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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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Henry Eric SPINNLER : Professeur de technologies alimentaires à AgroParisTech
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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Conclusions et perspectives
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4. Principales applications des enzymes en industries alimentaires
4.1 Usages dans la fabrication de produits céréaliers
Les enzymes sont largement utilisées en panification, dans l'industrie du malt et de la brasserie.
HAUT DE PAGE4.1.1 Panification, viennoiserie et biscuiterie
Le gluten provient de l'association des protéines du blé (principalement gluténines et gliadines) qui se structurent en réseau. La formation du gluten est un élément essentiel de la qualité du pain. La qualité du réseau de protéines détermine la régularité des ouvertures et leur densité et permet ainsi d'avoir un pain moelleux. Plusieurs enzymes, déjà utilisées pour la fabrication du pain ou ayant les potentialités pour améliorer la qualité du pain, vont provoquer directement ou indirectement l'établissement d'un réseau de liaisons covalentes entre les différentes protéines :
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par oxydation en ponts disulfures des fonctions thiol des cystéines par la mise en œuvre d'une activité lipoxygénase (EC 1.13.11.X). Cette enzyme est capable d'oxyder la structure pentadiène non conjuguée rencontrée dans les acides gras polyinsaturés. Son activité entraîne des réactions radicalaires qui vont conduire à l'oxydation d'autres substrats dont celle des thiols des protéines de l'albumen du blé. Cette activité est très faible dans le blé. Diverses stratégies ont été mises en œuvre afin de bénéficier de l'effet de cette enzyme pour accélérer la formation du réseau de gluten. Parallèlement à cet effet positif sur la structure du pain, l'action de cette enzyme aura diverses conséquences nutritionnelles (disparition d'une partie des acides gras polyinsaturés, pertes en provitamine...
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Principales applications des enzymes en industries alimentaires
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).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Sites généraux sur les enzymes (d'après Krischna, 2002)
Adresses internet permettant d'accéder à des informations sur les protéines et les enzymes
Site répertoriant les bases de données spécifiques de certaines familles d'enzymes http://www.oxfordjournals.org/nar/database/subcat/3/10
Sites sur les sociétés productrices d'enzymes
http://www.novozymes.com/en/solutions/food-and-beverages/Pages/default.aspx
http://www.dsm.com/le/en_US/bake/html/role_enzymes.htm
http://www.dsm.com/fr_FR/html/oenology/pc_enzymes.htm
http://www.genencor.com/industries/food_enzymes/
https://www.lesaffre.com/fr/solutions-de-panification/levures-et-ingredients-de-panification/
http://www.amano-enzyme.co.jp/aee/index.html
http://www.chr-hansen.com/products/product-areas/enzymes.html
Syndicats interprofessionnel
http://www.cniel.com/quiFait/Syndicat/SPPAIL/pdf/Ferments_Sppail.pdf
Données...
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