View
215
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
1/20
LES ENZYMES EN TECHNOLOGIE ALIMENTAIRE
Rsum
L 'expospasse en r evue les usages actuels et futur s des enzymes dans les industri es agro-al imentaires. Enrai son de leurs proprits catal ytiques et de leur spci f ici t, elles par ti ci pent la synthse de molculesbiochimiques, des oprations de technologie alimentai re ainsi qu'l'laboration de nouvelles techni quesanalyti ques, la fois rapi des et spcif iques.
Parmi les oprati ons de synthse, on peut ci ter la producti on de mtaboli tes tels que des agents de flaveur ,exhausteurs de got, des acides amins de forme L. Sur tou t, l 'ut i l isation des enzymes bouleverslaproducti on des matires sucrantes.
En technologie alimentai re, elles sont employes dans tous les secteurs industri els: laiteri e, f romager ie,industr ies des boissons, des crales, de la viande, etc.
Dans le domai ne analyti que, les lectrodes et les capteurs enzymatiques permettent la dtection et le dosageimmdiat d' une substance dtermine, donc le con trle en temps rel des tapes cls de la fabr icati on d' unproduit.
L 'avenir des enzymes sera d'autant pl us prometteur que la molcul e enzymatique sera plus ef f icace, plusstable et d' une dure de vis plus longue. I l est donc tr ibutai re des apports de la science et de sa capacitterme " constru ir e" ces futur es " super enzymes" .
1) Introduction
Lorsqu'au 19ime sicle, Payan dcouvrit la diastase (1833) et Bernard la lipase pancratique
(1849), nul ne pouvait imaginer qu'il s'agissait des premiers maillons d'une famille de
biocatalyseurs susceptibles d'entraner une rvolution technologique 150 ans plus tard.
L'avenir de ces "diastases" - converties en enzymes selon la proposition de Kuhne en 1878-
pouvait d'autant moins tre peru, que l'on ignorait encore tout de la microbiologie, source
principale des enzymes industrielles dont nous disposons aujourd'hui.
C'est en effet la connaissance et la matrise scientifiques des fermentations qui aprogressivement fait concevoirl'intrt d'utiliser non plus le micro-organisme entier mais
seulement son principe actif pour raliser une transformation dfinie d'un substratbiochimique. Depuis deux dcennies, l'emploi des enzymes connat un succs remarquable et
entrouvre des perspectives tonnantes: nombre de procds classs comme "biotechnologie"
reposent sur une exploitation des proprits particulires de ces mcanismes ractionnels. De
nouvelles industries n'ont vu le jour que grce la mise sur le march d'enzymes purifies; il
en est de mme pour des techniques de dtection et d'analyses dont le principe utilise la
sensibilit et la spcificit enzymatiques.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
2/20
L'avenir de ces ractifs va dpendre pour une part importante, du cot de leur utilisation. C'est
pourquoi les techniques d'encapsulage et de greffage ont constitu un progrs
technologique ouvrant de plus grandes possibilits d'emploi; des recherches s'imposent encore
pour abaisser les prix d'une opration enzymatique l'chelle industrielle.
Mais, ds maintenant, les enzymes ont conquis leur place dans le monde industriel et
analytique. Cet expos, non exhaustif, voudrait souligner leur rle, souvent
irremplacable, dans le vaste secteur des oprations agro-alimentaires.
2) Utilisation des enzymes dans les ractions de synthse
L'utilisation d'enzymes en technologie alimentaire, pour la transformation de la matire
premire, n'est pas une nouveaut technologique: la fabrication de pain, de boissons ou de
fromages faisant depuis longtemps appel de tel procds.
Cependant, depuis quelques annes, le dveloppement de nouveaux produit alimentaires
d'une part, leurs exigences technologiques organoleptiques et nutritionnelles de l'autre, ont
cr de nouveaux besoins et un nouveau march, celui des produits de synthse utiliss dans
les industries de seconde transformation: acides organiques, composs responsables des
armes et de la flaveur, dulcorants, corps gras valeur nutritionnelle dtermine. Ces
produits obtenus d'abord par extraction, fermentation ou synthse organique le sont de plus enplus l'heure actuelle par synthse enzymatique.
1. Synthse de composs responsables de la flaveur et des armes
Les micro-organismes utiliss traditionnellement dans la fabrication des produits
alimentaires produisent, par l'intermdiaire de leurs enzymes, des mtabolites (acides,
alcools, lactones, esters, aldhydes, ctones, etc.) responsables majeurs de la flaveur. C'est
d'ailleurs l'accumulation de ces composs qui caractrise le got final du produit. Les micro-
organismes et les enzymes constituent donc une excellente source de production de ce type
d'ingrdients.
L'approche microbiologique est irremplaable pour produire des mlanges complexesdecomposs (transformation des acides gras, des protines et des sucres lors de la fabrication
et de l'affinage des fromages par exemple ou production d'acide butyrique, d'acide
propionique, de mthyl ctones, etc.).
L'approche enzymatiqueest plus intressante pour la synthse de certaines substances responsables d'une flaveur particulire: citons pour mmoire la synthse de composs
carbonyls de faible poids molculaire comme le diactyle par dcarboxylation de l'acide acto-lactique ou l'actaldhyde par oxydation de l'thanol dshydrognase (Raymond, 1984).
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
3/20
Yokozeki et al. (1982) et Stevenson et al. (1979) ont russi l'aide de lipases microbiennes
la synthse d'esters propioniques, butyriques et caproques du graniol et du citronellol.
L'utilisation d'enzymes immobilises dans des conditions exprimentales particulires devrait
permettre dans les annes venir la synthse de composs intressants. Diffrentes quipes,
tant en France qu' l'tranger, ont mis au point la synthse de granial partir du graniol par
l'alcool dshydrognase de foie.
Signalons enfin la synthse du compos responsable de l'arme de moutarde: le gut
piquant de la moutarde, du cresson ou du radis noir est d la formation des huiles de
moutarde ou isothiocyanates partir des prcurseurs (glucosinolates) sous l'action de la
myrosinase. Utilisant la myrosinase fixe, Gatfield et Schmidt-Kastner (1983) produisent en
continu l'arme de moutarde dans des conditions industrielles trs intressantes.
2. Synthse de composs exhausteurs de gut
Ils sont de plus en plus utiliss dans certains "aliments de synthse" d'abord au Japon puis
petit petit partout dans le monde. Ils sont actuellement produits par fermentation
microbienne ou synthse enzymatique, en combinaison pour certains, avec des mthodes
chimiques.
2.1. Synthse de 5' mononuclotides
Deux nuclotides exhausteurs de got, l'inosine 5' monophosphate (5' IMP) et la guanosine 5'monophosphate (5' GMP), sont actuellement produits par hydrolyse des acides nucliques
suivie d'une dsamination. Ainsi l'utilisation d'une 5' phosphodiesterase bactrienne
permet-elle de librer les nuclotides (5' AMP, 5' GMP, 5' UMP); une 5' AMP dsaminase
librera dans le milieu le 5' IMP.
2.2. Le glutamate monosodique
Le glutamate de sodium est un des composs exhausteurs de got produit en trs grandes
quantits (plusieurs milliers de tonnes produites et utilises) dans le monde. La quasi totalit
est synthtise pour l'heure parfermentation microbienne avec d'autant plus d'intrt que
seul l'isomre L est produit et excrt dans le milieu de culture.
Signalons, cependant, que les techniques utilisant des hydrolases fixes permettent de
fabriquer l'acide L glutamique par hydrolyse du DL propionate 5' hydantone.
3. Production d'acides organiques et d'acides amins
La perce du gnie enzymatique dans ce secteur d'activit est faible cause de la concurrence
des procds chimiques et microbiologiques. Nanmoins, nous pensons qu'il s'agit plus
d'une dficience en investissements intellectuel et conomique que d'une ralit scientifique,
ce secteur d'activit tant un de ceux qui terme est porteur des plus belles promesses.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
4/20
3.1. Synthse enzymatique d'acides organiques
Les acides organiques tels que l'acide gluconique, certains acides aldoniques, l'acide L-
malique ou l'acide L-tartrique sont utiliss l'heure actuelle dans les I.A.A. soit comme
matire premire pour les industries de seconde transformation, soit comme acidulants
et/oucomplexants dans certains procds de fabrication ou pour la production de certainsaliments.
Ainsi la synthse d'acide gluconique partir de glucose s'effectue t-elle par voie
enzymatique en utilisant le systme squenc glucose oxydase + catalase soit l'tat libre,
soit immobilis.
La socit amricaine CPC et l'Institut Battelle de Genve ont mis au point des procds
permettant de travailler en phase homogne avec des enzymes immobiliss mais
"hydrosolubles"; des solutions de glucose 400 g/l sont ainsi oxydes avec des rendements
trs importants.
L encore, l'industrie japonaise possde une longueur d'avance.
La firme Hayashibara a mis au point un procd permettant, partir de mono, -di et -tri-saccharides, de prparer les acides aldoniques correspondants par catalyse
enzymatique utilisant des systmes oxydasiques extraits dePseudomonas fragi .
La firme Tanabe synthtise grce une fumarate ligase fixe deBrevibacteriumammoniogenesl'acide malique partir de l'acide fumarique.
De mme, la firme Toray Industries envisage-t-elle de synthtiser en continu l'acideL-tartrique partir de l'acide malique en combinant oxydation chimique et
hydrolyse enzymatique par des hydrolases spcifiques extraites d'Acinetobacter
antarogenes ou deRhizobium validum suivant le processus prsent suivant le
processus prsent dans la figure .
3.2. Synthse enzymatique d'acides amins
Depuis les travaux de Chibata et de son quipe dans les annes 1960-1970, on assiste la
mise au point de procds de prparation d'acides amins qui font une large part la synthse
enzymatique. Ainsi, L-mthionine, L-lysine, L-aspartate, L-tryptophane, L-cystine, L-
alanine, L-tyrosine, L-phnyl alanine peuvent-ils tre prpars par la mise en oeuvred'enzymes spcifiques soit seuls soit associs (tableau ).
Pour un nombre important d'acides amins la combinaison des mthodes chimiques et
enzymatiques est trs avantageuse; une raction chimique simple permet souvent de prparer
un mlange racmique DL amino acide. Le ddoublement du racmique, difficile par voie
chimique, devient ais par voie enzymatique en utilisant une amino acylase fixe , selon le
schma de la figure .
4. Synthse d'dulcorants
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
5/20
4.1. Synthse d'aspartame
L'aspartame est un dipeptide constitu d'acide L-aspartique et de L-phnylalanine mthylne;
sa structure est reprsente figure .
En ralit, trois voies sont l'heure actuelle utilise pour sa synthse. La synthse chimique,
la synthse enzymatique et la voie directe issue du gnie gntique et utilisant la mthode
de "l'ADN" recombinant.
En ce qui concerne les procds enzymatiques, plusieurs techniques ont t dcrites. Isowa et
al. (1979) ont t les premiers utiliserune mtallo-protinase, la thermolysine pour former
une liaison peptidique entre le N-benzyloxycarbonyl L-aspartate (Z-L Asp) et la L-
phnylalanine mthylester (Z-L PheOMe) selon l'quation ci-dessous :
Z-L Asp + L PheOMe Z-L Asp - L PheOMe + H2O (thermolysine)
Oyama et al. (1984) utilisent la thermolysine fixe et travaillent en solvant organique, ce qui
permet une sparation aise des constituants, le Z-L Asp - L PheOMe se dissolvant
aisment dans un solvant organique comme l'actate d'thyle par exemple. La firme Toyosada
utilise une technologie analogue pour raliser la condensation. Si l'heure actuelle l'aspartame
du commerce est issu pratiquement de la synthse chimique, terme, la synthse enzymatique
devrait prendre le pas grce son excellent rendement et sa spcificit.
4.2. Synthse de stvioside
Le stvioside est glucoside dulcorant extrait normalement de Stevia rebaudiana. Sa
structure chimique naturelle fait qu'il prsente normalement un got amer. Par action d'une -glucosidase le got amer est supprim et le produit obtenu prsente un pouvoir sucrant
environ 200 fois suprieur celui du saccharose.
4.3. Synthse de cyclodextrines
Les cyclodextrines sont comme l'indique leur nom, des dextrines cyclises, c'est--dire des
polymres de six, sept, huit (ou plus) molcules de glucose unies par des liaisons 1-4; selon le
degr de polymrisation on obtient des , et -cyclodextrines; elles sont synthtises
partir de dextrines ou d'amidon par une enzyme, la cyclodextrine-glycosyl transfrased'origine microbienne (Bacillus macerans, entre autres) (Mercier, 1985).
Leurpouvoir squestrant vis--vis des armes volatils (Vincent, 1989) et des huilesessentielles les fait utiliser dans les techniques d'encapsulation molculaire (extraits
d'oignon, fenouil, estragon, etc.). A terme, ces mmes proprits permettent d'envisager leur
utilisation dans la ralisation de catalyseurs enzymatiqes artificiels (Maury et Roque,
1986).
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
6/20
3) Utilisation des enzymes dans le procd de
transformation des matires naturelles alimentaires
L'utilisation des enzymes est, selon le cas, destine faciliter le procd, amliorer la
conservation et/ou les caractristiques organoleptiques ou nutritionnelles, corriger desdficiences naturelles ou permettre la valorisation de certains sous-produits.
Parfois aussi, la technologie aura pour but d'optimiser l'action des enzymes prsentes dans
ladenre et seules responsables de la transformation (volution du muscle en viande par
exemple, maturation des fruits, etc.)
Tous les secteurs de l'industrie agro-alimentaire (boulangerie, brasserie, distillerie, jus de
fruits, laits et drivs, vins) sont susceptibles de telles applications. Il n'est pas dans mon
intention de reprendre par le dtail la liste de tous les enzymes utilises ainsi que la squence
ou les subtilits de leur utilisation, des revues exhaustives (Durand et Monsan, 1982; Dupuy,
1982; Cerning et al., 1984) ont ces dernires annes fait le point sur la question; je mecontenterai donc de prendre des exemples dans les diffrents secteurs afin de montrer
l'intert prsent et/ou futur de cette technologie ainsi que les variations qu'elle propose ou
permet d'envisager.
1. Utilisation des enzymes dans l'industrie laitire
1.1. Utilisation des enzymes en fromagerie
Je me contenterai dans cet article de rsumer l'essentiel des connaissances exposes de faon
trs complte dans de nombreux articles (Pehlan et al., 1977 et Cerning et al., 1984) ou mme
des ouvrages (Eck, 1984).
Enzymes de la coagulation
La prparation enzymatique traditionnellement utilise, dans le monde, la prsure, est un
extrait de caillette de veau nourri au lait. Elle contient deux enzymes coagulantes, la
chymosine et la pepsine qui reprsente 20% de l'activit coagulante totale. Les prparationscommerciales sont souvent des mlanges de prsure et de pepsine bovine. Aux Etats-Unis, la
pepsine de porc est largement utilise sous forme de mlange 50/50 avec la prsure.
A ct de ces enzymes l'industrie fromagre utilise aussi (peu en France mais de faon
importante aux Etats-Unis) les protases d'origine microbienne, protases acides prsentant
comme la prsure un centre catalytique rsidu aspartyle.
Tous ces systmes enzymatiques sont la plupart du temps utiliss en mlange direct. Des
essais ont cependant t entrepris pourfixer les enzymes sur une phase insoluble; les
problmes de transfert lis la formation du caill d'une part et la participation au processus
d'affinage de ces protases de l'autre sont cependant loin d'tre encore rsolus et constituentun frein cette technologie.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
7/20
Enzymes de l'aff inage
Processus lent et coteux en immobilisation de capital, l'affinage bnficie depuis quelques
temps des efforts de la recherche tendant une meilleure matrise des processus et leur
accleration par l'utilisation d'enzymes exognes, protases, lipases, dcarboxylases. Le
problme est cependant complexe et plusieurs questions restent encore sans rponse.
Quelles quantits d'enzymes? L'addition de telles enzymes en faibles quantitamliore le got et acclre l'affinage du caill; L'augmention de la concentration en
enzyme conduit par contre des dfaut de texture et de flaveur et au dveloppement
d'une amertume plus grande. L'intensit et la spcificit de la protolyse sont en
cause. Les donnes technologiques du process (temps, tempratures) doivent, elles-
mmes, tre redfinies pour chaque cas.
Quelle technique d'addition? Plusieurs pratiques, pour ne pas dire plusieurs coles,existent avec chacune des avantage et des inconvnients. Pour les uns, l'addition au
lait et la plus pratique bien qu'elle d'entraner d'une part une dstabilisation tropimportante descasines, donc un mauvais rendement de coagulation, et que de l'autre
le faible taux de rtention des enzymes d'affinage dans le caill ne soit pas satisfaisant
du point de vue conomique. Pour d'autres, c'est l'incorporation dans le caill (soit en
dilution dans la saumure, soit en mlange avec le sel) qui est la plus satisfaisante,
oubliant l'occasion que les phnomnes de diffusion dans le caill risque aussi
d'entraner forcment des ingalits gographiques d' hydrolyse de la pte.
La solution idale consisterait donc encapsuler les enzymes dans des structures qui,
mlanges au lait, seraient retenues dans les mailles du caill (par liaison ionique par
exemple) et relargueraient par la suite l'extrieur les enzymes de l'affinage. Plusieurs
quipes de recherche s'intressent l'heure actuelle cette voie. L'utilisation des liposomes
par les chercheurs de l'INRA et leurs premiers rsultats constituent peut-tre une voie d'avenir
(Piard et Alkhalaf, 1986).
Si les protases agissent surtout sur la texture, les lipases agissent essentiellement sur le got. Elles sont utilises pour la fabrication de certains fromages et en particulier des
fromages bleus ou iltaliens (Romano, Provolone). Le got piquant caractristique est d la
prsence d'acides gras courte chane , librs par les lipases prsentes dans les prparations
en pte de la prsure utilise pour la fabrication de ce type de produit.
L'utilisation de lipase extraite deMucor miehei et de certaines souches dePenicilliumroqueforti conduit aux mmes rsultats.
L'intensit de la lipolyse de la matire grasse du lait dans la fabrication du fromage bleu est
d'une importance capitale. Non seulement les acides gras librs contribuent la flaveur,
mais ils servent de substrat aux lipoxygnases et autres oxydo-rductases fongiques pour
la production de ctones, d'aldhydes substitus et d'alcools, supports du got decertainsfromages. Comme pour les protases, l'addition d'enzymes exognes de ce type
diminue considrablement le temps d'affinage.
1.2. Utilisation d'enzymes pour le traitement du lait
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
8/20
A ct des enzymes directement lis l'industrie fromagre, d'autres enzymes sont utilises
dans ce secteur, soit pour protger la matire premire, soit pour faciliter certains traitements
technologiques, soit pour la valorisation des sous-produits.
1.2.1. Traitement en vue de faciliter la technologie
on peut citer l'utilisation:
Du lysozymespcifique des polyosides de la paroi de certaines bactries commeClostri dium tyrobutyri cumsusceptible de mtaboliser l'acide lactique en acide
butyrique, ce qui entrane destroubles de formation de la pte fromagre. L'addition
de lysozyme au lait servant la fabrication supprime ces accidents.
De la glucose oxydase capable d'oxyder le glucose avec production d'acidegluconique et libration d'H2O2. Ce peroxyde d'hydrogne a un effet bactricide
direct. Un systme d'enzymes couples (-galactosidase/glucose oxydase) fixes sur
du verre poreux a dj t utilis pour la strilisation froid du laiten remplacement dela de la rfrigration ou de la pasteurisation. L'excs de peroxyde d'hydrogne est
limin par l'action d'une catalase exogne (foie de buf ou A.niger par exemple).
De la sulfhydryle oxydase. Cette enzyme prsente en faible quantit dans le lait estcapable d'oxyder les groupements thiols des protines en provoquant la synthse de
ponts S-S selon le schma suivant:
2 RSH + O2 RSSH + H2O2
Aprs extraction du lactosrum-prsure par chromatographie, et immobilisation sur support,
elle est susceptible d'amliorer la flaveur du lait UHT (suppression du got de cuit d
l'oxydation de certains rsidus cystinyl).
De la superoxyde dismutase (SOD). Cette enzyme neutralise par rduction lesradicaux oxygne libres selon la raction:
2O2 + 2H+ H2O2 + O2
Couple avec la catalase c'est un inhibiteur efficace de l'oxydation anarchique deslipidesdans les produits laitiers. Le traitement du lait, pour stockage prolong avec cette
enzyme en association avec la catalase, a t envisag.
1.2.2. Traitements visant hydrolyser le lactose du lait et des sous-produits
Les diffrents problme d'ordre nutritionnel (dficience en lactase intestinale de certains
individus), organoleptique (faible pouvoir sucrant du lactose) ou technologique, dus la
faible solubilit de ce sucre en milieu aqueux, sa propension cristalliser, sa non
fermentescibilit directe) peuvent tre rsolus par son hydrolyse au moyen d'une -
galactosidase.
De nombreuses -galactosidases d'origine vgtale, animale ou microbienne peuvent tre
utilises. Les laboratoires Corning ont mis au point un procd industriel d'hydrolyse dulactosrum et de jus lactos par une -galactosidase immobilise sur cramique.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
9/20
Les diffrentes possibilits d'utilisation des -galactosidases dans l'hydrolyse du lactose ont
dj t recenses par Baret (1982). Les domaines d'application de cette technologie se
rpartissent comme suit:
production de lait et de produits drivs faible teneur en lactose (pour lespopulations dficientes en lactase ou pour augmenter le got sucr de certainsproduits); du lait lactose hydrolys est commercialis et vendu plus cher que le lait
normal aux USA et en Italie;
acclration de la fabrication de fromage et yaourt par augmentation du pouvoirfermentaire et/ou modification du pH;
prparation de poudres de lait pour crmes glaces et produits cuits; production de sirops et d'dulcorants pour l'industrie alimentaire.
2. Utilisation des enzymes en panification et biscuiterie
Elles sont pour la plupart du temps utilises comme aide technologiques:
Soit pourcorriger certaines dficiences de la matire premire (grains et farines)dues souvent une conjonction de facteurs agronomiques, climatiques et
technologiques; il en est ainsi de la farine de bl malt ou d'-amylase fongique(Aspergillus oryzae) pour amliorer le pouvoir fermentaire des farines du commerce.
Soit pourajuster les proprits de la pte aux contraintes du ptrissage moderne ouaux caractristiques technologiques (biscuiterie par exemple) ou organoleptiques des
produits finis; l'utilisation de protases deBacillus subtilis pour l'hydrolyse mnage
du gluten ou de lipoxygnase (linolate: oxygne-oxydorductase) issue de la farine
de soja dshuile ou de farine de fve, pour amliorer les proprits de viscolasticit
de la pte et son blanchiment, constitue une pratique courante de ce secteur industriel.
3. Utilisation des enzymes pour la prparation des sucres alimentaires
3.1. Glucoserie
Parmi les enzymes quantitativement les plus utilises dans les I.A.A., trois le sont en
glucoserie, c'est--dire dans les oprations de transformation de l'amidon en sucres simples. Il
s'agit essentiellement d'enzymes bactriennes: -amylase, amyloglucosidase et glucoseisomrase utilises pour la fabrication des sirops de glucose et de fructose (HFCS:High
Fructose Corn Syrup).
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
10/20
L'-amylase fongique et la -amylase de soja sont aussi utilises pour transformer l'amidon
en sirops haute teneur en maltose.
Enfin, deux autres enzymes participent aussi cette dgradation de l'amidon; il s'agit
d'enzymes dit de branchement capables d'hydrolyser les liaisons 1-6 comme la pullulanase.
La participation de ces enzymes est d'autant plus justifie que les amidons utiliss englucoserie contiennent 75 85% d'amylopectine.
La squence des oprations enzymatiques, leur couplage avec les traitements physico-
chimiques associs (pH, oxygne, etc.), l'origine des enzymes elles-mmes, varient dans le
dtail selon les entreprises. Des revues bibliographiques exhaustives et trs prcises dans ce
domaine ont dj t publies.
Les produits obtenus ont reus de multiples applications; leurs proprits physico-chimiques
(hygroscopicit et autres proprits fonctionnelles) expliquent pour une large part leur entre
en force dans pratiquement tout les secteurs des I.A.A. (fermentations, confiserie, boissons,
crmes glaces, entremets, confitures, aliments dittiques et infantiles, etc.).
3.2. Oprations lis l'industrie du saccharose
Des quatre enzymes utilises dans ce secteur, trois le sont en temps qu'auxiliaires
technologiques susceptibles de faciliter la cristallisation du saccharose lors de l'extraction
ou du raffinage de ce sucre.
Ainsi, l'utilisation d'-amylase bactrienne pour hydrolyser les contaminants amylacsnaturels ou de dextranase fongique pour liminer les dextranes dus Leuconostoc
mesenterodes, permet de diminuer la viscosit des jus de canne et sirops de sucre et faciliteren retour la cristallisation du saccharose. Il en va de mme de la mlibiase, enzyme utilise
pour l'hydrolyse du raffinose (anticristallisant du saccharose) qui se concentre dans la mlasse
au fur et mesure de son "puisement" en saccharose.
La quatrime enzyme utilise dans ce secteur est une enzyme de "production", l'invertase
(entranant une inversion du pouvoir rotatoire de la solution). Industriellement deux types de
sirops sont prpars par cette technique: l'interverti moyen qui contient encore 50% de
saccharose et l'interverti total constitu de 50% de fructose et de 50% de glucose. Bien que
possdant de nombreux avantages, ces produits sont en comptition avec les sirops de glucose
et d'isoglucose dans la plupart des secteurs agro-alimentaires.
4. Enzymes et technologie des boissons
Les procds industriels de prparation des boissons (distillerie, brasserie, vinification, jus de
fruits) font une large part l'utilisation d'enzymes (essentiellement les hydrolases) pour
faciliter, soit la fermentation, soit les techniques de prparation (extraction, clarification,
filtration) soit la conservation des produits (stabilisation).
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
11/20
Dans le domaine de la distillerie, la production d'alcool par fermentation de l'amidon grce
aux levures, ncessite dans les premires tapes, l'utilisation d'enzymes pour liqufier (-amylase de Bacillus licheniformis) puis saccharifier (amyloglucosidase d'Aspergillus niger),
l'amidon.
4.1. Brasserie
Dans les processus de brasserie, l'utilisation des enzymes vise compenser d'une part la
faiblesse diastasique des matires premires frquemment utilises (malt, orge cru, grifts de
mas, brisures de riz, etc.) et faciliter d'autre part la mise en oeuvre des techniques de
filtration ou de stabilisation des produits. La premire des oprations est ralise gnralement
par un mlange -amylase ou amyloglucosidase + -glucanase + protaseneutre. Lesoprations d'extraction et de filtration sont aussi considrablement amliores par l'utilisation
de -glucanase ou parfois de complexes enzymatiques (hmicellulases, pectinasese, etc.)d'origine fongique.
Les enzymes utilises au dbut taient celles deBacillus subtilis; actuellement la firme Glaxo
commercialise une -glucanase (dePenicillium emersonii)encore active 80C et Genencorproduit une enzyme identique pratiquement thermostable.
Le recours de telles pratiques est d'autant plus ncessaire que la matire premire utilise
contient d'avantage de malt de mauvaise qualit, d'orge cru ou tout autre compos susceptible
d'amener des quantits importantes de -glucanes et autres hmicelluloses augmentant laviscosit des solutions et par l mme, compliquant les processus de filtration.
L'adjonction de ces systmes enzymatiques se fait soit l'emptage du malt, soit durant
lagarde de la bire. Le trouble collodal qui se manifeste parfois lors du stockage froid dela bire est d la formation des complexes entre les composs polyphnoliques (tannodes et
tannins) et des fractions protiques de la bire. Cette phase disperse tannins-protines
prsente une solubilit plus faible aux basses tempratures, ce qui explique l'apparition du
trouble lors du stockage au froid. Ds lors, pour maintenir la stabilit, il suffit d'hydrolyser
soit les protines soit les tannins. La dgradation des protines est obtenue par adjonction
d'endoprotases (papane, ficine, bromlane ou pepsine), celle des tannodes et tannins par
action d'une "tannase" produite par des moisissures du genreAspergillus. Une voie accessoire
consiste aussi empcher la condensation des composs phnoliques simples en tannodes
puis en tannins en liminant l'oxygne ncessaire aux processus d'oxydation par l'utilisation
du couple glucose oxydase + catalase.
4.2. Vinification
Le grain de raisin contient des substances pectiques, macromolcules de nature glucidique
composes essentiellement de motifs acide -D galacturonique, plus ou moins substitus et
unis par des liaisons 1-4. Leur solubilit varie avec leur sructure et dpend des conditions de
pH et de temprature; leurs proprits hydrocollodes expliquent leur responsabilit dans les
difficults d'extraction des jus de raisin et leurturbidit ainsi que les difficults de
filtration rencontres.
L'limination de ces composs soit par des "pectinases" endognes, soit par les enzymes
rajoutes est donc une ncessit du processus de vinification.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
12/20
En vini fi cation rouge classique, les mlanges enzymatiques commerciaux constitus depolygalacturonase de pectine estrase et de pectine lyase, produites parAspergillus niger
sont ajouts lors de l'encuvage: l'extraction du jus et des pigments s'en trouve aisment
facilite. Dans les procds de thermovinification, l'addition se fera aprs le traitement
thermique. Lors de la vini fi cation en blanc ou en ros, l'addition d'enzymes se fait en sortie
de pressoir, l'hydrolyse des pectines facilitant l'limination des particules en suspension.
4.3. Jus de fruits et lgumes
La prparation des jus de fruits consiste comme prcdemment extraire le suc cellulaire en
entranant tout ou partie des pigments et des armes responsables des caractristiques
organoleptiques des produits. Selon les cas, pour rpondre au got du consommateur, certains
jus devront tre clarifis (raisin, pomme) tandis qu'avec d'autres fruits, la maintenance d'un
trouble est apprcie (orange, nectar). La clarification fait appel des oprations
enzymatiques; au contraire dans le cas inverse, les enzymes endognes doivent treinhibes. Les jus sont ensuite stabiliss.
Pour certains fruits (cassis, framboise, fraise,...) l'aide l'extraction est une ncessit, la teneur
en pectines des fruits et leur nature donnant une pulpe semi-glifie dont il est difficile
d'extraire le jus. L'addition d'enzymes pectinolytiques solubilise le gel et amliore aussi
l'extraction des pigments des tissus pidermiques des fruits; le traitement facilite le pressurage
et augmente le rendement en jus de 2 20%.
L'obtention de jus de fruits limpides (pomme, poire) ou la production de jus concentrs
ncessite aussi l'limination des pectines surtout de la fraction mthoxyle moins soluble.
Celle-ci peut tre obtenue par hydrolyse ou par dmthylation (pectinestrase) suivie de
l'limination de l'acide pectique sous forme de sel ou de complexe insoluble. Le recours aux
pectinestrases -qui augmentent la solubilit des pectines par dmthylation- est
dconseiller dans la mesure o elles donnent naissance de l'alcool mthylique partir
du mthoxyle.
Parfois, la stabilisation des jus troubles (jus d'agrumes) passe au contraire parl'inhibition des
pectinestrases naturellement prsentes. Le traitement thermique peut ne pas tre suffisant
et il est alors ncessaire d'utiliser pour stabiliser le trouble une polygalacturonase susceptible
de dgrader les fractions pectiques dmthyles.
La prparation de nectars obtenus par broyage de la pulpe et homognisation est amliore
par l'utilisation de "macrases", mlanges enzymatiques riches en polygalacturonases etdpourvues de pectinestrase. L'hydrolyse spcifique et partielle des pectines de la lamelle
moyenne contribue la dissociation des cellules et leur mise en suspension dans le jus
visqueux.
Dans la prparation de jus de lgumes (jus de carottes, cocktails mixtes, tomates + cleri +
paprika) par liqufaction des tissus, l'hydrolyse doit tre plus importante pour permettre
l'clatement de la cellule et la libration du cytosol; elle est obtenue par l'utilisation de
prparations enzymatiques contenant la fois des enzymes pectinolytiques et
cellulolytiques.
A cot de ces enzymes "aides technologiques", l'industrie des jus de fruits en utilise aussid'autres, susceptibles d'amliorer les qualits organoleptiques de certains jus d'agrume qui
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
13/20
renferment encore, malgr les efforts de la slection varitale , des quantits importantes de
naringine (rhamnosylglucose de trihydroflavonone) au got amer caractristique.
Le traitement de ces jus parla naringinase, mlange de rhamnosidase et de -glucosidase(obtenue par exemple partir d'Aspergillus niger) permet une dsamrisation. Un procd
utilisant la naringinase fixe sur support de silice a t rcemment dvelopp.
4.4. Activit enzymatique et contraintes ractionnelles gnrales
Dans les produits vgtaux, le succs d'une technologie enzymatique demeure li divers
facteurs physico-chimiques du milieu, d'o la ncessit de mettre en place divers contrles
pralables pour s'assurer d'une bonne reproductibilit des oprations. Il est ais de mentionner
les principaux facteurs susceptibles d'inhiber ou d'intensifier un mcanismeenzymatique:
la prsence et la concentration des acides organiques (surtout les acides ascorbique etcitrique) qui dterminent l'acidit du milieu;
ces mmes lments agissent aussi de faon indirecte par des interactions avec lescations mtalliques: oxydo-rduction, degr de disponibilit, etc. Selon la nature de
l'enzyme, une modification de l'tat du cation (fer, cuivre, mercure, etc.) et de son
milieu d'utilisationpeut modifier considrablement l'activit enzymatique;
le taux d'oxygne dissous du milieu conditionne aussi, de faon importante,l'intensit des ractions enzymatiques, voulues ou fortuites.
Ces remarques ne peuvent chapper au monde industriel, les productions agricoles prsentant
inluctablement une grande variabilit dans leur composition, principalement dans le domaine
des lments mineurs. Cette caractristique, propre aux ressources agro-alimentaires,
constitue souvent un obstacle l'essor des oprations enzymatiques.
4) Enzymes et technologie des viandes
La transformation du muscle en viande repose trs largement sur des mcanismes
biochimiques qui, aprs la mort des animaux, modifient plus ou moins profondment la
composition et la structure des muscles. Les ractions mises en jeu, essentiellement des
hydrolyses, affectent les protines myofibrillaires, les protines du cytosquelette et de la
membrane de la cellule musculaire mais peu les protines du collagne. De la cintique et de
l'intensit de ces ractions dpend trs largement la dfinition des qualits des viandes en tte
desquelles se situent la tendret.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
14/20
Sur ce plan et malgr une maturation technologiquement bien conduite, une carcasse de boeuf
renferme donc toujours autant de morceaux cuisson lente (35% environ) que de morceaux
cuisson rapide.
Pour tenter de modifier ce rapport et satisfaire la demande des consommateurs, la
technologie se doit donc de raliser les deux impratives: optimiser les ractionsnormalement catalyse par les enzymes endognes et provoquer l'hydrolyse du collagne
par l'apport d'enzymes exognes.
En ce qui concerne ce deuxime aspect de la technologie faisant appel l'utilisation de
protases exognes, la papane est l'enzyme utilise dans le monde. La complexit du
problme a conduit la mise au point de techniques d'utilisation sophistiques ( injection de
solution d'enzymes- soit naturelles, soit inhibes rversiblement- dans la veine jugulaire au
moment de l'abattage (procd Pro-ten), l'utilisation de formes de papane actives seulement
entre 60 et 66C. Ces pratiques ne sont pas autorises en France.
Pour l'instant, aucune technique reposant sur l'utilisation de collagnases spcifiques n'a tmise en oeuvre l'chelle industrielle. Des rsultats exprimentaux intressants utilisant des
collagnases bactriennes ont t obtenu par diffrentes quipes ( Valin, 1985) mais n'ont
pas fait l'objet d'un transfert vers l'industrie.
Pour ce qui concerne l'activation post-mortem des protases endognes, certains des
mcanismes sont aujourd'hui connus; ainsi, lors du refroidissement des carcasses et par suite
des diffrences entre les nergies d'activation des systmes enzymatiques lis au mtabolisme
des ions Ca2+, on assiste un relargage de ces ions dans le cytosol.
Selon la vitesse de cette libration et les taux atteints, les thiol protases Ca2+ dpendantes
(calpanes) prsentes sont soit actives par autoprotolyse, soit peut-tre inhibes par un
inhibiteur spcifique (l'interaction tant elle-mme Ca2+
dpendante). Ds lors, on comprend
que les traitements technologiques classiques (refroidissement) ou exprimentaux (stimulation
lectrique) doivent tre appliqus avec beaucoup de rigueur pour arriver l'optimisationrecherche.
Les protases lysosomales sont actives pour des pH
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
15/20
Nous avons vu que les enzymes pouvaient tre utiliss tour tour pour produire une substance
valeur biologique et/ou industrielle intressante, transformer un substrat et aider dans un
processus industriel (favoriser la filtration, liminer un compos susceptible d'interfrer
techniquement, ou indsirable du point de vue organoleptique. En fait, leur grande varit et
leur spcificit les ont fait trs tt utiliser aussi dans le secteur de l'analyse et du contrle,
particulirement lorsque l'htrognit du milieu se prtait mal un rsultat spcifique parvoie chimique. Pendant longtemps cependant leurs utilisations dans les oprations de contrle
et de rgulation des procds industriels ont t limites par suite de la lenteur des temps de
rponse et aussi de la fragilit de l'enzyme elle-mme. Le dveloppement des nouvelles
mthodes d'immobilisation et leur mise en application dans les "biocapteurs" devrait
permettre terme de contourner cette difficult.
Ces biocapteurs enzymatiques sont constitus par l'association de 2 systmes :
Un systme sensible, constitu d'une ou de plusieurs enzymes immobilises, chargesd'assurer la reconnaissance spcifique d'une substance cible;
Un systme lectronique charg de traduire sous forme de signal lectrique l'activitdu premier systme auquel il est intimement connect.
Ds lors, la rponse obtenue tant proportionnelle la quantit du produit "cible" prsent, la
quantification du phnomne s'avre chose aise. On peut ainsi doser substrat et/ou
cosubstrat, inhibiteur, activateur, cofacteur, etc.
Des revues dtailles ont dj fait le point dans ce domaine.
L'agro-alimentaire est susceptible de constituer terme un secteur de prdilection pour
les applications industrielles de ces techniques aussi bien dans la partie contrle et
automatisation des procds de production que dans celui du contrle de la qualit des
produits finis.
L'avantage d'un tel dispositif est norme; la possibilit des contrles en temps rel des
tapescls d'une production (vin, bire, hydrolyse de l'amidon, coagulation du lait, etc.)
permettra une optimisation en continu de la chane.
Dans le domaine de l'analyse des produits finis, des ralisations existent dj aussi bien aux
Etats-Unis qu'en Europe ou qu'au Japon. Certains dispositifs dj commercialiss permettent
de doser plusieurs composs, lactose, saccharose, lysine, acide glutamique, acide lactique,thanol, avec des temps de rponse rapide. D'autres capteurs enzymatiques sont utiliss pour
des vrifications de conformit rapides de certains produits (fracheur du poisson, quantit
de lcithine additionne dans certains produits, etc.).
6) Les technologies enzymatiques et le futur
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
16/20
Cette revue bibliographique avait pour but de faire le point sur les possibilits d'utilisations
industrielles des enzymes dans les diffrents secteurs des I.A.A. Force est de constater que
pour de multiples raisons, le dveloppement de ces pratiques ne se fait la vitesse de ce qui
tait annonc voici une dizaine d'annes, l'avnement de ces "outils" dans ce secteur tantoblig de prendre en compte ct des difficults techniques, des contraintes lgales et
socio-culturelles dues aux proccupations de scurit alimentaire.
Quoi qu'il en soit, le dveloppement industriel, terme, de la technologie enzymatique
passera par celui de ces quatre composantes, savoir:
le dveloppement de nouvelles enzymes; le dveloppement de nouvelles techniques d'immobilisation et la mise en oeuvre de
nouveaux racteurs enzymatiques;
l'innovation de nouveaux produits; le contrle pouss de la matire premire.
A ct des mthodes traditionnelles du "screening" enzymatique des micro-organismes
connus ou nouvellement dcouverts, les recherches dans ce domaine verront l'mergence des
techniques modernes visant la cration d'activits enzymatiques spcifiques:
utilisation de milieux ractionnels non conventionnels (solvants, ions mtalliques,etc.);
cration de super-protines enzymatiques modifies (soit chimiquement, soit par laformation d'anticorps catalytiques);
optimisation structure-fonction par les techniques de l'ingnierie protique.1. Utilisation de milieux ractionnels apolaires
A l'exception des lipases, la plupart des enzymes travaillent habituellement dans des solvants
aqueux. Ceci est parfois un handicap quand, par exemple, la raction produit des molcules
d'eau (hydrolases travaillant dans le sens de la synthse), aussi prfre-t-on dans ces castravailler en solvant organique. Deux procds mettant en oeuvre cette technique sont utiliss
industriellement: l'un intresse la synthse d'insuline humaine partir d'insuline de porc,
l'autre la synthse d'aspartame (Searle-Nutra-Sweet); dans ce cas, l'actate d'thyle s'avre
tre le meilleur solvant pour la synthse d'aspartame par la thermolysine immobilise.
2. Cration de protines enzymatiques modifies
Les travaux de Saraswathi et Keyes (1984), relatifs aux modifications de structure, entranant
une variation de la spcificit de substrat enzymatique, ouvrent une voie d'approche
intressante. Une enzyme dnature par traitement acide est ensuite traite par un inhibiteur
comptitif de l'activit recherche qui "modle" la structure de l'enzyme. L'enzyme "actif" estensuite li covalenciellement un support puis le ligand "structurant" est limin par dialyse.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
17/20
La modification chimique (transformation d'un rsidu srine en rsidu cystine par exemple)
du site actif des enzymes a t aussi utilise pour modifier la spcificit de plusieurs
amylases (Hollo et al., 1982) ou mme la spcificit de groupe de l'enzyme (synthse de
flavopapane par couplage d'une molcule de riboflavine plus ou moins modifie de la
cystine 25 de la papane par exemple) (Kaiser et Radziejewski, 1985).
La synthse d'anticorps catalytiques (abzymes) s'inscrit dans cette dmarche; ils sont ns
des progrs de l'immunologie d'une part et de la connaissance du mcanisme de la catalyse
enzymatique de l'autre. Toute raction enzymatique implique le passage par un tat de
transition au cours duquel l'enzyme prsente vis--vis du substrat modifi une affinit leve.
D'aprs Pauling, une substance stable, mimant en structure spatiale et en charge le stade
intermdiaire devrait se fixer trs fortement l'enzyme. Ces 20 dernires annes de
nombreuses substances, analogues de diffrents tats de transition, ont t synthtises. Elles
devraient pouvoir servir d'antigne pour induire les anticorps capables de reconnatre le vrai
stade de transition du substrat et donc prsenter une activit catalytique leve. Les travaux de
Lerner et Tramontano (1988) et ceux de Janda et al. (1988) portant sur l'hydrolyse de la
fonction amide ont ouverts la voie dans ce domaine.
3. Utilisation des techniques du gnie gntique
A ct de leurs utilisations actuelles en gnie mdical et pharmaceutique, ces techniques
constituent une des voies porteuses d'espoir pour la synthse d'enzymes utilisables dans les
industries agroalimentaires. Les techniques de clonage, d'amplification de l'expression, ducontrle des mcanismes d'excrtion extracellulaires ou de la synthse d'enzymeshybrides portant en eux un "appendice" artificiel permettant leur purification devraient
apporter dans les annes venir ce secteur industriel le souffle qui lui fait encore dfaut.
Demain, enfin, les techniques d'ingnierie des protines ( par mutagnse dirige in vitro)
devraient mettre disposition des industries agroalimentaires les "super enzymes"
prsentantdes proprits catalytiques programmes ( pH et tempratures optimaux
industriellement intressants et stabilit toute preuve). Ce n'est pas terme une vue
utopique du secteur, les rsultats obtenus concernant la thermostabilit du lysozyme (Perry et
Wetzel, 1984) ou la stabilit l'oxydation de la subtilisine (Estell et al., 1985) sont l pour
nous laisser penser que le futur dj commenc.
4. Mise en oeuvre de nouvelles techniques d'immobilisation et de nouveauxracteurs enzymatiques
Le dveloppement du gnie enzymatique dans les I.A.A. passe forcment par la rduction de
la consommation d'enzyme. Les techniques d'immobilisation et les racteurs enzymatiques
conventionnels prsentent souvent au plan de l'exploitation industrielle des inconvnients la
fois techniques et conomiques. Dans ce secteur aussi, la recherche progresse. Citons par
exemple la mthode la mthode la polyazetidine dveloppe par Rhne-Poulenc (d'aprs
les travaux de Calton et al. 1986) (elle permet d'immobiliser des fractions bactriennes
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
18/20
prsentant des activits enzymatiques sous forme de membranes, de tubes ou de fibres)
ou la technique brevete et dveloppe par l'Institut Battelle qui consiste "greffer"
gntiquement un polypeptide riche en cystine par exemple, sur une enzyme donne afin
de favoriser son immobilisation ultrieure.
L'volution de la technologie des racteurs devrait aussi permettre d'effacer leursinconvnients actuels; les "bacs agits" ou les racteurs "lits fixes" seront remplacs par des
racteurs de nouvelle gnration associant membranes actives et filtration tangentielle.
Des ralisations pilotes existent dj dans certains domaines (hydrolyse du lactose par le
procd Damrae, production des acides amins par le procd Degussa-Braunschweig,
racteur colonne prssurise de la firme Tanabe, pour la production de L-alanine par
dcarboxylation de l'acide L-aspartique (Furui et Yamashita, 1985; Takamatsu et al., 1982).
5. Dveloppements industriels des nouvelles technologies enzymatiques etinnovation de nouveaux produits
Le dveloppement de ces nouvelles technologies est videmment tributaire du succs de son
transfert vers l'industrie. Bien qu' l'heure actuelle, l'innovation dans ce domaine soit encore
timide, des exemples intressants plusieurs titres existent.
A ct du procd Novo permettant de rcuprer aprs dcoloration et solubilisation par
protolyse, l'hmoglobine du sang des animaux d'abattoirs ou de l'utilisation industrielle dj
voque de la sulphydryl oxydasepour le traitement du lait UHT, on peut citer aussi
l'emploi astucieux d'une -1,3/-1,6 glucanase dans la fabrication du vinde Sauternes(Dubourdieu et al., 1981). La "pourriture noble" (Botrytis cinerea) produit en effet un
polysaccharide (-3 glucane) qui rsiste l'hydrolyse des enzymes comme les dextranases et
les glucanases et qui constitue un frein aux oprations de clarification par filtration.
L'opration d'hydrolyse s'avre doublement intressante car elle permet de diminuer la
charge en micro-organismes et, par l mme, la quantit de SO2 ncessaire la
conversion.
L'industrie de l'amidon innove encore. Ainsi, ct des enzymes utiliss dans les processus
traditionnels, la firme Tate et Lyle, exploitant un brevet de Daniel et Farmer (1981), a mis au
point un ingnieux procdd'immobilisation d'amyloglucosidase prcipite et corticule
par l'actone et le glutaraldhyde sur du charbon animal. Cette forme enzymatique est
caractris par une activit trs importante, qui permet de saccharifier par exemple leseffluents des colonnes de chromatographie utilises dans le procd de prparation du
glucose partir de l'amidon.
L'industrie des huiles alimentaires utilise aussi ce type de technologie enzymatique. Ainsi, le
traitement enzymatique des graines broyes par des hydrolases spcifiques permet
l'hydrolyse des srtuctures cellulaires et, par l, une meilleure extraction de l'huile .
Parfois aussi des composs toxiques, acide phytique, gossipol, sont limins au cours de cette
tape.
Bater A.G. fabrique le Palatinit ou isomaltole, mlange de sucres alcools peudigestibles, mais aux proprits sucrantes importantes, par hydrognation del'isomaltulose.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
19/20
De mme, l'utilisation d'une nouvelle fructosyltransfrase isole deBacillus subtilispermet-elle de prparer avec un haut rendement des disaccharides aux utilisations
industrielles pouvant devenir intressantes (galactofructose;, xylofructose).
Dans le domaine de l'analyse et du contrle, on doit aussi mentionner l'utilisation dexanthine oxydase immobilise (Watanabe et al., 1984) pour la dtermination del'tat defracheur du poisson. L'hypoxanthine prsente, issue de la dgradation
secondaire de l'ATP, est oxyde en acide inosinique. La consommation d'oxygne,
mesure par lectrode spcifique, est bien corrle la quantit d'hypoxanthine
prsente.
7) Conclusion
L'enzymologie industrielle a dj conquis une place honorable dans les I.A.A. au cours des
dernires dcennies. Tout laisse prsager qu'elle peut devenir une technologie de plus en plus
employe dans divers secteurs du monde alimentaire et des industries de sant.
Son essor sera, en premier lieu, li aux progrs du gnie gntiqueet de l'ingnierie des
protines. Ainsi la "construction" de molcules enzymatiques comportant une partie active et
spcifique et une fraction disponible pour d'ventuels amnagements de l'activit ou de sa
mise en oeuvre permettra sans doute une vritable explosion des oprations industrielles
ralisables par voie enzymatique.
Mme les procds traditionnels tireront avantage de cette stratgie. Par exemple, un
renforcement de la spcificit des substituts microbiens de la prsure apporterait une
amlioration du rendement fromager et ferait sauter le "verrou" conomique constitu par
la limitation de production de la prsure animale.A l'inverse, des glucosidases moins
spcifiques permettraient une production accrue de glucose, par hydrolyse enzymatique de
sous-produits vgtaux glucidiques.
De faon plus immdiate, les oprations enzymatiques prsentent des caractristiques
justifiant, ds maintenant, leur emploi industriel:
En comparaison avec les catalyseurs chimiques, les enzymes agissant faiblestempratures, leur utilisation se traduit invitablement par des conomies d'nergie
thermique.
La spcificit de leur action prsente frquemment divers avantages:- elle permet d'atteindre un objectif parfaitement circonscrit, ce qui ne peut tre ralis avec
des ractifs ne possdant pas un spectre d'action aussi troit;
- elle vite les ractions dpassant l'objectif vis, l'apparition fortuite de produits secondaires
et, d'une manire gnrale, elle vite ou rduit la ncessit d'oprations ultrieures de
purification.
7/29/2019 Les Enzymes en Technologie Alimentaire
20/20
La multiplicit des oprations spcifiques pouvant tre ralises par voie enzymatique
constitue un champ d'action qui demeure encore partiellement inexploit. Cette remarque
s'applique tant aux industries alimentaires qu' d'autres secteurs industriels: il est tout fait
sage de prtendre que leur spcificit ouvrira des possibilits rvolutionnaires pour la
production de molcules et de matriaux trs loigns de l'agro-alimentaire.
A l'heure actuelle, les enzymes ont encore contre elles leurs exigences trs particulires et leur
fragilit. C'est pourquoi, leur avenir industriel dpend de solutions qui seront trouves pour
renforcer leur stabilit et les rendre moins sensibles aux facteurs de l'environnement
dans lequel elles travaillent.
Recommended