10. Строение, свойства и классификация ферментов

Ферменты (энзимы) – органические катализаторы белковой природы, обладающие специфичностью к субстрату. Обеспечиваю последовательность и взаимосвязанность многих сложных биохимических превращений. По строению все ферменты можно разделить на 2 группы:

• однокомпонентные

• двухкомпонентные

Однокомпонентные – это ферменты, состоящие только из белка, обладающего каталитическими свойствами.

Двухкомпонентные – это ферменты, состоящие из белковой части, которая называется апофермент и простетической группы (витамины и их производные).

В состав многих ферментов входя металлы, предающие им активность. Такие металлы называются кофакторами.

Свойства ферментов:

• высокая каталитическая активность

• избирательность

• лабильность, т.е. чувствительность к внешним воздействиям

• ферменты действуют при нормальном давление и не высокой температуре.

Классификация ферментов по типу катализируемой реакции:

• оксидоредуктазы (ОВР)

• трансферазы (реакции переноса)

• гидролазы (реакции гидролиза)

• лиазы (расщепление)

• изомеразы (реакции превращения органических соединений в их изомеры)

• лигазы или синтетазы (способствуют соединению 2 молекул субстрата путем боразования связей С – О, С – S, C – N или С – С).

11. Источники ферментов. Понятия о ферментных препаратах и их классификация.

Ферменты находятся в сырье в свободном и связанном виде. При прорастании зерна активность ферментов резко повышается, так как они полностью или частично становятся свободными. Источником ферментных препаратов чаще всего служат биомасса микроорганизмов, а именно плесневых грибов и бактерий, например фермент глюкоамилазу выделяют из плесневых грибов Aspergillus A. awamori.

Ферментные препараты отличаются от ферментов тем, что помимо активного вещества содержат балластные вещества. Подавляющее большинство ферментных препаратов являются комплексными, т.е. мимо основного содержат еще и побочные ферменты. Название ферментного препарата начинается с сокращенного названия фермента, к которому прибавляю видовое название продуцента и заканчивают суффиксом «ин», например препарат получаемый из культуры Bacillus subtilis будет называться амилосубтилином. Также в название препарата отражается способ культивирования микроорганизмов: различают поверхностный и глубинный способ. При глубинном способе после названия ставится буква «Г», при поверхностном – «П». Далее следует обозначение степени очистки от балластных веществ, которое может быть «Г- 2х,3х,10х,15х и 20х». Если в название буква «х» отсутствует, то такая культура не очищена. Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности позволяет улучшить выход качества продукции, условия труда и экономить пищевое сырье.

12. Роль оксидоредуктаз при производстве и хранение пищевых продуктов

Оксидоредуктазы, т.е. ферменты, регулирующие ОВР. Фермент полифенолоксидаза действует в присутствии кислорода воздуха на дубильные вещества, образуя темноокрашенные соединения – меланин. В состав фермента входит Cu, если ее блокировать, то фермент будет не активен. Полифенолоксидаза используется в производстве чая. Скрученный чайный лист при высокой влажности и соответствующей температуре подвергают ферментации. Про обработке какао-бобов происходит ферментация в результате которой смягчается горький вяжущий вкус и приобретает коричневый цвет.

Отрицательное действие полифенолоксидазы:

1. Потемнение хлеба и макаронных изделий из пшеничной муки. Обычно это происходит при использовании муки, выработанной из проросшего зерна. В такой муке имеется свободный тирозин, который обуславливает потемнение мякиша хлеба при выпечке и макарон при сушке.

2. Фермент также вызывает потемнение срезов картофеля и ягод.

Липоксигеназа в присутствии кислорода воздуха окисляет ненасыщенные жирные кислоты, превращая их в пироксиды. Липоксигиназа во многом определяет цвет макарон. Каратеноиды, содержащиеся в макаронной муке легко окисляются под действием кислорода воздуха и обесцвечивается. Обычно каратеноиды покрыты тонкой пленкой, эту пленку и разрушает данный фермент. Велика роль этого фермента при хранение различных продуктов переработки зерна. Свежее смолотая мука для производства хлеба не используется, потому что она дает мажущееся, липкое тесто, которое связывает при замесе. недостаточное количество воды. Хлеб из такой муки получается плотным и с плохой пористостью. При отлежке мука созревает, это происходит потому, что действует фермент липоксигеназа. На начальном этапе, она способствует образованию пироксидных соединений, т.е. восстановителей которые укрепляют структурно-механические свойства клейковины и в конечном итоге хлеба. На втором этапе начинают разрушаться каратеноиды и мука становиться светлее. Но при дальнейшем хранении липоксигеназа начинает вызывать прогоркание муки, за счет образования в ней альдегидов и кетонов. Эти же процессы происходят при хранении крупы.