การประยุกต์เอนไซม์สำหรับอุตสาหกรรมอาหารกลุ่มโปรตีน

Abstract

          เอนไซม์เป็นโมเลกุลโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาอย่างจำเพาะในปฏิกิริยาชีวเคมีซึ่งถือว่าเป็นเครื่องมือที่สำคัญ และมีศักยภาพในการปรับปรุงสมบัติเชิงหน้าที่เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติของผลิตภัณฑ์อาหารได้มากมาย บทความนี้จึงรวบรวมข้อมูลของเอนไซม์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารกลุ่มโปรตีน สรุปกลไกการทำงานของเอนไซม์และปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา เช่น อุณหภูมิ ความเป็นกรด-ด่าง ความเข้มข้นของเอนไซม์และตัวยับยั้ง นอกจากนี้ยังทบทวน การศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์เทคโนโลยีเอนไซม์อันหลากหลายในผลิตภัณฑ์อาหารจากแหล่งโปรตีนประเภทต่าง ๆ เช่น ผลิตภัณฑ์นม ผลิตภัณฑ์ทางประมงและเนื้อสัตว์ มีการใช้เอนไซม์ ไลเปส (lipases) โปรตีเอส (proteases) อะมิโนเปปติเดส (aminopeptidases) แลคแตส (lactases) ไลโซไซม์ (lysozyme) แลคโตสเปอร์ออกซิเดส (lactoperoxidase) และทรานส์กลูตามิเนส (transglutaminase) ในอุตสาหกรรมนมเพื่อปรับปรุงรสชาตินม ช่วยย่อยแลคโตส เร่งการบ่มเนยแข็ง ควบคุมการเน่าเสียจากจุลินทรีย์และปรับเปลี่ยนสมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนในนม สำหรับอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ประมงนิยมใช้เอนไซม์ กลุ่มโปรตีเอสในผลิตภัณฑ์ประมงหลากหลายเพื่อช่วยในการสกัดรงควัตถุและสารให้กลิ่นรสจากสัตว์น้ำ ใช้ผลิตโปรตีน ไฮโดรไลเสต ช่วยลอกหนังสัตว์น้ำและการแปรรูปไข่ปลา ขณะที่ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ส่วนใหญ่ใช้เอนไซม์เพื่อช่วยเรื่องเนื้อสัมผัสให้ความนุ่มมากขึ้น มีการใช้ทรานส์กลูตามิเนส เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัส และใช้เอนไซม์อื่นอีกหลายชนิด เช่น ไลเปส กลูตามิเนส โปรตีเอส และเปปติเดส เพื่อปรับปรุงรสชาติ เพิ่มประโยชน์ในการแปรรูปจากเนื้อคุณภาพต่ำและเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์ให้มากขึ้น การประยุกต์เอนไซม์ในอาหารกลุ่มโปรตีนจึงเป็นโยชน์อย่างมากในเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์อาหารและเป็นการสร้างทางเลือกใหม่สำหรับผู้บริโภค           Enzymes are protein molecules working as particular catalysts for biochemical reactions. Enzymes have been widely used as potential tool to improve and modify the functional, nutritional and sensory properties of many food products. In this article, we first give a background of enzyme and summarize the mechanism of enzyme such as lock-and-key mechanism with substrate as well as brief the factors that affect the rate of reactions such as temperature, pH, concentration and inhibitors. The article also discusses the previous and present study of enzyme technology that has applications in many food products, including dairy, fish and meat product. Various enzymes such as lipases, non-coagulant proteases, aminopeptidases, lactases, lysozyme, lactoperoxidase and transglutaminase were applied in dairy foods sector to improve flavor enhancement, hydrolyze lactose, accelerate cheese ripening, control microbial spoilage, and modify protein functionality. For the fishery industry, proteases are commonly used as processing aids for many products, including extraction of pigment and flavoring compounds, production of fish protein hydrolysates, skin removal and roe processing. In meat sector, transglutaminases have been used to improve a texture. Lipases, glutaminases, proteases and peptidases were conducted to enhance flavor, to add value for low quality meat and to produce value added product. The application of enzymes in protein-based foods is a major contributor to increase the value added in food and consumer choice.