4. Produção de Alimentos e Sustentabilidade

1. Microrganismos e indústria alimentar

Qual é a importância dos microrganismos na indústria alimentar?

Os microrganismos são essenciais na produção de alimentos. Por exemplo: queijo, iogurtes, vinho, vinagre, cerveja...

1.1. Fermentação e Actividade Enzimática

Enzimas

Algumas enzimas, para serem activas, além da parte proteica designada por apoenzima, podem possuir partes não proteicas, os cofactores. Neste caso, as enzimas designam-se por holoenzimas.

As enzimas são catalisadores biológicos extremamete eficientes, que aceleram a velocidade da reacção, transformando moléculas de substrato em produto de reacção.
Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reacção, e actuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reacções.
As enzimas são, portanto, consideradas as unidades funcionais do metabolismo celular.

As enzimas permitem aumentar a velocidade de reacção, sendo essenciais no metabolismo de todos os seres vivos; e diminuem a energia de activação das reacções.

Formação do Complexo Enzima-Substrato

As enzimas são proteínas globulares de grandes dimensões relativamente às moléculas do substrato. Este facto permite admitir que apenas uma pequena zona da enzima estará envolvida no processo catalítico. De facto, só um pequeno número de aminoácidos da proteína enzimática está envolvido no processo catalítico. Este conjunto de aminoácidos constitui o local activo ou centro activo da enzima, sendo a esta região restrita que se liga o substrato.

Como se pode verificar, a enzima liga-se temporariamente ao substrato, formando o complexo enzima-substrato. Posteriormente, libertam-se os produtos da catálise enzimática, mantendo-se a enzima inalterada.

S - Substrato - ocorre uma diminuição da concentração dos substratos (reagentes), que são consumidos.

P - Produto - ocorre a produção de produtos a partir dos substratos.

ES - Enzima-Substrato - as enzimas formam um complexo com os substratos, que deixa de existir no final, quando a concentração de substratos é reduzida.

E - Enzima - a concentração da enzima livre diminui, mas retoma aos valores iniciais no final da reacção.

As enzimas catalisam as reacções químicas, aumentando a velocidade de conversão dos substratos em produtos, sem se consumirem no resto da reacção.


Especificidade da acção das enzimas

As enzimas diferem dos outros catalisadores em muitos aspectos, mas um dos mais importantes é a especificidade da acção catalítica, isto é, elas são altamente específicas para as substâncias cujas transformações catalisam os substratos.
Existem vários graus de especificidade das enzimas: especificidade absoluta, no caso da enzima actuar apenas sob um substrato; no entanto, se a enzima actuar sob um grupo de substâncias quimicamente semelhantes considera-se que apresenta especificidade relativa.


Modelo da Chave-Fechadura

Este modelo pressupõe que o substrato e o centro activo terão formas complementares, havendo portanto um encaixe perfeito, sendo por isso conhecido por modelo de complementaridade estrutural ou modelo de "chave-fechadura".