ENZİM BİYOTEKNOLOJİSİ

Benzer belgeler
Prof. Dr. Filiz Özçelik. Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

Hücreler, kimyasal yasaların geçerli olduğu kimyasal fabrikalar olarak da kabul edilmektedir.

DERS ĐÇERĐKLERĐ GÜZ YARIYILI: GMB 501 Uzmanlık Alan Dersi (4 0 0)

Aktivasyon enerjisi. Enzim kullanılmayan. enerjisi. Girenlerin toplam. enerjisi. Enzim kullanılan. Serbest kalan enerji. tepkimenin aktivasyon

NATURAZYME Naturazyme enzim grubu karbohidrazlar, proteaz ve fitaz enzimlerini içerir.

BES 231- BESİN KİMYASI VE ANALİZLERİ I HAFTA ÜNİTE DERS SORUMLUSU 1. Lab. Tanıtımı Dr. Berat Nursal Tosun 2

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

GIDALARDA MİKROBİYAL GELİŞMEYİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Karbohidratlar. Karbohidratların sınıflandırılması. Monosakkaritler

ayxmaz/biyoloji Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H

Gıda Mühendisliğine Giriş. Ders-2

Gıda Kimyası II Gıdaların işlenmesi sırasında ortaya çıkan reaksiyonlar. Vural Gökmen

Fitik asit gıdaların fonksiyonel ve besinsel özellikleri üzerine önemli etkileri olan doğal bileşenlerin kompleks bir sınıfını oluşturmaktadır.

GIDA ENDÜSTRİSİNDE SOYA KAYNAKLI PROTEİNLERE ALTERNATİF ARAYIŞLARI

İçerik. 1. Un Üretiminde Enzim Kullanımı. 2. Ekmek ve Unlu Mamullerde Enzim Kullanımı. 3. İyileştirmede Dikkate Alınması Gereken Faktörler

Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur..

KARBONHİDRATLAR. Glukoz İNSAN BİYOLOJİSİ VE BESLENMESİ AÇISINDAN ÖNEMLİ OLAN

ADIM ADIM YGS- LYS 92. ADIM KALITIM 18 GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ ÇALIŞMA ALANLARI

Prof.Dr.Gül ÖZYILMAZ

GSM 1009 Gastronomiye Giriş

SÜT ENDÜSTRİSİNDEKİ YARARLI MİKROORGANİZMALAR

T.C. TARSUS BELEDİYE BAŞKANLIĞI. Sağlık İşleri Müdürlüğü KİMYASAL ANALİZLER

ENDÜSTRIDE VE CANLILARDA ENERJI. Canlılarda Enerji

12. SINIF KONU ANLATIMI 7 GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ ÇALIŞMA ALANLARI

6. BÖLÜM MİKROBİYAL METABOLİZMA

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf

10. SINIF KONU ANLATIMI 37 KALITIM 18 GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ ÇALIŞMA ALANLARI

BİYOTEKNOLOJİYE GİRİŞ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

BİYOİNORGANİK KİMYA 5. HAFTA

Organik Bileşikler. Karbonhidratlar. Organik Bileşikler YGS Biyoloji 1

-- Giriş -- Enzimler ve katalizörler -- Enzimlerin isimlendirilmesi -- Enzimlerin etki mekanizması -- Enzimlerin yapısı -- Enzimler ve prostetik

HAYVAN BESLEMEDE ENKAPSÜLASYON TEKNOLOJİSİ VE ÖZELLİKLERİ. Prof.Dr. Seher KÜÇÜKERSAN

PEYNİR ALTI SUYU VE YOĞURT SUYUNDA Zn Ve TOPLAM ANTİOKSİDAN KAPASİTESİ TAYİNİ DANIŞMANLAR. 29 Haziran-08 Temmuz MALATYA

HAYVAN BESLEMEDE BİYOTEKNOLOJİ PROF.DR. SAKİNE YALÇIN

DONDURMA MİKSİNDE KULLANILAN HAMMADDELER TATLANDIRICILAR

Organik bileşikler; karbonhidratlar, lipidler, proteinler, vitaminler ve nükleik asitler olmak üzere beş gruba ayrılır.

YETERLİ DENGELİ BESLENME

M. (arpa şekeri) +su S (çay şekeri) + su L.. (süt şekeri)+ su

Canlının yapısında bulunan organik molekül grupları; o Karbonhidratlar o Yağlar o Proteinler o Enzimler o Vitaminler o Nükleik asitler ve o ATP

4.Sınıf Fen Bilimleri

19. yüzyıldan itibaren önemli gelişmeler ortaya çıkmıştır. Biranın bozulmasına neden olan bir etmenin LOUİS PASTEUR ün çalışmaları ile tanımlanması,

Ekosol Tarım ve Hayvancılık A.Ş.

Yrd. Doç. Dr. FİLİZ ALTAY

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

BAL TANIMI BALIN BİLEŞİMİNİ OLUŞTURAN MADDELER

Vitaminlerin yararları nedendir?

BOLU GIDA KONTROL LABORATUVAR MÜDÜRLÜĞÜ Doküman No F.P İlk Yayın Tarihi MİKROBİYOLOJİ LABORATUVARI

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf 2 KARBONHİDRAT LİPİT (YAĞ)

SARGEM Özel Gıda Kontrol Laboratuvarı

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

LYS BÝYOLOJÝ. Biyolojiye Giriþ ve Bilimsel Yöntem Canlýlarýn Temel Bileþenleri Enzimler Canlýlarýn Sýnýflandýrýlmasý

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞENLER

Suda çözünebilen nişasta molekülleri pityalin (amilaz) enzimiyle küçük moleküllere parçalanır.

HUBUBAT TEKNOLOJİSİ Buğday danesinin kimyasal yapısı: Buğday danesinde bulunan su miktarı,

MADDE 1 25/8/2002 tarihli ve sayılı Resmî Gazete'de yayımlanan Türk Gıda Kodeksi-Gıda Maddelerinin Genel Etiketleme ve Beslenme Yönünden

FERMENTE ET ÜRÜNLERİ. K.Candoğan-ET

FİZİKSEL ANALİZ LABORATUAR BİRİMİ ANALİZ LİSTESİ

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

GİRİŞ. Sağlıklı Beslenme ve Vücudumuzun Sağlıklı Beslenme Piramidi. Ana Gıda Grupları

NİŞASTANIN TATLILAŞTIRILMASI

BESİNLERİN ENERJİYE DÖNÜŞÜMÜ

BALIKLARDA SİNDİRİM VE SİNDİRİM ENZİMLERİ. İlyas KUTLU Kimyager Su Ürünleri Sağlığı Bölümü. vücudun biyokimyasal süreçlerinin etkin bir şekilde

DiYABET VE BESLENME N M.-

12 HÜCRESEL SOLUNUM GLİKOLİZ VE ETİL ALKOL FERMANTASYONU

ANALİZ ŞARTLARI FORMU

SÜTÜN BİLEŞİMİ ve BESİN DEĞERİ

Solunum. Solunum ve odunsu bitkilerin büyümesi arasında yüksek bir korelasyon bulunmaktadır (Kozlowski ve Pallardy, 1997).

ADAPAZARI TİCARET BORSASI ÖZEL GIDA KONTROL LABORATUVARI ANALİZ LİSTESİ. Analiz Adı Ürün Deney Metodu

6-Maddelerin daha az çözünür tuz ve esterleri kullanılabilir. 7-Isı, ışık ve metaller gibi katalizörlerin etkisi önlenebilir.

1 gr yağ: 9 kilokalori, 1 gr protein ve karbonhidrat: 4 kilokalori, 1 gr alkol 7 kilokalori verir.

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

1. Süt, süt ürünleri ve süt bazlı ürünler 1.1. İçme sütü

Yakın Doğu Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksek Okulu

Gıda sanayi, Gıda maddelerinin bileşimi ve özellikleri

1. BÖLÜM GIDA MİKROBİYOLOJİSİ

Solunumda organik bileşikler karbondioksite yükseltgenir ve absorbe edilen oksijen ise suya indirgenir.

FAQ-TIENS DICHO II.Nesil Meyve&Sebze Temizleyici

Özel Formülasyon DAHA İYİ DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX!

Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü ANTİOKSİDANLAR

Enzimler ENZİMLER ENZİMLER ENZİMLER İSİMLENDİRME ENZİMLER

9.Sınıf Biyoloji. Yaşam Bilimi Biyoloji. cevap anahtarı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

7. ÜNİTE - Beslenme İlkelerini Fiziksel Aktivite Programına Uygulamak. Bölüm -2- Beslenme ve sindirim ile ilgili kavramlar

GIDA ve TARIM KİMYASI LABORATUVARI TEST VE ANALİZLERİ

DAHA İYİ ÖZEL FORMÜLASYON. Yumurta Verim Kabuk Kalitesi Yemden Yararlanma Karaciğer Sağlığı Bağırsak Sağlığı Bağışıklık Karlılık

Bitki Fizyolojisi. 6. Hafta

MİNERALLER. Dr. Diyetisyen Hülya YARDIMCI

EKMEK EKMEK EKMEK YAPIMI EKMEK YAPIMI EKMEK YAPIMI

SIKÇA KARŞILAŞILAN HİLELER VE SAPTAMA YÖNTEMLERİ

Pektin, metil grupları içeren galakturonik asit polimeridir. Mikrobiyal yıkım ile, pektik asit, metanol, d- galakturonik asit e çevrilir.

13 HÜCRESEL SOLUNUM LAKTİK ASİT FERMANTASYONU

Mikroorganizmalara giriş. Yrd.Doç.Dr. Sema CAMCI ÇETİN

BAHAR DÖNEMĐ: GMB 500 Uzmanlık Alan Dersi (4 0 0)

Bitkide Fosfor. Aktif alım açısından bitki tür ve çeşitleri arasında farklılıklar vardır

ZTM 436 Ürün İşleme Teknolojileri PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF.DR.MUSA AYIK

ŞARAP ÜRETİMİNDE KULLANILAN ENZİMLER

BİYOPROTEİN- BİYOMAS -MİKROBİYAL PROTEİN: (TEK HÜCRE PROTEİNİ)

Spor alanında beslenme ile ilgili bilgileri bu ünite kapsamında sizlere vereceğiz. Ünite içeriğinde yer alan teorik bilgi ve sizlerin

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

1.ÜNİTE:KİMYA BİLİMİ KİMYA NE İŞE YARAR? KİMYA DİSİPLİNLERİ KİMYANIN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARI

Transkript:

Biyoteknolojik uygulamaların bazı örnekleri BİYOTEKNOLOJİ ENZİM BİYOTEKNOLOJİSİ Biyoproses tekn. Antibiyotik ilaç,yeni fermantetif ürünler ve fermentör tasarımı, vb. Enzim tekn. Amino asit, fruktoz grubu, tanımlayıcı kit ve sensör üretimi, yarı sentetik ve sentetik penisilin üretimi vb. Atık Değerlend irme tekn. Biyolojik yakıt üretimi, biyolojik gübre üretimi, biyodegrad asyon vb. Çevre tekn. Biyoremida syonbiyolojik yolla geri kazanım toksik madde giderimi, metallerce zenginleştir me vb. Tarım Transgenik yolla;-kalite arttırılması,- verim arttırılması,- dayanıklılık arttırılması vb. Sağlık Teşhis kitleri ve tedavi madde ve malzem eleri, yapay doku ve organlar vb. Gen Biyoteknolojisi (Rekombinant DNA Teknolojisi) Enzimler canlılarda bulunan biyolojik katalizörlerdir. Hücrelerde yaşamsal tüm faaliyetler enzimlerin aktivitelerine bağlıdır, diğer bir ifade ile enzimler yaşam anahtarıdır. Enzimler katalitik aktiviteye sahip protein yapısındaki bileşiklerdir. Enzimler genel olarak apoenzim ve kofaktör olmak üzere iki farklı kısımdan meydana gelirler. Apoenzim: Enzimin protein yapıdaki kısmına apoenzim denir. Apoenzim kısmıyla enzim çeşitliliği sağlanır. Amino asit sırası ve sayısı apoenzim kısmıyla ilgilidir. Enzimin türünü ve etkileyeceği substrat maddesini apoenzim kısmı tarafından belirlenir. Apoenzimler tek başına reaksiyonu gerçekleştiremez, ancak koenzim kısmıyla aktifleşerek reaksiyonu gerçekleştirirler. Ayrıca apoenzim üzerinde substrata bağlanacağı aktif bölge bulundurur. Koenzim: Apoenzimi aktifleştirerek, reaksiyonu gerçekleştirirler. Substratın kimyasal bağlarına etki eden moleküllerdir. Koenzimler çoğunlukla fosfat içeren ve protein kısmına göre çok daha küçük moleküllü kısımdır. Bir apoenzim sadece bir koenzimle çalışırken, bir koenzim birden fazla apoenzimle çalışabilir. Enzimde faaliyet gösteren ve esas işi yapan bu kısımdır. Yapılan analizlerde birçok vitamini bünyesinde bulundurduğu saptanmıştır. Tüm vitaminler vücut hücrelerinde koenzimlerin parçası olarak işlev görürler. Bazı enzimlerin aktif hale gelmeleri için protein yapısında bulunmayan metal iyonlarından oluşan ve kofaktör adı verilen yan gruplara ihtiyaç duyulur. Kalsiyum, magnezyum, potasyum, çinko gibi mineraller kofaktör olarak bazı enzimlerin aktiviteleri için şarttır. Örneğin DNA-polimeraz enzimi için çinko, üreaz enzimi için ise nikel yan grup olarak gereklidir. 1

Enzimlerin aktivitesi, ortamın iyonik şiddeti, ph, metal iyonları, sıcaklık vb. faktörler ile substratların ve inhibitörlerin varlığından etkilenmektedir.dolayısıyla gıda bilimcisi veya teknoloğu istenilen kalitede gıda elde edebilmek için bu koşulları kontrol altına almalı ve enzimlerin özelliklerine vakıf olmalıdır. İkinci önemli husus ise; istenilen etkileri oluşturmak ve hedeflenen kalitede gıda üretebilmek için enzimler "işlem yardımcısı" olarak gıda süreçleri sırasında da kullanılmaktadır. Enzimler gıdanın üretim maliyetinin kontrolünü sağlamaları nedeniyle de gıda üreticileri için önem taşımaktadır. Enzimler, hayvan, bitki ve mikroorganizmalardan elde edilirler. Hayvan kaynaklı enzimler arasında en yaygın üretilen enzim rennin dir. Ancak maliyetinin yüksek olması ve ekstraksiyonunun güçlüğü gibi nedenlerle hayvanlar, enzim üretiminde daha az tercih edilen bir kaynaktır. Bitkiler ise hayvanlara göre daha kısa sürede büyümeleri ve fazla miktarda yetiştirilmelerinin mümkün olması gibi nedenlerle üstünlük taşımaktadırlar. Günümüzde bitki ve hayvanlara göre çok daha kısa sürede gelişmeleri, üretiminin kolaylıkla kontrol altına alınabilmesi, ekstraksiyon yöntemlerinin kolaylığı, kararlı olmaları gibi nedenlerle mikrobiyal kaynaklı enzim üretimi daha yaygındır. Bitkilerin atıklarını biriktirmesi ve bu atıkların bazı durumlarda toksik olmasına karşın, mikroorganizmalarda böyle atık birikiminin olmaması bir diğer üstün özellikleridir. Endüstriyel boyutta enzim üretiminde kullanılan başlıca mikroorganizmalar bakteri ve küflerdir. Diğer taraftan verimin yüksek olması, sürekli üretimin sağlanabilmesi, enzim aktivitesinin korunumu, tekrar kullanılabilmesi ve ekonomik olması gibi üstünlükleri nedeniyle son yıllarda tutuklanmış enzim kullanımı yaygınlaşmaktadır. 1.Mikrobiyal Enzimler Enzimlerin önemli bir bölümü katı veya sıvı atıkların ve yan ürünlerin fermantasyonu ile üretilmektedir. Hidroliz grubu enzimlerden amilazlar, selülazlar, hemiselilazlar, pektinazlar, proteazlar ve lipazlar çeşitli gıda atıklarının işlenmesiyle mikrobiyal olarak üretim gerçekleştirilen en önemli enzimlerdir. 2

Enzim üretiminde yaygın olarak kullanılan mikroorganizmalar, Rhizopus, Aspergillus, Endothia, Bacillus, Mucor, Candida, Micrococcus, Morteirella, Streptomyces, Actinoplanes ve Kluyveromces cinslerine ait bakteri, küf ve mayalardır. Gıda sanayinde mikroorganizmalardan elde edilen çok sayıda enzim vardır. Örneğin, invertaz enzimi gıda endüstrisinde özellikle şekerleme ve reçel üretiminde en yaygın olarak kullanılan enzim olup sakkorozun glukoz ve fruktoza hidrolizini katalize eder. Fruktozun daha tatlı olması ve kolay kristalize olmaması gibi nedenlerle gıda sanayinde glukoza karşı tercih edildiği durumlarda invertaz enziminden yararlanılmaktadır. Endüstriyel ölçekte yaygın olarak üretimi yapılan alfaamilaz nişastanın hidrolizi için kullanılmakta olup gıda endüstrisindeki başlıca kullanım alanı glukoz, maltoz, ve yüksek oligosakkaritler içeren şeker şuruplarının üretimidir. Gıda ve içecek endüstrisinde mısır şuruplarının üretiminde önemli bir role sahip glukoz izomeraz enzimi, glukozu fruktoza izomerize eden bir enzimdir. Genellikle, birçok mikroorganizma tarafından hücre içinde sentezlenmekte ve özellikle fruktoz içeren mısır şuruplarının üretiminde kullanılmaktadır. 2. Tutuklanmış Enzimler Enzimler serbest halde olduklarında sadece bir kez kullanılırken, geri kazanılamamakta ve maliyet yükselmektedir.bu nedenle enzimler bir matrikse tutuklanarak defalarca kullanılabilir ve önemli ekonomik üstünlükler sağlar. Gerek hücre dışı ve gerekse hücre içi enzimlerin tutuklanması için günümüzde çok çeşitli matriksler kullanılmaktadır (reçineler, gözenekli olan veya olmayan polimerik matriksler, inorganik matriksler ve jeller gibi). Enzimlerin tutuklanmasının başlıca avantajları şunlardır; Stabilite ve verim artışı Sürekli üretim ve otomasyon olanağı Proses sonunda kolaylıkla geri kazanım Katalitik proseslerde daha iyi kontrol avantajı Maliyetin düşürülmesi Yeni tıbbi ve endüstriyel uygulamalara olanak tanıması Aynı parti enzimin/hücrenin birden fazla kullanılabilmesi Ortamdan kolaylıkla uzaklaştırabilme Reaksiyon çözeltisinden enzimi uzaklaştırarak reaksiyonu hızlıca durdurabilmesi Ürünün enzimi ile kontamine olmaması Kimyasal kontaminasyon riskinin giderilmesi Analitik yararlar; uzun yarı-ömür, reaktif hazırlamada kolaylık 3

Hücre ve enzim immobilizasyonlarında (tutuklama işlemi) fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılmaktadır. Fiziksel teknikler daha düşük maliyetli ve daha güvenilirdir. İmmobilizasyon yöntemleri tutunma ve hapsolma olmak üzere başlıca iki grup altında toplanabilmektedir. 1-Tutunma: Enzim molekülünün yüzeyinde bulunan fonksiyonel gruplar, iyonik gruplar ve hidrofobik bölgeler bu bağlanmada rol alırlar. Tutunma için doğal veya sentetik birçok organik ve inorganik materyal kullanılmaktadır. Tutunma iki şekilde olur; Adsorbsiyon; Enzim moleküllerinin taşıyıcıların yüzeyine adsorblanmaları esasına dayanır. Kovalent bağlanma; Enzimler kimyasal olarak kovalent bağlarla selüloz, poliakrilamid gibi suda çözünmeyen taşıyıcılara bağlanırlar. 2. Hapsolma: Hapsolma yönteminde, enzim molekülü belirli bir alanda tutulmaya zorlanmaktadır. İki şekilde olmaktadır. Matrikste tutuklanma: Enzimler yapay veya doğal polimer kafesler içinde tutuklanırlar. Substrat, polimer kafesler içine girer, ancak ürün dışarı salınmaz. Mikroenkapsülasyon: Bu yöntem enzim moleküllerinin yarı geçirgen bir membran içinde tutuklanması esasına dayanır. Tutuklanma yöntemleri arasında jel matriksi içinde tutunma yaygın olarak kullanılmaktadır. Jel malzemesi olarak polisakkaritler, proteinler ve sentetik polimerler önde gelmektedir. 3.Genetik Mühendisliği Teknikleri İle Enzim Elde Edilmesi Rekombinant DNA teknolojisi sayesinde mikrobiyal bitki veya hayvan hücrelerindeki metabolik yolların, yabancı genlerin ilavesi veya endojen genlerin değiştirilmesiyle yeniden tasarlanması mümkündür. Bu gelişmeler sayesinde enzimlere müdahale edilerek, çeşitli gıda bileşenlerinin kimyasal bileşiminin ve fiziksel özelliklerinin değiştirilmesi olanaklı hale gelmiştir. Bu teknolojiyle enzimlere farklı özellikler kazandırılmaktadır. Genetik mühendisliği ile enzim üretiminde konakçı olarak bitkiler, hayvanlar veya mikroorganizmalar kullanılabilmektedir. Tüm uygulamaların çeşitli üstünlük veya zayıflıkları olup, uygun konak, hedeflenen proteine ve beklenen uygulama alanına bağlı olarak, teknik ve ekonomik koşulları sağlayacak şekilde seçilmelidir. Gıda sanayinde kullanılan enzimlerin %80'i hidroliz amaçlıdır. Bu nedenle hidrolaz sınıfı enzimler gıda endüstrisinde işlem yardımcıları olarak önemli role sahiptir. Gıda bileşenlerinin üretiminde, ürün kalitesinin geliştirilmesinde ve gıda işleme aşamalarının veriminin artırılmasında bu enzimlere ihtiyaç duyulmaktadır. Hidroliz amaçlı enzimlerin %60'ı proteazlar, %30'unu karbohidrazlar ve %3 'ünü lipazlar oluşturmaktadır. 4

1.Karbohidrazlar Karbohidrazlar glikozidik bağları hidrolitik olarak parçalamaları nedeniyle polisakkaritlerin ve oligosakkaritlerin hidrolizini sağlarlar. Gıda üretim süreçlerinde önemli fonksiyonları olan, en yaygın olarak kullanılan karbohidrazlar; amilaz, pektik enzimler, selülaz, laktaz, invertaz, galaktozidaz ve hemiselülazdır. Amilazların başlıca kullanım alanları nişasta işleme, şeker şurubu üretimi, nişasta jeli elde etme, glukoz eldesi, unlu mamüllerin üretimi, bira üretimi, distile alkollü içki üretimi ve sirke fermantasyonudur. Pektik enzimlerin uygulama alanları meyve ve meyve suyu işleme, şarap üretimi, kahve ve çay fermantasyonudur. Meyve suları ve konsantrelerinde bulanıklığı giderme, meyve suyu konsantrelerinde vizkoziteyi düşürme, şarap ve üzüm suyunda berraklaştırma amaçlı kullanımları yaygındır. Selülaz; bakteri, küf-maya ve bazı bitkilerde (domates) bulunduğu belirtilmektedir. Selülazların gıda sanayinde uygulama alanı çok fazla olmayıp, lifli sebzelerin modifikasyonunda, selüloz kaynaklı bulanıklılığın görüldüğü narenciye sularının berraklaştırılmasında ve biracılıkta mayşeleme aşamasında fermente edilebilir şekerlerin eldesinde kullanılabilmektedir. Bu enzimler aynı zamanda yüksek lif içeren ekmeklerin üretiminde hamurda çok fazla selüloz bulunmasından doğan sorunları (düşük ekmek hacmi, ekmek içi dokusu ve elastisitesinin bozulması) gidermek için formülasyona ilave edilmektedir. Hayvan yemi üretiminde ise bağırsak vizkozitesini azaltmak ve diğer besinlerin emilimini artırmak üzere ilave edilmektedir. Laktaz;Süt ve süt ürünlerinde laktoz içeriğini düşürmek için kullanılmaktadır. Laktozun varlığı bazı gıdalarda tatlılığının az olması, sınırlı çözünebilirliği ve bazı bireylerin laktozu tolere edememesi nedeniyle istenilmemektedir. Laktozsuz süt üretiminde fiziksel yöntemlerin yanı sıra biyokimyasal yöntemler de mevcut olup laktaz enzimi kullanılmaktadır. Laktazın kaynakları küf ve mayalardır. Düşük laktozlu yoğurt, çedar peyniri, krem peynir, laktaz,ile muamele edilmiş peynir altı suyu bu enzim kullanılarak üretilen diğer ürünlerdir. İnvertaz enzimi sakkarozun hidrolizini katalizler. İki tip invertaz mevcut olup her biri sakkaroz molekülünün farklı bir noktadan kırma özelliği ile karakterize edilir. Yüksek çözünürlüğü ve düşük kristalizasyon eğilimi nedeniyle de şekerleme endüstrisi tarafından değerli görülmektedir. İnvertaz mayalar ve küflerden elde edilmektedir. Hemiselülaz enzimi hemiselüloz polisakkaritini parçalamakta olup çeşitli mikroorganizmalardan elde edilmektedir. Mikrobiyal selülazlar bira üretiminde kullanılmaktadır. Unlu mamüllerde hamur özelliklerinin geliştirir.beta-glukanaz enzimi aynı zamanda üzüm şarabını berraklaştırmada, çözünür kahve üretiminde müsilajını parçalamak ve sıvı kahve konsantresinin jelleşmesini önlemek amacıyla da kullanılmaktadır. 5

2.Proteazlar Proteazlar gıda endüstrisinde peynir, bira, soya sosu vb. çeşitli gıdaların üretiminde temel gıda bileşeni olan proteinlerin enzimatik parçalanmasında rol oynamaktadır. Gıda proteinlerinin parçalanmasında etkili olan proteazların başlıca kaynakları gıda maddesinin kendisi olabileceği gibi, gıdalarda gelişen mikroorganizmalar tarafından da salgılanabilmekte ve izole edilmiş enzim preperatları şeklinde gıdaya ilave edilmektedir. Örneğin, etin olgunlaştırılmasında veya balık sosu üretiminde gıdanın kendisinde mevcut enzimler kullanılmaktadır. Peynir üretiminde ise hem mikroorganizmanın oluşturduğu enzim hem de enzim preparatları(rennet) etkili olmaktadır. 3. Lipazlar Lipazlar hayvan bitki ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunan ve yağların hidrolizinden sorumlu enzimlerdir. Gıda üretim işlemlerinde genellikle serbest haldeki lipazlar tercih edilmektedir. Mikrobiyal lipazlar gıda, kozmetik, deri, kağıt, deterjan, kimya ve ilaç endüstrilerinde kullanım alanı bulmaktadırlar.gıda sektörü dışında;özel yağsürfektanların yüzeyden uzaklaştırılmasında, leke çıkarıcı ve yağ sökücü deterjan ve temizlik maddeleri gibi kimyasalların üretiminde yararlı olmaktadır. Gıda sanayinde ise; kakao yağı ve margarinde transesterifikasyon, yağ asitleri, gliserol, mono ve digliserit üretiminde, et ve balık ürünlerinden yağın uzaklaştırılması ve lezzet geliştirmede, mayonez ve soslarda kalitenin iyileştirilmesinde, içeceklerde aromanın zenginleştirilmesinde, unlu mamüllerde raf ömrünün uzaklaştırılmasında, ekmek içi yapısının iyileştirilmesinde ve enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarının kontrol altına alınmasında, süt ürünlerinde tereyağının ve kremanın modifikasyonunda, peynirin olgunlaştırılmasında kullanım alanı bulmaktadır. 4. Oksidoredüktazlar Oksidoredüktazlar bir elektronun bir molekülden (indirgenden) diğerine (yükseltgene veya oksidana) aktarılmasını katalizleyen enzimlerdir. 1. Fenolaz Gıdalarda esmerleşme reaksiyonlarından sorumlu olan enzimler bu gruba girmektedir. Enzimatik esmerleşmeden sorumlu enzimler, polifenoloksidazlar, polifenolazlardır. Bitki dokusunda herhangi bir hasar 6

oluşumunda polifenoloksidaz enzimi faaliyete geçer. Bu reaksiyon bazı gıdalarda (kesilmiş meyve-sebze, mantar, kurutulmuş kayısı vb.) istenmemekle birlikte diğer bazı ürünlerin (çay yaprağı, kahve çekirdeği,kakao vb.) üretiminde bu enzimlerin aktivitelerine gereksinim duyulmaktadır. 2. Peroksidaz Peroksidazlar bitki dokularında gelişim ve bozulma sırasında önemli role sahiptirler. Etilen sentezinde, olgunlaşmanın ve bozulmanın kontrol altına alınmasında, klorofilin degredasyonunda rol aldığı bilinmektedir. 3. Katalaz Bu enzim, hidrojen peroksitin oksijen ve suya parçalanmasında katalizör olarak görev yapmaktadır. Bu enzim sebzelerin depolanması sırasındaki oksidatif bozulmadan sorumlu oldukları düşünülmektedir. Ayrıca, glukoz içermeyen diyet içecek ve maltoz üretimi ve fruktoz içermeyen invert şeker eldesinde de kullanılmaktadırlar. Katalaz enzimi bitki, hayvan ve mikroorganizmalarda bulunmaktadır. Meyve ve sebzelerden (domates vb.), baharatlardan (kekik,mercanköşk), süt ve karaciğerden izole edilmiştir. 4. Lipoksigenaz Bu bitki kaynaklı enzim doymamış yağların oksidasyonunu katalizler. Başlıca kaynakları;soya fasulyesi, baklagiller, bezelye ve diğer fasulyelerdir. Düşük miktarlarda yer fıstığı, buğday, patates ve kırmızı turpta mevcuttur. Genellikle gıdalarda istenmeyen enzim olsalar da, fırıncılıkta ekmek içinin beyazlatılması gibi istenen bazı olumlu etkiler sağlamaları nedeniyle kullanım alanı bulmaktadırlar. 5. Dehidrojenaz Bu enzim sınıfı özellikle bitki ve hayvanların metabolik fonksiyonları açısından önemli olup gıdalarda veya gıda işlemede sadece birkaçı (alkol dehidrojenaz, malat dehidrojenaz, izositrat dehidrojenaz, laktat dehidrojenaz vb.) kullanım alanı bulmaktadır. İN UYGULAMA ALANLARI Enzimler gıda endüstrisinde hem geleneksel hem de yeni gıda ürünlerinin üretiminde önemli role sahiptirler. Çok çeşitli gıda maddesinin üretiminde kullanıldıkları gibi gıda analizlerinde ve gıda kalite kontrolünde de yaygın olarak kullanım alanı bulmaktadırlar. 1. Değirmencilik ve Tahıl Ürünleri Un sanayinde enzimlerden; un ve hamur kalitesini iyileştirme, bayatlamayı geciktirme 1.Değirmencilik ve Tahıl Ürünlerinde ve hamurun mekanik işlenebilirliğinin kolaylaştırılması gibi alanlarda yararlanılmaktadır. Bunların yanı sıra, ekmek kabuk renginin değiştirilmesi, un renginin açılması, fosfat içeriğinin düşürülmesi gibi konularda da enzimlere gereksinim duyulmaktadır. Buğday ve buğday unu en temel enzim olarak amilaz içerirler. 7

1.Değirmencilik ve Tahıl Ürünlerinde 1.Değirmencilik ve Tahıl Ürünlerinde Amilazlar nişastanın yapısını değiştirerek ekmekte bayatlamayı geciktirmektedir. Ekmeğin bayatlaması temel olarak ekmek iç yapısının sertleşmesi ve elastikliğini kaybetmesi şeklinde ortaya çıkmaktadır. Tahıl ürünlerinde kullanılan diğer önemli bir enzim ise proteazdır. Yüksek miktarda gluten içeren hamurların mekanik olarak işlenmesinde ve sonuçta ekmekte istenilen hacimlere ulaşılmasında güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Proteaz ilavesi bu sorunu çözmekte, özellikle bisküvi ve kraker üretiminde proteaz enzimle rinden yararlanılmaktadır. 1.Değirmencilik ve Tahıl Ürünlerinde Değirmencilik ve tahıl ürünleri sektöründe kullanılan bir diğer enzim lipazlardır, hamur özelliklerini iyileştirici olarak da bilinirler. Ekmek üzerindeki olumlu etkileri; ekmek hacminde artış, ipeksi beyaz ve tekdüze ekmek içi doluşumu şeklindedir. Diğer önemli bir enzim lipoksigenazdır. Lipoksigenazın, buğday unundaki karotenoidler de ağartma sağlayarak unun rengini açmasının yansıra,buğday ununun ekmek yapım özelliklerini de olumlu yönde etkilemektedir. 2. Nişasta,Şeker ve Şuruplarda Nişasta hidrolizinde kullanılan bakteriyel ve fungal alfa-amilaz, ß-amilaz, glikoamilaz, pullulanaz ve izoamilaz gibi çok sayıda enzim mevcuttur. Bu enzimler nişasta hidrolizinde ilk sıvıştırma basamağında ısıl dayanıklılıkları açısından önemlidirler. İnvertaz enzimi, şekerleme endüstrisinde uzun yıllardan bu yana kremsi dolgulu şekerleme üretiminde kullanım alanı bulmaktadır. Ayrıca invert şeker şurubu ve yapay bal üretiminde de ticari olarak kullanılmaktadır. 3. Süt Ürünleri Süt ürünleri enzimlerin gıda endüstrisinden en yaygın kullanıldıkları ürün grubudur. Peynir üretiminde sütün pıhtılaştırılmasını sağlayan enzimlerin yanı sıra süt endüstrisinde lipazlar, pıhtılaştırıcı olmayan proteazlar, aminopeptidazlar, laktazlar, lisozim ve laktoperoksidazlar gibi diğer enzimler de kullanılmaktadır. 3. Süt Ürünleri Lipazların aromayı zenginleştirmek için kullanımı geleneksel olarak bilinen uygulamalardır. Laktoz hidrolizi, hızlandırılmış peynir olgunlaştırılması, mikrobiyal bozulmanın kontrol altına alınması ve proteinin fonksiyonel özelliklerinin modifikasyonu gibi alanlarda kullanımları ise nispeten yenidir. Süt kalitesinin belirlenmesinde de enzimler etkili olmaktadır. Alkalin fosfataz süt pastörizasyonunun etkinliğinde indikatör enzimdir. 8

3. Süt Ürünleri Peynirin olgunlaştırılması lipit ve protein hidrolizi gibi çok sayıda biyokimyasal değişimi içeren dinamik bir prosestir. Peynir de olgunlaştırmanın hızlandırılması, zenginleştirilmesi veya modifiye edilmesinde proteinazlar, peptidazlar ve lipazlar gibi farklı özellikteki enzimlerden yararlanılmaktadır. 4. Meyve ve sebze suyu işlemede Meyve ve sebze suyu endüstrisinde enzimler verimin artırılması, filtrasyonun iyileştirilmesi, stabilite ve berraklığın artırılması, acılığın giderilmesi gibi amaçlarla kullanım alanı bulunmaktadırlar. Meyve sebze suyu üretiminde kullanılan başlıca enzimler pektik enzimler; selülaz, hemüselülaz, amilaz ve arabinazdır. 9