آنزیم‌ها در صنایع غذایی نقش مهمی ایفا می‌کنند و از جمله آنها، glucose oxidase enzyme یا آنزیم گلوکز اکسیداز خوراکی در صنعت نان به دلیل خواص ویژه خود در بخش‌های مختلف این صنعت مورد توجه قرار گرفته است. گلوکز اکسیداز، که به‌طور طبیعی در برخی قارچ‌ها و باکتری‌ها یافت می‌شود، قادر است گلوکز موجود در مواد غذایی را به گلوکونیک اسید و پراکسید هیدروژن تبدیل کند. این ویژگی‌ها موجب شده‌اند تا این آنزیم کاربردهای متنوعی در صنعت غذا، به ویژه در صنعت آرد و نان، پیدا کند.

در این مقاله، به بررسی نقش و کاربرد آنزیم گلوکز اکسیداز در صنایع غذایی می‌پردازیم و به‌طور خاص اثرات آن بر بهبود کیفیت محصولات آردی مانند نان را مورد توجه قرار می‌دهیم.

1-معرفی آنزیم گلوکز اکسیداز

گلوکز اکسیداز  (Glucose Oxidase)  آنزیمی است که در قارچ‌ها و برخی از میکروارگانیسم‌ها مانند Aspergillus niger و Penicillium یافت می‌شود. این آنزیم با اکسید کردن گلوکز به گلوکونیک اسید، در کنار واکنش اصلی، پراکسید هیدروژن تولید می‌کند که خاصیت ضدباکتری و ضدعفونی دارد. گلوکز اکسیداز به دلیل توانایی بالای خود در کاهش اکسیژن و تولید پراکسید هیدروژن، در بسیاری از صنایع غذایی به عنوان یک بهبوددهنده طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الف) صنعت نانوایی

گلوکز اکسیداز به‌طور گسترده‌ای در صنعت نانوایی و تولید محصولات آردی استفاده می‌شود. این آنزیم از طریق فرآیندهای اکسیداسیون، ساختار و ویژگی‌های خمیر را بهبود می‌بخشد. به‌طور خاص، آنزیم گلوکز اکسیداز تأثیرات زیر را بر خمیر نان دارد:

• تقویت شبکه گلوتنی: گلوکز اکسیداز با اکسیداسیون گلوکز و تولید پراکسید هیدروژن، باعث تقویت پیوندهای دی‌سولفیدی در پروتئین‌های گلوتن می‌شود. این امر شبکه گلوتنی خمیر را تقویت کرده و باعث بهبود بافت و حجم نان می‌شود.

• افزایش حجم و بافت نان: تقویت شبکه گلوتنی باعث افزایش حجم خمیر می‌شود، زیرا خمیر توانایی بیشتری در حفظ گازهای تخمیر دارد. نتیجه نهایی، نانی با بافت یکنواخت و حجم بیشتر است که مصرف‌کننده به آن علاقه دارد.

• کاهش چسبندگی خمیر: گلوکز اکسیداز موجب کاهش چسبندگی خمیر می‌شود و این ویژگی باعث تسهیل فرآیند کار با خمیر در خطوط تولید صنعتی و کاهش نیاز به آردپاشی در هنگام کار با خمیر می‌شود.

• بهبود رنگ و ظاهر نان: گلوکز اکسیداز از طریق کاهش برخی رنگدانه‌های نامطلوب در آرد، می‌تواند به سفیدی و شفافیت بیشتر نان کمک کند. این ویژگی به جذابیت ظاهری نان می‌افزاید و باعث افزایش تمایل مصرف‌کنندگان به خرید می‌شود.

افزایش ماندگاری محصول: پراکسید هیدروژن تولید شده توسط گلوکز اکسیداز دارای خاصیت ضدباکتری است و بار میکروبی در خمیر را کاهش می‌دهد. این ویژگی به افزایش ماندگاری نان کمک کرده و نیاز به افزودن نگهدارنده‌های شیمیایی را کاهش می‌دهد.

ب) صنعت شیرینی‌پزی و کیک

در تولید کیک و شیرینی، آنزیم گلوکز اکسیداز خوراکی به عنوان یک بهبوددهنده عمل می‌کند. این آنزیم با بهبود ویژگی‌های بافتی خمیر کیک و افزایش پایداری آن در طی فرآیند پخت، به تولید کیک‌هایی با بافت نرم‌تر و حجیم‌تر کمک می‌کند. همچنین، این آنزیم در شیرینی‌پزی موجب کاهش چسبندگی خمیر می‌شود که کار با خمیرهای لطیف را ساده‌تر می‌کند.

ج) تولید محصولات لبنی

در صنایع لبنی، گلوکز اکسیداز به‌عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده و محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آنزیم با تولید پراکسید هیدروژن، به کاهش بار میکروبی شیر و محصولات لبنی کمک می‌کند. این ویژگی باعث افزایش ماندگاری و بهبود کیفیت محصولات لبنی می‌شود.

د) صنعت آبمیوه و نوشیدنی‌ها

در تولید آبمیوه‌ها، یکی از مشکلات اصلی اکسیداسیون و تغییر رنگ و مزه محصول است. گلوکز اکسیداز با کاهش اکسیژن موجود در محصول، از اکسیداسیون جلوگیری می‌کند و به حفظ رنگ و طعم طبیعی آبمیوه‌ها کمک می‌کند. این ویژگی باعث بهبود کیفیت نهایی محصول و افزایش ماندگاری آن می‌شود.

2- چالش‌ها و ملاحظات در استفاده از گلوکز اکسیداز

با وجود مزایای فراوان، استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز نیازمند توجه به چند نکته مهم است. اولاً، مقدار مصرف این آنزیم باید به دقت تنظیم شود، زیرا استفاده بیش از حد می‌تواند به سخت شدن خمیر و کاهش کیفیت محصول منجر شود. ثانیاً، شرایط دمایی و pH محیط نیز بر فعالیت آنزیم تاثیرگذار است؛ بنابراین، باید از شرایط مناسب برای عملکرد بهینه این آنزیم اطمینان حاصل شود.

نتیجه‌گیری

آنزیم گلوکز اکسیداز خوراکی به دلیل ویژگی‌های اکسیداسیونی و تولید پراکسید هیدروژن، در بهبود کیفیت و ماندگاری محصولات غذایی نقش مهمی دارد. در صنعت آرد و نان، این آنزیم به عنوان یک بهبوددهنده طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد و با تقویت شبکه گلوتنی خمیر، افزایش حجم، بهبود بافت و رنگ نان، و کاهش چسبندگی، به تولید نانی باکیفیت‌تر و با ماندگاری بیشتر کمک می‌کند.

گلوکز اکسیداز همچنین در دیگر بخش‌های صنایع غذایی، مانند شیرینی‌پزی، تولید محصولات لبنی و آبمیوه‌ها، کاربردهای متنوعی دارد و باعث بهبود کیفیت نهایی محصولات می‌شود. به طور کلی، این آنزیم یک ابزار کارآمد برای تولید محصولات غذایی باکیفیت و سالم‌تر است که هم برای تولیدکنندگان و هم برای مصرف‌کنندگان مزایای فراوانی به ارمغان می‌آورد.