Há milênios, o ser humano utiliza as enzimas para obtenção de produtos alimentícios, de ação farmacológica ou têxtil. Os primeiros estudos científicos iniciaram-se há 200 anos, a partir do estudo de técnicas de fermentação.
Mas, para início de conversa, precisamos saber o que efetivamente são as enzimas, não é mesmo?
Consideradas catalizadores biológicos, as enzimas ajudam as reações químicas a necessitarem de uma energia de ativação menor, aumentando a velocidade. São proteínas que possuem suas cadeias num modelo de encaixe induzido, que se acoplam em moléculas específicas, chamadas de substratos, realizando mudanças estruturais a fim de facilitar a ligação.
A todo tempo, temos reações ocorrendo em nosso organismo simultaneamente com ação das enzimas, como na quebra de moléculas de amido do pão, pela enzima amilase ou pela digestão de proteínas no estômago, pelas pepsinas.
Mas o que essas moléculas que me ajudam a digerir meu pãozinho têm a ver com produções industriais?
No que se refere à indústria de alimentos, a aplicação da tecnologia enzimática é recorrente, já que a ação das enzimas permite desde a formação de compostos altamente desejáveis abrangendo a verdadeira produção do alimento, até mesmo compostos que podem levar a perda de qualidade.
É importante reconhecer que, além de acelerar as reações, as enzimas são capazes de quebrar, formar ou transformar moléculas de substratos, sendo possível que certos alimentos existam apenas por causa delas.
Um fato muito importante é que estas substâncias são sensíveis e só funcionam na faixa ideal de temperatura e pH, de modo bem específico! Mesmo assim, constantemente, novas enzimas são desenvolvidas e catalogadas, principalmente por conta da vasta área de aplicação industrial.
Podem ser classificados em oxidativas como ocorre com frutas que ficam escuras ao serem cortadas, ou em proeolíticas ou amiolíticas, como na alteração de sabor e textura, produção de álcool e derivados, cervejaria, laticínios e derivados, óleos e gorduras, panificação e vinicultura.
Mas quais as fontes das enzimas usadas na indústria?
A maioria das enzimas usadas industrialmente é de origem microbiológica, mas alguns vegetais produzem enzimas que, apesar de se apresentarem em baixa quantidade, têm seu uso recorrente na indústria. Como exemplo forte, o uso do malte para produção de enzimas muito importante para a indústria de cervejas.
Outra que podemos citar é a polifenoloxidase, uma enzima oxidativa presente em alguns frutos, responsável pela alteração sensorial, sendo necessários tratamentos para sua inativação, diminuindo características desagradáveis.
Enzimas microbianas, produzidas através do cultivo dirigido de microrganismos em substratos apropriados, não sofrem as limitações financeiras que existem na obtenção das enzimas vegetais por conta da baixa concentração.
Havendo disponibilidade dos insumos do substrato ou meio de cultura, sendo disponíveis e conhecidos o agente microbiano mais apropriado e o método e condução do cultivo, a produção é potencialmente ilimitada, e mais vantajosa, dependendo da economia do respectivo processo.
As enzimas também são aplicadas na hidrólise de óleos e gorduras, geralmente (lipase), na precipitação do leite-queijo (renina), de laticínios (lactase), na produção de proteína hidrolisada (proteases). A aplicação ainda pode ser estendida na produção de bebidas alcoólicas, no pré-processamento de hortaliças e na obtenção de óleos vegetais.
Há algum tempo atrás, reações industriais eram realizadas utilizando-se soluções ácidas ou alcalinas. Geravam-se resíduos indesejáveis, tanto para o meio ambiente, quanto para o próprio alimento. Com a maravilhosa tecnologia e ciência cada vez mais avançadas é possível substituir estes fatores de risco pela atividade enzimática, trazendo mais vantagens econômicas e de escala de produção para as indústrias e consumidores.