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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL AREA ACADÉMICA DE INGENIERÍA QUÍMICA

INFORME N° 6 LABORATORIO DE BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA PI-721 A

TITULO: “ENZIMAS Y SU ACCIÓN EN LOS ALIMENTOS” PROFESORA DE LABORATORIO:  DRA. JESSICA NIETO JUAREZ ALUMNOS:    

ALMEIDA LEANDRO ALEJANDRO MIGUEL CONTRERAS RAMOS JHERSON DENYS RAMOS COLLAS DAVIS CRISTOFER SARAVIA AVALOS JOSE ROEL PERIODO ACADEMICO: 2017-I REALIZACION DE PRÁCTICA:26/05/2017 ENTREGA DE PRÁCTICA: 02/06/2017

LIMA – PERÚ

NOTA

INDICE ENZIMAS Y SU ACCIÓN EN LOS ALIMENTOS......................................................... 2 OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 2 MARCO TEORICO ............................................................................................................................ 2 METODOLOGIA ................................................................................................................................ 5 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ......................................................................... 5 EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA ................................ 5 ACTIVIDAD DE LA α-AMILSA Y EFECTO DEL pH ...................................................... 5 OBSERVACIONES ............................................................................................................................ 6 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ......................................................................... 6 EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA ................................ 7 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA 𝜶-AMILASA ........................................................................ 8 DIAGRAMA DE FLUJO .................................................................................................................... 9 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ......................................................................... 9 EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA ................................ 9 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA 𝜶- AMILASA .................................................................... 10 CÁLCULOS ....................................................................................................................................... 10 DISCUSIÓN DE RESULTADOS .................................................................................................. 11 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ...................................................................... 11 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ENZIMA CATALASA .................... 12 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA Α-AMILASA Y EFECTO DEL PH.............................. 12 CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 13 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ...................................................................... 13 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ENZIMA CATALASA .................... 13 ACTIVIDAD DE LA ENZIMA Α-AMILASA Y EFECTO DEL PH.............................. 13 CUESTIONARIO ............................................................................................................................. 13 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................... 16

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ENZIMAS Y SU ACCIÓN EN LOS ALIMENTOS OBJETIVOS  

Identificación de la enzima catalasa en diferentes alimentos y observar el efecto de la temperatura sobre la enzima. Observar la actividad de la enzima α-amilasa presente en la saliva y el efecto del pH sobre la enzima.

INTRODUCCIÓN Las enzimas son proteínas que llevan a cabo reacciones bioquímicas a muy altas velocidades, estas no se consumen durante las reacciones y presentan un grado de especificidad. Su nombre proviene del griego y significa “en la levadura” ya que en siglo XIX se pensaba que las enzimas solo actuaban al interior de ellas. La importancia de las enzimas radica en su poder catalítico mencionado anteriormente que ayuda a que se cumplan funciones como la de regular todo tipo de funciones y procesos bioquímicos, participar en la respiración celular, degradan las macromoléculas en moléculas más sencillas, crear rutas metabólicas y su ausencia genera rechazo o alergias. En el presente laboratorio se utilizaron enzimas de origen natural como las que están presentes en el hígado de animales, algunos vegetales y frutas (tomate, zanahoria, manzana y plátano) y las que están presentes en la saliva humana, se observará su actividad así como los efectos que tiene la temperatura y el pH sobre las enzimas.

MARCO TEORICO Las enzimas son proteínas globulares que son catalizadores biológicos bajando la Energía de Activación de reacciones; es decir, aceleran las velocidades de reacción de la transformación de sustratos que se adhieren al sitio activo de la enzima a sus respectivos productos. El sitio activo de una enzima es muy importante debido a que es el lugar donde se produce la reacción y que además es el lugar donde la enzima es específica en seleccionar a su sustrato. De las miles de enzimas conocidas, solo algunas decenas se producen a escala industrial, para emplearse en la manufactura como alimentos o como materia prima, mientras que el otro grupo de enzimas cumplen su función dentro de los organismos que los producen cumpliendo las funciones anteriormente mencionadas. La clasificación de las enzimas en grupos de enzimas corresponde a las reacciones importantes en el metabolismo celular. Según la Enzyme Comission son 6 los grupos de enzimas las cuales son: oxidorreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas.

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GRUPO OXIDORREDUCTASAS

TRANSFERASAS

HIDROLASAS

LIASAS

ISOMERASAS

LIGASAS

TIPO DE REACCIÓN CATALIZADA Catalizan reacciones oxidoreducción

ENZIMA de

Promueven la transferencia de distintos grupos químicos entre una molécula donadora y otra aceptora Llevan a cabo la ruptura de enlaces covalentes con la introducción de una molécula de agua Rompen enlaces para la eliminación de un determinado grupo químico del sustrato y forman dobles ligaduras Catalizan el arreglo espacial de grupos del sustrato sin modificar su composición química Promueve la unión covalente de dos moléculas acopladas con la ruptura de un enlace pirofosfato proveniente de ATP, UTP o CTP, como fuente de energía

Glucosa oxidasa

SUSTRATO

Amilosacarasa

D-glucosa y oxígeno Peróxido de hidrógeno Sacarosa

Glucosiltransferasa

Almidón

Lipasa

Acilglicéridos

α-amilasa

Almidón

Pectato liasa

Pectatos

Pectina Liasa

Pectinas esterificadas

Catalasa

Glucosa isomerasa

(xilosa)

Piruvato Carboxilasa

Glucosa (xilosa)

Piruvato

Cuadro N°1. Clasificación internacional de las enzimas (Adaptado del libro Química de los alimentos)

Las enzimas industriales son de origen animal, vegetal y microbiano, pero las más abundantes son las últimas. La catalasa, una enzima oxidorreductorasa, se encuentra principalmente en el hígado bovino así como también en el tejido vegetal, su función es convertir el agua oxigenada o peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, se usa como antioxidante permitiendo alargar la vida útil de zumos cítricos, cerveza y vino. La α-amilasa, una enzima hidrolasa, encuentra principalmente en la saliva humana pero también se encuentra en la malta de cebada, las funciones de la enzima son: ayudar a romper la molécula de almidón en unidades más cortas como glucosa y así contribuir al proceso de la digestión de carbohidratos, también unirse a la bacteria Streptococcus viridans localizada en la cavidad oral, logrando bloquear el 50% de la actividad de la enzima (a través de romper moléculas de almidón), por lo que la glucosa obtenida se utiliza como fuente de alimento para la bacteria convirtiéndola en ácido láctico y finalmente la enzima se une a otro tipo de bacterias para ayudar a la limpieza bacteriana de nuestra cavidad oral. La regulación en la liberación de la α-amilasa salival se lleva a cabo por el sistema nervioso autónomo (que es el que controla los movimientos involuntarios como la respiración, frecuencia cardiaca, entre otras), el cual a su vez está dividido en simpático y parasimpático. Laboratorio de Bioquímica y Microbiología

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Una manera en que se activa el sistema nervioso autónomo es a través del estrés, produciendo en los pacientes latidos rápidos del corazón, mareos, dolores, nerviosismo, agitación, irritabilidad, preocupación, problemas de concentración y mal humor. Por ello, algunos investigadores proponen que es a través de una muestra de saliva como se puede detectar cambios en la cantidad de α-amilasa salival para medir el nivel de estrés. Así como el estrés, la ansiedad también altera el sistema nervioso autónomo, patologías que pueden ser detectadas a través de los cambios en la cantidad de α-amilasa salival en los adolescentes. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES ENZIMATICAS a) Efecto del pH. La presencia de iones hidronio H+ del medio afecta el grado de ionización de los aminoácidos de la enzima, incluyendo a los del sitio activo. El pH influye en la estructura tridimensional de la enzima y a su vez, sobre la afinidad que tenga la enzima por el sustrato. La mayoría de las enzimas presentan un rango de pH estrecho en el que presentan una actividad óptima y si el pH se desvía demasiado de este punto la enzima se vuelve inactiva irreversiblemente. ENZIMA Pepsina (bovina) Catalasa (hígado bovino) β-amilasa (camote) Ficina (higo) α-amilasa (saliva humana) Lipoxigenasa 1 (soya)

pH ÓPTIMO 2.0 3-10 5.0 5.6 7.0 9.0

Cuadro N°2. pH de actividad óptima de algunas enzimas (Adaptado del libro Química de los alimentos) b) Efecto de la temperatura. La velocidad de las reacciones enzimáticas se incrementan con la temperatura, al aumentar la energía cinética de las moléculas, pero solo en el intervalo en el que la enzima es estable, más allá de ese intervalo a medida que la temperatura va en aumento esto favorece la inactivación de la enzima lo que origina que la enzima pierda su capacidad catalítica.

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Figura N°1. Efecto de la temperatura sobre la catalasa (CAT), peroxidasa (POD) y polifenoloxidasa (PFO) (extraído de http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-28042006000100009)

c) Otros. También afectan variables como la concentración del sustrato, actividad del agua o iones de metales pesados.

METODOLOGIA La metodología que se usó en este laboratorio fue la medición de variables cualitativas a través de la observación, las pruebas realizadas fueron analizadas de manera cualitativa en los siguientes pasos para cada prueba (la explicación de los pasos será de manera breve debido a que se explican mejor en el diagrama de flujo): ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA 



Se prepararon 6 tubos de ensayo con 2 mL aproximadamente de extracto de hígado de pollo, extracto de hígado de res, extracto de tomate, extracto de zanahoria, extracto de plátanos y extracto de manzana. Se añadió 2 mL de peróxido de hidrógeno 3% a cada tubo de uno en uno anotando la altura y el tiempo que demora en subir la espuma de oxígeno formado por la reacción catalítica.

EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA  





Se prepararon 10 tubos de ensayo con 2mL aproximadamente de muestras, 5 tubos con extracto de hígado y 5 con extracto de zanahoria. Se coloca un tubo de cada extracto en hielo por 30 min. Luego se midió la temperatura, se adicionó peróxido de hidrógeno y se midió la altura y el tiempo que demora en subir la espuma de oxígeno formado por la reacción catalítica. Se dejan otros 2 tubos (un tubo de cada extracto) a temperatura ambiente, se midió la temperatura, se adicionó peróxido de hidrógeno y se midió la altura y el tiempo que demora en subir la espuma de oxígeno formado por la reacción catalítica. Se colocaron otros 2 tubos (un tubo de cada extracto) en baño María por 10 min. a temperatura entre 30 y 40°C, se midió la temperatura, se adicionó peróxido de hidrógeno y se midió la altura y el tiempo que demora en subir la espuma de oxígeno formado por la reacción catalítica. Se repitió este proceso con los tubos restantes a temperaturas entre 40 y 50°C y también entre 50 y 60°C.

ACTIVIDAD DE LA α-AMILSA Y EFECTO DEL pH  Se preparó solución de saliva adicionando 50 mL de agua a 1 mL de saliva recolectada.  Se prepararon 8 tubos de ensayo con 2 mL aproximadamente de almidón.

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



A 2 tubos (1 y 2) no se les adicionó nada más, a otros 2 tubos (3 y 4) se les adicionó 1 mL de la amilasa preparada, a otros 2 tubos (5 y 6) se les adicionó 1 mL de la amilasa preparada más 0,2 mL de HCl 0,1N y finalmente los otros 2 últimos tubos (7 y 8) se les adicionó 1 mL de la amilasa preparada más 0,2 mL de NaOH 0,1N. Luego a los tubos impares se les hace la prueba de Fehling y a los pares la prueba de lugol.

La metodología que se usará para explicar las distintas observaciones será la búsqueda de información (bibliográfica y virtual) para la explicación de las actividades de las enzimas y los efectos de la temperatura y pH.

OBSERVACIONES ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA MUESTRA OBSERVACIONES

ACTIVIDAD LA CATALASA

DE

HIGADO DE burbujeo de oxígeno rápida POLLO rápido (t:18s) HIGADO DE burbujeo de oxígeno rápida RES más rápido en comparación con el de hígado de pollo (t:2s) TOMATE

se observa presencia de lento burbuja, proceso de elevación lenta (t:16min)

ZANAHORIA burbujeo lento, moderado en comparación con el hígado de res (t:48s) PLÁTANO

burbujeo lento, tiempo empleado es t:17min

MANZANA

el lento de

proceso lento de lento burbujeo, tiempo empleado de t:9min

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EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA EFECTO DE TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA MUESTRA OBSERVACIONES TEMPERATURA (℃) TIEMPO DE REACCIÓN (s) extracto desprendimiento de 0 3 de burbujas, generando hígado de una elevación de res h:8cm generación de 25 86 desprendimiento de burbujas, el cual el O2 se eleva una altura de h:7cm se evidencia 35 desprendimiento de oxígeno, se genera una elevación de h:9cm el desprendimiento 45 de oxígeno genera una elevación de h:9cm el desprendimiento 52 de oxígeno a esta temperatura, genera una elevación del mismo en h:4.2cm

EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA MUESTRA OBSERVACIONES TEMPERATURA (℃)

extracto de zanahoria

desprendimiento de -0.5 burbujas, generando una elevación de h:1.2cm generación de 22 desprendimiento de burbujas, el cual el O2 se eleva una altura de h:4.1cm

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2.55

2.17

78

TIEMPO DE REACCIÓN (s) 30

74

7

se evidencia 37 desprendimiento de oxígeno, se genera una elevación de h:7.3cm el desprendimiento 44 de oxígeno genera una elevación de h:10.8cm el desprendimiento 55 de oxígeno a esta temperatura, genera una elevación del mismo en h:7.5cm

50

40

31

ACTIVIDAD DE LA ENZIMA 𝜶-AMILASA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA α-AMILASA MUESTRA REACTIVO FHELING

CANTIDAD DE MUESTRA PRECIPITADO GENERADO (0-3) AUMENTA INTENSIDAD

REACTIVO LUGOL

RANGO DE COLOR (03) AUMENTA INENSIDAD

TUBO 1 Durante el proceso de 0 Sol. Almidón calentamiento no se observó precipitado alguno que diera positivo a la prueba

TUBO 2 Dado que solo existe 3 Sol. Almidón presencia de almidón la prueba da positiva generando una coloración azul-violeta

TUBO 3 Si se evidencia prueba de 3 Sol. Almidón+ precipitado rojo ladrillo, Sol. Amilasa el cual da positivo la prueba. Así mismo es el que más presenta precipitado alguno.

TUBO 4 La prueba dio negativa, 0 Sol. Almidón debido + a la no presencia de Sol. Amilasa almidón o debido a que la enzima desintegró el almidón

TUBO 5 Sol.Alimidón+ HCl + Sol. Amilasa

TUBO 6 Sol. Almidón + HCl + Sol. Amilasa

Si bien da positivo a la 2 prueba, este no genera mucho precipitado el cual evidencia presencia de pocos azucares reductores.

La prueba dio positiva, 1 de coloración marrón claro ello debido a la poca presencia de almidón o a la no acción total desintegradora de la enzima sobre el almidón

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TUBO 7 Sol. Almidón + NaOH + Sol. Amilasa

Se evidencia muy poco 1 precipitado rojo ladrillo, el cual esto no implica que la prueba haya dado positiva.

TUBO 8 Sol. Almidón + NaOH + Sol. Amilasa

En este caso se observa 2 mayor presencia de almidón, debido a la coloración violeta clara, el cual se asemeja más a una prueba optima de determinación de presencia de almidón

DIAGRAMA DE FLUJO ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA Tomate+H2O2 Hígado de res+H2O2

Zanahoria+H2O2

Manzana+H2O2 Hígado de pollo+H2O2

EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA ENZIMA CATALASA Con hígado de res 0℃ 25℃ 35℃ 45℃ 52℃

Con zanahoria -0.5℃ 22℃ 37℃ 44℃ 55℃

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ACTIVIDAD DE LA ENZIMA 𝜶- AMILASA Prueba de Lugol 1

2

3

4

CÁLCULOS Para el cálculo de las actividades relativas se compara la velocidad de subida de la espuma del oxígeno liberado por cada tubo

T (°C) 0 25 35 45 52

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA CATALASA EXTRACTO DE HIGADO V max (cm/s) = 4,14746544 t (seg) H (cm) V (cm/s) Actividad relativa (%) 3 8 2,66666667 64,2962963 86 7 0,08139535 1,9625323 2,55 9 3,52941176 85,0980392 2,17 9 4,14746544 100 78 4,2 0,05384615 1,2982906

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EXTRACTO DE HÍGADO Actividad relativa (%)

100 80 60 40 20 0 0

10

20

30

40

50

60

Temperatura (°C)

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA CATALASA EXTRACTO DE ZANAHORIA V max (cm/s)= 0,27 t (seg) H (cm) V (cm/s) Actividad relativa (%) 30 1,2 0,04 14,8148148 74 4,1 0,05540541 20,5205205 50 7,3 0,146 54,0740741 40 10,8 0,27 100 31 7,5 0,24193548 89,6057348

T (°C) -0,5 22 37 44 55

EXTRACTO DE ZANAHORIA 100

ACtividad relativa (%)

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

0

10

20

30

40

50

60

Temperatura (°C)

DISCUSIÓN DE RESULTADOS ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA Muestra

Resultado

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Hígado de Reacción muy pollo rápida(4) Hígado de res Reacción muy rápida(4) Tomate Muy poca reacción(1) Zanahoria Moderada(3) Plátano Muy poca reacción(1)

 

El hígado de res mostro mayor desprendimiento de oxigeno que el hígado de pollo; siendo estos dos los que reaccionaron más rápido. En las muestras vegetales, la zanahoria es la que demostró mayor desprendimiento de oxígeno, mientras que el tomate y el plátano apenas desprendieron algunas burbujas sobre su superficie.

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ENZIMA CATALASA La actividad se incrementa con la temperatura dentro en un determinado rango hasta llegar a una temperatura óptima, después del cual la proteína se desnaturaliza y pierde actividad En nuestro experimento vemos que la temperatura presento un óptimo a la temperatura de entre 40 y 50 La actividad mínima se da a la temperatura de se dio entre 20 y 30; sin embargo por teoría la menor velocidad se da a la temperatura más baja, esto pudo haberse debido a un error en el procedimiento.

ACTIVIDAD DE LA ENZIMA Α-AMILASA Y EFECTO DEL PH Muestra Tubo 1: Sol. Almidón (3ml)

Reactivo Fehling Negativa

Tubo 3: Positiva Sol. Almidón (3 ml) + Sol. Amilasa (1 ml) Tubo 5: Positiva Sol. Almidón + HCl 0.1N (0.2 ml) + Sol. Amilasa Tubo 7: positiva Sol. Almidón + NaOH 0.1N (0.2 ml) + Sol. Amilasa

Muestra Tubo 2: Sol. Almidón Tubo 4: Sol. Almidón + Sol. Amilasa

Reactivo Lugol Positiva Negativa

Tubo 6: Positiva Sol. Almidón + HCl 0.1N + Sol. Amilasa Tubo 8: positiva Sol. Almidón + NaOH 0.1N + Sol. Amilasa

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

 

El reactivo de Fehling reconoce azucares reductores en especial monosacáridos y el reactivo de Lugol reconoce polisacáridos en especial almidón. La enzima α-amilasa degrada los polisacáridos en monosacáridos por lo cual si la prueba de Lugol da negativa quiere decir que la enzima ha degradado al polisacárido; mientras que si la prueba de Fehling da positiva quiere decir que la enzima degrado al polisacárido. Vemos que el tubo de almidón con α-amilasa da negativa a la prueba de Lugol; pues, todos los polisacáridos se han degradado en monosacárido lo cual se demuestra en la prueba de Fehling, la cual da positiva. En los tubos con almidón y α-amilasa a PH ácido y PH básico vemos que parte de la enzima se desnaturaliza y deja de tener su acción enzimática es por eso, que vemos que tiene tanto polisacáridos como monosacáridos.

CONCLUSIONES ACTIVIDAD DE LA ENZIMA CATALASA  La actividad relativa de del tejido animal es más rápida que la del tejido vegetal.  La actividad del hígado de res es más rápida que la del hígado de pollo. EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ENZIMA CATALASA  El aumento en la temperatura produce una disminución de la actividad enzimática.  La curva de actividad vs temperatura debe mostrar una temperatura óptima. ACTIVIDAD DE LA ENZIMA Α-AMILASA Y EFECTO DEL PH  La enzima α-amilasa hidroliza los enlaces O-glucosídico del almidón obteniendo unidades de glucosa.  En medio ácido y básico la enzima α-amilasa se desnaturaliza.  El efecto catalizador de la enzima en este medio no es muy fuerte.

CUESTIONARIO APLICACIÓN INDUSTRIAL DE LAS ENZIMAS Las enzimas tienen aplicaciones en diferentes áreas, que van desde la preparación de alimentos y bebidas, hasta la síntesis de farmacéuticos y otros compuestos importantes en la industria química. Por ejemplo, cada vez que lavamos la ropa utilizamos enzimas, ya que éstas son uno de los ingredientes de los detergentes granulados y líquidos que se venden actualmente en todo el mundo. El papel de estas enzimas, como las amilasas, proteasas y lipasas, consiste en degradar carbohidratos complejos, restos de proteínas y restos de grasas, respectivamente. El efecto deslavado de la mezclilla se consigue utilizando un tratamiento con la enzima lactasa, que es capaz de desteñir la tela debido a que cataliza la conversión de moléculas de colorante en otras moléculas, que ya no tienen color. Las enzimas lipolíticas han cobrado gran atención por su potencial aplicación en Laboratorio de Bioquímica y Microbiología

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Biotecnología. Muchas son las aplicaciones que se han encontrado para las lipasas, en la industria del aceite, la producción de farmacéuticos, agroquímicos y componentes aromáticos. Algunos de los productos manufacturados con importancia comercial a partir grasas y aceites producidos por lipasas con gran rapidez y una alta especificidad bajo condiciones controladas son los ácidos grasos poliinsaturados y jabones. Industria del almidón y del azúcar Dependiendo de las enzimas utilizadas, a partir del almidón se pueden obtener jarabes de diferente composición y propiedades físicas. Los jarabes se utilizan en una variedad de alimentos tales como gaseosas, dulces, productos horneados, helados, salsas, alimentos para bebés, frutas enlatadas, conservas, etc. Hay tres etapas básicas en la conversión enzimática del almidón: licuefacción, sacarificación e isomerización. Productos Lácteos La aplicación de enzimas en el procesamiento de leche está bien establecida, por el uso del cuajo (quimosina) en la producción de queso, que tal vez representa el empleo más antiguo de enzimas en alimentos. Otras enzimas que participan en la producción de quesos son las lipasas presentes en la leche, las cuales hidrolizan el componente graso, proporcionando cambios característicos en el sabor. Para algunos quesos se pueden aumentar las lipasas naturales, añadiendo enzima extra. Por otro par te, también se recomienda agregar enzimas exógenas de tipo proteolítico para acelerar el proceso de maduración de algunos quesos. Molineros y Panadería El uso de enzimas en estas industrias se debe principalmente a la deficiencia en el trigo y en la harina, de las enzimas naturalmente presentes. El contenido de a amilasa de la harina depende de las condiciones de crecimiento y de cosecha. En climas húmedos la tendencia será a tener alta actividad de a amilasa debido a germinación de los granos, en tanto que en climas secos el nivel de a amilasa será bajo debido a escasa germinación. Esto conlleva a grandes diferencias en el contenido de amilasa de diferentes lotes de harina. Productoras de Jugos de Frutas Las primeras enzimas empleadas en las industrias de jugos de frutas fueron las enzimas pécticas para la clarificación del jugo de manzana. Actualmente las enzimas pécticas se usan en el procesamiento de muchas otras frutas, junto con amilasas y celulasas. Durante el procesamiento de los jugos cuando se desintegran los tejidos vegetales, parte de la pectina, que es un componente estructural de las frutas, pasa a la solución, parte se satura con el jugo y parte permanece en las paredes celulares. Las enzimas pécticas se usan para facilitar el prensado, la extracción del jugo y la clarificación ayudando a la separación del precipitado floculento. Procesamiento de Carne Las enzimas importantes para ablandar carne son proteasas de orígen vegetal o de microorganismos (Bacillus subtilis y Aspergillus oryzae). Las enzimas se inyectan 14 Laboratorio de Bioquímica y Microbiología

antes del sacrificio al animal o se trata la carne con las enzimas antes de cocerla, con lo que se logra un franco ablandamiento sin provocar una proteólisis importante. Industria Cervecera La cebada se utiliza tradicionalmente para la fabricación de bebidas alcohólicas como la cerveza. En su producción se deben considerar dos operaciones distintas: la maltería y la cervecería. La preparación de la malta se logra por germinación de la cebada, durante la cual se incrementa el contenido de a amilasa. Las enzimas a y b amilasas naturalmente presentes en el grano actúan sobre el almidón produciendo dextrinas y maltosa, que sirven como sustratos para la fermentación posterior. Las proteasas degradan proteínas formando aminoácidos y péptidos. Hay muchas enzimas disponibles comercialmente para el proceso cervecero, pero todas ellas caen en tres categorías: proteasas, amilasas y glucanasas. La acción de estas enzimas durante las primeras etapas consiste en mejorar la licuefacción del almidón, regular el contenido de azúcar y nitrógeno, mejorar la extracción, facilitar la filtración y controlar la turbidez. En la filtración del mosto reducción de las gomas y de la viscosidad. En la ebullición, control de la turbidez, eliminación final del almidón. En esta etapa se inactivan las enzimas. Durante la fermentación y maduración la adición de enzimas sirve para controlar la turbidez. Industrias de Grasas y Aceites El uso de enzimas en las industrias de aceites y grasas es muy bajo, aunque se encuentran disponibles enzimas que pueden resolver algunos problemas, por ejemplo minimizar los subproductos indeseables. Las enzimas también se pueden usar para producir aceites y grasas novedosas. Lipasas específicas, pueden seleccionar los ácidos grasos de algunas posiciones del triglicérido, para incorporar determinados ácidos grasos, sin cambiar los de otras posiciones. De tal manera que es posible modificar por interesterificación el contenido de ácidos grasos, o por transesterificación lograr el rearreglo de algunos de ellos. Por ejemplo, la mantequilla de cacao se requiere en la producción de chocolate y con frecuencia la disponibilidad y el costo fluctúan ampliamente. Sin embargo, aceites como el de palma son baratos y se encuentra buen abastecimiento. Lo que se plantea es modificar el aceite de palma por reacción con ácido esteárico mediante interesterificación enzimática. La grasa resultante tiene propiedades similares a la mantequilla de cacao. Industrias de Pulpa y Papel La mayoría de las fábricas de pulpa y papel cierran pos periodos prolongados, una o dos veces al año. Durante estos periodos se llevan a cabo los programas de mantenimiento de la planta. Uno de los sistemas que se ve severamente impactado debido a estos cierres temporales es la planta de tratamiento de aguas residuales. Durante estos cierres el alimento llega en cantidad insuficiente para mantener la biomasa requerida en condiciones normales, La población bacteriana se encuentra generalmente disminuida a una fracción de lo que es necesario para la producción de un efluente de alta calidad. 

Ramírez Ramírez, J. and Ayala Aceves, M. (2014). ENZIMAS: ¿QUÉ SON Y CÓMO FUNCIONAN?. Revista Digital Universitaria, 15. Laboratorio de Bioquímica y Microbiología

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Rivera Pérez, C. and García Carreño, F. (2007). Enzimas Lipolíticas y su Aplicación en la Industria del Aceite. BioTecnología, 11. ELIÉCER CARRERA, J. (2003). PRODUCCIÓN Y APLICACIÓN DE ENZIMAS INDUSTRIALES. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad del Cauca, 1.

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