Използване на ензими в храната за животни
История и икономическа стойност на ензимите
Реактивните процеси в живите организми се катализират от протеини, наречени ензими.
От началото на историята човечеството е използвало ензими или ферментира.
The ензими са били отговорни за биокаталитичната ферментация в производствените процеси на вино, сирене, бира, хляб и др. Откритието за това как микроорганизмите участват в производството на ензими се случи преди повече от двеста години и беше окончателно научно описано от Луис Пастьор през 19 век.
Промишленото използване на ензими в хранителния сектор се осъществява през 30-те години на миналия век, при тяхното приложение в производството на сирена и производството на плодови сокове. Голямото развитие беше през 60-те години в нишестената индустрия; този сектор стана вторият по икономическо значение след ензимното приложение в света на детергентите и текстила.
Ензимите в храната за животни започват да се използват през 80-те години. Страните пионери са скандинавците, Великобритания, Канада и по много специфичен начин Испания. Първият хранителен сектор, който реагира по грандиозен начин, бяха птиците.
В тази област приложението на ензими стана цялостно в производството на бройлери през 90-те години. Птицевъдството е свързано със зони за производство на зърнени култури с високо съдържание на не-нишестени полизахариди, компоненти, които са трудни за смилане от собствените им ензими на пилета, е най-възприемчив за употребата на ензими с висока способност за хидролиза на тези компоненти на храносмилателното ниво.
The IRTA група за хранене беше пионер на национално и международно ниво в оценката на физиологичната и производствената функционалност, енергийния баланс и определянето на стабилността на ензимите въз основа на технологичните процеси, извършвани при производството на фуражи.
Според данни от сектора (www.marketsandmarkets.com/FeedEnzymes) икономическата стойност на индустриалното производство на ензими за 2017 г. ще достигне седем милиарда долара, като основните сектори на приложение са детергенти, текстил, нишесте, хлебни изделия, животни фураж и пивоварна. Ръстът в търсенето през последните години е 6% годишно.
Прогнозираната стойност на търговията с фуражни ензими за 2014 г. е 900 милиона долара и в момента, обемът на ензимно приложение при свинете е надвишил обема на птиците.
Има прогноза за растеж на ензимното приложение за аквакултури с ръст между 2014 и 2019 г. от 6%.
При преживните животни също се очаква подобна тенденция на растеж за същия период.
За 2019 г. пазарната стойност на ензимите за животновъдство ще достигне 1280 милиона долара, с темп на растеж от 7,6% за периода между 2014-2019 г.
Производство на ензими
Повечето ензими се произвеждат чрез ферментация чрез промишлени култури на микроорганизми.
Има обаче ензими, извлечени от животински или растителни тъкани. Настоящият процес на производство на ензими изисква следните стъпки:
- ензимен подбор
- селекция на продуциращия щам
- изграждане на щам на производител чрез генно инженерство
- оптимизиране на културната среда
- оптимизиране на процесите на възстановяване и пречистване
- и формулиране на стабилен краен продукт.
Селективните критерии на индустриалния ензим трябва да бъдат силно специфични в зависимост от реакцията, към която той е свързан.
Следователно, pH, оптимална температура, стабилност, наличие на инхибиторни ефекти и афинитет към субстрата са от съществено значение. В случай на фуражи за животни, те трябва да са топлоустойчиви, за да оцелеят в условията на производство на фуражи и да бъдат с максимална ефективност при храносмилателните условия на целевото животно.