ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деполимеризация в ходе затирания из "Особенности брожения и производства" Важнейшим биохимическим процессом, происходящим при приготовлении ячменного сусла, является гидролиз крахмала и белков. Перед затиранием солода его предварительно измельчают. Измельченные частицы не должны быть слишком мелкими, чтобы не препятствовать последующей фильтрации. Мука грубого помола смешивается с водой и нагревается (нагрев может осуществляться и путем добавления горячей воды). В ходе гидратации ферменты крахмала начинают активизироваться и приобретать свои деполимеризующие свойства. При достижении температуры желатинизации разрушается структура крахмальных зерен с последующим растворением полимеров в воде. При этом резко возрастает скорость ферментативной деполимеризации. В ходе затирания важна скорость нагрева, которая должна быть увязана со степенью изменения эндосперма. Для зерен с твердым (неизмененным) эндоспермом в целях полного разрушения клеточных стенок перед процессом желатинизации добавляют термолабильные р-глю-каназу и протеазу (иначе потенциальные сбраживающие вещества останутся внутри зерна и для брожения будут потеряны). [c.31] Основные ферменты в процессе затирания — это а-амилазы разной структуры (изоферменты). Их можно разделить натри группы [54] первые две являются продуктами разных семейств генов ячменя [69], а третья состоит из ферментов, имеющих генотип группы II и ассоциированных с небольшим полипептидным ингибитором, который ингибирует также активность субтилизина протеазы. Ферменты группы I более активно Д1аствуют в расщеплении крупных зерен крахмала, чем ферменты группы II. Конечный остаток глюкозы в декстринах, продуцированный активностью а-амилазы, характеризуется а-конфигурацией (подробнее об этих ферментах см. [ И]). [c.33] Экзогенные р-амилазы способствует образованию дисахарида мальтозы, у которой свободная гидроксильная группа характеризуется р-конфигурацией. Активность р-амилазы уменьшается при достижении точки разветвления а-( 1 -6). Хроматографическими методами было выявлено наличие четырех компонентов со схожими антигенными свойствами. Эти белки, по всей видимости, представляют собой кластеры из небольшого числа полипептидов. [c.33] В процессе деполимеризации крахмала участвуют и предельные декстриназы (/гmг декстриназы), имеющие три формы свободную активную, связанную неактивную и латентную растворимую, но известны сообщения об обнаружении лишь неактивной ее формы [76]. Считается, что латентная форма декстриназы представляет собой комплекс из граничной декстриназы с ингибиторами белка ячменя [54]. Высвобождение глюкозы из оконечных нередуцированных групп олигодекстринов и мальтозы происходит под воздействием еще одного фермента — а-глюкозидазы. Активность этих ферментов значительно снижается при повышенных температурах, применяемых для желатинизации крахмала, а при температурах затирания у а-амилаз наблюдается явная деполимеризационная активность (их стабильность повышается при присутствии в сусле ионов кальция ). Таким образом, для пивоварения важно содержание в замочной воде минеральных веществ, которые влияют на состав сбраживаемых веществ в сусле и качество получаемого пива. [c.33] Содержащаяся в сбраживаемых экстрактах граничная декстриназа является более теплостойкой, чем чистый фермент, сохраняя некоторую активность при температурах затирания, но значительные количества разветвленных декстринов остаются в пиве. [c.33] Поскольку стенки клеток глюканов и пентозанов характеризуются различной растворимостью в горячей воде, по мере повышения температуры при желатинизации крахмала будут растворяться разные фракции. При температурах свыше 63 °С активность р-глюканазы снижается, и р-глюканы преобразуются в резиноподобные вещества, повышающие вязкость сусла и приводящие к проблемам при сливе. Желатиниза-ция и деполимеризация крахмала, растворение белков при температурах затирания также приводят к последующей гидратации и растворению глюканов и пентозанов. Как только эти температуры окажутся выше тех, при которых активируются соответствующие деполимеризующие ферменты, содержащиеся в клеточной стенке углеводы растворяются и переходят в сусло. [c.34] кодирующие теплостойкие р-глюканазы, встречаются как у грибов, так и у бактерий, и, следовательно, могут служить мишенями в работах по генной инженерии ячменя. Тем не менее, несмотря на значительные достижения в этой области [41], следует еще преодолеть негативные настроения в обществе относительно генетически модифицированных продуктов и ряд технических проблем. [c.34] Теплостойкость (1 -3,1 -4)-р-глюканазы ячменя может быть результатом преобразования С-оконечной петли, так как этот участок строения фермента нестабилен. Для осуществления замен восьми аминокислот и кодировки фермента использовался направленный мутагенез с ДНК, причем три из них, увеличивавших теплостойкость фермента, были расположены в С-оконечной петле. Наибольшее увеличение теплостойкости было достигнуто при замене гистидина на пролин в положении 300, которая должна снижать энтропию находящегося в раскрытом состоянии фермента. [c.34] Большинство аминокислот или свободного а-аминного азота сусла высвобождается при солодоращении, а не при затирании, но расщепление белков в ходе затирания продолжается и проходит две стадии. На первой стадии они растворяются, после чего происходит гидролиз до пептидов, которые по ходу протеолиза уменьшаются в размерах. На второй стадии пептиды преобразуются в аминокислоты (преимущественно под действием карбоксипептидазы) [27]. По разным оценкам, в обычном солодовом сусле около 60% всех белковых веществ присутствует в виде аминокислот, 20% — в виде пептидов, а еще 20% представляют собой полипептиды с высокой молекулярной массой, способные вызывать в пиве образование мути. [c.34] Нуклеиновые кислоты соложеного ячменя растворяются и гидролизуются, превращаясь в нуклеотиды, которые, в свою очередь, преобразуются в пуриновые и пиримидиновые нуклеозиды, а затем — в свободные основания и сахара. Данный процесс способствует также выделению фосфора, необходимого для формирования биомассы дрожжей. [c.34] На экстракцию жиров влияют температура затирания, уровень pH и степень термомеханического воздействия. Если при затирании используются высокие температуры в сочетании с компрессией сусла при последнем фильтровании, уровень экстракции жиров (липидов) в сусло повышается, и это может сказаться на последующем синтезе сложных эфиров дрожжами. Для роста дрожжей в ходе брожения важным фактором является наличие достаточного количества ненасыщенных жирных кислот. [c.35] Вернуться к основной статье