Entsyymeistä on moneksi elintarviketeollisuudessa

Teollisesti valmistettujen entsyymien laajamittainen käyttö elintarviketeollisuudessa on aloitettu viimeisten neljänkymmenen vuoden aikana. Viime vuosina elintarvike-entsyymien markkinat ovat kasvaneet voimakkaasti. Teollisuusentsyymien vuotuiset maailmanmarkkinat ovat noin kolme miljardia euroa. Tästä elintarvike- ja juomateollisuuden entsyymien osuus on 29 prosenttia.

Eniten entsyymejä käytetään pesuaineissa, 31 prosenttia entsyymien kokonaismarkkinan arvosta. Suomessa on perinteisesti ollut mittavaa teollisuusentsyymien valmistusta Roalin tehtailla Rajamäellä ja DuPontin tehtailla Hangossa ja Jämsänkoskella.

Tärkkelyksestä konvehteihin

Tärkkelysentsyymien (amylaasien) ensimmäisiä sovelluksia otettiin käyttöön 1970-luvulla: valmistettiin tärkkelyssiirappeja pilkkomalla pitkäketjuista tärkkelystä glukoosiksi tai malto-oligosakkarideiksi ja käytettiin glukoosi-isomeraasia isomeroimaan glukoosi fruktoosiksi.

Leivonta on oivallinen esimerkki pitkälle kehitetystä entsyymiteknologiasta ja sen sovelluksesta. Amylaasien avulla voidaan parantaa leivän säilyvyyttä. Ksylanaasella pilkotaan viljan arabinoksylaania ja vaikutetaan veden jakautumiseen taikinassa. Näin saadaan lopputuotteeseen parempi rakenne ja suurempi tilavuus. Lipaaseilla voidaan korvata emulgointiaineita. Rakenteen parantamisen lisäksi lipaasit parantavat myös taikinan käsiteltävyyttä.

Mehujen valmistuksessa käytetään soluseinän pektiiniä hajottavia entsyymejä, pektinaaseja. Niillä voidaan parantaa saantoa ja vaikuttaa mehun kirkkauteen. Viinien valmistuksessa käytetään lähinnä perinteisiä tekniikoita ja vain vähän lisättyjä entsyymejä, mutta pektinaaseja on alettu käyttää puristussaannon parantamiseksi ja lisäämään väriaineiden vapautumista rypäleistä. Panimoteollisuus käyttää beetaglukanaaseja alentamaan vierteen viskositeettia suodatuksen helpottamiseksi.

Meijeriteollisuudessa entsyymejä on hyödynnetty juuston valmistuksessa jo vuosituhansien ajan. Maidon kaseiini-proteiinit saostetaan renniini-entsyymillä. Aiemmin tämä entsyymi saatiin vasikan vatsasta, mutta nykyiset valmisteet ovat suurelta osalta mikrobiperäisiä, ja ne valmistetaan hometeknologialla. Kun valmistetaan vähälaktoosisia tai laktoosittomia tuotteita, maidon galaktoosi-sokeri pilkotaan laktaasi-entsyymillä. Transglutaminaasilla voidaan vahvistaa maito- ja lihatuotteiden rakennetta, kun entsyymi tekee kovalenttisia sidoksia proteiinissa olevien glutamiini- ja lysiini-sivuketjujen välille.

Beetaglukanaasia käytetään apuaineena alentamaan vierteen viskositeettia ja parantamaan suodatusta. Invertaasia käytetään lisäaineena. Sitä lisätään konvehteihin pilkkomaan sakkaroosia. Sakkaroosi kiteytyy pilkkoutumistuotteita, glukoosia ja fruktoosia, helpommin, ja invertaasin avulla voidaan välttää epämiellyttävien kiteiden muodostuminen.

Sivuvirrat tehokkaampaan käyttöön

Resurssitehokkuus ja sivuvirtojen hyödyntäminen ovat tulevaisuudessa entistä tärkeämpiä. Teollisuudessa raaka-aineet ja syntyvät sivuvirrat tulee hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti niin, ettei varsinaista jätettä juuri synny.

Sivu- ja jätevirtoja voidaan käsitellä entsyymeillä ja saada ne hyötykäyttöön. VTT:llä alkoi viime vuonna kolmivuotinen Business Finlandin rahoittama hanke, jossa tutkitaan leipomoiden sivuvirtoja, kuten tuotannosta poistettuja taikinoita, myyntiin kelpaamattomia tuotteita ja leseitä. Tavoitteena on entsymaattisesti pilkkoa polymeeriset hiilihydraatit ja valmistaa ingredienttejä ja siirappeja.