Тема 10: Біотехнічні основи технології харчових продуктів

1. 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.

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

3. • 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.

4. •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
Гліконаз
и Протеінази
Пепти-
дази
Діляться вони на 11
підкласів.

5. • 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).

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

7. Фермент
Субстрат Примітка
Глікозидази
α-глюкозидаза
мальтоза, сахароза
β-глюкозидаза
целобіоза
β-галактозидаза
лактоза
β-фруктофуранозидаза
сахароза, рафіноза
Гліконази
α-амілаза
крохмаль, декстрини в пророслому зерні
β-амілаза
крохмаль, декстрини
глюкоамілаза
крохмаль, декстрини,
мальтоза
(γ-амілаза), відщеплює по 1
молекулі глюкози
полігалактуроназа
пектин, полігалактуронова
кислота
β-глюконазы
клітковина, геміцелюлози целюлаза - комплекс
ферментів: β-1-4, β-1-3, β-1-6
Розрізняють глікозидази, що каталізують
розщеплення
олігосахаридів (до 10 мономерн. од.) і глікозидів,
і гліконази, що діють на субстрати
з великим ступенем полімеризації.

8. Вони гідролізують білки і поліпептиди по рівнянню:
R1
-CO-NH-R2
+ HOH = R1
COOH + R2
NH2
У зв'язку з тим, що ці ферменти каталізують
розщеплення 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)

9. 3. Оксидоредуктази. Каталізують окислювально-відновні
реакції.
Окислювальний субстрат розглядається як донор водню
або електронів.
Оксидоредуктази діляться на 17 підкласів.
Провідне місце в класі розглядуваних
ферментів
посідають дегідрогенази,
які здійснюють реакцію дегідрування:
ОКСИДОРЕДУКТАЗИ (1-й клас, 17 підкласів)
ДЕГІДРОГЕНАЗИ
АНА-
ЕРОБНІ
АЕРОБНІ - глюкооксидаза
- о-дифенол-
оксидаза
- аскорбат-
оксидаза
- каталаза
- пероксидаза
-липоксигеназа

10. 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 + 2Н2О
Пероксидаза каталізує реакцію:
АН2 + Н2О2 А + 2Н2О
Ліпоксигеназа каталізує реакцію:
ненасичена жирна кислота + О2 = перекис ненасиченої жирної кислоти
R - СН2 - СН =
R1 + О2 R - СН =
СН-R1 ООН