para la coagulación de la leche), elaborar cerveza (para protegerla del frío), hornear (debilitar el gluten para galletas) y producir hidrolizados de proteínas para realzar el sabor y aplicaciones nutricionales. Las lipasas catalizan la hidrólisis de los triglicéridos y se utilizan en el procesamiento de lácteos para desarrollar el sabor del queso, en la cocción para suavizar la miga y acondicionar la masa, y en la producción de lípidos modificados y triacilgliceroles estructurados. La glucosa isomerasa convierte la glucosa en fructosa para la producción de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa. La invertasa hidroliza la sacarosa a glucosa y fructosa, utilizada en repostería para evitar la cristalización y en la producción de miel artificial.
Las fuentes de enzimas incluyen microorganismos (bacterias, levaduras y hongos), plantas y tejidos animales. Las enzimas microbianas dominan el mercado debido a su producción rentable mediante fermentación sumergida o en estado sólido, la facilidad de modificación genética para mejorar las propiedades y la capacidad de producir enzimas con calidad constante a escala. El estado GRAS (generalmente reconocido como seguro) se obtiene mediante notificación a la FDA. Las técnicas de inmovilización de enzimas permiten la reutilización y el procesamiento continuo, lo que reduce significativamente los costos en aplicaciones como la producción de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa y la hidrólisis de lactosa en productos lácteos. Las enzimas industriales se mejoran mediante ingeniería enzimática y, a menudo, se utilizan en forma inmovilizada para el procesamiento continuo. Las aplicaciones clave incluyen hornear y elaborar cerveza.
