Les enzymes constituent une classe de biocatalyseurs caract\u00e9ris\u00e9s par une efficacit\u00e9 et une sp\u00e9cificit\u00e9 \u00e9lev\u00e9es. Les enzymes peuvent \u00eatre biotransform\u00e9es \u00e0 l'int\u00e9rieur et \u00e0 l'ext\u00e9rieur des organismes et pr\u00e9sentent une excellente st\u00e9r\u00e9os\u00e9lectivit\u00e9, r\u00e9gios\u00e9lectivit\u00e9 et chimios\u00e9lectivit\u00e9. La lipase, en tant que biocatalyseur vert, est largement utilis\u00e9e dans les domaines de la chimie, de l'alimentation, de la pharmacie, de l'\u00e9nergie, de l'environnement et autres.
\nCet article se concentre sur l'application de la lipase immobilis\u00e9e dans l'industrie alimentaire.
\nSynth\u00e8se des compos\u00e9s aromatiques<\/p>\n
Les esters \u00e0 cha\u00eene courte aux ar\u00f4mes fruit\u00e9s sont populaires comme agents aromatiques dans l'industrie alimentaire et ces compos\u00e9s aromatiques peuvent \u00eatre synth\u00e9tis\u00e9s chimiquement ou obtenus \u00e0 partir de sources naturelles.
\nLes compos\u00e9s aromatiques sont g\u00e9n\u00e9ralement des acides gras et des alcools \u00e0 cha\u00eene courte tels que le butyrate de m\u00e9thyle, le butyrate de butyle, l'isobutyrate d'isoamyle pour les ar\u00f4mes d'ananas ou de pomme, le butyrate d'\u00e9thyle pour les ar\u00f4mes d'ananas ou de fraise, et l'ac\u00e9tate d'isoamyle\/butyrate d'isoamyle pour les ar\u00f4mes de banane.
\nLes lipases immobilis\u00e9es catalysent la synth\u00e8se d'ar\u00f4mes naturels dans des conditions douces et elles sont plus s\u00fbres et plus fiables que la synth\u00e8se chimique, ce qui ouvre un large \u00e9ventail d'applications dans la synth\u00e8se de compos\u00e9s aromatiques.
\nGarlapati et al. ont \u00e9tudi\u00e9 la synth\u00e8se du butyrate de m\u00e9thyle et de l'ac\u00e9tate d'octyle par la lipase immobilis\u00e9e Aspergillus oryzae NRRL3562 par est\u00e9rification catalytique dans des conditions sans solvant. L'effet de diff\u00e9rents param\u00e8tres de la r\u00e9action d'est\u00e9rification, tels que le rapport molaire de l'alcool, le temps de r\u00e9action et la temp\u00e9rature, sur la conversion molaire (%) a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l'enzyme immobilis\u00e9e conservait une activit\u00e9 relative sup\u00e9rieure \u00e0 95% pour le butyrate de m\u00e9thyle et l'ac\u00e9tate d'octyle jusqu'\u00e0 5 et 6 fois, respectivement, avec une activit\u00e9 lipasique \u00e9lev\u00e9e.
\nGhamgui et al. ont catalys\u00e9 la synth\u00e8se de l'ac\u00e9tate d'isoamyle (ar\u00f4me de banane) \u00e0 partir de la r\u00e9action d'est\u00e9rification de l'acide ac\u00e9tique et de l'alcool isoamylique dans des conditions de substrat pur en utilisant une lipase immobilis\u00e9e non commerciale de Staphylococcus similars, et ont examin\u00e9 l'effet des param\u00e8tres de r\u00e9action tels que le dosage de la lipase et le rapport molaire de l'acide ac\u00e9tique \u00e0 l'alcool isoamylique sur la r\u00e9action. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la conversion de l'acide ac\u00e9tique et de l'alcool isoamylique pouvait atteindre 64% en 8h. La pr\u00e9paration enzymatique immobilis\u00e9e n'a pas montr\u00e9 de diminution significative de l'activit\u00e9 enzymatique immobilis\u00e9e apr\u00e8s 4 cycles d'utilisation, et la stabilit\u00e9 et l'activit\u00e9 de l'enzyme immobilis\u00e9e \u00e9taient \u00e9lev\u00e9es.
\nMatte et al. ont immobilis\u00e9 la lipase de Thermomyces lanuginosus (TLL) sur des Immobead 150 naturels et modifi\u00e9s pour synth\u00e9tiser du butyrate de butyle et du butyrate d'isoamyle par liaison covalente multipoint \u00e0 l'aide d'\u00e9thyl\u00e8nediamine. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la lipase immobilis\u00e9e par covalence multipoint sur Immobead 150 naturel (EMULTI) avait une demi-vie de 5,32 h \u00e0 70 \u00b0C, ce qui \u00e9tait environ 30 fois plus stable que sa solution TLL, et pr\u00e9sentait une grande stabilit\u00e9 dans l'ac\u00e9tone, le n-hexane et l'iso-octane. La r\u00e9action d'est\u00e9rification a pu atteindre un taux d'est\u00e9rification de plus de 60% en 24 heures. Parmi toutes les m\u00e9thodes d'immobilisation, l'EMULI a pr\u00e9sent\u00e9 la meilleure stabilit\u00e9 thermique, la meilleure stabilit\u00e9 dans les solvants et la meilleure stabilit\u00e9 dans les liquides ioniques.
\nModification des huiles et des graisses
\nLa lipase immobilis\u00e9e a de vastes perspectives d'application dans l'industrie des huiles et des graisses. Elle est principalement utilis\u00e9e dans la transformation des graisses, et la modification des graisses est un \u00e9l\u00e9ment essentiel de la transformation des aliments.
\nLa lipase immobilis\u00e9e est sup\u00e9rieure \u00e0 l'enzyme libre car l'immobilisation peut am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 et l'activit\u00e9 de l'enzyme. Sous sa forme immobilis\u00e9e, l'enzyme peut \u00eatre r\u00e9utilis\u00e9e. La plupart des m\u00e9thodes d'immobilisation utilisent des interactions non covalentes.
\nLes graisses et les huiles naturelles sont moins stables en raison des inconv\u00e9nients li\u00e9s aux longues cha\u00eenes ramifi\u00e9es et aux diff\u00e9rentes saturations en acides gras. Les lipases peuvent \u00eatre utilis\u00e9es comme biocatalyseurs pour modifier les graisses et les huiles en utilisant leur sp\u00e9cificit\u00e9 de position et leur sp\u00e9cificit\u00e9 d'acide gras.
\nLes graisses et les huiles modifi\u00e9es par la lipase ont une valeur nutritionnelle, une stabilit\u00e9 et une qualit\u00e9 sup\u00e9rieures et ont un potentiel commercial plus important dans la transformation des aliments.
\nPaula et al. ont immobilis\u00e9 la lipase commerciale non r\u00e9gios\u00e9lective Pseudohyphomyces (Novozym 435) et la lipase 1,3-r\u00e9gios\u00e9lective Mycobacterium mycenae dans une matrice h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne organo-inorganique polysiloxane-poly(alcool vinylique), qui ont agi comme biocatalyseurs dans le r\u00e9acteur, pour moduler les propri\u00e9t\u00e9s physiques des mati\u00e8res grasses du lait par des r\u00e9actions de transest\u00e9rification enzymatique, en obtenant un m\u00e9lange de mati\u00e8res grasses transest\u00e9rifi\u00e9es saines, adapt\u00e9 \u00e0 la production industrielle.
\nTecel\u00e3o et al. ont synth\u00e9tis\u00e9 des graisses de lait humain (HMF) en combinant de la tripalmitine avec de l'acide ol\u00e9ique ou des acides gras polyinsatur\u00e9s om\u00e9ga-3 dans des conditions d'acidolyse catalys\u00e9e par des enzymes dans un milieu sans solvant \u00e0 60\u00b0C. Quatre lipases immobilis\u00e9es, Lipozyme RM IM, Theromyces Lanuginosa lipase, Lipozyme TLIM et Novozym 435 ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es et les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l'activit\u00e9 et la stabilit\u00e9 op\u00e9rationnelle des biocatalyseurs d\u00e9pendaient du donneur d'acyle utilis\u00e9.
\nAm\u00e9lioration de la liposolubilit\u00e9 des additifs alimentaires
\nL'acide isoascorbique est largement utilis\u00e9 comme antioxydant dans l'industrie alimentaire, mais il est difficile de l'appliquer dans les aliments \u00e0 base de lipides en raison de sa forte hydrophilie.
\nLa conversion de l'acide ascorbique en esters d'ascorbate catalys\u00e9e par la lipase immobilis\u00e9e peut am\u00e9liorer efficacement la lipophilie du produit, qui peut \u00eatre mieux utilis\u00e9 dans les aliments gras.
\nSantib\u00e1\u00f1ez et al. ont utilis\u00e9 diff\u00e9rents supports pour immobiliser la lipase TL de Pseudomonas aeruginosa pour l'est\u00e9rification enzymatique de la synth\u00e8se du palmitate d'ascorbyle \u00e0 partir de l'acide palmitique et de l'acide ascorbique dans un milieu organique, et ont compar\u00e9 ses performances \u00e0 celles de la lipase commerciale Novozym 435. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que le taux de conversion de la lipase TL de Pseudomonas atteignait 57% \u00e0 55 \u2103, ce qui \u00e9tait sup\u00e9rieur au taux de conversion du substrat de la lipase Novozym 435 commerciale \u00e0 70 \u2103.
\nSun et al. ont converti l'acide isoascorbique en palmitate de D-isoascorbyle au moyen d'une lipase immobilis\u00e9e, ce qui a permis d'am\u00e9liorer la solubilit\u00e9 de l'acide isoascorbique dans le milieu organique et d'obtenir un taux de conversion \u00e9lev\u00e9, avec un rendement de 95,32%.
\nTang Luhong et al. ont utilis\u00e9 l'heptane et l'alcool amylique tertiaire, plusieurs types de milieux r\u00e9actionnels et plusieurs types de lipases pour la synth\u00e8se de la r\u00e9action du palmitate de L-ascorbyle. Les r\u00e9sultats montrent que le tert-butanol convient \u00e0 la r\u00e9action de synth\u00e8se de l'ester et que la lipase Novozym 435 a une bonne activit\u00e9 catalytique.
\nSynth\u00e8se d'esters de sucre pour \u00e9mulsifiants alimentaires
\nLes esters de sucre sont des agents de surface non ioniques dot\u00e9s d'un groupe hydrophile de sucre et d'un groupe hydrophobe d'acide gras, ainsi que de propri\u00e9t\u00e9s amphiphiles. Les \u00e9mulsifiants alimentaires \u00e0 base d'esters de sucre sont largement utilis\u00e9s dans l'industrie alimentaire en raison de leur biod\u00e9gradabilit\u00e9, de leur non-toxicit\u00e9 et de leur absence de danger pour l'environnement.
\nZaidan et al. ont catalys\u00e9 la synth\u00e8se d'esters de lactose en r\u00e9ticulant la lipase \u00e0 un nanor\u00e9acteur (c'est-\u00e0-dire NER-CRL) par liaison covalente et adsorption physique, et en immobilisant la lipase de Pseudoligactomyces lactis (CRL) froiss\u00e9e sur du mica activ\u00e9 par des amines. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la NER-CRL et l'Amino-CRL pr\u00e9sentaient une grande stabilit\u00e9 op\u00e9rationnelle avec des demi-vies de plus de 13 et 10 fois, respectivement, et une augmentation de l'activit\u00e9 sp\u00e9cifique de 2,4 et 2,6 fois par rapport \u00e0 l'enzyme libre, respectivement.
\nAdnani et al. ont imit\u00e9 la r\u00e9action d'est\u00e9rification du xylitol et de l'acide st\u00e9arique catalys\u00e9e par les graisses et ont catalys\u00e9 la synth\u00e8se des esters d'acide gras du xylitol par Novozym 435 (lipase de levure Antarctique Pseudomalleiomyces immobilis\u00e9e dans une r\u00e9sine macroporeuse) dans le n-hexane. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que le rendement r\u00e9el des esters d'acide gras \u00e9tait de 96,10%.
\nKapoor et al. ont catalys\u00e9 l'est\u00e9rification du glyc\u00e9rol avec l'acide palmitique dans des conditions de faible teneur en eau en utilisant des agr\u00e9gats enzymatiques r\u00e9ticul\u00e9s (CLEAS) de la lipase B de la pseudomall\u00e9ole antarctique (CALB). Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la r\u00e9action pouvait atteindre une conversion de 90,3% pendant 24 heures. Les rendements en mono- et diglyc\u00e9rides \u00e9taient respectivement de 87% et 3,3%.
\nBeurre de cacao synth\u00e9tique
\nLe beurre de cacao a un point de fusion de 37\u2103, a la propri\u00e9t\u00e9 de fondre dans la bouche, contient de l'acide palmitique et de l'acide st\u00e9arique, et est une mati\u00e8re premi\u00e8re importante pour la transformation du chocolat dans l'industrie alimentaire.
\nDutt et al. ont utilis\u00e9 la souche Bacillus RK-3 isol\u00e9e du sol pour produire une lipase sp\u00e9cifique de la r\u00e9gion 1,3 pour des r\u00e9actions de transest\u00e9rification utilisant de l'huile de palme et du st\u00e9arate de m\u00e9thyle comme mati\u00e8res premi\u00e8res. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que le produit final \u00e9tait similaire au CB et avait une conversion de 83,17% en 24 h. Les r\u00e9sultats de la r\u00e9action ont montr\u00e9 que le produit final \u00e9tait similaire au CB.
\nGong Xin et al. ont \u00e9tudi\u00e9 la pr\u00e9paration catalytique du beurre de cacao Sapium sebiferum \u00e0 faible teneur en calories en utilisant la lipase immobilis\u00e9e Lipozyme TLIM et ont constat\u00e9 que le taux d'\u00e9change le plus \u00e9lev\u00e9 de 34,9% a \u00e9t\u00e9 atteint \u00e0 une temp\u00e9rature de 65 \u2103, une Aw de 0.06, et un temps catalytique de 15,5 h, et le produit avait une valeur SI de 0,55 et un point de fusion de 37 \u2103, ce qui indique que le beurre de cacao hypocalorique peut \u00eatre pr\u00e9par\u00e9 \u00e0 partir des lipides de Sapium sebiferum.
\nHu Fang et al. ont utilis\u00e9 la lipase Lipozyme TLIM pour catalyser la r\u00e9action de transest\u00e9rification afin de synth\u00e9tiser le beurre de cacao, et le r\u00e9sultat a \u00e9t\u00e9 que le rendement du beurre de cacao \u00e9tait aussi \u00e9lev\u00e9 que 85,586%, et l'analyse structurelle avanc\u00e9e a montr\u00e9 que la composition et la structure des triglyc\u00e9rides dans le produit \u00e9taient similaires \u00e0 celles du beurre de cacao naturel.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
What are the applications of immobilized lipases in food? Enzymes are a class of biocatalysts characterized by high efficiency and specificity. Enzymes can be biotransformed in and out of organisms and have excellent stereoselectivity, regioselectivity and chemoselectivity. Lipase as a green biocatalyst is widely used in chemical, food, pharmaceutical, energy, environment and other fields. This […]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[46],"tags":[],"yoast_head":"\n