Поділіться цією статтею

tech

Ферменти виступають каталізаторами хімічних реакцій у виробництві харчових продуктів, і сфера їх застосування практично необмежена, оскільки вони потенційно можуть втручатися в незліченну кількість продуктів харчування та напоїв, покращуючи їх зовнішній вигляд, смак, текстуру, стабільність і навіть середовище життя, забезпечуючи безпеку та зручність продуктів

Ферменти є каталізаторами хімічних реакцій у виробництві харчових продуктів, і сфера їх застосування практично необмежена, оскільки вони потенційно можуть втручатися в нескінченну кількість продуктів харчування та напоїв для поліпшення їх зовнішнього вигляду, смаку, текстури, стабільності та навіть терміну придатності, щоб отримати безпечніші та більш зручні продукти.

Легкі ферменти, що не відповідають каталізаторам, що реагують на хімічні реакції у виробництві харчових продуктів та ін. même leur longévité moyenne in obtenant des produits plus sûrs et convenables

Ферменти - це в основному природні речовини, разом з іншими штучними ферментами, із структурою білка, що дозволяє їм каталізувати хімічні реакції, що передують приготуванню певних видів їжі.
Коротше кажучи, вони є «хімічними посередниками», необхідними для виробництва деяких продуктів харчування, як правило, у низьких дозах, які після їх технічного впливу практично зникають з харчових продуктів, залишаючи лише невеликі концентрації на рівні залишків, загалом неминучих, але що вони не роблять технологічного ефекту в кінцевих продуктах харчування, за деякими винятками.

Історична довідка про харчові ферменти
Дані, що представляють найбільший науковий інтерес, пов’язані з харчовими ферментами, відносяться до 19 століття, коли видатний вчений Луї Пастер вивчав бродіння цукру та його перетворення в етиловий спирт за допомогою дріжджів.
Після знахідки, яка мала велике наукове значення, він підтвердив, що "бродіння, яке зазнало цукор, відбулося завдяки життєвій силі, що міститься в дріжджах, званих ферментами".
Пізніше, на початку 20 століття, Нобелівську премію з хімії присудили в 1907 році вченому Едуарду Бухнеру за дослідження: "Біохімічні дослідження та відкриття вільного бродіння клітин".
Таким чином, були створені основи харчових ферментів, які незабаром знайшли безліч застосувань у харчовій промисловості.

Коли їх можна використовувати?
Вони можуть бути використані лише тоді, коли процес виробництва можливий з термодинамічної точки зору, для цього харчові ферменти будуть діяти на те, що ми будемо називати субстратами, що є не що інше, як молекули, які завдяки дії, спрямованій харчовим ферментом, будуть піддаються перетворенню в інший тип іншої молекули, яка є саме бажаною речовиною, яка буде частиною кінцевої їжі.

Основна властивість ферментів
Селективність - це здатність ферментів модифікувати певні молекули, виходячи з їх хімічної структури та характеристик, до того, що вони діють лише на ті молекули, які мають відповідну конфігурацію, щоб зробити можливим їх хімічне перетворення.
Залежно від типу ферменту, швидкість реакції хімічного перетворення залежить від конкретних типів ферментів та молекул, на які вони можуть діяти.
Відомо понад 3000 біохімічних реакцій, що виробляються ферментами.

Чи можуть бути змінені харчові ферменти?
Так, через речовини, відомі як інгібітори ферментів та прискорювачі ферментів.
Інгібітори ферментів можуть діяти по-різному, або вони знижують активність, або навіть можуть повністю запобігти хімічній реакції, індукованій харчовим ферментом.
Зі свого боку, прискорювачі ферментів діють як молекули, що активують або прискорюють хімічні реакції.
Окрім інгібіторів та прискорювачів, існують також термодинамічні фактори, які можуть впливати на активність ферментів, такі як: доза ферменту, рН, температура, тиск тощо.
Типи обмежень можуть бути: конкурентними, неконкурентними, неконкурентними та змішаними.

Конкурентне гальмування
Полягає в неможливості можливості одночасно зв’язати субстрат з одним і тим же ферментом, зазвичай це відбувається, коли інгібітор має спорідненість до "активного центру", іншими словами, існує конкуренція між субстратом і інгібітор для доступу до активного центру ферменту.

√ Неконкурентне гальмування
Він складається з неможливості того, що інгібітор може зв’язуватися із вільним ферментом, але з комплексом, утвореним ферментом та субстратом, після того, як комплекс, про який йде мова з інгібітором, фермент інактивується.

√ Неконкурентне гальмування
Це форма змішаного інгібування, при якій зв'язок між інгібітором та ферментом, зменшуючи ферментативну активність, однак не впливає на зв'язування ферменту з субстратом.
Отже, ступінь досягнутого інгібування залежить лише від концентрації інгібітора, незалежно від концентрації субстрату.
√ Змішане гальмування
У цьому типі інгібітор може зв’язувати фермент одночасно з субстратом. Однак зв'язування інгібітора впливає на зв'язування субстрату і навпаки.
Змішане інгібування можна зменшити, але не збільшити, коли дози субстрату збільшуються. Незважаючи на те, що змішаний тип може зв'язуватися в "активному центрі", цей тип інгібування виробляє алостеричний ефект, при якому інгібітор зв'язується з іншим сайтом, ніж активний сайт.

Чи існують харчові ферменти, які використовуються як добавки?
Так, існує обмежена кількість їх: інвертаза, лізоцим, уреаза та бета-глюканаза, які можуть бути використані в їжу, завдяки їх технологічним ефектам, і можуть з’являтися в кінцевій їжі, до якої застосовуються вимірювані концентрації добавки - фермент:
. Інвертаза (E1103). - Для загального використання в їжу, на рівні QS (квантове задоволення або достатня доза для досягнення бажаного технологічного ефекту).
. Лізоцим (E1105). - Для обмеженого використання як консервант у витриманих сирах та вині, в обох випадках на рівні QS (quantum satisfa)

Активні харчові ферменти в їжі
Існує невелика кількість продуктів харчування, особливо рослинного походження, що містять «активні ферменти», що розуміються як такі, що продовжують свій сприятливий технічний ефект на тривалий час, більший, ніж у інших ферментів у свіжих продуктах, із фруктів, овочів та овочів., серед інших харчових продуктів.
Деякі приклади:
. Ананас (з 2 ферментами: бромелайн та трипсин)
. Папайя (з папаїном)
. Інжир (з фіцином)
. Диня (з ОРД-супероксодісмутазою-)
Ці ферменти мають визначений сприятливий ефект, наприклад, ананасовий бромелайн, який є ліпазою, яка допомагає зменшити жири в організмі людини.

Номенклатура харчових ферментів
Щоб назвати ферменти, необхідно знати субстрати, на які вони діятимуть, до яких буде додано суфікс “-ase”, давайте розглянемо різні типи як приклад:
. Лактаза, фермент, який каталізує лактозу.
. Ліпаза, фермент, який діє на ліпіди або жири.
. Поліфенілоксидаза, той фермент, який діє з поліфенолами.
. Амілаза, призначена для ферментів, що каталізують крохмаль
. Протеаза - для цього ферменту, який діє з білками.
. Глюказа, застосовна до того ферменту, який каталізує глюкозу.
Тому описану процедуру можна застосувати до решти органічних молекул (субстратів), на які можуть діяти ферменти.
Окрім описаної номенклатури, існує ще одна, розроблена UIBBM (Міжнародний союз біохімії та молекулярної біології), яка складається з групування ферментів з номерами ЕС, отже, ферменти називаються кодом, що починається з EC, після чого на чотири числа, перше з яких присвоюється механізму дії ферменту.

Види харчових ферментів
Ось деякі з багатьох існуючих ферментів, заснованих на різному використанні та можливому застосуванні в їжі:

Ферментні препарати
√ Ферментні препарати тваринного походження
- Альфа-амілаза (бичача або свиняча підшлункова залоза)
- Каталаза (печінка великої рогатої худоби або коней). Використання обмежене дотриманням BPE (належної виробничої практики).
- Хімозин (баранина)
- Хемотрипсин (бичача або свиняча підшлункова залоза)
- Ліпаза (бичачий шлунок, слинні залози або овечий шлунок, бичача або свиняча підшлункова залоза). Використання обмежене спостереженням BPE.
Лізоцим (білі яйця). Використовувати як консервант.
- Панкреатин (бичача або свиняча підшлункова залоза)
Пепсин (свинячий шлунок - обмежений спостереженням за BPE -; провентрикул птахів; свиняча підшлункова залоза).
√ Фосфоліпаза А (свиняча підшлункова залоза).
√ Сичуг (шлунок овець та великої рогатої худоби) Обмежений спостереженням за BPE.
Трипсин (свиняча або бичача підшлункова залоза).

Ферментні препарати рослинного походження:
-Альфа-амілаза (солодовий ячмінь).
-Бета-амілаза (солодовий або незарощений ячмінь, соя).
-Бромелайн (ананас). Обмежене спостереженням BPE.
-Кімопапаїна (папайя). Обмежене спостереженням BPE
-Фіцина (Ficus glabrata). Отримано з неїстівної рослини (токсикологічних даних немає).
-Ліпази.
-Ліпоксидаза (соя).
-Солодові вуглеводи (альфа- або бета-амілаза; ячмінь або солодовий ячмінь). Обмежене спостереженням BPE.
-Папаїн (папайя). Обмежене спостереженням BPE.
-Пероксидаза (соя).
-Протеаза (включає ферменти згортання молока) (Actinidia chinensis).

Корисність харчових ферментів

I) Як технологічні засоби
Переважна більшість ферментів, поки Регламент (ЄС) 1332/2008 про харчові ферменти не набуде чинності, використовуються як допоміжні засоби для полегшення безлічі процесів виробництва продуктів харчування за умови, що вони не залишають залишків ферментів, за винятком технічно технічних неминуче, що, незважаючи на це, при малих дозах технологічний вплив на кінцеву їжу.

II) Як справжні ферменти
Здійснення наступних технічних ефектів:
. Оксидоредукції, отримуючи нові молекули з новими властивостями, використання та застосування в їжі.
. Передачі функціональних груп, отримання нових речовин, різної хімічної будови та нових властивостей.
. Гідроліз для отримання нових молекул з різними характеристиками та новим використанням та застосуванням.
. Усунення функціональних груп, отримання нових молекул, наділених різними властивостями по відношенню до вихідного продукту (субстрату) та нових застосувань та застосувань.
. Ізомеризація, досягнення молекул із змінами в ізомерній структурі, нові застосування та застосування.
. Деградація/синтез, що досягає утворення нових молекул з іншою хімічною структурою, що стимулює нові способи використання та застосування.

Як контролюються харчові ферменти?
EFSA запропонувала Європейський путівник для встановлення даних, необхідних для дозволу на використання харчового ферменту, які ми узагальнюємо нижче:
1) Історія використання.
2) Адміністративні дані.
3) Бажані програми.
4) Технічні дані.
4.1) Ідентифікація ферменту.
4.2) Назва ферменту.
4.3) Класифікація ферменту.
4.4) Тип ферменту.
4.5) Хімічний склад.
4.6) Властивості.
4.7) Сировина.
4.8) Виробничий процес.
4.9) Реактивність з їжею.
4.10) Інформація про авторизацію
існуючі.
4.11) Призначені умови використання.
4.12) Технологічна потреба у використанні.
4.13) Програми та бажані норми використання.
4.14) Харчовий вплив.
5) Токсикологічні дані.
5.1) Токсикологічні дослідження.
5.2) Дані безпеки.
5.3) Дані про алергенність.
З усією документацією можна підготувати досьє, яке буде надіслане EFSA для його оцінки та відповідного висновку.

Опубліковано в журналі Tecnifood № 78 (листопад/грудень 2011 р.).