Використання ферментів в технологіях харчових речовин

Субстрат, його перетворення	Фермент	Результат використання ферменту
1	2	3
Глюкоза  лактон глюконової кислоти + Н2О2 2Н2О2  2Н2О + О2 Глюкоза  фруктоза Сахароза  глюкоза + фруктоза Лактоза  галактоза + глюкоза Жири  гліцерин + жирні кислоти Крохмаль  декстрин + мальтоза Крохмаль  мальтоза + декстрин Крохмаль  глюкоза Целюлоза  глюкоза	Глюкозооксидаза Каталаза Глюкозоизомераза -Фруктофурано-зидаза -Галактозидаза Ліпаза -амілаза -Амілаза Глюкоамілаза «Целюлоза»	Попереджає реакцію Майяра (побуріння), а також прогіркання майонезу Видалення Н2О2 при консервуванні молока Больш високий ступінь сахаристості крохмальної патоки и напоїв Зміна консистенції при виготовленні штучного меду і морозива, а також при виробництві пролине з м'якою начинкою Зміна консистенції при виготовленні морозива, підвищення засвоюваності молока в осіб, у яких не синтезується лактаза Одержання летучих жирних кислот, поліпшення аромату сирів, краще збивання білків. Готування сусла, затору, крохмальної патоки, допоміжний засіб при випічці. Виробництво сусла і затору, крохмальної патоки, хлібопекарський покращувач Виробництво глюкози і затору. Поліпшення смакових якостей харчових продуктів, поліпшення екстракції, переробка відходів

Продовження таблиці 4.2.

1	2	3
Метиловий ефір пектину  пектин –СООН + СН3ОН Метиловий ефір пектину Пектин –СООН  залишки галактуронової кислоти Метиловий ефір пектину Пектин –СООН   -4,5-ненасиченого залишка галактуронової кислоти Гідроліз геміцелюлоз Гідроліз пептидних зв’язків Гідроліз зв’язків в казеїні Попередники ароматизаторів  ароматизатори Ненасичені жирні кислоти  перекиси ненасичених жирних кислот	Пектинестераза Полігалактуроназа Геміцелюлаза Протеїнази Ферменти згортання молока Невідомі ферменти Ліпооксигеназа	Розчинення пектинових оболонок рослинних волокон, усунення помутніння фруктових соків, виготовлення плодових і овочевих пюре (в останньому випадку при сов-місцевому використанні з целюлозою), виготовлення мармеладів і желе, розрідження мезги на плодово-ягідних спиртових заводах Розчинення геміцелюлозних оболонок рослинних волокон Поліпшення якості м'яса (тендеризація), виготовлення високо повноцінного і дитячого харчування, виготовлення соусів, видалення з жирів супровідних білків, запобігання помутнінню пива при збереженні його на холоді, переробка борошна, багатого білками, чищення апаратів, що застосовуються в харчовій промисловості (наприклад, фільтрів на пивоварних заводах), обробка і переробка м'ясних відходів Виробництво сиру Ароматизація сухого харчування, виготовлення фруктових соків і плодово-ягідних вин Одержання скоринок при випіканні білого хліба

Ферментологія дає можливість дослідникам впливати на обмін речовин в організмі, а також керувати технологічними процесами в харчовій промисловості. Використовуючи ферменти, що викликають бродіння, людина одержує продукти (наприклад, молочнокислі), що легше, ніж вихідні (молоко), засвоюються організмом.

Як відомо, до надходження на підприємства харчування, м'ясо після забою худоби повинне "дозріти", у процесі чого усувається післязабійне задубіння і відбувається ряд інших змін, завдяки чому воно здобуває відповідні органолептичні властивості. "Дозрівання" м'яса триває досить довго, однак за допомогою препаратів деяких ферментів, що синтезують деякі гриби, цей процес можна значно прискорити.

На підприємствах харчування використовують ферменти в якості "пом’якшувачів" м'яса: вони діють на сполучну тканину, що саме і додає твердість продуктові.

Ферменти відіграють важливу роль у збереженні харчової сировини і готової продукції. В одних випадках ферменти мікроорганізмів мають позитивний, в інші - негативний вплив. Так, дріжджі використовують при випічці хліба, виготовленні вин, кефіру, кумису. Псування продуктів також викликають ферменти мікроорганізмів. З метою їх інактивування застосовують нагрівання (стерилізацію, пастеризацію, варіння, жарення), або створюють середовище, у якому ферменти неактивні. Застосування пестицидів засноване на припиненні дії ферментів шкідників сільськогосподарських культур.

За допомогою специфічного ферменту видаляють неприємний запах, властивий сої через альдегіди, що містяться в ній. Він перетворює їх у кислоту.

На дії ферментів засноване виробництво тютюну, шкіри й інших галузей промисловості.

В зарубіжній та вітчизняній практиці ферменти широко використовуються в технології переробки сировини, зокрема, при рішенні питань про інтенсифікацію виробництва, збільшення виходу готової продукції з однієї ж і тієї сировини, і покращення її якості.

В хлібопекарській і кондитерській промисловості при виробництві хлібобулочних виробів використовуються очищені ферментні препарати, які включені в стандарти на хлібобулочні вироби. Практично всюди закордоном і на Україні близько 75 % всього білого хліба випікається з додаванням амілази пліснявих грибів.

В Японії в хлібопекарській промисловості використовується більше 50 різних ферментних препаратів.

В крохмале-патоковій промисловості застосування ферментів - один з шляхів підвищення виробництва пшеничного, картопляного і кукурудзяного крохмалів. При виробництві пива і хлібного квасу використання ферментних препаратів дозволяє значно зменшити витрати солоду.

В молочній промисловості використання ферментів при виробництві твердих сирів значно прискорює процеси його дозрівання.

В консервній промисловості застосування пектолітичних ферментних препаратів підвищує вихід готової продукції на 15-20 % і сприяє освітленню фруктових соків. Використання при замочуванні бобових і круп амілолітичних ферментів дозволяє скоротити час їх варіння і доведення до готовності на 30 %.

В рибній промисловості протеолітичні ферменти використовуються для прискорення дозрівання оселедців. Для переробки відходів рибної промисловості з метою отримання білкових гідролізатів. В м'ясній промисловості ферменти використовуються для приготування гідролізатів, м'ясних паштетів, паст і екстрактів, полегшення відділення м'яса від кісток, при солінні м'яса, субпродуктів, збільшення термінів зберігання м'ясопродуктів.

Для пом'якшення жорстких тканин, особливо яловичих туш і для виробництва жарених напівфабрикатів використовують ферменти мікробного (терезин), тваринного (пепсин, трипсин, СК ПФ - сухий комплексний препарат із підшлункової залози) і рослинного (папаїн, бромелаїн, ферменти із пророслого насіння сої та інші) походження.

Ферменти мікробіального походження сильно впливають на м'язові волокна, ферменти рослинного походження - на елементи сполучної тканини; ферменти тваринного походження займають проміжне положення.

Під дією ферментів в сполучнотканинних прошарках відмічається розпад мукополісахаридів, розрихлення, фрагментація і деструкція колагенових і еластинових волокон. Поряд зі зміною в сполучній тканині відбуваються порушення структури м'язових волокон, що є небажаним, тому що погіршує якість готових виробів.

Важливе значення має також спосіб застосування ферментів, в які занурюють шматки м'яса або шірицюють їх за допомогою голок і безгольчастим способом шляхом внутрішньовенного введення ферментів перед забоєм тварини.

Широко використовують ферменти для аналізу харчових продуктів. Ці методи ефективніші традиційних хімічних методів. Окрім позитивної ролі ферменти можуть виконувати і негативну роль в ході зберігання і переробки харчової продукції, тобто:

• знижують харчову цінність продуктів в процесі тривалого зберігання;

• дія амілази в крохмальвмісних продуктах викликає деградацію крохмалю, знижує хлібопекарські властивості борошна і таким чином якість хліба;

• тривала дія протеолітичних ферментів зменшує вміст в пшениці, житі лізину, що знижує їх біологічну цінність;

• під дією о-дифенолоксидази відбувається потемніння на повітрі очитщеної картоплі;

• під дією оксидаз відбувається потемніння нарізаних яблук і груш.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ Й ЗАВДАННЯ:

1. Яка роль ферментів в організмі ?

2. Розповідайте про будову ферментів й їхніх активних центрів.

3. Якими властивостями володіють ферменти ?

4. Як впливають на активність ферментів фізичні й хімічні фактори ?

5. Чим обумовлена специфічність дії ферментів ? Види специфічності.

6. Які номенклатура й класифікація ферментів ?

7. Охарактеризуйте різні класи ферментів.

8. Які процеси харчових виробництв засновані на дії ферментів ?

9. Які ферменти застосовуються в консервній промисловості?

10. Які ферменти застосовуються в м‘ясопереробній промисловості?

11. Які ферменти застосовуються в крохмале-патоковій промисловості?