Изменение цвета продуктов под воздействием ферментов

Ферменты - (от латинского слова "ферментум" - закваска) - это вещества белковой природы, вырабатываемые живой клеткой. Известно около 1000 ферментов, и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия, т.е. катализирует только одну определённую реакцию. Все ферменты делятся на 6 классов:

оксиредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные процессы;

трансферазы - перенос химических групп;

гидролазы - гидролиз;

лиазы - расщепление негидролитическим путём с образованием воды или диоксида углерода;

изомеразы - внутримолекулярное перемещение различных групп;

лигазы - синтез.

Оптимальная температура для действия растительных ферментов 50-60 °С, животного происхождения – 40-50 °С.

В сырье, собранном для консервирования, дыхательные процессы не прекращаются, а находятся в равновесии, что не дает происходить явным изменениям вещества. Но любое механическое мероприятие, например, резание, чистка, измельчение, помол материала приводят к дезорганизации ферментативной системы, разрушению витамина С и других веществ и вследствие окисления некоторых органических материалов приводят к окрашиванию в коричневый цвет. При обработке фруктов с белой мякотью на компот можно замочить готовые плоды в слабом растворе лимонной кислоты, таким вмешательством можно ограничить доступ кислорода к продуктам и тем самым снизить скорость ферментативных реакций. Добавка лимонного сока к тому же приводит к предохранению от быстрого окисления витамина С, что могло бы привести к коричневой окраске продуктов. В измельченных фруктах, предназначенных для приготовления мармелада, инактивация (снижение активности) ферментов достигается своевременным и быстрым нагревом. Окрашивание некоторых видов нарезанных овощей (сельдерея, петрушки), предназначенных для дальнейшей стерилизации или сушки снижается быстрым обвариванием в кипящей воде.

Изменение цвета очищенных клубней картофеля. Потемнение на воздухе очищенного картофеля вызвано деятельностью фермента полифенолоксидазы (комплекс фенолазы, полифенолазы, катехолазы, тирозиназы и крезолазы), катализирующей первые две ступени сложной реакции превращения моно-, ди - или полифенолов в темноокрашенный меланин. При хранении очищенного картофеля на воздухе появляются розовые пятна, постепенно темнеющие и переходящие в черные. Пигмент, окрашивающий поверхность очищенного картофеля, называется меланином. Склонность к потемнению не является устойчивым сортовым признаком. У одного и того же сорта картофеля она может сильно варьировать в зависимости от почвенных и климатических условий. Наблюдается прямая зависимость между активностью ферментной системы картофеля и скоростью его потемнения. Так, в быстро темнеющем сорте Вольтман активность тирозиназы в 2,7 раза больше, чем в сорте 8670, не склонном к потемнению. Для предохранения очищенного картофеля от потемнения применяются способы, основанные на инактивации полифенолоксидазы.

В мясоперерабатывающей практике существует так называемый "загар мяса" - автолиз мяса — процесс самопроизвольного изменения химического состава, структуры и свойств мясного сырья после убоя животного под воздействием собственных ферментов мяса. В связи с отсутствием поступления кислорода в организм ресинтез гликогена в мясе после убоя идти не может, и начинается его анаэробный распад, который протекает по пути фосфоролиза и амилолиза с образованием молочной кислоты и глюкозы. Скорость гликолиза можно регулировать: введение хлорида натрия в парное мясо подавляет процесс; применение электростимуляции — ускоряет. Интенсивный прижизненный распад гликогена может вызываться стрессовыми ситуациями у животных. Процесс этот сопровождается изменением цвета (в зависимости от интенсивности процесса — коричнево-красный, медно-красный, желто- или серо-красный) и удушливо кислым запахом мяса.

При кулинарной обработке может происходить изменение естественной окраски продуктов животного (мясо и мясопродукты) и растительного происхождения (щавель, крыжовник и др.) и образование другой окраски (очищенные клубни картофеля). Основными причинами изменения цвета продуктов являются окислительные и другие превращения полифенольных соединений, которые в них содержатся, происходящие при участии ферментов и неферментативным путем; полимеризация продуктов окисления полифенолов; сахаро-аминные (меланоидиновые) реакции между сахаром со свободными карбонильными группами и аминокислотными соединениями; карамелизация сахаров, интенсивно проходящая при температурах их плавления и связанная с реакциями дегидратации; окисление соединений железа и т. д.

Литература

1. Баранов В.С., Мглинец А.И., Алешина Л.М. и др. Технология производства продукции общественного питания. – М: Экономика, 1986.

2. Мацейчик И.В., Габелко С.В. Методические указания по курсу Технология продукции общественного питания. – Н: НГТУ, 2000

3. Интернет – портал www.publiccatering.ru

4. Интернет – портал www.meatinfo.ru

5. Интернет – портал www.wikipedia.ru

6. Интернет – портал http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/org/uchpos/text/Untitled3.html?sphrase_id=33558

7. Мглинец А.И. Технология продукции общественного питания. – СПб: Троицкий мост, 2010