Época de Quesos

Día a día con las enzimas

Sería extraño estar sentados para desayunar y no encontrar algún producto lácteo. Ya sea el típico café con leche, las tostadas con mantequilla o el bocadillo de queso. Todos ellos son productos que hemos usado durante cientos de años, y que posiblemente rara vez nos hayamos planteado que hay detrás de su producción.

Si bien es cierto que inicialmente todos estos alimentos se producían sin saber de manera exacta como se hacía, actualmente somos conscientes de lo que hacemos cuando los producimos. Además todos sabemos la evolución que han tenido en el mercado. Antiguamente teníamos la leche fresca que debía consumirse diariamente después de recogerla en el lechero. Actualmente solo tenemos que ir a un supermercado para encontrar decenas de marcas diferentes. Además también tenemos varias posibilidades, desde leche desnatada hasta leches de origen vegetal. La biotecnología ha ayudado mucho en la generación de estos productos, aunque a veces pase inadvertido.

Además de en este tipo de productos, también ha ayudado en muchos otros procesos de la industria alimentaria. El clásico ejemplo es el uso de Saccharomyces cerevisiae para la fermentación alcohólica, necesaria para la producción de cerveza. Es probablemente una de las bacterias más conocidas del sector, además de otras que se están empezando a hacer populares como las Bifidobacterias. En realidad, no sólo es importante la propia bacteria, sino que una enzima producida por ella tiene un papel clave.

Las enzimas son pequeñas proteínas que son creadas de forma natural por microorganismos, animales y plantas. De hecho, a pesar de que actualmente las enzimas bacterianas son de gran importancia, las primeras en ser utilizadas fueron las procedentes de animales o plantas. Su principal función es la de permitir que una reacción química se dé de forma más rápida. Una gran ventaja es que son de origen biológico, lo cual hace que sean biodegradables, reduciendo el impacto ambiental derivado de su uso.

Otras ventajas importantes son que tienen una gran especificidad y eficacia, de manera que no aceleran todo tipo de reacciones, sino que son muy específicos a la hora de acelerar una reacción. Clásicamente se ha asemejado a los enzimas con una cerradura, donde únicamente puede entrar un tipo de sustrato, que sería la llave. Para que nos lo podamos imaginar, nosotros tenemos una llave que abre la cerradura de nuestra casa, y únicamente nuestra llave podrá encajar con nuestra cerradura. No habrá otra llave que encaje con nuestra cerradura. De la misma manera pasa con las enzimas y los sustratos, una enzima tiene un sustrato muy específico al que puede unirse para catalizar su reacción. No es común que un sustrato pueda unirse a una enzima que no cataliza su reacción.

La primera vez que se consiguió aislar una enzima fue en 1926, por el estadounidense James Batcheller Sumner. En este caso se aisló la ureasa a partir de los frijoles, pero lo cierto es que las nuevas tecnologías nos están permitiendo aislarlas más fácilmente y a una gran velocidad. Este gran avance ha permitido que cada vez se puedan usar de forma más cómoda en la industria, ayudando en gran cantidad de procesos.

Reacción enzimática - Monica

Reacción enzimática

En concreto nos vamos a centrar en enzimas usadas en la industria láctea, entre las cuales debemos destacar la lactasa y la renina. La leche está formada básicamente por agua, proteínas y grasas. La mayor parte de la leche es agua, llegando a ser casi un 90% del total. En cuanto a las proteínas, se han descrito alrededor de 40 tipos de proteínas, a pesar de tener una proteína mayoritaria que es la caseína. Esta proteína es de gran interés para la industria láctea, ya que en ella se basa la producción de queso. Existe una leyenda que dice que la primera producción de queso se dio de manera espontánea, sin saber que se estaba haciendo. Un pastor asiático llevaba leche dentro de un saco junto a tripas de animales, y pasado un tiempo se encontró un cuajo formado por la leche. Si bien no se puede decir que esta historia sea cierta del todo, ahora sabemos por qué pudo pasar esto. En el estómago de los animales encontramos una enzima llamada Renina, que coagula la caseína presente en la leche, formando lo que se conoce como cuajo. Antiguamente se usaban tripas de terneros para poder fabricar queso, pero obviamente esta tendencia ha cambiado. No es viable obtener enzimas provenientes de animales, ya que esto supondría desaprovechar una enorme cantidad de animales. Es por esto que actualmente se usan enzimas provenientes de microorganismos ya que además de producirlas en grandes cantidades, son mucho más económicas. Aquí es donde entra en juego la biotecnología, haciendo que los microorganismos produzcan gran cantidad de estas enzimas, y que además no sean perjudiciales para nosotros. Las especies más usadas actualmente son Endothia parasítica y algunas especies de Mucor spp.

Nuestros antepasados probablemente disponían de una pequeña variedad de quesos, pero actualmente tenemos especialidades queseras en cada país o incluso en cada región. Nuestros gustos han cambiado, y cada vez tenemos más opciones a la hora de comprar alimentos, de manera que era necesario variar procesos en la industria para poder generar todas estas opciones. Es por esto, que además de la renina, se usan otras enzimas en la producción de queso, como las lipasas y las proteasas. Las lipasas son enzimas que hidrolizan grasas, mientras que las proteasas hidrolizan proteínas. Las lipasas aportan ese olor característico de los quesos, y se usa incluso para los quesos crema, aportando mucho más sabor.

Existe una enorme gama de proteasas usadas en la producción de queso, y en función de cual se usa, se consiguen unas características u otras. El más conocido es el ejemplo de los quesos con coloración verde-azulado, como el Roquefort o el Gorgonzola. Para poder dar este aspecto y olor característico se usa Penicillium roqueforti. El Camembert es un queso mucho más tierno en su interior, y para conseguir esto se usa otra proteasa de un Penicillium spp., en este caso Penicillium camemberti. Existen cientos de proteasas que pueden ser usadas para mejorar el sabor de nuestros quesos, y como veis cada una de ellas aporta su toque característico.

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Otra enzima muy importante en este sector es la lactasa, un enzima que de forma natural todos tenemos en el sistema digestivo cuando nacemos, aunque hay personas que tienen una disminución de esta enzima causando intolerancia a la lactosa. Actualmente se habla de un 65% de intolerantes adultos, a pesar que estos valores cambian mucho en función de la zona en la que viven. Para poder usar esta enzima en el sector industrial, actualmente la obtenemos a partir de microorganismos, por ejemplo Saccharomyces lactis o Aepergillus niger. Con esta enzima lo que conseguimos es digerir parcialmente el contenido en lactosa que tiene un producto que estamos produciendo. Esto es interesante en el caso de productos como la crema de leche. Al digerir parte de la lactosa total, conseguimos unos productos que son fácilmente digeribles por personas adultas, además de tener un sabor mucho más dulce. Esto es debido a que lo que hace la lactasa, es romper la lactosa en pequeñas moléculas de glucosa y galactosa. Estas dos moléculas son básicamente azúcares. Además de disminuir el nivel de lactosa y endulzar los productos, la lactasa también permite variar la textura o la viscosidad de los productos lácteos.

Como hemos visto, la biotecnología ha ayudado mucho en el sector lácteo, buscando la mejor opción para asegurar la máxima producción de enzimas. Además en algunos casos mediante ingeniería genética se ha conseguido aumentar aún más esta producción, o incluso se han cogido enzimas potentes de algunos microorganismos y se han insertado en otros microorganismos. Por ejemplo no nos sería útil si tenemos una lactasa muy potente al romper la lactosa, pero esta enzima es sintetizada por una bacteria que solo crece a pH básicos. Pero mediante la ingeniería genética podemos hacer que otras bacterias que si crecen a pH ligeramente ácidos (como es el caso de la leche), produzcan esta potente lactasa. Es una manera de mejorar el proceso. El gran avance que está teniendo la ingeniería genética, puede hacer que en relativamente poco tiempo podamos conseguir mejorar aún más los procesos de producción de alimentos.

 

@MonicaLopezRa

 

 

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