Bienvenidos a esta entrevista del tema
“Aditivos alimentarios e ingredientes funcionales comunes obtenidos con
biotecnología”. Mi nombre es Patricia Ramírez Ornelas, aspirante a la
Ingeniería en Biotecnología en la UnADM; se contactó al Químico
de Alimentos Ignacio Dávila Soto, experto en soluciones enzimáticas en la
industria alimentaria.
Estimado Q.A. Ignacio Dávila, muchas gracias por aceptar esta entrevista sobre
la biotecnología alimentaria.
1. ¿Me puede explicar un poco que son las enzimas
y qué aplicaciones tienen en la industria alimentaria?
Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica (proteínas) que tienen actividad catalítica, lo que
significa que aceleran una reacción química, dicho en otras palabras, sin esta
catálisis, las reacciones químicas tardarían mucho tiempo, por lo tanto, a las
enzimas, también se les llama como catalizadores biológicos.
La aplicación de las
enzimas es muy grande, ya que prácticamente cualquier proceso biológico está
regulado por una enzima, nosotros tenemos muchas enzimas importantes dentro del
funcionamiento de nuestro cuerpo.
Las enzimas tienen
gran aplicación dentro de la industria, una de las más importantes, es la
industria alimentaria, actuando como un aditivo de gran relevancia en casi
todos los procesos industriales, desde mejoramiento de características
sensoriales, aumentar rendimientos de producción, evitar efectos perjudiciales,
disminuir costos de producción, etc.
2.
¿Cuáles son las enzimas más solicitadas por la
industria alimenticia? ¿A qué se debe?
Existen enzimas
llamadas “commodities”, las cuales reciben este nombre debido a dos cosas, la
primera, debido a que su justificación tecnológica dentro de los procesos
alimentarios ya está muy estudiada y muy probada, desde hace muchos años.
Y la segunda, los avances tecnológicos han
favorecido que la producción de estas enzimas sea de gran escala y con precios
muy accesibles.
Dentro de las
enzimas más utilizadas, se encuentran las hidrolasas, las cuales son un tipo de
enzimas encargadas de “romper” enlaces. Una de las más usadas, es la alfa
amilasa, ya sea de origen bacteriano o de origen fungal. La diferencia de la
aplicación de cada una de estas dos enzimas, es el perfil de resistencia a la
temperatura, en donde las amilasas bacterianas tienen mayor aplicación en
procesos que incluyen alta temperatura, como modificación del almidón,
cervecería e industria azucarera. Mientras que las producidas por hongos,
principalmente de Aspergillus niger, la
cual es ampliamente usada en la industria de panificación.
Dentro de las
enzimas llamadas “commodities”, también se encuentran enzimas Proteasas,
Lipasas, Celulasas y Xilanasas, las cuales con forme al paso de los años se han
mejorado las cepas productoras, teniendo mejores rendimiento en la actividad
enzimática, más resistencia a procesos drásticos de pH y temperatura, y por
ende, ha disminuido el precio de las enzimas, lo que las hace económicamente
rentables para la aplicación industrial.
Existen muchos
desarrollos enzimáticos, los cuales tienen una justificación tecnológica muy
importante, pero debido al alto precio en la producción de estas enzimas “específicas”,
se hace económicamente difícil su aplicación. Un ejemplo es el caso de la
enzima “Inulinasa” proveniente del hongo Aspergillus
niger, la cual se encarga de la hidrólisis de la inulina, ya sea para la
producción de Tequila o para la producción de jarabe de alta fructosa, teniendo
ventajas tecnológicas muy importantes en comparación con la hidrólisis
tradicional con procesos ácido-térmicos, principalmente en la disminución en la
formación de productos como HMF-que tienen in gran poder inhibitorio de la
levadura-, menos gasto energético, menor producción de color, etc., Pero se
hace complicada la aplicación al momento de comparar el costo de hidrólisis enzimático vs. al costo de hidrólisis tradicional.
3.
Entonces,
las enzimas se usan principalmente para procesos. ¿Pueden usarse como
ingredientes funcionales o aditivos alimentarios? Esto es, para que cumplan con alguna función
adicional.
Si, de hecho el uso
como ingrediente funcional o aditivo alimentario de las enzimas es muy grande,
una de las aplicaciones más importantes como aditivo alimentario es su uso en
Panificación, en donde las enzimas como alfa amilasa, xilanasa, fosfolipasa,
etc, junto con otros aditivos como oxidantes (cada vez menos utilizados) y
emulsificantes, ayudan a mejorar deficiencias que pueda tener la harina de
trigo durante el proceso de panificación, ya sea un proceso de panificación
“artesanal” como el que se lleva a cabo en cualquier panadería, o dentro de un
proceso de panificación “industrial”.
Las enzimas se
utilizan también como suplementos digestivos para mejorar la utilización de los
alimentos. Hay muchos ejemplos para estas aplicaciones, uno es la aplicación de
la enzima B-galactosidasa (Lactasa) como suplemento digestivo para las personas
que sufren de intolerancia a la lactosa.
4.
¿Cuáles son las enzimas más comunes de encontrar
en productos terminados? (añadidas)
Muchas enzimas que
se aplican en los procesos industriales (incluida la industria alimentaria)
llevan a cabo una determinada función en algún punto específico del proceso y
posteriormente se inactivan, principalmente por la temperatura, por lo tanto no
existe residual o presencia de su actividad en el producto terminado, pero
existen otras aplicaciones en donde si hay un residual o presencia de estas
enzimas dentro el producto terminado, algunos ejemplos son la Lactasa en
productos derivados lácteos deslactosados (como Leche deslactosada en polvo,
yogurt, proteínas de suero de leche, etc.), otro ejemplo es la aplicación de
la enzima Invertasa en procesos de confitería, la cual se aplica principalmente
en los chocolates con relleno líquido y lo que se busca en evitar la
cristalización de la sacarosa, la cual se considera como “defecto de calidad”.
5.
En términos generales, ¿Cómo se producen la
mayoría de las enzimas o cuál es su origen?
Las producción
industrial de enzimas se lleva a cabo en fermentaciones en estado sólido para
las enzimas producidas por hongos (Aspergillus
sp., Rhizopus sp, Trichoderma sp., Penicillium sp., Candida sp.) y en
fermentaciones en estado líquido para las enzimas producidas por bacterias (Bacillus sp., principalmente), también
hay producción de enzimas a partir de Levaduras (Saccharomyces cerevisiae) que produce la enzima Invertasa y (Kluyveromyces sp.) que produce la enzima
Lactasa para su aplicación en el deslactosado de la leche.
6.
¿Cuál es la importancia actualmente de las
enzimas y en general de la biotecnología en la industria?
La biotecnología en general y
las enzimas juegan un papel muy importante en la industria en general, ya que
la tendencia mundial es hacia procesos mas “verdes”, las investigaciones
actuales se enfocan en la búsqueda de nuevas fuentes de enzimas, las cuales
tengan mayor rendimiento, sean más resistentes a condiciones drásticas de pH,
Temperatura, etc., y sobre todo, a hacer la aplicación de las enzimas más
baratas sin bajar los parámetros de calidad.
7.
¿Qué me puede decir respecto a la biotecnología
aplicada en alimentos en México? ¿Cuál es la situación respecto a otros países?
Se han hecho muchos esfuerzos
por parte de las Universidades (UNAM, IPN, UAM, etc,) por formar profesionales en el campo de la
Biotecnología y creo que va por buen camino, no sólo en el campo de la aplicación de las enzimas, si no en Biología Molecular, Ingeniería de
Proteínas, etc.
Con respecto a las enzimas y la
situación en México, el mercado y la aplicación es muy grande, pero aún así,
las empresas extranjeras dominan el mercado y por ende, tienen mayor avance
tecnológico.
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