آنزیمها یا میکروارگانیسمها در تهیه مواد غذایی به طور گسترده ای کاربرد دارند. با پیشرفت تکنولوژی، آنزیمهای جدید با طیف وسیعی از کاربردها و ویژگیها توسعه یافته اند و حوزه‌های کاربردی جدید هنوز در حال بررسی هستند. میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، مخمرها و قارچ‌ها و آنزیم‌های آن‌ها به‌طور گسترده در بسیاری از مواد غذایی برای بهبود طعم و بافت استفاده می‌شوند و مزایای اقتصادی زیادی برای صنایع دارند. همچنین آنزیمها قادر به حذف موثر مواد آلی از پسابهای صنایع غذایی هستند. آنزیمهای میکروبی به دلیل مزایای متعددی مانند تولید آسان، مقرون به صرفه و سازگار بودنشان، منابع ارجح برگیاهان یا حیوانات هستند. با این حال استفاده از آنزیمها در فرایندها یک سری معایب دارد. به علت قیمت بالای آنزیمها، واکنشهای آنزیمی جز واکنشهای گران قیمت هستند. آنها همچنین به شرایط محیطی حساس هستند و بنابراین می توانند به آسانی تغییر ماهیت داده و خاصیت خود را از دست بدهند. استفاده از یک کاتالیست ناهمگن و تثبیت آنزیمها بر روی یک پایه جامد روشی است که می تواند بازیافت آنزیم‌ها را ممکن سازد. در این تحقیق بعد از بررسی ساختار و انواع آنزیم‌ها، ترمودینامیک واکنشهای آنزیمی و روش‌های تثبیت آنزیمها مطالعه گردید. نهایتا پیشرفتهای اخیر در فناوری آنزیم برای صنایع غذایی و فهرست جامعی از آنزیم‌های مورد استفاده در فرآوری مواد غذایی، منبع میکروبی این آنزیمها و دامنه وسیع کاربرد آنها مورد بحث قرار گرفته است. Manuscript profile

یکی از کاربردهای تجاری آنزیم پکتیناز، پکتین زدایی و شفاف سازی آب میوه ها و استخراج ترکیبات فنلی از میوه ها است. تثبیت پکتیناز یکی از روشهای پایدارسازی آن است که امکان جداسازی آنزیم از واکنش و استفاده مجدد از آن را فراهم ساخته و در نتیجه هزینه استفادة آنزیم در صنعت را کاهش می دهد. در این تحقیق آنزیم پکتیناز حاصل از آسپرژیلوس نایجر بر روی سیلیکا آئروژل آبدوست به روش جذب سطحی تثبیت گردید. جذب سطحی شامل برهمکنش های هیدروژنی، آبگریز و وان‌دروالس بین حامل جامد و مولکول‌های جذب شونده هستند و به دلیل سادگی، باقی ماندن فعالیت کاتالیستی بالا و قابلیت استفادة مجدد حامل ها بعد از غیر فعال شدن آنزیم‌های تثبیت شده، پتانسیل اقتصادی بالاتری را در مقایسه با سایر روش های تثبیت دارد. پایه‌های سیلیکا آئروژل حاوی پکتیاز توسط آزمون های طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین خواص شدند. پارامترهای تاثیرگذار در تثبیت آنزیم (زمان تثبیت، نسبت آنزیم به پایه و pH) با استفاده از روش سطح پاسخ مطالعه و کاربرد آنزیم تثبیت شده در استخراج ترکیبات فنلی از تفاله انگور بررسی گردید. نتایج بدست آمده از آزمونهای تعیین خواص و اندازه‌گیری بازده تثبیت، نشان از تثبیت موثر آنزیم بر پایه سیلیکا آئروژل داشت. شرایط بهینه برای تثبیت، در pH معادل 5، نسبت آنزیم به پایه معادل 0/1 و زمان 89/2 دقیقه بدست آمد. بازده تثبیت در این شرایط 1/78 درصد بود. نتایج آزمایشگاهی و مدل‌سازی تفاوت معناداری با هم نداشتند که نشان از کفایت مدل بدست آمده داشت. میزان استخراج ترکیبات فنلی توسط آنزیم پکتیناز تثبیت شده بر پایه سیلیکا آئروژل از تفاله انگور، %78/7 و درصد گیرندگی رادیکال آزاد %55/7، نسبت به حالتی که تیمار آنزیمی انجام نگرفت، افزایش یافت. Manuscript profile