Procese de extracție a principiilor active aromatizate odorifere

Obţinerea aromatizanţilor cu ajutorul microorganismelor

Aroma unui produs alimentar poate fi consecinţa singulară sau

combinată a următoarelor procese.

- procese biochimice produse de enzimele proprii ţesuturilor vegetale şi animale (aroma naturală a fructelor şi legumelor proaspete, a cărnii crude maturate);

- procese biochimice iniţiate, în principal de enzimele micoorganismelor adăugate drept culturi starter, cu participarea enzimelor proprii substratului (produse lactate fermentate, produse vegetale fermentate, băuturi cum ar fi berea şi vinul);

- procese biochimice iniţiate de enzimele adăugate, de enzimele proprii substratului, precum şi de enzimele elaborate de culturile starter (accelerarea maturării cărnii cu enzimele de origine vegetală, coagularea laptelui şi maturarea brânzeturilor prin intermediul enzimelor de coagulare adăugate, a enzimelor proprii laptelui, a celor elaborate de microflora adăugată, cum ar fi lipazele proteazele);

- procese biochimice iniţiate de enzimele proprii ţesuturilor vegetale şi animale precum şi de enzimele microflorei spontane sau adăugate sub formă de culturi starter (fermentarea ceaiului, boabelor de cacao, boabelor de cafea, tutunului, salamurilor crude şi germinarea orzului);

- procese biochimice iniţiate de enzimele substratului precum şi de enzimele elaborate de microorganisme, precum şi procese biochimice ca urmare a aplicării unui tratament termic (fabricarea pâinii unde reacţionează enzimele făinii, enzimele drojdiei şi cele ale bacteriilor de contaminare, în principal lactice, precum şi coacerea);

- procese chimice iniţiate de tratamente fizice (fierberea, coacerea, frigerea, sterilizarea cărnii, peştelui şi produselor vegetale, precum şi coacerea produselor de panificaţie şi patiserie).

1.1. Arome produse de -Glucozidaze

Numeroase produse de origine vegetală conţin glucozide cianogenice

(nitrilglucozizii care eliberează acid clorhidric (coponenta neglucidică, agliconul)) toxic, deoarece acţionează asupra citocromoxidazei, producând anoxie tisulară şi, deci, asfixiere. Leguminoasele şi seminţele mai importante care conţin glucozide cianogenice sunt cele menţionate în tabelul 1.1.

Tabelul 1.1.

Conţinutul în HCN al unor leguminoase

Produsul vegetal HCN, mg/100 g

Phaseoolus lunalus 14,4 – 16,7

Sorg 250

Cassava (manioc) 113

Pisum salivum (mazăre) 2,3

Phaseolus vulgaris (fasole) 2,0

cicorarietium 0,8

Nu conţin glucozide cianogenice sâmburii de caise, migdale, prune, pere. Prin hidroliza enzimelor glucozizilor cianogenici se realizează două scopuri : formarea de aromă şi detoxifierea produsului ce conţine glucozidul cianogen

De exemplu, prin hidroliza amigdalinei din sâmburi de caise, migdale , prune etc., în stare zdrobită şi umectată, sub influenţa -glucozidazei se eliberează în prima etapă agliconul respectiv – mandelonitrilul. Sub influenţa unei a doua enzime – madelo-nitril-liaza – se formează benzaldehida din mandelonitril. Ambele enzime se găsesc în sâmburii amintiţi sub numele de emulsină.

Aplicaţia practică a acestor reacţii constă în folosirea sâmburilor de migdale şi de caise la fabricarea marţipanului, în care caz sâmburii respectivi sunt zdrobiţi în crupe care se înmoaie în apă timp de 24 – 48 de ore. În acest timp are loc hidroliza enzimatică a amigdalinei cu formarea de glucoză sau genţibioză, benzaldehidă şi HCN. Benzaldehida (substanţă odorantă) se solubilizează în uleiul din crupe (miez), iar HCN rămâne în apa de înmuiere. Eventualele urme de HCN rămase în miez pot fi eliminate de organism printr-un proces ce implică, cistenia, sulfurtransferaza sau rodanaza (fig. 1.1).

3-Mercaptopiruvat

Sulfurtransferază

S2O32- SCN- + Piruvat

Rodanază

SCN- + SO2-3

Fig. 1.1. Căile de detoxifiere ale HCN în organismul animal

O altă aplicaţie practică a utilizării -glicozidazelor sub formă de preparate enzimatice este cea de obţinere a cetonei 4-(4’-hidroxifenil)-butan 2-onă, care se găseşte în mod natural în unele fructe.

Pentru obţinerea acestei cetone ordonate se pleacă de la heterozidul denumit betulozidă, care se găseşte în Betula alba. Acest heterozid este hidrolizat de -glicozidaza preparatului enzimatic în betuligenol. În etapa următoare a procesului biotehnologic, betuligenolul este transformat în cetona respectivă şi microbiană a acestei cetone este .

Casava (făina de manioc) conţine glucozidul cianogenic denumit linamarină, care este hidrolizat de linamaraza endogenă. Pentru făina de manioc se pune numai problema detoxifierii, în care caz făina cu glucozidul hidrolizat se supune spălării cu apă în vederea îndepărtării substanţelor cu acţiune toxică (se obţine tapioca) precum şi unui tratament termic (fierbere, toastare) sau uscării, ceea ce conduce în continuare la eliminarea acidului cianhidric, respectiv a acetonei formate precum şi la inactivarea linamarazei.

Lima beans (Phaseolus lunatus) conţine glucozidul cianogenic faseolunatina, care se îndepărtează prin aducerea fasolii la 20 – 25 % umiditate, care favorizează degradarea autocatalitică a glucozidului. Prin tratament termic ulterior HCN este îndepărtat în mare măsură, astfel încât la un consum normal de fasole este imposibil să se atingă nivelul toxic de HCN, care este de 50 mg/zi.