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Article

1 - STRUCTURES ET ACTIVITÉS DES ENZYMES

2 - RÉGLEMENTATIONS SUR LES ENZYMES DANS LES ALIMENTS

3 - GRANDES CLASSES D'ENZYMES D'INTÉRÊT DANS LA TRANSFORMATION DES ALIMENTS

4 - PRINCIPALES APPLICATIONS DES ENZYMES EN INDUSTRIES ALIMENTAIRES

5 - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : BIO650 v1

Conclusions et perspectives
Enzymes d'intérêt pour la fabrication d'aliments

Auteur(s) : Henry Eric SPINNLER

Date de publication : 10 mai 2013

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RÉSUMÉ

Utilisées sans le savoir depuis au moins 8000 ans, les enzymes sont des protéines capables de catalyser des réactions chimiques. Les enzymes sont aujourd’hui des outils importants pour fabriquer, stabiliser ou générer les propriétés de nos aliments ; ce sont des produits alimentaires intermédiaires devenus indispensables dans de nombreuses filières : sucre, boulangerie, produits laitiers, brasserie, vinification, jus de fruits.Leur usage industriel systématique pour améliorer les propriétés des aliments date, pour la plupart, de moins d’un demi-siècle.

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ABSTRACT

Enzymes: tools for food production

Enzymes have been used for over 8000 years, without knowledge about them. They are proteins able to catalyze chemical reactions. Today enzymes are important tools to manufacture, to stabilize or to create a desired quality in our food products. Enzymes help starch or sugar extraction and also help the addition of new functionalities to them. In bakery, dairy, brewing, wine making, fruit juice or other drink production, enzymes are now indispensible.

The systematic industrial use to improve manufacturing processes or quality of a food, for most, dates back to less than half a century.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Aujourd'hui le secteur des industries alimentaires fabrique ses produits grâce aux services rendus par les sociétés des produits alimentaires intermédiaires . Les enzymes en font partie, comme les arômes ou des agents de texture. Utilisées sans le savoir depuis au moins 8 000 ans (par exemple dans les produits laitiers avec la présure issue de la caillette du veau), ce sont des protéines constitutives de tous les êtres vivants. Les enzymes sont des outils importants pour stabiliser ou générer les propriétés de nos aliments.

Le marché des enzymes pour des applications alimentaires a généré 900 millions de dollars en 2008, pour un marché total des enzymes de 3,4 milliards de dollars .

Cet article expose la diversité des usages des enzymes et abordera leur cadre réglementaire. La plupart des enzymes sont des auxiliaires technologiques, c'est-à-dire qu'elles facilitent les opérations de transformation. Leur grande sélectivité offre de nombreux avantages par rapport à des transformations chimiques : une mise en œuvre simple, peu de dérivés dangereux, une meilleure séparation des produits et moins d'effets négatifs sur l'environnement, ce qui se traduit par un coût global moindre. Dans les domaines de la transformation de l'amidon et du sucre, la boulangerie, les produits laitiers, la brasserie, la fabrication du vin, la transformation des fruits et la production des boissons, les enzymes sont devenues indispensables ; en permettant des gains de qualité des produits, des diminutions de coût énergétique ou une amélioration des cinétiques des procédés. Les enzymes peuvent aussi réduire l'émission de déchets et la consommation d'énergie parfois jusqu'à 50 %. Depuis quelques années des applications industrielles des enzymes [bioéthanol, lipochimie, traitement des textiles (jeans délavés), etc.] ont dépassé le poids économique de leurs applications alimentaires et représentent pour les industries productrices d'enzymes un véritable relais de croissance.

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KEYWORDS

enzyme   |   food   |   bread   |   cheese   |   meat

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bio650


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5. Conclusions et perspectives

Souvent mises en œuvre traditionnellement sans le savoir pendant des millénaires comme dans le cas de la fabrication des fromages où le rassissement de la viande, les enzymes sont aujourd'hui des outils bien connus qui permettent des transformations relativement ciblées pour améliorer les différents volets de la qualité des aliments. Les progrès du génie génétique ont permis de mettre sur le marché des enzymes concentrées et purifiées qui permettent d'en bénéficier à un prix compatible avec la recherche de faibles coûts des produits alimentaires. Cela a permis d'améliorer la rapidité de production et la qualité d'aliments de base comme le pain, la bière et les jus de fruits. Ce sont des agents qui sont aussi très largement utilisés pour faire des produits alimentaires intermédiaires responsables de texture, d'arôme, de formulation sapide, d'exhausteurs de goût et de qualités nutritionnelles comme nous l'avons vu ci-dessus. Néanmoins ces outils restent limités s'ils nécessitent, pour être actifs, des coenzymes. C'est le cas en particulier pour beaucoup de réactions d'oxydoréductions et de la dégradation des acides gras libres. Dans ce cas, l'usage de micro-organismes adaptés à la transformation recherchée permet souvent par bio-conversion de faire ces réactions plus complexes. Les progrès de la biologie synthétique doivent permettre d'étendre le domaine d'application des enzymes à la production de molécules plus complexes en insérant les différents gènes codant les enzymes de la voie métabolique dans un même organisme. Des exemples récents, de production de structures isoprénoïdes pour la fabrication de molécules non alimentaires, montrent la faisabilité de ces approches. Ce type de stratégie pourrait être utilisé pour la production d'arômes par exemple.

Si la plupart des procédés d'utilisation des enzymes dans les industries alimentaires font appel à des procédés batch où l'enzyme est ajoutée dans le produit, puis dénaturée lors de la stabilisation du produit fini, leur usage immobilisé dans des procédés de fabrication continue de certains produits alimentaires intermédiaires est envisageable.

La valorisation des coproduits des industries alimentaires dans un système permettant de produire, en plus des aliments, des synthons pour la chimie et des carburants liquides ou gazeux est une large fenêtre qui s'ouvre sur de nouvelles applications d'enzymes dans la transformation des agroressources.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SPINNLER (H.E.) -   Transformation et conservation des produits agroalimentaires.  -  Techniques de l'Ingénieur [F 3 450] (2008).

  • (2) - CBDM.T Market -   The enzyme market survey-executive summary.  -  11 fév. 2008 (consulté le 10 mars 2012) http://www.cbdmt.com

  • (3) - HORTON, MORAN, OCHS, RAWN, SCRIMGEOUR -   Principes de biochimie.  -  Éd. DeBoeck Universités (1994).

  • (4) - DECLERCK (N.), MACHIUS (M.), JOYET (P.), WIEGAND (G.), HUBER (R.), GAILLARDIN (C.) -   Hyperthermostabilization of bacillus licheniformis a-amylase and modulation of its stability over a 50 oC temperature range.  -  Protein Engineering, 16, p. 287-293 (2003).

  • (5) - GROVES (M.R.), DHANARAJ (V.), BADASSO (M.), NUGENT (P.), PITTS (J.E.), HOOVER (D.J.), BLUNDELL (T.L.) -   A 2.3 A resolution structure of chymosin complexed with a reduced bond inhibitor shows that the active site beta-hairpin flap is rearranged when compared with the native crystal structure.  -  Protein Eng., 11, p. 833-840 (1998).

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