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RESUMEN
En nuestro país, con una numerosa cantidad de compañías, las actividades
vinculadas a la industria alimentaria representan un porcentaje importante del
mercado local.

Lo anterior supone un desafío: disponer de técnicas de producción que sean

capaces de cubrir dichas demandas. El uso de enzimas a nivel industrial es una
de estas técnicas y corresponde a un método transversal a todos los campos de
producción alimentaria, siendo su acción catalizadora la que le confiere su
principal trascendencia.

Para efectuar esta investigación, se recopiló, seleccionó y, posteriormente, se

analizó el contenido que se hallaba en distintas fuentes virtuales. Estos
antecedentes electrónicos fueron obtenidos desde: bases de datos científicas
(Web of Science y Scielo), diarios (El Mercurio), repositorios (UdeC y UChile),
libros electrónicos y motores de búsqueda.

Se analizará el caso de las enzimas b-Amilasa, Orotidina-5’-P-descarboxilasa,

Fumarasa, ureasa, Carboxipeptidasa B y Adenosina desaminasa, que reducen
hasta en 1017 veces el tiempo que tarda una reacción.
Por otro lado, debido a la necesidad de organizarlas, se expondrá una
categorización especial para las enzimas más frecuentemente utilizadas en la
industria de alimentos clasificándolas en: esterasas, carbohidrasas, proteasas,
oxidasas y deshidrogenasas.

Finalmente, acorde a la clasificación anterior, se hará una revisión a las

aplicaciones de algunas de las enzimas más relevantes: las carbohidrasas; las
esterasas; las proteasas; las oxidasas; y las deshidrogenasas. Todas ellas
participantes activas en la industria: panadera, láctea, frutícola y hortícola,
azucarera y de bebidas alcohólicas y no alcohólicas.

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En conclusión, la presencia enzimática disminuye el tiempo que tarda la

transformación de reactivos a productos y su clasificación permite verificar su
versatilidad, que la hace abarcar un amplio rango de reacciones.

I. INTRODUCCIÒN
En la actualidad, la industria alimenticia ocupa un no despreciable porcentaje
del mercado nacional. En el año 1960 las exportaciones de alimentos en Chile
(en millones de dólares) representaban apenas el 7% del total, hoy, en cambio,
dicha cifra asciende a un 21%, posicionándose como la segunda mayor
actividad del país después del cobre. Este aumento sustancial se tradujo en
17.298 millones de dólares en productos alimentarios exportados por Chile en
2014. (Martínez, 2015)

Las técnicas hoy empleadas en la industria alimentaria prometen disminuir los

tiempos de fabricación y elevar la calidad de los productos finales.
La gran variedad de artículos alimenticios que demanda la población favorece el
dinamismo y la diversidad, y en conjunto con el mayor conocimiento que las
personas adquieren en favor de su salud, generan competencia en el mercado
y constante incremento de estándares nutricionales. Bajo este escenario, es
indispensable contar con una técnica que reduzca tiempos de elaboración y
que, paralelamente, se caracterice por su versatilidad, a fin de cubrir las
crecientes demandas en este campo.

Hoy, las responsables de dar solución a estos requerimientos en una gran

variedad de industrias son las enzimas. Su labor principal comprende la
catalización de reacciones químicas (Curtis y Barnes, 2000), atributo que la
posiciona como una excelente propuesta. Un objetivo de este informe es
evidenciar su acción catalizadora y el mecanismo, a través de la Energía de
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activación, que le confiere dicha característica. Se analizará el caso de las

enzimas: b-Amilasa, Orotidina-5’-P-descarboxilasa, Fumarasa, ureasa,
Carboxipeptidasa B y Adenosina desaminasa, que pueden llegar a reducir hasta
en 1017 veces el tiempo que tarda una reacción sin la presencia enzimática
(Franco, 2007).

Además de su efectividad en el aumento de la velocidad de reacción, otro rasgo

fundamental es su versatilidad a nivel global. Una enzima solo puede catalizar
un conjunto limitado de tipos de reacciones, característica llamada “especficidad
de la enzima” (Peña, 2004), sin embargo, hay registradas 2000 enzimas
diferentes (García et al, 2004), por lo que el número total de reacciones sobre el
cual pueden actuar las enzimas es mucho más grande. El segundo objetivo de
este informe es clasificar a las enzimas que participan en la industria de
alimentos de acuerdo al tipo de reactante sobre el cual actúan. La
categorización que se presentará permitirá deducir el uso práctico de cada
enzima.

A pesar de que la clasificación de las enzimas se ha realizado considerando al

tipo de reactivo cuya reacción catalizan (Schmidt y Pennacchiotti, 2001), dicha
categorización no limita el uso de ese grupo de enzimas a un área de la
industria en particular. Las enzimas del tipo hidrolasas están presentes en la
industria de aceites, de bebestibles, de azúcares, lácteos, carnes y panes; al
igual que las oxidasas. Sin embargo, las hidrolasas participan en las hidrólisis y
las oxidasas en oxidaciones, pudiendo estar ambas presentes en un mismo
proceso industrial.

El objetivo principal de este informe es reunir antecedentes sobre las principales

enzimas que participan activamente de los procesos industriales en la

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fabricación de alimentos, organizándolas de acuerdo a la clasificación

anteriormente mencionada.

III. OBJETIVOS

 Evidenciar la acción catalizadora de las enzimas y el mecanismo a través

del cual superan este desafío.
 Clasificar a las enzimas que participan en la industria de alimentos de
acuerdo al tipo de reactante sobre el cual actúan.
 Reunir antecedentes sobre las principales enzimas que participan
activamente de los procesos industriales en la fabricación de alimentos

IV. MATERIALES Y MÉTODOS

La obtención de información se realizó preferentemente en forma virtual. Al

comparar con métodos tradicionales de búsqueda, como acudir físicamente a
bibliotecas y centros de investigación, las bases de datos que se encuentran
disponibles de forma electrónica proveen facilidades considerables respecto del
tiempo empleado. El material que será expuesto fue fruto de la recopilación, y
posterior análisis, del contenido que se hallaba en dichas fuentes. En base a lo
anterior, la metodología se dividirá de acuerdo a la procedencia electrónica de
los antecedentes.

4.1 Bases de datos científicas

La base de datos virtual Web of Science, que reúne una gran cantidad de
artículos científicos, se empleó para la localización de publicaciones en inglés y

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español. Las palabras claves se introdujeron en su motor de búsqueda de

acuerdo al idioma de interés. En tanto que el hallazgo de artículos en inglés
resultó de la búsqueda de “enzyme” y “food industry”, la obtención de artículos
en español derivó de insertar los términos “enzimas” y “alimentos”.
Además, se recopilaron datos desde la base SciELO Chile, el cual da acceso a
revistas electrónicas y publicaciones de investigaciones chilenas. Al igual que
Web of Science, se introdujo las palabras “enzimas” y “alimentos” en su
buscador.

4.2 Repositorios
Los repositorios de universidades chilenas son compilados electrónicos de
material producido por estas mismas instituciones. Particularmente, se utilizó el
repositorio académico de la Universidad de Chile, el cual provee información de
todas las áreas del conocimiento. Del mismo modo que los anteriores, la
búsqueda se realizó introduciendo “enzimas” y “alimentos”, reduciendo el
universo de datos a artículos en español. Una vez que arrojaba resultados, la
elección se hizo considerando el título y el resumen.

4.3 Diarios
La búsqueda se centró primordialmente en el diario El Mercurio, a través de su
versión electrónica emol. Similarmente a los métodos anteriores, se inició la
búsqueda introduciendo palabras claves. Para estos efectos, la frase empleada
fue “industria alimento”.

4.4 Libros electrónicos (e-books)

La examinación de libros se realizó con ayuda del motor de búsqueda de libros
de Google: la plataforma Google Books. El enfoque fue principalmente hacia
textos de biología, bioquímica, biotecnología y ciencia y tecnología de

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alimentos, que contuvieran información sobre enzimas y métodos empleados en

la industria alimenticia. Desde estos libros se rescataron definiciones, tablas de
resumen e imágenes.

4.5 Motores de búsqueda

El resto de la información, que no pudo ser recopilada de las fuentes anteriores,
se obtuvo directamente desde el motor de búsqueda principal: Google.
Mediante la escritura de una frase completa o una palabra clave, se daba
acceso a páginas web con contenidos directamente relacionados al tema. La
elección se hizo de acuerdo a la seriedad con que se argumentaba y
privilegiando páginas de instituciones educativas y científicas.

V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

5.1 Enzimas y velocidad de reacción

La siguiente figura ilustra el comportamiento de una reacción con y sin la
presencia de enzimas, en particular, la reacción de oxidación de la glucosa a
agua y dióxido de carbono.
(Porto,2008)

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Figura 1. Diagrama de la disminución de la energía de activación en reacciones

catalizadas.

Cuando en una reacción no interviene una enzima (línea roja), la vía de

transformación de reactantes a productos requiere alcanzar un estado de alta
energía. La disposición de la curva que describe a la reacción catalizada (línea
azul) evidencia un requerimiento menor de energía, en comparación con la
reacción no catalizada. Esta diferencia de energía es la que se traduce en una
diferencia en las velocidades de reacción.

La siguiente tabla (Franco, 2007) expresa el cuociente entre la velocidad de una

reacción catalizada por enzimas y la velocidad de la misma reacción sin la
presencia enzimática. Los datos han sido ordenados de forma decreciente, de
modo que la enzima b-Amilasa es la que posee mayor poder catalizador
respecto de sus pares consideradas en la tabla. Por lo tanto, si una reacción en
condiciones normales demora 3 horas en desarrollarse completamente, la
presencia de la b-Amilasa reducirá ese tiempo en un factor de 3,51015.

Tabla 1. Cuociente entre la velocidad de reacción catalizada por la enzima y

una no catalizada.
(Velocidad (Velocidad
Enzima catalizada)/(Velocidad Enzima catalizada)/(Velocidad
no catalizada) no catalizada)

b-Amilasa 7,21017·1017 Ureasa 1,01014·1014

Orotidina-5’-P 1,41017·1017 Carboxipeptidasa 1,31013·1013
descarboxilasa B
Fumarasa 3,51015·1015 Adenosina 2,11012·1012
desaminasa

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5.2 Clasificación de las enzimas

Las enzimas se organizan de acuerdo al tipo de reacción que catalizan. Dicha

clasificación divide a las enzimas de alimentos en dos grandes grupos: las
hidrolasas y las desmolasas. Las subclasificaciones y ejemplos de sus
representantes más importantes se especifican en la siguiente tabla (Schmidt y
Pennacchiotti, 2001):

Tabla 2. Clasificación de las enzimas presentes en la industria de alimentos.

Enzima Función Específica Clases

HIDROLASAS Esterasas Lipasas

Fosfatasas
Clorofilasas
Pectinoesterasas
Carbohidrasas Hexosidasas
Poliasas
Proteasas Proteinasas
Peptidasas
Catepsinas
Renina
DESMOLASAS Oxidasas Oxidasas férricas
Oxidasas cúpricas
Deshidrogenasas

Las hidrolasas participan en reacciones de hidrólisis y las desmolasas en

reacciones de oxidación. La función específica indica el grupo de moléculas
sobre el cual son capaces de actuar esas enzimas. Así como las carbohidrasas
participan en la hidrólisis de carbohidratos, las esterasas se encargan de
hidrolizar ésteres y las proteasas rompen los enlaces peptídicos de las

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proteínas haciendo uso de la hidratación. Por otra parte, las deshidrogenasas

oxidan (o reducen) sustratos añadiendo (o sustrayendo) átomos de hidrógeno.
Similarmente, las oxidasas oxidan en presencia de oxígeno.

5.3 Participación y función de las enzimas en la industria

alimentaria

Las siguientes tablas muestran la participación de las enzimas en la industria

alimentaria. El apartado “Industria” indica el tipo de industria en que se utiliza la
enzima en particular; la sección “Enzima” menciona el nombre de dicha enzima;
la columna “Clase” clasifica a la enzima de acuerdo a la Tabla 2; y la última
sección, “Función”, específica su uso práctico en la industria.
Cabe destacar que todas estas enzimas trabajan catalizando las reacciones en
la función que realizan.

5.3.1Esterasas

En general, se emplean, entre otras, en la industria láctica y también para la

elaboración de vinos, jugos de frutas, cerveza y otras bebidas alcohólicas, ya
que transforman grasas, aceites y otros compuestos de bajo valor en otros de
mayor valor añadido. (Torres, 2014)

Tabla 2. Aplicaciones de las enzimas esterasas.

Industria Enzima Clase Función

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Aceites Klearzyme 150 Pectinoesteras Disminución de residuos en

a extracciones acuosas de aceites
de soyas y proteínas.
Bebidas - Pectinoesteras Permite realizar filtraciones
no a rápidas de jugo y clarificaciones.
alcohólicas Además, eleva el rendimiento en
la obtención de jugos de frutas de
difícil prensibilidad.
General 5’Fosfodiesterasa Fosfatasas Su adición a preparados facilita la
producción de mononucleótidos
provenientes del ARN que
potencian el sabor.

La enzima Klearzyme 150 está aún en fase de estudio, pero su potencial radica
en su eficiencia respecto de los métodos actuales utilizados para eliminar los
residuos en la extracción del aceite de soya (Andrich y Aríngoli, 2009).
En la tabla anterior se ha descrito la función general de las enzimas
pectinoesterasas debido a que varias de ellas tienen esa aplicación específica.
Como se puede apreciar, dos de las aplicaciones están relacionadas con la
purificación de los productos y las tres tienen un enfoque en mejorar la
apariencia de estos.

5.3.2 Carbohidrasas

Las enzimas carbohidrasas trabajan actuando directamente sobre los azúcares,

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debido a esto, moléculas como la amilasa y amiloglucosidasa, son ampliamente

usadas en la industria azucarera y de jugos (Rodríguez y Castillo, 2014).
Una importante es la lactasa que, a causa de su efectividad para hidrolizar la
lactosa, su adición a productos lácteos permite deslactosarlos y hacerlos aptos
para el consumo de intolerantes a dicho carbohidrato (Larenas, 2011).

Tabla 3. Aplicaciones de las enzimas carbohidrasas.

Industria Enzima Clase Función

Bebidas Amilasa Poliasa Participa en la fermentación. El

alcohólicas grano de amilasa caliente
gelatiniza al almidón, el cual se
convierte a azúcar fermentable por
la adición de malta o alcohol si se
añade levadura.
Azucarera Amiloglucosidasa Poliasa Participa en la hidrólisis enzimática
del almidón, transformándolo a
glucosa, del cual se obtiene la
fructosa. Los jarabes de glucosa y
fructosa se emplean como
sustitutos del azúcar de caña en
jugos y postres.
Láctea Lactasa Hexosidasa Cataliza la hidrólisis de la lactosa
en glucosa y galactosa. Se emplea
para deslactosar. Su adición a
productos lácteos disminuye los
gránulos insolubles de lactosa,
suavizando así sus texturas.
Azucarera Invertasa Hexosidasa Actúa como reblandecedor de
alimentos azucarados. Se utiliza en
la elaboración de confites como:
rellenos de bombones, jaleas y
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mazapanes.

5.3.3Proteasas

Tabla 4. Aplicaciones de las enzimas proteasas.

Industria Enzima Clase Función

Carnes Bromelina Catepsina Su usa como ablandadora de carne. Es

ocupada en cervecerías, pues hidroliza
proteínas solubles de la cerveza que podrían
precipitar y opacar el producto
Láctea Renina Renina En quesos, coagula la caseína, una proteína
presente en la leche. Desde este coágulo cual
se puede obtener fácilmente el suero de leche.
Panadera Papaína Proteinasa Para ciertos panes se requiere una cierta
plasticidad en la masa. La adición de papaína
regula esta característica, además de brindarle
un menor tiempo de horneo y suavidad.

Debido a que los tejidos conectivos están formados principalmente por

proteínas, la bromelina es muy utilizada en la industria pues, como proteasa,
ataca directamente las estructuras proteicas en carnes (Eliecer, 2003).
Del mismo modo se utiliza la Renina, pero atacando a las proteínas de la leche
(Larenas, 2011). Por tanto, de acuerdo a lo anterior, su mayor uso está dentro
de las industrias procesadoras de alimentos provenientes de animales.

5.3.4 Oxidasas
En general, las oxidasas protegen a productos deshidratados con alto contenido
de grasa y otros componentes sensibles a la oxidación, además del
impedimiento del crecimiento de microorganismos bacterianos (Larenas, 2011).
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Así, la glucosa oxidasa se introduce en la producción de alimentos en una

mezcla con la enzima catalasa, pues reaccionan con el oxígeno que podría
causar la degradación del producto. (Schmidt, 2001)

Tabla 5. Aplicaciones de las enzimas oxidasas.

Industri Enzima Clase Función
a

General Glucosa- Oxidasas Elimina el oxígeno causante de pérdidas de

oxidasa y férricas color, aroma y de vitamina C y de turbiedades y
catalasa flouculaciones debido a microorganismos. Su
adición a conservas y bebidas enlatadas reduce
la transferencia de metales al contenido

5.3.5 Deshidrogenasas

Como se aprecia, las enzimas deshidrogenasas tienen usos variados en la

industria alimentaria. Por ejemplo, la lipoxidasa es usada en la industria
panadera, y el limonato, en frutas y verduras. (Shinozuka et al, 2005).

Tabla 6. Aplicaciones de las enzimas deshidrogenasas.

Industria Enzima Función
Panadera Lipoxidasa Se utiliza en el blanqueamiento de la harina y para
mejorar su rendimiento en el amasado. La forma en
que habitualmente se añade es como harina de soja.
General Deshidrogenasa Son enzimas que se utilizan en biosensores. Permiten
cuantificar la cantidad existente de un sustrato y medir
la actividad enzimática
Frutas y Limonato Elimina el amargor en cítricos causado por la limonina

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verduras deshidrogenasa

VI. CONCLUSIONES

1. La reducción de la energía de activación, propia de cada reacción a una

cierta condición, conduce al aumento en la velocidad de reacción.

2. El tiempo que tarda la transformación de reactivos a productos sin la

presencia enzimática puede disminuirse si la reacción se desarrolla con la
ayuda de una enzima específica para dicha reacción.

3. La clasificación cualitativa ordena a las enzimas de modo que su uso quede

directamente especificado.

4. Las enzimas tienen una amplia participación en la industria panadera,

frutícola, láctea, carnicera, azucarera y de bebidas.

5. La versatilidad y variedad de enzimas permite abarcar un amplio rango de

reacciones de catalización, actuando en reactivos de diversa naturaleza
(carbohidratos, lípidos, ésteres y proteínas)

VII. BIBLIOGRAFÌA

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polysaccharides.” (2009)

Curtis, H., Barnes, S., “Biología”, 6a. Ed., Editorial Medica Panamericana,
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