Окислительно-восстановительные ферменты.
При переработке растительного сырья (например, его измельчении) облегчается доступ кислорода воздуха к измельченным тканям и создаются благоприятные условия для действия ферментов типа оксигеназ. Например, мы уже называли фермент тирозиназу, который катализирует реакцию окисления тирозина кислородом воздуха с образованием темноокрашенных соединений – меланинов. С действием этого фермента связано потемнение среза клубня картофеля или яблока, цвет ржаного хлеба. Тирозиназа вызывает нежелательное потемнение плодов и овощей при сушке и консервировании. Чтобы избежать этого, рекомендуется проводить бланширование (обработку кипящей водой или паром). При этом фермент инактивируется.
Фермент липоксигеназа содержится в сое и впервые был выделен из нее в 1928 г. Катализирует процесс окисления полиненасыщенных высокомолекулярных жирных кислот (линолевой и линоленовой) кислородом воздуха с образованием высокоактивных перекисей.
Липоксигеназа широко распространена и в других растительных объектах. Кроме сои этим ферментом богаты клубни картофеля, баклажаны.
Функции данного фермента точно не установлены. Предполагают, что липоксигеназа участвует:
– в регулировании проницаемости мембран и их структурных преобразованиях;
– в регулировании обмена тиоловых соединений;
– в запасании и транспорте кислорода в глубинные ткани пловов и овощей.
В последние годы липоксигеназа и другие окислительные системы рассматриваются как возможный фактор механизма биодеградации (т.е. разрушения) пестицидов и др. химических средств защиты растений, загрязняющих пищевые продукты.
В зерне пшеницы содержание липоксигеназы колеблется и служит показателем жизнеспособности зерна. Чем ниже всхожесть семян, тем ниже и содержание липоксигеназы. Липоксигеназа способна улучшать хлебопекарные свойства муки и качество выпекаемого хлеба. Известны способы улучшения качества хлеба, основанные на использовании препаратов липоксигеназы, в частности, липоксигеназы соевой муки. Но надо быть очень осторожным, т.к. даже небольшая передозировка фермента приводит к отрицательному эффекту.
Гидролитические ферменты.
Это ферменты, способные расщеплять все основные структурные компоненты клетки, содержащие белки, липиды, полисахариды. До разрушения клетки эти ферменты содержались в лизосомах и не имели контакта со структурными компонентами клетки. После разрушения клеточной структуры интенсивно начинают протекать гидролитические процессы распада клеточного вещества. И для действия указанных ферментов создаются благоприятные условия.
К этой группе ферментов относятся:
– липаза, способствующая накоплению свободных жирных кислот, что и является причиной ухудшения качества продукта. Свободные жирные кислоты, особенно насыщенные, легко окисляются под действием липоксигеназы; тепловой обработки, кислорода воздуха, солнечного света и т.п. Результат действия липаз – прогоркание жира и снижение продолжительности хранения.
Липазы обладают особенностью, которая заключается в способности катализировать обратную реакцию, т.е. осуществлять синтез сложных эфиров, а также производить переэтерификацию триглицеридов, т.е. изменять их жирнокислотный состав. На этом свойстве основано новых форм жировых продуктов.
– гидролаза – осуществляет гидролиз полисахаридов. Это прежде всего, амилазы, поскольку основной формой запасных углеводов в семенах и клубнях является крахмал, и ферментативное превращение его лежит в основе многих пищевых технологий.
В семенах растений присутствуют два типа амилаз: ά-амилаза созревания и ά-амилаза прорастания.
– протеазы – осуществляют расщепление запасных белков до аминокислот. Бывают кислые протеазы (рН 3,7–4,0); нейтральные (рН 6,5–7) и щелочные (рН>8). Наибольший интерес технологов вызывают нейтральные протеазы.