Ферментные препараты и их применение в пищевой промышленности

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 

                                                               РЕФЕРАТ 
 

ФЕРМЕНТНЫЕ  ПРЕПАРАТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПИЩЕВОЙ  ПРОМЫШЛЕННОСТИ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка 5 курса 1 группы естественно-географического 

факультета 

отделения «Химия-биология» 

Джамалова А. Н.  
 

Проверила: Свистова И.Д. 

  
 
 
 
 
 
 

Воронеж 2011 г. 

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение………………………………………………………………………………3

Ферменты в  пищевых технологиях………………………………………………......4

Применение ферментных препаратов в пищевых технологиях…………………...7

Производство  молочных продуктов………………………………………………...14

Сыроварение………………………………………………………………………….15

Заключение…………………………………………………………………………....18

Список использованной литературы………………………………………………..19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ.

     Биохимические процессы протекают при участии ферментов имеют большое практическое значение, так как лежат в основе технологий получения сыра, хлеба и хлебобулочных изделий, вина, пива, чая, аминокислот, органических кислот, витаминов и антибиотиков. Эти процессы играют важную роль при хранении пищевого сырья и готовой продукции (зерна, плодов, овощей, жира, жиросодержащих продуктов и др.). Зная характер протекания биохимических процессов в пищевом сырье, можно установить особенности процесса, определить дефекты данной партии сырья, наметить наиболее правильный режим технологического процесса.

     Человечество  использует ферменты для приготовления  продуктов питания с незапамятных времен. Эмпирическим путем люди выяснили, что существуют природные субстраты, которые при внесении их в тот  или иной вид сырья вызывают в  нем желательные изменения.

     Достижения  современной энзимологии значительно  расширили возможности применения ферментов в первую очередь в  медицине и пищевой промышленности, где их используют практически во всех отраслях. Это обусловлено их преимуществами по сравнению с химическими катализаторами: избирательностью и стереоспецифичностью действия, возможностью достижения высоких скоростей превращения субстратов при относительно мягких условиях технологии, безвредностью для окружающей среды и человека. Каждый фермент имеет определенную функцию в организме, которую другие ферменты выполнить неспособны. Ферменты настолько специализированы, что они могут вступать в реакцию только в определенных субстанциях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ФЕРМЕНТЫ  В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ.

    Ферменты (энзимы) — биологические катализаторы белковой природы, способные во много  раз ускорять химические реакции, протекающие  в животном и растительном мире.

    Человечество  использует ферменты для приготовления  продуктов питания с незапамятных времен. Эмпирическим путем люди выяснили, что существуют природные субстраты, которые при внесении их в тот  или иной вид сырья вызывают в  нем желательные изменения.

     Такими  субстратами были соки растений и  ткани животных, содержащие ферменты, а также виноградный сок, молоко, тесто, самопроизвольно сбродившие в результате попадания в них  микроорганизмов. Например, для получения  сыра использовали соки растений, содержащие фермент фицин, или ткани желудка птиц и животных, содержащие фермент ренин. Для тендеризации мяса (размягчения мышечной ткани) использовали сок папайи, содержащий фермент папаин.

     Изучать ферменты начали в XVIII в.. когда были открыты пищеварительные ферменты, выделены ферменты из биологических  объектов: пероксидаза из хрена, и α-амилаза из зерна и др. В ХIX в. получены первые чистые формы ферментов и предложен термин «энзим» (от греч, enzymos - связанный с брожением теста). Возникновение энзимологии как самостоятельной научной дисциплины стало возможным с развитием химии, биологии и медицины.

     При изучении механизма действия ферментов  было высказано предположение, что  ферменты образуют комплексы с субстратами. Для объяснения пространственного  взаимодействия между ферментом  и субстратом Э. Фишер предложил  модель «ключ к замку».

     Ферменты  не являются чужеродными для организма  человека веществами. В пищевых технологиях  используют в основном ферменты, присутствующие в пищевом сырье, которые поступают  в организм человека при потреблении  свежих фруктов и овощей, орехов, молока, сброженных и консервированных продуктов. В пищевых продуктах ферментов содержится мало - миллиграммы на килограмм продукта. При кулинарной и технологической обработке пищевых продуктов ферменты, как правило, инактивируются. Продолжается поиск новых возможностей использования ферментов в пищевой промышленности.

Основными направлениями исследования являются:

• модификация  свойств индивидуальных ферментов  с целью повышения их активности и удешевления целевых продуктов;

•скрининг новых микроорганизмов-продуцентов  ферментов;

• получение  новых рекомбинантных ферментов с заданными свойствами;

• применение ферментативных реакций для получения  ценных пищевых ингредиентов и биологически активных веществ;

• разработка пищевых нанотехнологий с использованием ферментов.

     Современные методы модификации ферментов позволяют  увеличивать стойкость ферментов  к действию различных химических реагентов и ингибиторов, рН, температурному воздействию; изменять рН оптимума ферментов, их субстратную специфичность и связывающие свойства; регулировать предпочтения определенных металлов-кофакторов и каталитические свойства ферментов.

    Химическая  модификация - наиболее известный вид  модификации ферментов.

    Ее  методы должны отвечать следующим требованиям:

• используемые химические реагенты должны быть безвредными (особенно в случаях дальнейшего  использования ферментов в пищевых  технологиях);

• условия  модификации не должны быть жесткими, приводящими к ухудшению свойств  ферментов; модифицированные ферменты должны отделяться от реакционной среды  относительно простыми и недорогими способами;

• применение модифицированных ферментов должно быть экономически выгодным.  

Таблица 1.

 

     К активно развивающимся областям энзимологии относится разработка биологических методов модификации  ферментов. Особенно многообещающим является направление, получившее название «белковая  инженерия». Методы белковой инженерии, основанные на знании зависимости между  аминокислотной последовательностью, трехмерной структурой и каталитической активностью ферментов, позволяют успешно модифицировать ферменты для улучшения их технологических свойств. Широко используется способ замены определенных аминокислот в структурах молекул ферментов. 

ПРИМЕНЕНИЕ  ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ

В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ.

    В пищевой промышленности ферментные препараты представляют собой мульт-энзимные комплексы и, помимо активного белка, содержат различные балластные вещества. Большое число ферментных препаратов получают в промышленном масштабе с использованием микроорганизмов — активных продуцентов соответствующих ферментов.

    Ферментные  препараты позволяют значительно  ускорять технологические процессы, увеличивать выход готовой продукции, повышать ее качество, экономить ценное сельскохозяйственное сырье, улучшать условия труда на производстве.

    В технологии пищевых продуктов применяются  ферментные препараты с амилолитической, протеолитической, липолитической, оксидазной активностью. Они используются в пивоварении, виноделии, производстве спирта, фруктовых и овощных соков, хлебопечении, производстве дрожжей, сыра, творога, мясо- и рыбопродуктов, переработке крахмала, производстве белковых гидролизатов и инвертного сиропа (таблица 1). 

Таблица 1. Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности.