БІОТЕХНІЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ)План

1. Ферменти як біологічні каталізатори.2. Гідролази. Механізм їх дії та значення для харчових технологій.3. Оксидоредуктазы. Механізм їх дії та роль в харчових технологіях.

• Ферменти поділені на 6 основних класів:• 1. оксидоредуктази• 2. трансферази• 3. гідролази• 4. ліази• 5. ізомерази• 6. лігази (синтетази).

• Для харчової науки ферменти являють інтерес в трьох аспектах:

• 1) при переробці харчової сировини важливо знати і контролювати дію внутрішньоклітинних ферментів, які можуть викликати бажані або небажані зміни;

• 2) цілеспрямоване застосування ферментних препаратів;• 3) чисті ферментні препарати застосовують як аналітичний

засіб в хімії та технології харчових продуктів – без виділення визначають кількість речовини в системі.

•Гідролази (3 клас) каталізують розщеплення складних сполук•на більш прості з приєднанням води.

Естерази Карбогідрази Протеази

ГІДРОЛАЗИ (3-й клас, 11 підкласів)

Ліпази Фосфатаза

Пектинестераза

Глікози-дази

Гліконази Протеінази

Пепти-дази

Діляться вони на 11 підкласів.

• Підклас 3.1. Естерази. Розщеплюють складноефірний зв'язок.

• R1 - CO - O - R2 + H2O R1 - COОН + R2ОН• Можуть каталізувати реакції розщеплення і

синтезу. З ферментів цього класу велике значення мають ліпази, пектинестерази, фосфатази.

• Пектинестераза каталізує реакцію відщеплення метанолу від пектину:

• Пектин + nH2O = nСН3ОН + пектат• Фосфатази гідролізують складні ефіри фосфорної

кислоти (нуклеотиди, фосфатиди).

• Підклас 3.2. Карбогідрази• Каталізують гідроліз вуглеводів по рівнянню:• R1 - O - R2 + Н2О = R1OН + R2ОН

Фермент Субстрат Примітка

Глікозидази

-глюкозидаза мальтоза, сахароза

-глюкозидаза целобіоза

-галактозидаза лактоза

-фруктофуранозидаза сахароза, рафіноза

Гліконази

-амілаза крохмаль, декстрини в пророслому зерні

-амілаза крохмаль, декстрини

глюкоамілаза крохмаль, декстрини, мальтоза

(-амілаза), відщеплює по 1 молекулі глюкози

полігалактуроназа пектин, полігалактуронова кислота

-глюконазы клітковина, геміцелюлози целюлаза - комплекс ферментів: -1-4, -1-3, -1-6

Розрізняють глікозидази, що каталізують розщеплення

олігосахаридів (до 10 мономерн. од.) і глікозидів,і гліконази, що діють на субстратиз великим ступенем полімеризації.

Протеази. Ферменти, що діють на пептидні зв'язки іздійснюють гідролітичне розщеплення білків і пептидів.Вони гідролізують білки і поліпептиди по рівнянню:R1-CO-NH-R2 + HOH = R1COOH + R2NH2

У зв'язку з тим, що ці ферменти каталізуютьрозщеплення пептидного зв'язку, їх називають

пептидгідролазами.Проеази поділяють на протеїнази і пептидази.

ПРОТЕАЗИ(пептидгідролази)

ПРОТЕЇНАЗИ (гідроліз білків)

Пепсин, трипсин, хімотрипсин, папаїн, катепсин, ренін, бромелін

ПЕПТИДАЗИ (гідроліз полі- і дипептидів)

амінопептидази(N-кінцеві)

карбопептидази(С-кінцеві)

3. Оксидоредуктази. Каталізують окислювально-відновні реакції.

Окислювальний субстрат розглядається як донор воднюабо електронів.Оксидоредуктази діляться на 17 підкласів.

Провідне місце в класі розглядуваних ферментів

посідають дегідрогенази,які здійснюють реакцію дегідрування:АН2 + В = А + ВН2

ОКСИДОРЕДУКТАЗИ (1-й клас, 17 підкласів)

ДЕГІДРОГЕНАЗИ

АНА-ЕРОБНІ

АЕРОБНІ - глюкооксидаза- о-дифенол-оксидаза- аскорбат-оксидаза- каталаза- пероксидаза-липоксигеназа

За механізмом переносу водню на акцептор дегідрогенази поділяють на аеробні та анаеробні.

Аеробні дегідрогенази здатні передавати водень субстрату кисню повітря ( з утворенням води і перекису водню):

Серед представників аеробних дегідрогеназ:Глюкозооксидаза, переносить Н2 від глюкози на О2 з утворенням Н2О2.о-Дифенолоксидаза – (тривіальні назви тирозиназа, катехолаза,

фенолаза, поліфенолоксидаза), фермент каталізує окислення моно-, ди - і трифенолів.

Аскорбатоксидаза каталізує окислення аскорбінової кислоти.Каталаза дегідрує молекулу пероксиду водню:Н2О2 + Н2О2 О2 + 2Н2ОПероксидаза каталізує реакцію:АН2 + Н2О2 А + 2Н2ОЛіпоксигеназа каталізує реакцію:ненасичена жирна кислота + О2 = перекис ненасиченої жирної кислотиR - СН2 - СН = R1 + О2 R - СН = СН-R1 ООН