Просто о ферментах. Почему они так полезны?

Дорогую и чувствительную глюкозоизомеразу заключают в специальные полимерные шарики для большей сохранности, буквально как сказочную принцессу в башню. Этот подход, при котором фермент включают в какой-то носитель, называют иммобилизацией – дословно, лишение подвижности. Сквозь эти шарики, как через песок, пропускают глюкозный сироп, получая высокофруктозный сироп.

Стандартный глюкозо-фруктозный сироп содержит глюкозу и фруктозу в соотношении 55:45. В пищевой промышленности он используется не только как подсластитель, но и как загуститель.

У глюкозо-фруктозного сиропа есть ряд преимуществ: низкая стоимость, яркая сладость, стабильность при хранении и транспортировке. Однако его потребление должно укладываться в дневную норму по добавленному сахару, иначе проблем не избежать. Как обычно, все хорошо в меру.

Улучшение вкуса грейпфрутового сока с помощью ферментов

Помните вкус свежевыжатого грейпфрутового сока? Что приходит первым на ум? Конечно, яркая горчинка. Есть настоящие ценители, но чаще всего среднестатистический потребитель отдаст предпочтение продуктам с более мягким вкусом. Как же сделать сок более подходящим для широких масс?

Конечно, внимательно посмотреть на химический состав сока. Оказывается, в его составе есть вещество нарингин. Именно он отвечает за характерную горечь, стало быть, надо его расщепить.

Для расщепления нарингина используется ферментный комплекс – альфа-L-рамнозидаза и бета-D-глюконаза. В природе они действуют вместе, буквально «мы с Тамарой ходим парой», и ученые, не сразу поняв, что это два отдельных белка, назвали весь комплекс нарингиназой.

На самом деле альфа-L-рамнозидаза отвечает за первый этап расщепления нарингина, при котором образуется моносахарид рамноза и прунин. На втором этапе уже бета-D-глюконаза расщепляет прунин на нарингинин и глюкозу. Так что сок получается даже немного слаще, чем был от природы.

Когда речь идет о ферментных комплексах, иммобилизация становится особенно значимой. Нельзя допустить «провисаний», когда часть субстрата останется на стадии промежуточного продукта. Для нарингиназы используется очень широкий выбор носителей: от стандартных полимерных шариков до гелей из альгинатов (тех самых, из водорослей) и даже магнитных частиц.

Осветление фруктовых соков с помощью пектина

Представьте себе, что у вас на даче невероятно уродились яблоки. Деревья ломятся от плодов, и столько в сыром виде, конечно, не съесть – придется заготавливать повидло, пастилу или же сок.

Вы очищаете яблоки, делите на дольки, вычищаете семечки… Бесконечно работает соковыжималка. И когда наконец домашние пробуют сок, то вместо восторга и восхищения вы получаете фразу: «А он не такой, как из магазина». «Пить не буду», – заявляет подросток и уходит к себе.

А что случилось? Почему яблочный сок из пакета так сильно отличается от сока, который сделали дома с помощью обычной соковыжималки? Кто-то скажет, что все дело в мякоти – но не только.

Дело в том, что у растительной клетки (и у яблока в том числе) есть клеточная стенка, состоящая из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ. Чаще мы называем их просто пектинами. При разрушении клетки в сок попадают все эти вещества, а также лигнин, крахмал, некоторые белки. Но преимущественно за «облачка» мутности – коллоидные образования в соках – отвечает именно пектин.

Пектин затрудняет и отделение сока, и прохождение его через фильтры.

Под пектином мы в общем смысле понимаем группу кислых полисахаридов. Основная полимерная цепочка должна состоять из остатков метил-D-галактуроновой кислоты, соединенных гликозидными связями. В ответвлениях иногда встречаются и другие остатки моносахаридов: арабинозы, ксилозы или даже галактозы.

Как хорошо, что для расщепления пектина у нас есть ферментный комплекс – пектиназа!

Чаще всего коммерчески доступные пектиназы представляют собой смесь как минимум двух ферментов – эндо-α1,4‑полигаклактуроназы и экзо-α1,4‑полигалактуроназа. «Эндо» разрезает молекулы пектина где-то в середине, в то время как «экзо» откусывает по одному остатку с конца. У нас уже была такое деление ферментов на эндо– и экзо-, когда мы обсуждали пищеварительные протеазы, и вот – природа вновь повторяется, распространяя удачный опыт на широкий круг субстратов.

Также в пектиназный комплекс могут входить пектатлиаза, экзопектатлиаза, пектинлиаза и пектинэстераза. Чаще всего в промышленности используют пектиназы, выделенные из плесневых грибков. Как именно и в каких пропорциях сочетать ферменты в конкретном препарате – выбор за исследователем и типом сырья, с которым ему приходится работать.