Las enzimas son ingredientes de gran utilidad en la industria de alimentos, se emplean como agentes activos que permiten transformar los alimentos durante el proceso y, al mismo tiempo, otorgarles las características sensoriales que los identifican. Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:
Jugos de frutas y vegetales
Aceite de oliva
Purés de vegetales
Salsa de soya
Alimentación animal
Productos fermentados
Suplementos alimenticios
Pulpa y papel
Textiles
Agricultura
Todas las enzimas son proteínas; tienen una estructura tridimensional globular y sólo presentan actividad cuando tienen una conformación espacial que permite establecer una descomposición óptima de los aminoácidos, de su centro activo o catalítico.
(Fuente: S. Badui, 2013, Química de los Alimentos)
La celulasa es una enzima con la capacidad de generar ruptura en los enlaces covalentes introduciendo moléculas de agua en las estructuras moleculares de la celulosa, estructura básica de los vegetales.
Las enzimas tienen un origen vegetal, animal o a partir de microorganismos. Cuando se obtienen a través de síntesis se emplean microorganismos específicos para su producción. Se identifican como una o más sustancias capaces de catalizar una reacción bioquímica específica. Son añadidas al alimento con un propósito tecnológico durante los procesos de manufactura, preparación, tratamiento, envasado, transportación y/o almacenamiento de los productos.
(Fuente: Regulación Comunidad Europea (EC) No 1333/2008 http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:2008R1333:20120813:EN:PDF)
Nombre químico y características generales
Los miembros de distintos organismos, entre ellos el International Union of Pure and Applied Chemistry (UIPAC), el International Union of Biochemistry (IUB) y el International Union of Biochemistry and Molecular Biology (UIBMB), desarrollaron un sistema de identificación relacionado con la reacción química que cataliza llamado “número de la EC (Enzymology Comission)”. De esta manera, las enzimas se pueden clasificar en:
Fuente: S. Badui, 2013, “Química de los Alimentos”
Fuente: COFEPRIS, https://www.gob.mx/cofepris/acciones-y-programas/aditivos-alimentarios-no-publicados-en-el-dof
Algunas características de relevancia
Las enzimas, al ser proteínas, se ven afectadas por las condiciones de pH, de salinidad y de temperatura. En este sentido, tienen un intervalo restringido de pH en el cual alcanzan su mejor desempeño. Es importante revisar el caso específico de la enzima a utilizar para optimizar su uso.
Físicamente, la celulasa se presenta como un sólido de color café claro. El intervalo de pH donde se activa es de 2.0 a 8.0 y para algunas variantes sólo llega hasta 7.5. El pH óptimo es de 4.0 a 6.0, o bien, entre 3.75 a 5.0. En cuanto a la temperatura, su intervalo de actividad se presenta hasta 60ºC o bien, hasta 75ºC en algunas celulasas. El valor óptimo de la primera es a los 55ºC y el correspondiente a la segunda alternativa es de 55 a 65ºC.
En la naturaleza, las enzimas son agentes catalizadores de un sin fin de reacciones químicas y bioquímicas. Es decir, permiten transformar una sustancia en otra al adicionar, fraccionar o unir compuestos, entre muchas otras actividades que desempeñan.
La celulasa forma parte del grupo de las hidrolasas. Estas enzimas cortan los enlaces que unen a la celulosa. En la industria de alimentos, las celulasas se usan ampliamente en la producción de jugos, néctares y purés de vegetales, porque optimizan los rendimientos y facilitan los procesos de filtración.
Esta enzima en específico se llega a utilizar en la elaboración de salsa de soya, en donde se busca degradar la celulosa presente, además de que mejora los rendimientos de fabricación.
Por otro lado, en años recientes se ha utilizado para la fabricación de bio-alcohol. Este proceso se lleva a cabo a partir de levaduras productoras de alcohol. Para alimentarlas es necesaria una fuente de glucosa, la cual se obtiene a partir de celulosa degradada por medio de la celulasa.
El uso de esta enzima también permite mejorar la biodisponibilidad de otros nutrimentos presentes en los alimentos. Esto es de especial interés en la elaboración de alimentos balanceados para uso animal, ya que las dietas ricas en fibra disminuyen la absorción de micronutrimentos. Es por ello, que al tratarse con la celulasa se incrementa el grado de absorción. Con esta misma intención, se adiciona en suplementos alimenticios para uso humano.
La legislación mexicana determina que no es necesario especificar el uso de enzimas en el etiquetado de un producto alimenticio, aunque se hayan usado como parte del proceso, ya que se consideran parte de la transformación del alimento.
El Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios de la FAO, JEFCA no ha establecido una Ingesta Diaria Admisible (ADI) de la celulasa, ya que es un agente usado principalmente como coadyuvante de proceso.
Dosificaciones a considerar:
https://www.gob.mx/cofepris/acciones-y-programas/aditivos-alimentarios-no-publicados-en-el-dof
https://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/search.aspx?fc=35
Este ingrediente se encuentra aprobado por las siguientes entidades:
Legislación Mexicana COFEPRIS: Acuerdo por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias. https://www.gob.mx/cofepris/acciones-y-programas/aditivos-alimentarios-no-publicados-en-el-dof
FDA, Code of Federal Regulations: Title 21, Part 184: Direct Food Substances Affirmed As Generally Recognized As Safe, Subpart B: Listing of Specific Substances Affirmed as GRAS, Sec. 184.1250 Cellulase enzyme preparation derived from Trichoderma longibrachiatum, https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?fr=184.1250
Codificación asignada por la Sociedad Americana de Química: CAS 9012-54-8, https://commonchemistry.cas.org
FAO, Codex Alimentarius: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/jecfa_additives/docs/Monograph1/Additive-125.pdf
Principales países que están usando el ingrediente en sus nuevos productos
Estados Unidos
México
China
Japón
