Какие качества пищевых продуктов зависят от влажности

Хранение продовольственных товаров всегда сопровождается изменением их качества и массы. Хранение продуктов с минимальными потерями в весе и без заметного ухудшения качества возможно только при оптимальных условиях. Изучить эти условия, разработать и усовершенствовать экономически обоснованные режимы и способы хранения продуктов — важнейшая задача теории и практики.

Устойчивость товара при хранении зависит от его химического состава, физической структуры и реакции на воздействие факторов окружающей среды.

Особенности химического состава продовольственных товаров обуславливают эндогенные (внутренние) факторы хранения — дыхание, гликолиз, автозаправка, а влияние окружающей среды на продукты, которые сохраняются, связанный с действием экзогенных (внешних) факторов — воздуха, его температуры, влажности, света, ультрафиолетовых лучей, радиации, микроорганизмов и вредителей. Под действием этих факторов в пищевых продуктах происходят составляющие процессы — физические, химические, биохимические и микробиологические.

Итак, при хранении продуктов их состояние, потребительная ценность и размеры потерь в весе зависят главным образом от следующих причин:

1) интенсивности биохимических процессов, которые происходят в клетках и тканях продукта;

2) степени действия на продукт представителей микробиологического мира;

3) развитие в массе продукта насекомых и клещей — вредителей запасов.

Температура воздуха

Температура является одним из важнейших факторов, определяющих характер и интенсивность процессов, протекающих в пищевых продуктах при хранении. Она влияет на физическое состояние продуктов. Колебания температуры меняет объем продукта, особенно напитков. Температура замерзания тканевого сока продукта зависит от концентрации раствора и свойств растворителя, степени диссоциации растворенных веществ.

При медленном замораживании продуктов образование кристаллов начинается между клетками за счет влаги клеток и волокон, где кристаллизация еще не началась. Крупные кристаллы разрушают перво-начальную структуру продукта, которая при размораживании полностью не возобновляется.

Температура воздуха при хранении влияет также на скорость химических, биохимических и особенно микробиологических процессов.

Пищевые продукты при наличии температуры в центре их массы от °°С до 4°С называют охлажденными, а с температурой -6°С и ниже — замороженными. В охлажденных продуктов не прекращается развитие микрофлоры, активно происходят процессы сорбции и десорбции, а поэтому их нужно хранить при относительной влажности воздуха 8°-9°% и скорости движения воздуха от °,1 °,3 м/с, чтобы не возникла опасность развития микрофлоры и затхлости.

Необходимо избегать колебаний температуры при хранении замороженных продуктов через перекристалізацію, связанную с увеличением размеров кристаллов льда в продукте, что уменьшает преимущества быстрого замораживания. В замороженных пищевых продуктах рост кристаллов льда тем значительнее, чем выше температура хранения и больше ее колебания.

Влажность воздуха

Воздух всегда содержит некоторое количество водяных паров. Показателями влажности воздуха абсолютная и относительная влажность и точка росы.

Абсолютная влажность воздуха — это вес водяного пара в см3 воздуха. Водяной пар создает давление, которое называют упругостью и выражают в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст). С точностью можно считать, что содержание водяного пара (в граммах) в см3 воздуха соответствует упругости водяного пара (в мм рт. ст.). Таким образом, абсолютная влажность воздуха выражается массой водяного пара (в граммах), содержащейся в см3 влажного воздуха, а также упругостью (парциальным давлением) водяного пара (в мм рт. ст Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения.

свойства подогретого воздуха поглощать большое количество влаги основано сушки зерна, овощей, плодов и других продуктов. Относительная влажность воздуха — это отношение фактического количества водяных паров в воздухе к тому количеству, которое необходимо для его насыщения при данной температуре. Относительную влажность воздуха выражают в процентах; она характеризует степень насыщения воздуха водяными парами. Другими словами, относительная влажность воздуха — отношение упругости (парциального давления) водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимальной упругости (парциального давления) их при данной температуре, выраженное в процентах/

Точка росы — это температура воздуха, при которой воздух достигает полного насыщения (100%-ной относительной влажности). Дальнейшее насыщение воздуха приводит к конденсации пара в виде росы, а при температуре ниже 0°С — в виде инея.

Количество водяного пара, необходимое для полного насыщения воздуха, а следовательно, и максимальная упругость пара возрастает с повышением температуры.

По одной и той же абсолютной влажности воздуха относительная влажность может повышаться или снижаться в зависимости от изменения температуры. При снижении температуры повышается степень насыщенности воздуха водяным паром, повышается относительная влажность воздуха и может достигнуть 00-процентной относительной влажности при охлаждении воздуха до точки росы. При дальнейшем понижении температуры создается избыточное количество водяного пара и воздух становится перенасыщенным. В этом случае избыток водяного пара конденсируется в виде капельно-жидкой влаги (при температуре до 0°С) или инея (при температуре ниже 0°С). С этим явлением связано відпотівання.

С повышением температуры, наоборот, уменьшается степень насыщенности воздуха водяным паром, относительная влажность уменьшается, воздух становится суше.

Таким образом, колебания температуры в хранилищах вызывает колебания относительной влажности воздуха, что в свою очередь изменяет массу и влажность продукта. Разница между максимальной упругостью водяного пара при данной температуре и действительным его упругостью называется дефицитом влажности.

При одном и том же содержании водяного пара в воздухе понижение температуры вызывает повышение относительной влажности воздуха, т. е. его увлажнение. При повышении температуры относительная влажность воздуха снижается — оно становится суше. Дефицит влаги в таком случае будет повышаться. Следовательно, снижение температуры в складском помещении приводит к снижению скорости испарения влаги. Повышение температуры, наоборот, увеличивает усушку.

Âñå ìû ÿâëÿåìñÿ ïîòðåáèòåëÿìè, è êàæäûé äåíü ïîêóïàåì ïðîäóêòû ïèòàíèÿ, êîòîðûå äîëæíû áûòü êà÷åñòâåííûìè è áåçîïàñíûìè.

Êà÷åñòâî ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ – ýòî ñîâîêóïíîñòü ñâîéñòâ ïðîäóêöèè, îáóñëîâëèâàþùèõ åå ïðèãîäíîñòü äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ îïðåäåëåííûõ ïîòðåáíîñòåé â ñîîòâåòñòâèè ñ íàçíà÷åíèåì. Êà÷åñòâî ëþáîãî ïèùåâîãî ïðîäóêòà îïðåäåëÿåòñÿ ïî õàðàêòåðíûì äëÿ íåãî ñâîéñòâàì, êîòîðûå íàçûâàþò ïîêàçàòåëÿìè êà÷åñòâà. 
Ïîêàçàòåëÿìè êà÷åñòâà ïðîäîâîëüñòâåííûõ òîâàðîâ ÿâëÿþòñÿ èõ âíåøíèé âèä, çàïàõ, âêóñ, êîíñèñòåíöèÿ, ñîäåðæàíèå â íèõ îòäåëüíûõ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ (ñàõàðîâ â êîíäèòåðñêèõ èçäåëèÿõ, æèðà â ìîëîêå è ò. ä.) è äð.
 óñëîâèÿõ ðûíî÷íîé ýêîíîìèêè íà íàñûùåííîì òîâàðàìè ðûíêå, ïðîèçâîäÿùèìè èõ ðàçíûìè ïðåäïðèÿòèÿìè è ôèðìàìè, íåîáõîäèìî ãàðàíòèðîâàííîå ïîäòâåðæäåíèå ñîîòâåòñòâèÿ òîâàðà îïðåäåëåííîìó óðîâíþ êà÷åñòâà, óêàçàííîãî â ñòàíäàðòàõ. 
Òàêîå ïîäòâåðæäåíèå ñîîòâåòñòâèÿ äàåòñÿ â âèäå ñåðòèôèêàòà ñîîòâåòñòâèÿ.

Èçãîòîâèòåëü (ïðîäàâåö) îáÿçàí ñâîåâðåìåííî ïðåäîñòàâèòü ïîòðåáèòåëþ íåîáõîäèìóþ è äîñòîâåðíóþ èíôîðìàöèþ î ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ äëÿ òîãî, ÷òîáû ïîòðåáèòåëü ñäåëàë ïðàâèëüíûé âûáîð.

Çàêîí ÐÔ «Î çàùèòå ïðàâ ïîòðåáèòåëåé», ÒÐ ÒÑ 022/2011 «Ïèùåâàÿ ïðîäóêöèÿ â ÷àñòè åå ìàðêèðîâêè» óñòàíàâëèâàþò îáúåì îáÿçàòåëüíîé èíôîðìàöèè íà ëþáîì ïèùåâîì ïðîäóêòå îòå÷åñòâåííîãî èëè èìïîðòíîãî ïðîèçâîäñòâà, êîòîðûé ðåàëèçóåòñÿ â ðîçíè÷íîé òîðãîâëå. Èíôîðìàöèÿ î òîâàðå äîëæíà áûòü ïðåäñòàâëåíà íà ðóññêîì ÿçûêå íåïîñðåäñòâåííî ñ ïèùåâûì ïðîäóêòîì òåêñòîì è/èëè ìàðêèðîâêîé íà óïàêîâêå (ïîòðåáèòåëüñêîé òàðå), ýòèêåòêå, êîíòðýòèêåòêå, ÿðëûêå, ëèñòå-âêëàäûøå ñïîñîáîì, ïðèíÿòûì äëÿ îòäåëüíûõ âèäîâ ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ.

Èíôîðìàöèÿ î ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ äîëæíà ñîäåðæàòü ñëåäóþùèå äàííûå:

· íàèìåíîâàíèå ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· ñîñòàâ ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· êîëè÷åñòâî ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· äàòó èçãîòîâëåíèÿ ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· ñðîê ãîäíîñòè ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· óñëîâèÿ õðàíåíèÿ ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· íàèìåíîâàíèå è ìåñòî íàõîæäåíèÿ èçãîòîâèòåëÿ ïèùåâîé ïðîäóêöèè èëè ôàìèëèÿ, èìÿ, îò÷åñòâî è ìåñòî íàõîæäåíèÿ èíäèâèäóàëüíîãî ïðåäïðèíèìàòåëÿ – èçãîòîâèòåëÿ ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· ðåêîìåíäàöèè è (èëè) îãðàíè÷åíèÿ ïî èñïîëüçîâàíèþ, â òîì ÷èñëå ïðèãîòîâëåíèþïèùåâîé ïðîäóêöèè â ñëó÷àå, åñëè åå èñïîëüçîâàíèå áåç äàííûõ ðåêîìåíäàöèé èëè îãðàíè÷åíèé çàòðóäíåíî, ëèáî ìîæåò ïðè÷èíèòü âðåä çäîðîâüþ ïîòðåáèòåëåé, èõ èìóùåñòâó, ïðèâåñòè ê ñíèæåíèþ èëè óòðàòå âêóñîâûõ ñâîéñòâ ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· ïîêàçàòåëè ïèùåâîé öåííîñòè ïèùåâîé ïðîäóêöèè

· ñâåäåíèé î íàëè÷èè â ïèùåâîé ïðîäóêöèè êîìïîíåíòîâ, ïîëó÷åííûõ ñ ïðèìåíåíèåì ãåííî-ìîäèôèöèðîâàííûõ îðãàíèçìîâ

· åäèíûé çíàê îáðàùåíèÿ ïðîäóêöèè íà ðûíêå ãîñóäàðñòâ – ÷ëåíîâ Òàìîæåííîãî ñîþçà

 ñîîòâåòñòâèè ñ Ôåäåðàëüíûì çàêîíîì îò 02.01.2000ã. ¹ 29-ÔÇ «Î êà÷åñòâå è áåçîïàñíîñòè ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ» ïèùåâûå ïðîäóêòû, êîòîðûå íå èìåþò ìàðêèðîâêè, ñîäåðæàùåé ñâåäåíèÿ, ïðåäóñìîòðåííûå çàêîíîì èëè ãîñóäàðñòâåííûì ñòàíäàðòîì; íå èìåþò óñòàíîâëåííûõ ñðîêîâ ãîäíîñòè (äëÿ ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ, â îòíîøåíèè êîòîðûõ óñòàíîâëåíèå ñðîêîâ ãîäíîñòè ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì) èëè ñðîêè ãîäíîñòè êîòîðûõ èñòåêëè; íå èìåþò óäîñòîâåðåíèé êà÷åñòâà è áåçîïàñíîñòè ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ ïðèçíàþòñÿ íåêà÷åñòâåííûìè è îïàñíûìè è íå ïîäëåæàò ðåàëèçàöèè, óòèëèçèðóþòñÿ èëè óíè÷òîæàþòñÿ.

Ïåðåä ïîêóïêîé ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ íåîáõîäèìî òùàòåëüíî îñìîòðåòü ïîòðåáèòåëüñêóþ óïàêîâêó. Åñëè îíà ïîâðåæäåíà, íàäïèñè íà íåé íå÷åòêèå, ñìàçàííûå, íåâîçìîæíî îïðåäåëèòü äàòó èçãîòîâëåíèÿ è ñðîê ãîäíîñòè ïðîäóêòà, òî ñóùåñòâóåò áîëüøàÿ âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî âû ïðèîáðåòåòå íåêà÷åñòâåííûé ïðîäóêò, ïîýòîìó ëó÷øå åãî íå ïîêóïàòü.

Ïðè îòñóòñòâèè ïîòðåáèòåëüñêîé óïàêîâêè ïîòðåáèòåëü èìååò ïðàâî ïîëó÷èòü èíôîðìàöèþ î ïðîäóêòå è åãî èçãîòîâèòåëå ñ òðàíñïîðòíîé òàðû, êîòîðàÿ äîëæíà õðàíèòüñÿ â ïðåäïðèÿòèè òîðãîâëè äî êîíöà ðåàëèçàöèè òîâàðà.

Îñîáîå âíèìàíèå ïðè ïîêóïêå ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ íåîáõîäèìî îáðàùàòü íà äàòó èçãîòîâëåíèÿ ïðîäóêòà è ñðîê åãî ãîäíîñòè, êîòîðûé èñ÷èñëÿåòñÿ ëèáî âðåìåíåì, â òå÷åíèå êîòîðîãî ïðîäóêò íåîáõîäèìî óïîòðåáèòü, ëèáî äàòîé, äî íàñòóïëåíèÿ êîòîðîé ïðîäóêò ïðèãîäåí äëÿ óïîòðåáëåíèÿ.

Êàæäûé ïîòðåáèòåëü äîëæåí çíàòü, ÷òî ïðîäàæà òîâàðîâ, ñðîê ãîäíîñòè íà êîòîðûé èñòåê, — çàïðåùàåòñÿ.

Ïðè ïîêóïêå òîâàðîâ ïîòðåáèòåëü èìååò ïðàâî îçíàêîìèòüñÿ ñ äîêóìåíòàìè, ïîäòâåðæäàþùèìè èõ ïðîèñõîæäåíèå, êà÷åñòâî è áåçîïàñíîñòü äëÿ çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà (òîâàðíî-ñîïðîâîäèòåëüíûå äîêóìåíòû, óäîñòîâåðåíèÿ êà÷åñòâà, äåêëàðàöèÿ î ñîîòâåòñòâèè).

Î÷åíü âàæíî ïîìíèòü, ÷òî ñêîðîïîðòÿùèåñÿ ïðîäóêòû íåîáõîäèìî ïîêóïàòü òîëüêî â ïðåäïðèÿòèÿõ, êîòîðûå îñíàùåíû õîëîäèëüíûì îáîðóäîâàíèåì. Íàïðèìåð, ïîêóïàÿ çàìîðîæåííûå ïîëóôàáðèêàòû, òåìïåðàòóðà õðàíåíèÿ êîòîðûõ äîëæíà áûòü – 18 °Ñ, âû îáíàðóæèëè, ÷òî ïîëóôàáðèêàòû ñëèïøèåñÿ, à óïàêîâêà äåôîðìèðîâàíà, ïîêóïàòü òàêèå ïðîäóêòû íå ñòîèò, ïîñêîëüêó îíè ïîäâåðãàëèñü ðàçìîðîçêå, à çíà÷èò, ïîòåðÿëè ñâîå êà÷åñòâî.

Ïðè ïîêóïêå ïðîäóêòîâ îáðàùàéòå âíèìàíèå íà óñëîâèÿ õðàíåíèÿ, óêàçàííûå èçãîòîâèòåëåì íà ìàðêèðîâêå. Ðåæèì õðàíåíèÿ ïðîäóêòîâ îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà èõ êà÷åñòâî.

Ïðè õðàíåíèè ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ â ïðåäïðèÿòèè òîðãîâëè äîëæíû ñîáëþäàòüñÿ ïðàâèëà òîâàðíîãî ñîñåäñòâà. Ïðîäóêòû, èìåþùèå ñïåöèôè÷åñêèé çàïàõ (ñåëüäè, ñïåöèè è ò.ï.), äîëæíû õðàíèòüñÿ îòäåëüíî îò ïðîäóêòîâ, âîñïðèíèìàþùèõ çàïàõè. Íå äîïóñêàåòñÿ ñîâìåñòíîå õðàíåíèå ñûðûõ ïðîäóêòîâ è ïîëóôàáðèêàòîâ âìåñòå ñ ãîòîâûìè ïèùåâûìè ïðîäóêòàìè.

Äåëàéòå ïðàâèëüíûé âûáîð è áóäüòå çäîðîâû!

Значение влаги в пищевых продуктах

Свободная и связанная влага в продуктах

9.3. Методы определения влажности в пищевых продуктах

Значение влаги в пищевых продуктах

Вода – важная составляющая пищевых продуктов. Она не является питательным веществом, но вода жизненно необходима как стабилизатор температуры тела, переносчик питательных веществ, реагент и реакционная среда во многих биохимических превращениях, стабилизатор биополимеров. Благодаря физическому взаимодействию с белками, полисахаридами, липидами, солями вода вносит большой вклад в текстуру пищевых продуктов. Вода присутствует в растительных и животных продуктах как клеточный и внеклеточный компонент, как диспергирующая среда и растворитель, влияет на консистенцию, структуру, внешний вид, устойчивость продукта при хранении.

Содержание влаги в некоторых продуктах:

– мясо 65-75 %

– фрукты и овощи 70-90 %

– хлеб 35 %

– зерно, мука 12-15 %

– сыр 37 %

– молоко 87 %

– пиво, соки, напитки 87-95 %

Многие продукты содержат большое количество влаги, что отрицательно сказывается на стабильности при хранении. Так как вода непосредственно участвует в гидролитических процессах, ее удаление, связывание за счет увеличения содержания соли, сахара приводит к замедлению и даже к прекращению многих реакций, ингибирует рост микроорганизмов. Все это способствует удлинению сроков хранения продуктов.

Свободная и связанная влага в продуктах

Обеспечение устойчивости при хранении продуктов определяется в большой мере соотношением свободной и связанной влаги.

Свободная влага – это влага не связанная полимером и доступная для протекания биохимических, микробиологических, химических процессов.

Свободная влага является непрерывной средой, в которой растворены компоненты пищи: органические кислоты, минеральные вещества, углеводы, ароматические вещества. Количество свободной воды можно значительно уменьшить высушиванием, замораживанием, сгущением.

Связанная влага – это ассоциированная вода, прочно связанная с компонентами пищи – белками, углеводами, липидами за счет химических и физических связей. По форме связи с компонентами пищи и по мере убывания энергии связи делится на три группы; химическую, физико-химическую и механическую связь.

Влага химически связанная входит в состав сухих веществ, например в зерне это вода кристаллогидратов полисахаридов (крахмала и др.). Она обладает наибольшей энергией связи, очень прочна, разрушается с большим трудом и при высоких температурах.

Физико-химическая влага образуется в результате притяжения диполей воды полярными группировками молекул белка, липидов. Такая вода образует гидратную оболочку вокруг гидрофильных групп белка и липидов. Физико-химическая связь оказывает влияние на стабильность белковых и липидных систем в продуктах. Физико-химическая влага не замерзает при низких температурах (-40ºС), не растворает нутриенты продукта, почти не удаляется из продукта при высушивании, недоступна микроорганизмам.

Механически связанная влага – это влага, удерживаемая в капиллярах и матричных структурах составных частей продукта. Большинство пищевых продуктов имеет довольно большой диаметр капилляров и плохо удерживает такую влагу. Вода удерживается макромолекулярными матрицами таких структур как пектин, крахмал, белок. Эта вода удерживается за счет водородных связей, не выделяется из пищевого продукта, но в некоторых технологических процессах она ведет себя как свободная вода. Ее можно удалить высушиванием, можно заморозить. Эта вода влияет на сохранность гелеобразных продуктов, например, потеря такой физически связанной воды (синерезис) приводит к резкому ухудшению качества.

Издавна было замечено, что продукты с одинаковым содержанием влаги по-разному портятся. Оказалось, что большое значение имеет то, насколько ассоциирована (связана) вода с компонентами продукта. Чем сильнее связана вода, тем она менее способна участвовать в гидролитических и других процессах, разрушающих и портящих продкут.

В связи с этим было введено понятие Активность воды.

Активность воды (аw)- это отношение давления паров воды над продуктом (Рw) к давлению паров над чистой водой (Ро) при той же температуре. То есть аw = Рw/Ро. Активность воды равна относительной влажности в состоянии равновесия (ψ) при которой продукт не впитывает влагу и не теряет ее в атмосферу, уменьшенной в сто раз, то есть активность воды определяется по формуле 9.1:

аw = ψ/100, ( 9.1)

Где: aw – активность воды в продукте,

Ψ – относительная влажность,

100 – коэффициент

Значение активности воды (аw) в пищевых продуктах: фрукты 0,97, хлеб 0,95, мука, зерно 0,80, сахар 0,1, мясо 0,97.

9.3 Методы определения влаги в пищевых продуктах

На пищевых предприятиях обычно контролируется массовая доля влаги в сырье т продуктах, независимо от формы ее связи, то есть определяется влажность. Влажность выражается в процентах. При определении влажности чаще всего используют термогравиметрический метод и рефрактометрический метод.

Термогравиметрический метод определения влажности основан на удалении влаги из продукта путем высушивания до постоянной (неизменяющейся при дальнейшей сушке) влажности. Навеску взвешивают до сушки и после получения сухого остатка. По убыли массы определяют влагу, выражая ее в процентах. К термогравиметрическим методам относят методы высушивания до постоянной массы при 105 ºС, экспресс-метод высушивания на приборе Чижовой (метод ВНИИХП-ВЧ).

Рефрактометрическое определение влажности основано на определении сухих веществ в объекте по показателю преломления, измеряемому с помощью рефрактометра. Влажность рассчитывается по разности массы анализируемого вещества и доли в ней сухих веществ. Напимер, если пивное сусло содержит 11 % сухих веществ, то влаги в нем содержится: 100 – 11 = 89 %. Этот метод прост, удобен, быстро выполняется и хорошо воспроизводится.

Перечисленными методами определяется не вся влага продуктов, а свободная и незначительная часть связанной влаги. Для полного определения влаги применяют следующие методы:

– дифференциальной сканирующей калориметрии (определяется разница между общей и замерзающей или связанной водой);

– метод ядерно-магнитного резонанса (определяется две линии: свободной и связанной влаги, в спектре ядерно-магнитного резонанса):

– диэлектрические методы (определяется разница диэлектрической проницаемости свободной и связанной воды);

– метод измерения теплоемкости (теплоемкость свободной воды значительно превышает теплоемкость связанной воды).

ТЕМА 10 ФЕРМЕНТЫ

Свойства ферментов

Классификация ферментов

Применение ферментов в пищевых технологиях

Свойства ферментов

Ферменты являются биологическими катализаторами белковой природы. Ферменты способны значительно (в десятки тысяч раз) повышать скорость различных реакций, в том числе и биохимических, которые непрерывно протекают в живых организмах, которые наблюдаются в ходе технологических процессов переработки сырья. Ферменты обладают специфичностью действия, то есть действуют на определенный субстрат, тип связи. Ферменты характеризуются также высокой лабильностью, то есть, подвержены влиянию внешних факторов, таких как температура, концентрация субстрата, рН среды, присутствие активаторов или ингибиторов. Во многом лабильность ферментов связана с их белковой природой, сложной пространственной конфигурацией.

Ферменты повышают скорость реакций за счет значительного снижения энергетического уровня проведения реакции. Ферментативная реакция проходит в две стадии. На первой стадии происходит образование фермент-субстратного комплекса, образованию которого соответствует значительно низкая энергия активации. На второй стадии комплекс распадается на продукты реакции и свободный фермент, который может взаимодействовать с новой молекулой субстрата. Это выражается уравнением:

Е + S ↔ ЕS → Р + Е , (10.1)

Где: Е- фермент, S- субстрат, ЕS- фермент-субстратный комплекс, Р продукты реакции.

Ферменты, как уже отмечалось, имеют белковую природу и обладают третичной и четвертичной структурой. Многие ферменты являются двухкомпонентными, то есть имеют белковую часть в виде апофермента и небелковую составляющую в виде кофермента. В качестве кофермента могут выступать витамины, ароматические и алифатические углеводороды, гетероциклические соединения, нуклеотиды и нуклеозиды. Ферменты имеют некоторые специфические свойства, наиболее важные из них:

– высокая каталитическая активность (повышают скорость реакций в миллионы раз);

– специфичность действия (фермент катализирует превращение одного субстрата, реже группу родственных субстратов);

– лабильность (изменение активности под действием различных факторов: рН, температура, присутствие активаторов и ингибиторов, что связано с белковой природой и сложной пространственной конфигурацией фермента).

Классификация ферментов

В основе классификации лежат три положения:

А) ферменты делятся на 6 классов по типу акатализируемой реакции;

Б) Каждый фермент получает систематическое название, включающее название субстрата, на который он действует, тип катализируемой реакции и окончаниие «аза». В некоторых случаях сохранены тривиальные названия ферментов;

В) каждому ферменту присвоен четырехзначный шифр (код). Первое число указывает на класс фермента, второе на подкласс, третье на подкласс, четвертое на порядковый номер фермента в подклассе.

Например, алкогольдегидрогеназа (Н.Ф.1.1.1.1): первая цифра 1- означает класс оксидоредуктаз, вторая цифра 1- подкласс дегидрогеназ (действует на СН-ОН – группу), третья цифра 1- подкласс анаэробные дегидрогеназы (акцептором служит НАД или НАДФ), четвертая цифра 1- порядковый номер алкогольдегидрогеназы.

Например, ά -амилаза (Н.Ф.3.2.1.1): первая цифра 3- клаа гидролаз, вторая цифра 2 – подкласс карбогидраз, третья цифра 1- подкласс полиаз, четвертая цифпа 1- порядковый номер фермента ά-амилаза.

Классификация по типу катализируемой реакции:

Все ферменты делятся на шесть классов по типу катализируемой реакции:

1 клас с– оксидоредуктазы- ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции ( присоединение кислорода, отнятие и перенос водорода, перенос электронов);

2 клас с– трансферазы- ферменты, катализирующие перенос атомных группировок от одного соединения к другому (остатков моносахаридов, аминокислот, фосфорной кислоты, метильные группировки и т.д.);

3 класс – гидролазы – ферменты, катализирующие реакции гидролиза сложных органических соединений на более простые. Реакции гидролиза проходят с участием воды. Эти реакции могут быть выражены следующим уравнением (10.2):

А1•А2 +НОН → А1-ОН + А2-Н, (10.2)

4 класс – лиазы – ферменты, катализирующие реакции негидролитического отщепления каких-либо групп от субстрата с образованием кратной связи или присоединение группировок по месту разрыва кратных связей (отщепление воды, углекислого газа, аммиака);

5 клас с– изомеразы – ферменты, катализирующие реакции изомеризации или образование изомерных форм молекул органических веществ в результате переноса химических группировок внутри молекулы (переход глюкозы во фруктозу);

6 класс – лигазы или синтетазы – ферменты, катализирующие реакции синтеза, сопряженные с разрывом одних связей и образованием других ( С-С, С- S , С- N , С- О связей).

При переработке пищевого сырья чаще всего приходится иметь дело с ферментами 1 класса – оксидоредуктазами, такими как каталаза, полифенолоксидаза; с ферментами 3 класса – гидролазами, такими как амилазы – ферменты гидролизующие крахмал, протеиназы – ферменты, гидролизующие белок, липазы – ферменты гидролизующие липиды.

В пищевой промышленности широко применяются ферментные препараты, полученные биохимическим путем при выращивании специфических микроорганизмов, способных вырабатывать определенные ферменты. Различают бактериальные ферментные препараты, полученные путем глубинного культивирования бактерий, и поверхностные, полученные путем поверхностного культивирования плесневых грибов.

Название ферментного препарата включает название основного активного фермента и название микроорганизма-продуцента, с окончанием «-ин». Например: Протосубтилин Г10Х имеет основной фермент- протеазу, продуцентом является бактериальная палочка Bacillus subtilis. Г- глубинное культивирование или выращивание, 10Х- степень очистки ферментного препарата, чем больше число, тем выше степень очистки ( бывает очистка 2Х, 3Х, 10Х, 15Х, 20Х).

Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности позволяет интенсифицировать технологические процессы, улучшать качество готовой продукции, увеличивать ее выход, экономить ценное пищевое сырье.