13. Роль гидролаз при производстве и хранение пищевых продуктов

Гидролаза. Наиболее важным из этого класса является фермент липаза, который гидрализует распад жира. Липаза действует аналогично липоксигеназе, но как бы идет впереди. Сначала липаза способствует образованию свободных жирных кислот, а они уже легче окисляются под действием липоксигеназы. Инактивация ферментов достигается обработкой зерна паром. Также и гидролазам относятся амилазы, которые способствуют распаду крахмала:

• альфоамилаза – расщепляет крахмал на низкомолекулярные декстрины и небольшое количество мальтозы

• β амилаза наоборот расщепляет крахмал на некоторое количество низкомолекулярных декстринов и в основном мальтозу

• глюкоамилаза расщепляет крахмал с образованием небольшого количества декстринов и в основном глюкозы

Полное расщепление крахмала возможно при действии всех этих ферментов.

Применение ферментативного гидролиза крахмала:

• в хлебопечение, ис-т ферм-е препараты грибного происхождения.

• получение дрожжей. В состав питательной среды для размножения дрожжей обязательно входят сахара. Они образуются за счет добавления в заваренную муку светлого солода, при этом кристаллизованный крахмал быстро гидрализуется амилазами солода им мальтозы.

• спиртовая промышленность. В этой промышленности источниками сахара, которые сбраживаются дрожжами до спирта и СО₂ является крахмал (зерновой лил картофельный). Крахмальные зерна разрушают, затем разваривают. При этом крахмал кристаллизуется и переходит к коллоидный раствор, который осахаривают солодом или ферментными препаратами пищевых грибов

• пивоваренная промышленность. Основным сырьем является солод, который после дробления смешивают с водой. Эту смесь называют затором, а сам процесс – затиранием. При этом идет ферментативный гидролиз крахмала и ряда других сухих веществ, часть из которых переходит в раствор. Осахаривание до конца не доводят.

• производство кристаллической глюкозы и глюкозной патоки. Ферментативный гидролиз предпочтительнее кислотного, потому что упрощен технологический процесс. Также увеличивается выход глюкозы до 97% и повышается ее чистота.

Протеазы. Протеолиз (распад белков) в пшеничном тесте можно регулировать путем изменения длительности брожения и расстойки, добавления улучшителей.

В пивоварении образующиеся пептоны обуславливают вкус и пенообразование пива, но они же могут послужить причиной помутнения пива и вина, поэтому в них вносят ферментные препараты, которые расщепляют продукты распада белков до аминокислот.

14. Виды брожения. Основные возбудители брожения

Брожение – это превращение углеводов и некоторых других органических соединений в новые вещества под действием ферментов продуцируемых микроорганизмами.

Виды брожения различают по конечным продуктам, образующимся в результате брожения. Различают: спиртовое брожение, молочнокислое, уксуснокислое, лимоннокислое, ацетобутиловое и др.

В производстве этилового спирта, хлеба, пива, вина применяют дрожжи; в производстве лимонной кислоты – плесневые грибы; в производстве уксусной и молочной кислоты, ацетона – бактерии.

основная цель указанных производств – превращение субстрата (питательной среды) под действием ферментов микроорганизмов в необходимые продукты. В других производствах, например в производстве хлебопекарных дрожжей, главной задачей является накопление культивируемых дрожжей.

Бактерии как возбудители брожения

Бактерии используют в качестве возбудителей молочнокислого, уксуснокислого, маслянокислого, ацетобутилового брожения.

Молочокислые бактерии превращают сахар в молочную кислоту. Используются в производстве ржаного хлеба, при этом молочнокислые бактерии образуют уксусную кислоту, молочную кислоту, спирт и СО₂.

В спиртовой промышленности молочнокислое брожение применяется для подкисления дрожжевого сусла. Если попадают дикие молочнокислые бактерии, то они наоборот ухудшают качество готовой продукции.

Маслянокислые бактерии участвуют в образовании масляной кислоты, которая является источником ароматических веществ. А вот для спиртового производства эти бактерии опасны, потому что масляная кислота подавляет развитие дрожжей.

Ацетонобутиловые бактерии. При действии из крахмала образуется ацетон, бутиловый спирт и в не большом количестве этиловый спирт.

Уксуснокислые бактерии способны окислять спирт в уксусную кислоту:

С₂Н₅ОН + О₂ →СН3СООН + Н₂О + 487 кДж

Дрожжи как возбудители брожения

Дрожжи применяются в качестве возбудителей брожения при получения спирта и пива, в виноделие, в производстве хлебного кваса, а также для разрыхления теста в хлебопечении. Для пищевых производств имеют значение дрожжи: сахаромицеты, которые образуют споры и несовершенные дрожжи – не сахаромицеты.

Род сахаромицетов подразделяется на виды, отдельные разновидности, которые называют расами. В каждой отрасли применяют определенные расы дрожжей.

Бывают культурные и дикие дрожжи. Все культурные хлебопекарные дрожжи относятся к семейству сахаромицетов Saccharomyces cerevisiae. Они подразделяются на пылевидные и хлопьевидные. У пылевидных дрожжей клетки изолированы друг от друга, а у хлопьевидных клетки склеиваются между собой и быстро оседают. Температурный оптимум для дрожжей 25…30˚С. При 40˚С клетки дрожжей начинают отмирать.

Так же различают дрожжи верхового и низового брожения. К дрожжам верхового брожения относят преимущественно хлебопекарные, спиртовые и некоторые расы пивных дрожжей. К дрожжам низового брожения относят винные дрожжи и большинство пивных. Дрожжи низового брожения приспособлены к сравнительно низким температурам, чем используют расы хлопьевидных дрожжей, для того чтобы они образовали осадок на дне препарата, а сам напиток оставался прозрачны. В хлебопечение ценят быстро размножающиеся расы дрожжей, обладающие хорошей подъемной силой и спосокойностью при хранение.

В виноделение используют Saccharomyces vin, они должны быстро размножаться подавляя другие виды микроорганизмов, энергично сбраживать сахара, образуя букет вина.

Дрожжеподобные грибы являются вредителями производства и их присутствие крайне не желательно.

Зигомицеты как возбудители брожения

Зигомицеты (плесневые грибы) продуцируют большое количество ферментов, которые играют большую роль в пищевой промышленности, в качестве продуцентов ферментов.

Грибы рода Aspergillus продуцируют амилолитические, протеолитические, пектолитические и др. ферменты, которые использую в спиртовой промышленности вместо солода для осахаривания крахмала, в пивоваренной – при частичной замене солода не соложеным зерном.

В производстве лимонной кислоты Aspergillus niger является возбудителем лимоннокислого брожения, превращая сахар в лимонную кислоту. Однако в ряде случаев плесневые грибы вызывают порчу пищевых продуктов.