гідролітичні ферменти
гідролітичні ферменти
Для галузі харчової промисловості найбільший інтерес представляють три підкласу ферментів класу гідролаз. Це ферменти, що діють на складноефірні зв'язку - естерази; діючі на гликозидні з'єднання - глікозідази і діючі на пептидні зв'язки - протеази.
Основні ферменти підкласу естераз.
Ліпаза або тріацілгліцеролліпаза широко поширена в природі. Зазвичай ліпази каталізують реакцію розщеплення тригліцеридів. Причому краще гідролізуються зв'язку в положенні 3 і 1 і лише потім в положенні 2. Встановлено, що ліпази швидше отщепляют залишки високомолекулярних жирних кислот, ніж нижчі карбонові кислоти.
Пектінестераза синтезується вищими рослинами, мікроскопічними грибами, дріжджами і бактеріями. Пектінестераза каталізує гідроліз складноефірних зв'язків в молекулі розчинної пектину, в результаті чого утворюється метиловий спирт і полігалактуронових кислота. При цьому жілірующая здатність кислоти нижче, ніж у самого пектину. Завдяки цим властивостям фермент пектінестераза застосовується для освітлення плодових соків і вина.
Основною формою запасних вуглеводів в насінні і бульбах рослин є крохмаль. Ферментативні перетворення крохмалю лежать в основі багатьох харчових технологій.
а-Амілаза. Ці ферменти виявлені у тварин (в слині і підшлунковій залозі), в рослинах (проросле зерно пшениці, жита, ячменю), вони виробляються пліснявими грибами і бактеріями. Всі ці ферменти гідролізують крохмаль, глікоген і споріднені α -1,4-глікозиди з утворенням, головним чином, декстринів і невеликої кількості дисахарида - мальтози.
β-Амілаза Це група ферментів в основному рослинного походження. Її джерелами є зерно пшениці, а також пшеничний і ячмінний солод, соєві боби, бульби картоплі.
β-Амілаза відщеплює мальтозу від кінця гликозидной ланцюга, розриваючи гликозидні зв'язку α-1,4 через одну до тих пір, поки не зустрінеться точка розгалуження зі зв'язком α-1,6.
γ-амілаза продукується різними видами цвілевих грибів роду Aspergillus. Ці ферменти розщеплюють як амилозу, так і амилопектин до глюкози. Вони здатні гідролізувати α -1,4 і α -1,6 гликозидні зв'язку. Тому даний фермент використовується в промисловості для ферментативного отримання глюкози.
Інулаза здійснює гідродіз інуліну та інших поліфруктозанов. В результаті утворюється фруктоза (95%) і глюкоза (5%).
Інулаза міститься в тих же рослинах (топінамбур, цикорій), в яких присутня інулін. Існують інулази мікробного походження.
Целлюлолітіческіе ферменти. Ферментативне руйнування целюлози та споріднених їй полісахаридів (геміцелюлози, лігніну) - складний процес, що вимагає участі комплексу ферментів.
Застосування целлюлолитических ферментів представляє великий інтерес, т. К. Може забезпечити отримання різних біотехнологічних продуктів (глюкози, етанолу, ацетону, мікробної біомаси).
Протеолітичні ферменти. Основний реакцією, що каталізує протеолітичнимиферментами, є гідроліз пептидного зв'язку в молекулах білків і пептидів.
За сучасною класифікацією розрізняють ендо- та екзопептідази. Ферменти першої групи (ендопептідази) можуть гідролізувати глибинні пептидні зв'язку і розщеплювати молекулу білка на більш дрібні фрагменти; ферменти другої групи (екзопептідази) не можуть гідролізувати пептидні зв'язку, що знаходяться в середині ланцюга, і діють або з карбоксильного, або з аминного кінця ланцюга, отщепляя послідовно одну за одною кінцеві амінокислоти.
За типом походження протеази подразделют на рослинні, тваринні і мікробні.
Протеази тваринного походження вже давно і широко використовуються в харчовій промисловості.
Трипсин секретується підшлунковою залозою у вигляді неактивного попередника тріпсіногена. Високоочищений трипсин застосовується для медичних цілей, а також в харчовій промисловості для виробництва гідролізатів.
Пепсин виробляється слизової шлунка у вигляді пепсиногену. Пепсиноген перетворюється в активний пепсин під дією НС1. Реннін - цей фермент має багато спільного з пепсином і міститься в соку четвертого відділу шлунка телят. Реннін утворюється з попередника - проренніна. Пепсин і ренін є основними компонентами промислових препаратів, які використовуються для згортання молока
Мікробні протеази - надзвичайно різноманітні і широко застосовуються (на їх частку припадає близько 40% від усіх використовуваних верментов). Найбільше застосування знайшли лужна серинові протеаза, яка використовується в миючих засобах; грибна протеаза з Мусоr, яка замінила телячі сичуга у виробництві сиру, а грибна протеаза з A. oryzae (в комплексі з амілазою), яка використовується в хлібопеченні.