Com a crescente demanda dos consumidores por produtos mais saborosos e com características sensoriais aprimoradas, as enzimas estão se tornando cada vez mais protagonistas no processamento de alimentos

A busca por eficiência e qualidade se tornou um dos pilares essenciais na indústria alimentícia. Nesse cenário, as enzimas são aliadas indispensáveis, promovendo inovações que não apenas melhoram a textura e o sabor, mas também otimizam os processos de fabricação.

Segundo dados da Global Market Insights, em 2023, o valor do mercado de enzimas para alimentos e bebidas foi estimado em cerca de US$ 3,6 bilhões, com projeção de alcançar US$ 6,3 bilhões até 2032, crescendo a uma taxa composta anual (CAGR) de 6,4%.

Na América Latina, esse mercado também está em expansão, apresentando uma CAGR anual de 7,2%. A estimativa da Market Data Forecast é de que a região alcance um valor de US$ 410 milhões até 2028, partindo de US$ 290 milhões em 2022. Países como Brasil, México e Argentina lideram o crescimento, devido à crescente demanda por alimentos processados e bebidas fermentadas, além da maior conscientização sobre saúde e nutrição.

O Brasil figura como o mercado regional que mais cresce na América Latina, com projeção de atingir uma receita de US$ 241,8 milhões até 2030, apresentando uma CAGR anual de 5,6% de 2023 a 2030, segundo dados da Grand View Research.

As enzimas mais utilizadas no processamento de alimentos são classificadas em três tipos principais: carboidrases, proteases e lipases. Dentre essas, a carboidrase é a categoria dominante, sendo amplamente utilizada na produção de pães e bebidas alcoólicas; as proteases são muito comuns em produtos lácteos e carnes, onde ajudam no processamento e amaciamento; e as lipases são importantes na fabricação de laticínios, como queijos e iogurtes, além de desempenharem papel relevante em produtos cárneos e panificados. Dados da Mordor Intelligence mostram que em 2023, as carboidrases representaram de 40% a 45% do mercado, as proteases entre 25% e 30%, e as lipases em torno de 10% a 15%.

Para 2025, a projeção é de que essas proporções se mantenham, com possível crescimento na demanda por carboidrases e proteases, devido ao aumento no consumo de alimentos processados e produtos de panificação, um dos setores mais significativos para o mercado de enzimas.

De forma geral, as projeções mostram um mercado em forte expansão, com regiões como a América Latina, mais especificamente o Brasil, apresentando grande potencial de crescimento, impulsionado pelo foco em saudabilidade e pelos avanços no uso de tecnologias enzimáticas no setor alimentício.

Diferentes tipos para aplicações específicas

Fundamentais no processamento de alimentos, onde contribuem para melhorar a qualidade, a eficiência e a segurança dos produtos que chegam aos consumidores, as enzimas são catalisadores biológicos que aceleram reações químicas específicas, permitindo transformações que, de outra forma, poderiam ser lentas ou inviáveis. Sua importância se estende desde a otimização de processos, como fermentação, clarificação e hidrólise, até a degradação de compostos indesejados.

Diversos tipos de enzimas são utilizadas no processamento de alimentos, cada uma com funções específicas para melhorar a eficiência dos processos, otimizar a qualidade dos produtos e torná-los mais nutritivos e sensorialmente agradáveis.

Responsável pela hidrólise do amido em açúcares menores, a amilase facilita a conversão de carboidratos complexos em açúcares simples durante a digestão. A alfa-amilase é a mais comum na indústria alimentícia, atuando em condições de temperatura e pH variados. Sua adição em produtos de panificação melhora a textura e a umidade, além de aumentar a fermentação e a capacidade de expansão da massa, o que resulta em pães mais macios e de maior volume, atendendo às demandas dos consumidores por produtos de melhor qualidade. Em alimentos processados, é utilizada para melhorar a textura, aumentar a estabilidade e prolongar a vida útil, aplicação especialmente relevante em produtos como molhos, sopas e alimentos prontos para consumo. Na produção de xaropes e bebidas adoçadas proporciona uma conversão mais rápida do amido, permitindo a obtenção de soluções mais doces e consistentes, atendendo à demanda por alternativas de baixo índice glicêmico.

A protease é uma enzima utilizada em várias indústrias alimentícias, desde panificação até produção de carnes e laticínios. É responsável pela quebra das ligações peptídicas entre aminoácidos, facilitando a digestão e a transformação de proteínas em peptídeos e aminoácidos livres. Na indústria de carnes melhora a maciez e a textura; o uso de enzimas proteolíticas durante a marinagem permite a quebra das proteínas estruturais do tecido muscular, resultando em cortes mais macios e saborosos. Também é utilizada na produção de carne processada, como salsichas e hambúrgueres, contribuindo para a emulsificação e coesão dos produtos cárneos.

Também é fundamental no setor de panificação, onde ajuda a quebrar as proteínas do glúten da massa, promovendo uma textura mais macia e uma melhor absorção de água, além de poder ser utilizada para reduzir o tempo de fermentação, aumentando a eficiência da produção e permitindo melhor controle sobre as características organolépticas dos produtos.

No setor de laticínios, é indispensável na fabricação de queijos, onde a enzima quimosina, uma protease específica, é utilizada para coagular o leite, promovendo a formação da coalhada, processo essencial para a obtenção da textura e do sabor característicos de diferentes tipos de queijo. Em iogurtes, é utilizada para melhorar a digestibilidade, quebrando proteínas em peptídeos menores, o que pode beneficiar consumidores com intolerância à lactose ou com dificuldades de digestão.

A lipase, responsável pela hidrólise de lipídios, converte triglicerídeos em ácidos graxos livres e glicerol. Além da sua importância na indústria de laticínios e panificação, essa enzima é essencial na produção de óleos e gorduras, onde atua na modificação e valorização dos lipídios. Uma das suas aplicações mais significativas é a produção de ésteres de ácidos graxos, que são utilizados como emulsificantes em produtos alimentícios. Na modificação de óleos vegetais, permite a obtenção de produtos com propriedades funcionais específicas. Por meio da hidrólise enzimática, pode gerar ácidos graxos livres que conferem sabores e aromas diferenciados, possibilitando a criação de óleos saborizados ou enriquecidos.

A pectinase é uma enzima que atua especificamente sobre a pectina, um polissacarídeo encontrado nas paredes celulares de plantas. Uma das suas principais aplicações é na produção de sucos de frutas; durante o processamento, ajuda a quebrar as ligações entre as células das frutas, promovendo uma liberação mais eficiente do suco, aumentando o rendimento e reduzindo a viscosidade, o que facilita o fluxo durante a filtragem e a clarificação. Em sucos de frutas com alta turbidez, ajuda a diminuir a formação de sedimentos, resultando em bebidas mais atrativas para consumo. Também é uma enzima importante na modificação da textura em geleias e compotas. Ao degradar a pectina, permite um melhor equilíbrio entre a gelificação e a fluidificação, resultando em produtos mais consistentes e agradáveis ao paladar.

A celulase é outra enzima com atuação específica: degrada a celulose, facilitando a extração e o processamento de diversos ingredientes alimentícios. Essa enzima também se destaca na produção de ingredientes à base de plantas, como extratos de frutas e vegetais, onde é empregada para extrair compostos bioativos, como antioxidantes e polifenóis, que oferecem benefícios à saúde. Em alimentos processados, como produtos à base de carne e vegetais, é utilizada para melhorar a textura, promovendo uma maior maciez e suculência. Em produtos vegetais, ajuda a preservar a qualidade e a textura, evitando que os alimentos se tornem excessivamente moles ou encharcados.

A lactase é uma enzima fundamental na produção de leite e produtos lácteos sem lactose. Sua adição ao leite durante o processamento permite a quebra da lactose, resultando em um produto mais suave e facilmente digerível, atendendo consumidores que sofrem de intolerância à lactose.

Além de melhorar a digestibilidade, sua utilização também impacta positivamente o sabor e a textura dos produtos lácteos, já que a hidrólise da lactose resulta na formação de glicose e galactose, que possuem sabor mais doce em comparação à lactose. Essa característica permite aos fabricantes reduzirem ou eliminarem a adição de açúcares adicionais em produtos como iogurtes e sobremesas lácteas, proporcionando um perfil de sabor mais natural e saudável.

A xilanase é uma enzima utilizada especialmente na melhoria do processamento de grãos e na produção de ingredientes à base de plantas, onde é utilizada para liberar compostos bioativos e melhorar a extração de nutrientes de materiais vegetais, como cereais e leguminosas. Sua atuação na degradação da xilana, um polissacarídeo que compõe a parede celular das plantas, resulta em ingredientes mais nutritivos e funcionais, alinhando-se às tendências de consumo por alimentos saudáveis e enriquecidos. Uma das suas principais aplicações é na indústria de panificação, criando uma estrutura mais adequada para a retenção de gases durante a fermentação, o que resulta em pães com melhor volume, textura mais leve e uma crosta mais atraente. Também é utilizada na produção de sucos de frutas e na indústria de laticínios.

A transglutaminase é uma enzima conhecida por suas propriedades únicas de ligação entre proteínas; catalisa a formação de ligações cruzadas entre resíduos de glutamina e lisina em proteínas, resultando em uma rede proteica mais coesa e estável. Essa propriedade torna sua aplicação indispensável na indústria cárnea, pois ao ser adicionada a misturas de carne, promove a ligação entre os pedaços, resultando em produtos com textura mais firme e suculenta. A técnica é especialmente utilizada na produção de embutidos, como salsichas e presuntos, ajudando a melhorar a coesão e a aparência do produto final.

Além das aplicações em produtos de origem animal, a transglutaminase também tem sido explorada na produção de alimentos vegetarianos e veganos para melhorar a textura e a coesão de proteínas vegetais, como tofu e produtos à base de leguminosas, permitindo a criação de produtos vegetais que replicam a textura e o mouthfeel de alimentos à base de carne.

A invertase é uma enzima conhecida por sua capacidade de catalisar a hidrólise da sacarose em glicose e frutose. Sua principal aplicação é no setor de confeitaria, especialmente em chocolates e produtos recheados. Ao converter a sacarose em açúcares mais simples, aumenta a doçura dos produtos e melhora a solubilidade e a umidade. A presença de glicose e frutose resulta em uma textura mais macia e cremosa, essencial para chocolates e recheios de bombons. Além disso, ajuda a prevenir a cristalização do açúcar, garantindo que os produtos mantenham sua suavidade e qualidade ao longo do tempo.

Também é utilizada na produção de bebidas para aumentar a doçura e a palatabilidade; na indústria de panificação, onde a inversão da sacarose aumenta a fermentação, contribuindo para uma textura mais leve e arejada; e na fabricação de produtos lácteos, cuja conversão de sacarose em açúcares mais simples pode melhorar a doçura e a textura de iogurtes e sobremesas, resultando em opções mais saborosas e agradáveis ao paladar.

Mecanismo de ação e benefícios à formulação

A capacidade das enzimas de acelerar reações biológicas sem serem consumidas no processo, as tornam fundamentais para a otimização de várias etapas produtivas. O seu modo de ação se dá por meio do processo de catalise enzimática, que envolve várias etapas.

A primeira delas, é a formação do complexo enzima-substrato. A enzima possui um local ativo, uma região específica onde o substrato se liga. Essa interação é altamente específica, garantindo que apenas substratos compatíveis possam se ligar à enzima.

Quando o substrato se liga ao local ativo, a enzima sofre uma mudança conformacional, conhecida como modelo “chave e fechadura”, ou modelo “ajuste induzido”. Essa alteração estrutural permite que a enzima interaja de maneira mais eficaz com o substrato, favorecendo a realização da reação química.

As enzimas atuam diminuindo a energia de ativação necessária para que uma reação química ocorra, o que é feito por meio da estabilização dos estados de transição, que são os pontos críticos entre o substrato e o produto. Com a energia de ativação reduzida, as reações podem ocorrer mais rapidamente, aumentando a eficiência do processo.

Após a formação do complexo enzima-substrato, a enzima facilita a transformação do substrato em produtos, um processo que envolve a quebra de ligações químicas, a adição de grupos funcionais ou a reorganização das moléculas.

Após a reação, os produtos formados possuem uma afinidade menor pelo local ativo da enzima, permitindo que se dissociem do complexo enzimático. A enzima, então, retorna à sua forma original, pronta para interagir com novos substratos e repetir o ciclo.

Esse mecanismo de ação traz uma série de benefícios que impactam diretamente a qualidade, textura, sabor e valor nutricional dos produtos.

Outro benefício significativo é o aumento da eficiência na produção. As enzimas podem reduzir o tempo de processamento e o consumo de energia, otimizando processos industriais como a fermentação, o amaciamento de carnes e a clarificação de bebidas.

Além disso, contribuem para a produção de alimentos com melhor valor nutricional e características sensoriais aprimoradas.

Otimizando textura e sabor

As enzimas são fundamentais na melhoria do perfil sensorial, sendo amplamente utilizadas para modificar ingredientes e processos, resultando em alimentos mais atraentes e de melhor aceitação pelos consumidores. No que diz respeito à textura e ao sabor, desempenham papéis específicos e extremamente importantes, oferecendo soluções eficientes para a formulação de produtos de alto desempenho.

A modificação enzimática de macromoléculas, como amido, proteínas e lipídios, é essencial para a engenharia de texturas específicas nos alimentos. Na panificação, por exemplo, as enzimas amilolíticas (amilases) são amplamente utilizadas para a hidrólise parcial do amido, convertendo-o em açúcares mais simples, como a maltose, que servem como substrato para a fermentação. Esse processo otimiza a atividade das leveduras, resultando em uma expansão mais eficaz da massa e em um miolo de pão mais macio, com melhor volume e textura mais uniforme. Além disso, a redução da retrogradação do amido contribui para a manutenção da maciez do pão ao longo da sua vida útil, retardando o endurecimento (staling).

Em produtos cárneos, as proteases são essenciais no amaciamento da carne, hidrolisando ligações peptídicas nas proteínas musculares, o que reduz a rigidez das fibras musculares e, consequentemente, promove uma textura mais macia e suculenta. Enzimas, como a bromelina e a papaína, são particularmente eficazes nesse processo, sendo amplamente aplicadas tanto em carnes frescas quanto em processadas.

Em sucos e polpas de frutas, as pectinases e celulases são utilizadas para degradar as pectinas e celulose presentes nas paredes celulares, facilitando a liberação de líquidos e aumentando o rendimento do produto. Esse processo também reduz a viscosidade dos sucos, proporcionando uma textura mais leve e refinada, característica importante para a aceitação do consumidor.

No setor de laticínios, as quimosinas são amplamente utilizadas para a coagulação do leite na produção de queijos, permitindo o controle preciso da textura do produto final. A quebra controlada da caseína micelar promove a formação de uma rede de gel estável, resultando em queijos com texturas variadas, desde os mais macios, como os frescos, até os mais firmes e maturados.

A ação enzimática também atua no desenvolvimento de sabores, com destaque para a liberação de compostos de sabor e aroma a partir de precursores naturais presentes nas matérias-primas.

No processamento de proteínas, as proteases, como a tripsina, quimotripsina, e as peptidases específicas, são utilizadas para hidrolisar proteínas em peptídeos de menor tamanho e aminoácidos livres, o que contribui diretamente para a intensificação do sabor umami, amplamente utilizado em caldos, molhos e alimentos processados. Esse mecanismo de ação enzimático permite não apenas uma melhora sensorial, mas também a redução de sódio, uma vez que os peptídeos derivados de proteínas podem atuar como realçadores naturais de sabor.

Em produtos lácteos, as lipases são responsáveis pela hidrólise de triglicerídeos, liberando ácidos graxos livres que contribuem para a formação de notas aromáticas específicas em queijos maturados. Esse processo é particularmente importante na produção de queijos de sabor intenso, como parmesão e gorgonzola, onde a ação enzimática controla o perfil de sabor durante o processo de maturação.

As características organolépticas também podem ser aprimoradas pela utilização de enzimas em processos de fermentação para a formação de compostos de sabor e aroma característicos, como por exemplo, em pães e iogurtes.

Melhora do perfil nutricional

As enzimas podem melhorar o perfil nutricional dos alimentos de diversas maneiras, influenciando a biodisponibilidade de nutrientes, a digestibilidade e a composição de macronutrientes e micronutrientes. Sua aplicação nos processos de produção oferece uma abordagem eficaz para otimizar a qualidade nutricional, tornando os produtos mais saudáveis e funcionais.

As enzimas proteolíticas, como as proteases, são amplamente utilizadas para melhorar a digestibilidade de proteínas em alimentos; hidrolisam ligações peptídicas em proteínas complexas, fragmentando-as em peptídeos menores e aminoácidos livres, que são mais facilmente absorvidos pelo organismo. Seu uso é comum em produtos à base de proteínas vegetais, como farinhas de leguminosas e concentrados proteicos, onde ajudam a eliminar fatores antinutricionais, como inibidores de proteases, que podem interferir na digestão. Ao eliminar esses compostos, aumentam o valor nutricional das proteínas vegetais, tornando esses ingredientes mais aceitáveis em termos de palatabilidade e funcionalidade.

Já as enzimas amilolíticas, como as amilases, atuam na modificação de carboidratos, quebrando o amido em açúcares mais simples, o que é particularmente útil em alimentos energéticos, como barras e bebidas esportivas, onde a rápida disponibilização de carboidratos é essencial para a recuperação e o desempenho físico.

Além disso, em alimentos à base de grãos e cereais, a aplicação de amilases e xilanases melhora a digestibilidade da fibra dietética insolúvel, convertendo-a em fibras solúveis que podem ter efeitos positivos na saúde intestinal.

Um dos aspectos mais significativos do uso de enzimas na indústria alimentícia é sua capacidade de reduzir fatores antinutricionais. Alimentos crus, como leguminosas e grãos, frequentemente contêm fitatos, que podem sequestrar minerais essenciais. O uso de fitases ajuda a degradar esses fitatos, aumentando a biodisponibilidade de minerais como cálcio, ferro e zinco. Essa degradação é particularmente importante em dietas que dependem fortemente de grãos e leguminosas, garantindo que os consumidores aproveitem plenamente os nutrientes disponíveis.

A atuação das enzimas também é evidente em produtos lácteos. Enzimas como a lactase, que converte a lactose em glicose e galactose, dois açúcares mais facilmente digeríveis, têm sido amplamente utilizadas para melhorar o valor nutricional dos laticínios para indivíduos com intolerância à lactose, permitindo que continuem a se beneficiar das proteínas de alta qualidade, cálcio e vitaminas presentes no leite e seus derivados. As enzimas também favorecem o desenvolvimento de alimentos funcionais, como suplementos proteicos hidrolisados e produtos enriquecidos com prebióticos, promovendo a saúde intestinal e um equilíbrio saudável da microbiota.

Um dos principais benefícios do uso de enzimas na formulação de alimentos é o aumento da biodisponibilidade de nutrientes. Ao pré-digerir componentes dos alimentos, facilitam a absorção de aminoácidos, ácidos graxos e açúcares, otimizando o aproveitamento nutricional pelo organismo.

O uso de enzimas na melhoria do valor nutricional dos alimentos também está alinhado com a crescente demanda por produtos clean label e saudáveis. Como catalisadores naturais, sua utilização permite a formulação de alimentos com menos aditivos e conservantes artificiais, ao mesmo tempo que otimiza o perfil nutricional. Essa abordagem contribui para a criação de alimentos mais naturais e nutricionalmente equilibrados, sem comprometer a qualidade sensorial ou a segurança dos produtos.

Inovações e tendências no mercado

O mercado de enzimas para o processamento de alimentos tem evoluído rapidamente nos últimos anos, impulsionado por demandas crescentes por alimentos mais saudáveis, sustentáveis e de alta qualidade.

Entre as principais tendências observadas no setor, destaca-se o crescimento da demanda por alimentos clean label, com os consumidores cada vez mais atentos aos ingredientes e à rotulagem dos produtos. As enzimas são vistas como soluções mais naturais para melhorar a textura, o sabor e a vida útil dos produtos, permitindo que os fabricantes eliminem conservantes artificiais e estabilizantes, o que atende a crescente busca por alimentos mais simples e transparentes, com listas de ingredientes mais curtas e compreensíveis.

Além disso, com o aumento da popularidade das proteínas vegetais e alternativas à carne, como carne cultivada e análogos à base vegetal, o mercado tem registrado inovações em enzimas específicas para otimização das propriedades sensoriais e funcionais desses produtos. As proteases e lipases, por exemplo, são utilizadas para melhorar a digestibilidade, solubilidade e sabor das proteínas vegetais, além de ajudarem a replicar a textura e aparência das proteínas animais em substitutos vegetais, proporcionando uma experiência sensorial mais próxima da carne tradicional.

Outro aspecto importante é o uso de enzimas na redução de açúcar e gordura. O uso de invertase e glicose isomerase possibilita a redução do teor de açúcar ao converter sacarose em glicose e frutose, que são mais doces, permitindo a formulação de produtos com menos açúcares adicionados. As lipases, por sua vez, podem modificar gorduras para criar perfis mais saudáveis, reduzindo a presença de ácidos graxos saturados, sem comprometer o sabor ou a textura dos alimentos.

O desenvolvimento de enzimas personalizadas e de precisão tem se destacado como um avanço significativo na biotecnologia, especialmente na indústria de alimentos. Projetadas para atender a necessidades específicas de processos e produtos, oferecem uma eficiência aprimorada, pois podem operar de maneira mais eficaz em processos específicos, reduzindo a quantidade necessária de enzima e aumentando a taxa de reação, o que resulta em processos de fabricação mais rápidos e com menor custo. Além disso, a personalização permite que as enzimas abordem problemas específicos, como a melhoria da textura, sabor e valor nutricional dos alimentos, resultando em produtos finais de maior qualidade. Também proporcionam flexibilidade, permitindo que os fabricantes adaptem seus processos para atender a diferentes demandas de mercado, como a produção de alimentos sem alérgenos ou com características funcionais específicas.

Essas tendências evidenciam que o mercado de enzimas para alimentos está em rápida expansão, com perspectivas bastante promissoras para os próximos anos, impulsionando a criação de alimentos que atendam tanto às preferências dos consumidores quanto às exigências da indústria.

Soluções enzimáticas elevam a qualidade e a consistência em panificação

Leticia Araujo, Gerente de Marketing da Novonesis

A indústria de panificação é grande usuária de enzimas, onde sua aplicação tem se tornado cada vez mais importante, permitindo a produção de pães com texturas mais macias e vida útil prolongada.

“Manter a frescura do pão por mais tempo, com um prazo de validade mais longo, é uma demanda dos consumidores e da indústria”, ressalta Leticia Araujo, Gerente de Marketing da Novonesis, empresa líder em biossoluções, criada a partir da fusão da Chr. Hansen e da Novozymes.

Atenta a essa demanda, o último lançamento de Novamyl^® da Novonesis, o Novamyl^® BestBite, eleva o nível de textura e de maciez, ao mesmo tempo em que proporciona melhorias significativas no frescor durante a vida útil do produto, reduzindo o desperdício de alimentos.

“Novamyl^® BestBite é uma biossolução altamente versátil, adequada para uma ampla gama de aplicações, que possibilita a otimização de formulações de produtos de panificação, permitindo redução no uso de açúcares adicionados e emulsificantes”, explica Leticia.

Outro importante desafio para o setor de panificação é a variação das matérias-primas. Mudanças climáticas e ambientais estão gerando grande variabilidade nas safras de trigo, trazendo uma maior instabilidade e imprevisibilidade para o setor.

As soluções enzimáticas são usadas para vencer esse desafio. Um exemplo é a solução Fungamyl^®, produto de referência da Novonesis, que ajuda a superar as variações na qualidade da farinha e, ao mesmo tempo, garante um produto de panificação atrativo, com um pão mais volumoso e com melhor textura, proporcionando um produto final de alta qualidade.

“Enzimas são ingredientes que ajudam a indústria de alimentos a inovar, melhorar processos, otimizar custos, maximizando sabor, textura e saúde para um consumidor que busca uma experiencia completa”, conclui Leticia.