Les enzymes jouent un rôle essentiel dans la régulation et les performances des cellules vivantes. Elles accélèrent les réactions et catalysent des réactions spécifiques tout en produisant peu de sous-produits. L’industrie alimentaire a tiré parti de ces propriétés pour produire des enzymes qui peuvent réduire les coûts de production des aliments, le temps de fabrication et la production de déchets, et améliorer le goût, la couleur et la texture. L’avènement du génie biologique a permis à l’industrie des enzymes de produire des enzymes microbiennes qui ressemblent et fonctionnent comme des enzymes animales ou végétales. Les enzymes issues du génie biologique sont moins chères à produire et plus faciles à contrôler en termes de pureté. L’utilisation d’enzymes microbiennes est plus compatible avec la production d’aliments halal car elle élimine l’utilisation d’enzymes d’origine animale. Toutefois, les enzymes d’origine animale sont encore utilisées dans l’industrie alimentaire, notamment dans l’industrie laitière.
Les enzymes sont utilisés depuis de nombreux siècles. Il existe des preuves de l’utilisation d’enzymes dans la fabrication du fromage, mentionnées dans des poèmes épiques grecs datant de 800 avant J.-C. Aujourd’hui, les enzymes sont utilisées à de nombreuses fins et dans de nombreux secteurs. Les principales utilisations de l’industrie alimentaire sont la fabrication du fromage, la boulangerie, la transformation des fruits et légumes et la production d’ingrédients alimentaires. Les enzymes sont utilisées pour la production de sucre, la transformation de l’amidon, l’hydrolyse des protéines et la modification des huiles et des graisses. Parmi les autres utilisations alimentaires, citons le brassage et la fabrication du vin. La première utilisation majeure des enzymes dans l’industrie alimentaire remonte aux années 1960, lorsque l’enzyme glucoamylase a été mise au point pour permettre la décomposition des amidons en glucose. Jusque-là, la production de glucose impliquait l’hydrolyse acide de l’amidon. Si la méthode d’hydrolyse acide permet d’obtenir le produit souhaité, l’utilisation du procédé enzymatique réduit les coûts de production, les déchets et les sous-produits indésirables. Aujourd’hui, presque tout le glucose est produit à l’aide d’enzymes. Le sirop de maïs à haute teneur en fructose, que l’on trouve dans la plupart des boissons gazeuses, est également produit à l’aide d’une enzyme. Dans l’industrie de la boulangerie, les enzymes contribuent à améliorer la qualité, la fraîcheur et la durée de conservation des pains et des produits de boulangerie. Elles convertissent les sucres en alcool et en dioxyde de carbone, ce qui fait lever la pâte ; elles renforcent le réseau de gluten, ce qui permet une plus grande flexibilité et une meilleure machinabilité ; et elles modifient les triglycérides, ce qui permet d’obtenir des pains plus volumineux.
Dans la fabrication du fromage, les enzymes aident le lait à coaguler, première étape de la fabrication du fromage. Dans l’industrie laitière, les enzymes microbiennes et animales sont toutes deux utilisées. Les enzymes sont également utilisées pour accélérer la maturation du fromage et pour réduire les propriétés allergiques des produits laitiers. La chymosine est l’enzyme utilisée pour la coagulation, la lipase est utilisée pour la maturation et la lactase est utilisée pour améliorer la digestibilité. La source des enzymes animales est une préoccupation pour les consommateurs halal. Le fromage et le petit-lait produits en utilisant des enzymes animales sont « Haram si la source est constituée d’animaux Haram ». Le fromage et le lactosérum produits par des enzymes animales provenant d’animaux halal non abattus selon les exigences islamiques sont douteux, car seuls certains consommateurs acceptent ces produits. Le lactosérum étant présent dans de nombreux produits non laitiers, l’utilisation d’enzymes d’origine animale pour produire du lactosérum pose un problème au consommateur halal. L’hydrolyse des protéines est une autre application des enzymes. Les protéines animales et végétales sont hydrolysées à l’aide d’enzymes pour améliorer la fonctionnalité et les valeurs nutritionnelles des protéines. Les protéines sont utilisées dans les aliments comme émulsifiants, agents d’hydratation, pour contrôler la viscosité, comme agents gélifiants et pour améliorer la cohésion, la texture et la solubilité.
La production de ces protéines par des réactions chimiques n’est pas souhaitable car elle nécessite des conditions sévères et produit de nombreux sous-produits, qu’il est difficile ou coûteux d’éliminer. Les enzymes sont plus rapides, permettent une production dans des conditions plus douces et produisent moins de sous-produits. Les enzymes peuvent être adaptées pour catalyser une réaction spécifique, avec une très faible formation de sous-produits. Les enzymes peuvent être utilisées pour produire des extraits de viande à partir de résidus de rebuts d’os. Ces extraits sont utilisés dans les soupes, les sauces, les bouillons et d’autres applications.
Dans l’industrie des jus, les enzymes augmentent les rendements et améliorent la couleur et l’arôme. Les enzymes sont utilisées pour clarifier les jus et extraire les huiles essentielles des pelures d’agrumes. Les enzymes peuvent également améliorer la texture des morceaux de fruits utilisés dans les produits alimentaires, tels que les yaourts aromatisés aux fruits.
Les enzymes peuvent être utilisées dans l’extraction de l’huile végétale. Traditionnellement, les matières huileuses telles que les graines de colza, les noix de coco, les graines de tournesol, les palmistes et les olives sont d’abord pressées pour en extraire l’huile. L’huile restante est ensuite extraite à l’aide d’un solvant organique. Dans cette deuxième phase, des enzymes peuvent être utilisées pour permettre l’extraction de l’huile dans une solution aqueuse, évitant ainsi l’utilisation d’un solvant organique, ce qui en fait une méthode de production d’huiles plus respectueuse de l’environnement. Toutefois, cette méthode n’est pas encore très répandue. Les enzymes sont également utilisées pour modifier les huiles afin d’en améliorer la valeur nutritionnelle ou pour produire des lubrifiants et des ingrédients cosmétique
