НУО - Альтернатива - Чинники, що впливають на реакції ферментації
Група компаній "Уніконс"
Просування та реалізація харчових добавок, антисептиків та іншої продукції НУО Альтернатива.
"Уніконс Колор"
Харчові фарбники українського виробництва.
Цукровий (карамельний) колір - від 100 руб/кг!
Мікробіологічні експрес-тести. Перші результати вже за 4 години.
Чинники, що впливають на реакції ферментації
На активність ферментів, отже, і швидкість реакції ферментативного каталізу впливають різні чинники. До основних відносяться:
• концентрація та доступність субстрату;
• наявність інгібіторів чи активаторів.
Загалом при низьких концентраціях субстратів реакції ферментації відносяться до кінетичних реакцій нульового порядку. Участь ферментів у харчових технологіях обчислюється хвилинами, тому концентрації субстратів значно перевищують концентрації ферментів. Швидкість більшості реакцій ферментації відповідає кінетичному рівнянню першого порядку
де dP/dT-швидкість утворення продукту, (S-P) - залишкова концентрація субстрату в даний момент.
Отже швидкість реакції залежить від залишкової концентрації субстрату. Важливим практичним застосуванням концентрації субстрату є використання його підвищення стабільності ферментів. Ферменти значно швидше денатурують у розведених розчинах. При високих концентраціях субстратів каталітичні центри ферментів насичуються (заповнюються) субстратом, збільшуючи стабільність. У практичному відношенні важливою є доступність субстратів. Наявність високих концентрацій субстратів не гарантує протікання реакції. Для проведення каталізу субстрат повинен перебувати в контакті зферментом. Типовим прикладом вищесказаного є гідроліз триа-цілгліцерину ліпазами. Фермент гідрофілен, тоді як субстрат гідрофобен. Застосування емульгатора, що забезпечує контакт ферменту та субстрату, значно збільшує швидкість гідролізу.
Концентрація ферментів завжди відносно невелика. Для більшості харчових застосувань швидкість реакцій пропорційна концентрації ферментів. Виняток становлять ті випадки, коли реакції доводять до дуже низьких рівнів субстрату.
Вплив температури на ферменти подвійно Для більшості хімічних реакцій швидкість реакції з підвищенням температури збільшується за рахунок кінетичної енергії реагентів До критичної температури ферменти поводяться аналогічно, вище критичної — починається зниження швидкості процесу Великі У більшості випадків температура оптимізується з урахуванням обох реакцій. Температура також використовується для стабілізації ферментів щодо інших факторів. Наприклад, при зниженні температури реакції може бути збільшений діапазон pH ферментативного каталізу.
Абсолютною є залежність активності ферментів від величини рН При цьому для одних ферментів діапазон оптимальних значень рН вузький, а для інших широкий Стабільність ферментів також залежить від рН. Навіть обмежені зміни рН можуть несприятливо позначатися на реакції, що каталізується ферментами. У зв'язку з чим обґрунтованим є введення ферментів у реакційну масу тільки після того, як досягнуто необхідне значення рН.
Важливим фактором реакцій ферментації є час Для реакції ферментативного каталізу першого порядку швидкість реакції з часом зменшується,так як зменшується доступність субстрату Такі реакції ферментативного каталізу вимагають достатньо часу для її завершення
Хімічні речовини, здатні шкідливо впливати на реакцію ферментації, отримали назву «інгібітори» В якості таких речовин можуть виступати метали (мідь, залізо, кальцій) або сполуки з субстратів. Прикладом інгібітору, пов'язаного із субстратом, є трипсин – інгібітор із сої.
Залежно від виду впливу інгібітори поділяють на п'ять груп.
Деякі речовини здатні, навпаки, активувати або стабілізувати ферменти У зв'язку з цим у складі ферментних препаратів можуть міститися деякі хімічні речовини з харчових добавок (хлорид калію, фосфат натрію, гліцерин та ін), введені для стандартизації активності та підвищення стабільності. Деякі види ферментних препаратів випускаються як іммобілізованих, нанесених на твердий чи колоїдний носій.