ประโยชน์ของเอนไซม์สําหรับการผลิตเจลาตินและคอลลาเจนเปปไทด์อย่างยั่งยืน The Benefits of Enzymes for Sustainable Gelatine Extraction and Collagen Peptide Production

ประโยชน์ของเอนไซม์สําหรับการผลิตเจลาตินและคอลลาเจนเปปไทด์อย่างยั่งยืน
The Benefits of Enzymes for Sustainable Gelatine Extraction and Collagen Peptide Production

 
By:  Thet Htun Oo
Technical Service Manager Proteins, ASPAC
AB Enzymes GmbH Singapore
theo.thet@abenzymes.com

          การลดขยะอาหารและการผลิตส่วนผสมที่มีคุณค่า เช่น เจลาตินและคอลลาเจนเปปไทด์ สามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้โดยการนําผลพลอยได้จากการผลิตเนื้อสัตว์และปลา เช่น หนัง กระดูก ผิวหนัง และเกล็ดปลา ที่มักถูกมองว่าเป็นของเสียในกระบวนการผลิตเนื้อสัตว์กลับมาใช้เพื่อผลิตเป็นเจลาตินและคอลลาเจนเปปไทด์ซึ่งนิยมนำมาใช้เป็นส่วนผสมฟังก์ชันในอาหาร เครื่องสําอาง และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อสุขภาพ กระบวนการเหล่านี้มีส่วนช่วยในการส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียนจากการนำทุกชิ้นส่วนของสัตว์มาใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งนับเป็นการเชื่อมโยงแนวทางการลดขยะอาหารกับการพัฒนานวัตกรรมส่วนผสมที่ช่วยเพิ่มคุณค่าในด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมได้อย่างลงตัว

การประยุกต์ใช้เอนไซม์ในการสกัดเจลาติน เพื่อกระบวนการผลิตที่ดีและยั่งยืนกว่า
         โดยทั่วไป การเตรียมวัตถุดิบสําหรับการสกัดเจลาตินจําเป็นต้องใช้สารเคมีที่รุนแรงและใช้พลังงานสูงเพื่อเพิ่มความสามารถในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของคอลลาเจนที่มีความซับซ้อน อย่างไรก็ตาม การใช้เอนไซม์ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพที่สามารถเลือกสลายพันธะของโมเลกุลได้อย่างจำเพาะจะช่วยลดความจําเป็นในการใช้สารเคมีที่รุนแรง และช่วยให้กระบวนการผลิตมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ประโยชน์ของการสกัดเจลาตินโดยใช้เอนไซม์ร่วม
1. ลดการใช้สารเคมี
2. เพิ่มผลผลิตและคุณภาพของเจลาตินให้สูงขึ้น
3. เพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต

เอนไซม์: ยกระดับการผลิตเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้อย่างจำเพาะ
         โดยทั่วไป ผู้ผลิตคอลลาเจนเปปไทด์จะกําหนดการกระจายน้ำหนักโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้ออกฤทธิ์ได้ตรงตามความต้องการสำหรับประโยชน์ทางด้านสุขภาพและความงามซึ่งได้รับการสนับสนุนจากงานวิจัยทางการแพทย์ โดยพบว่ามีเพียงเอนไซม์เท่านั้นที่สามารถควบคุมขั้นตอนการไฮโดรไลซิสได้อย่างแม่นยํา ทั้งนี้ การผลิตคอลลาเจนเปปไทด์ด้วยเอนไซม์จะมีหลักการเดียวกัน ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ กล่าวคือ เอนไซม์โปรตีเอสจะถูกเติมลงไปทันทีหลังขั้นตอนการเตรียมวัตถุดิบล่วงหน้า หรือเติมลงในคอลลาเจนหรือเจลาตินที่ถูกสกัดออกมา

การคัดเลือกโปรตีเอสที่เหมาะสมสําหรับการผลิตคอลลาเจนเปปไทด์
1. การควบคุมน้ำหนักโมเลกุลที่แม่นยํา
2. ค่ากิจกรรมจําเพาะของเอนไซม์สูง
3. ความสะดวกต่อการใช้งานและการควบคุมกระบวนการ

           Reducing food waste and producing valuable ingredients like gelatine and collagen peptides can work hand-in-hand. By repurposing by-products from meat and fish processing —such as hides, bones, skin, and even fish scales, which are often considered as wastes, —industries can create high valuable products like gelatine and collagen peptides. The gelatine and collagen peptides are widely used as functional ingredients in food, cosmetics, and health supplements. These repurposing processes therefore contribute to a circular economy where every part of the animal is utilised, maximising resources and sustainability. This approach aligns food waste reduction with innovative ingredient production, adding both economic and environmental value.

Enzyme Applications in Gelatine Extraction for an Improved and a More Sustainable Process
          During the conventional raw material pre-treatment for gelatine extraction, harsh chemicals and high energy are required to enhance accessibility to complex collagen and alter its structure. By use of enzymes, biological catalysts that selectively break down specific molecular bonds, reduces the need for harsh chemicals and enables a more environmentally friendly process.

Key Benefits of Enzyme-Assisted Gelatine Extraction
1. Reduced Chemical Use
2. Higher Gelatine Yield and Quality
3. Efficient Processing

Enzymes support the production of tailor-made, bioactive peptides.
          Collagen peptide producers typically target a specific molecular weight distribution to optimise their product for targeted health, nutritional and beauty benefits, as suggested by various medical studies. Only enzymes allow for such precise control of the required hydrolysis process. The principle of enzymatic collagen peptide production remains the same, independent of the raw material being used. Proteases are either added directly into raw materials after the pre-treatment or into the extracted collagen/gelatine.

Key Selection Criteria for the Right Protease Solution for Collagen Peptide Production
1. Precise Molecular Weight Control
2. High Specific Activity
3. Easy Process Implementation and Control