8.3. Применение ферментов в пищевых технологиях

сырья следует применять препараты с определенным комплексом фермен­тов; имеется в виду как спектр ферментов (пектинэстераза, эндо-, экзопо-лигалактуроназа и др., а также сопутствующие ферменты), так и их соот­ношение. Кроме того, необходимо путем подбора режима обработки сы­рья создать оптимальные условия для действия ферментов.

В настоящее время в мире производится достаточно широкий спектр мектолитических ферментных препаратов. Среди промышленных про­дуцентов пектолитических ферментов следует отметить А. ш§ег, А. шеп11, А. огугае, А. ГоейсШв, Р. ехрапзит, Р. НаНсит, КЫгориз зрр.

Применение протеолитических ферментов. Некоторые плодово-ягод­ные соки и вина трудно осветляются и часто мутнеют при хранении из-за наличия в них белковых соединений. Устранение белкового помутне­ния может быть осуществлено посредством применения термической об­работки и различных адсорбентов с последующей фильтрацией. Все эти методы обедняют химический состав продукта, ухудшают его качество, причем не всегда достигается положительный результат. Для многих ви­дов сырья огромную роль в процессе осветления соков играют протсина-зы, в связи с чем наличие кислых протеиназ наряду с ферментами пекто-литического комплекса обязательно.

Применение мацсрирующих ферментов. При производстве плодово-ягодных соков с мякотью размельчение плодовой ткани осуществляется механическим путем. Большинство видов сырья перед механическим из­мельчением подвергается термической обработке. Термическая обработка способствует кислотному гидролизу протопектина, в результате чего пло­довая ткань размягчается и легче поддается механическому измельчению. Очевидно, что жесткие режимы обработки сырья ухудшают органолеп-тические свойства и пищевую ценность продукта. Поэтому соки с мяко­тью часто содержат недостаточно тонко измельченную мякоть, негомо­генную и расслаивающуюся при хранении. С позиции устранения ука­занных выше недостатков и получения гомогенных соков с мякотью, не подвергающихся расслаиванию, целесообразным является применение мацерирующих ферментных препаратов, расщепляющих протопектин, по не снижающих вязкость сока.

Пектолитические ферментные препараты, применяемые для уве­личения выхода и осветления соков, непригодны для производства со­ков с мякотью, т. к. основным ферментом в них является эндополига-лактуроназа, резко снижающая вязкость сока. Гемицеллюлаза и цел-люлаза способствуют получению однородной консистенции соков с мякотью.

Применение глюкозооксидазы и каталазы. Ферментный препарат глю-козооксидаза (в котором в качестве обязательного компонента присут­ствует каталаза) применяется с целью улучшения качества и стабилиза-

333Глава 8. Ферменты

ции плодово-ягодных соков, вин и безалкогольных напитков за счет уда­ления кислорода в результате реакции окисления глюкозы (см. также разд. 8.2). Таким образом, этот препарат способствует предотвращению окис­лительных процессов и микробиологической порчи под действием аэроб­ных микроорганизмов.

Препарат обладает строгой специфичностью по отношению к глюко­зе, его вносят после завершения технологических процессов с целью ста­билизации свойств продукта, полученного в процессе производства. Же­лательно, чтобы препараты были термостабильны и не инактивировались при температуре 65—70°С в течение 10—15 мин. Такие препараты можно было бы применять комплексно с легкими режимами пастеризации.

Ферментные препараты, применяемые в плодово-ягодном виноделии, должны сохранять активность в условиях определенного содержания ал­коголя (до 10—12%) и эффективно действовать при значениях рН, обус­ловленных химическим составом виноматериалов.

Применение шшертазы. Препараты, катализирующие гидролиз саха­розы при приготовлении сахарных сиропов, используемых при произ­водстве безалкогольных напитков, должны содержать фермент инверта-³У (р-фруктофуранозидазу), не должны иметь специфического запаха, темного цвета, окислительных или других ферментов, способных изме­нять цвет, аромат и вкус продукта.

Необходимо, чтобы препараты катализировали процесс инверсии са­харозы в довольно широком диапозопе рН (для чистого сахарного сиро­па рН 6,0—6,5; для сахарного сиропа, изготовленного на фруктовых со­ках, рН 2,5—4,5). Кроме того, необходимо учитывать специфику биохи­мического состава сырья и особенности технологического процесса про­изводства соков и виноматериалов.

Ферментные препараты, применяемые при переработке плодово-ягодного сырья, могут оказывать влияние на цвет изготовляемого про­дукта. В связи с этим плодово-ягодное сырье следует разделить на две группы: слабоокрашенное — яблоки, айва, белые сорта слив и винограда и др.; окрашенные в красный цвет, т. е. содержащие вещества группы ан-тоцианов — кизил, черника, ежевика, малина, земляника, красные сор­та винограда и слив и т.п.

При производстве продуктов, относящихся к первой группе, — сла­боокрашенных — следует применять ферментные препараты, не содер­жащие окислительных ферментов, вызывающих потемнение продукта, а в ряде случаев — снижение органолсптических свойств и пищевой цен­ности, таких как полифенолоксидаза, пероксидаза, катал аза, аскорбаток-сидаза. При переработке сырья второй группы — окрашенных в красный цвет — недопустимо применение препаратов, содержащих ферменты, раз­рушающие антоцианы.

334

8.3.

Препараты, предназначенные для переработки шиповника, черной смородины, ценность которых в значительной степени обуславливается наличием в плодах аскорбиновой кислоты, не должны содержать фер­мента аскорбатоксидазы, т. к. окисление аскорбиновой кислоты под дей­ствием этого фермента снижает ценность получаемого продукта.

Спиртные напитки и пивоварение

Производство спиртных напитков. Производство спиртных напитков из крахмалсодержащего сырья практикуется почти во всех странах мира. Основными видами сырья являются картофель и рожь в Европе, карто­фель и пшеница в России, кукуруза и рожь в США, рис и бататы на Вос­токе, тапиока в тропических странах.

Крахмал, как основной компонент сухих веществ сырья, из которого и образуется спирт, непосредственно дрожжами не сбраживается. Поэто­му его необходимо гидролизовать до сбраживаемых Сахаров, для этого требуется применение ферментов.

Применяемый издавна зерновой солод, как источник амилолитичес-ких ферментов, обеспечивает достаточно глубокое осахаривание и вы-браживание только за трое суток. Необходимо отметить, что зерновой солод не только выполняет задачу гидролиза крахмала до сбраживаемых Сахаров, но и является источником легкоусвояемого азотистого питания для дрожжей, т. к. в процессе солодоращения, под действием протеиназ, в нем накапливается значительное количество аминокислот (до 32% от общего азота). Активность протеиназ в процессе солодоращения возрас­тает примерно в 40 раз. Зерновой солод обладает и цитолитической ак­тивностью, обеспечивая определенную степень гидролиза клеточных сте­нок растительного сырья и тем самым улучшая контакт крахмала с ами-лолитическими ферментами.

Таким образом, применяемый в спиртовом производстве зерновой со­лод выполняет три основные функции: осуществляет гидролиз крахмала до сбраживаемых Сахаров; является источником азотистого питания для дрожжей и при осахаривании крахмалистого сырья производит частич­ное разрушение клеточных стенок сырья.

Однако скорость осахаривания крахмала при использовании солода остается достаточно низкой, что затрудняет интенсификацию процесса брожения. Применение ферментных препаратов микробного происхож­дения дает возможность значительно повысить концентрацию необхо­димых ферментов в среде и обеспечить глубокий гидролиз крахмала за сравнительно короткий период.

Кроме стадии осахаривания ферментные препараты, обладающие силь­ной разжижающей активностью (а-амилаза), применяются настадиивод-