Процессы ферментолиза и экстрагирования

Страница 1

Ферментация – частный случай катализа, имеющий место в пищевых продуктах и пищеварительных трактах живых организмов. Ферменты – белковые вещества, которые служат активными катализаторами (ускорителями) химических реакций в этих средах. В присутствии ферментов изменяется путь протекания химических реакций; они проходят через другие промежуточные элементы, в образовании которых участвуют данные катализаторы. В результате этого суммарные энергии активации химических реакций значительно снижаются, а массовые скорости реакций увеличиваются.

Ферментативные реакции бывают и микробиальными, в которых ферменты вырабатываются микроорганизмами, или немикробиальными. Микроорганизмы могут вызывать желательные и нежелательные изменения в пиве, вине, сыре, квашеной капусте и других продуктах, ферментами обычно являются их метаболиты. Ферментативную реакцию можно изобразить в виде схемы (рисунок 1).

Рисунок 1. – Схема ферментативной реакции

Эта реакция протекает в две стадии. На первой стадии обратимо реагируют субстрат и фермент, а на второй – распадается появившийся в результате первой стадии реакции комплекс и образуется конечный продукт. При этом биохимические реакции формально рассматриваются так же, как и простые химические.

Массовая скорость процесса dC/dτ (где С — концентрация конечного продукта, а τ— время) зависит от концентрации субстрата С (рис. 41.2). При увеличении концентрации субстрата скорость реакции асимптотически стремится к максимальной величине. График этой зависимости — гипербола; для ее определения необходимы два параметра: максимальная скорость реакции (dC/dτ)max и константа Микаэлиса — Ментена Кс, равная значению концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину от максимальной.

Вместо константы Кс, можно использовать константу Кп, которая связана с температурой среды Т (как и скорость простой химической реакции) аррениувской зависимостью:

= ,

где К — постоянная; Е — энергия активации реакции, Дж/кмоль; R—универсальная газовая постоянная среды, Дж/(кмоль * К).

Рисунок 2. – Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата

Понятие «моль» микроорганизмов в данном случае употребляется условно. В этом условном выражении величина энергии активации обычно равна Е = 3 *… 12 *107 Дж/кмоль, что соответствует средним и очень большим скоростям реакций.

В жизни микроорганизмов, используемых для ферментации, можно выделить три периода: скрытый (латентный), или лагфазу, период логарифмического роста их концентрации и период ослабления и гибели. Процессы ферментации протекают, главным образом, во второй период.

Применение аррениусовской зависимости, описывающей массовую скорость химической реакции, к оценкам массовой скорости размножения и гибели микроорганизмов основано на идентичности физической сущности механизмов протекания этих явлений. Если химическая реакция идет вследствие достаточно сильных соударений реагирующих молекул, то и гибель, и активация микроорганизмов также происходят вследствие соответствующих по энергии соударений молекул окружающей среды с микроорганизмами.

Страницы: 1 2 3

Полезное:

Охрана труда на предприятиях питания
Охрана труда - система правовых, социально - экономических, организационно – технических, санитарно - гигиенических и лечебно - профилактических мероприятий и средств, направленных на сохр ...

Оформление и подача блюда «Котлеты картофельные»
При отпуске котлеты укладывают на подогретую мелкую столовую тарелку по 2 штуки на порцию. Отпускают со сливочным маслом, молочным или сметанным соусом, сметаной. Соус и сметану подают отд ...

Условия транспортировки и хранения
Сыры можно перевозить всеми видами транспорта. Летом его транспортируют в изотермических вагонах при температуре от 2 до 8°С. Зимой, когда температура ниже -5°С, - в утепленных вагонах, чт ...

Кухни мира

Кухни мира

Сколько всего необычного можно почерпнуть для себя в рецептах кухонь народов мира. Какими интересными блюдами и сочетаниями продуктов можно разнообразить свой стол! В национальных блюдах разных народов особенно хорошо то, что в каждом есть что-то особенное и уникальное. Каждая нация, существующая на Земле, имеет свои традиционные блюда, а также собственные, отличные от всех других, особенности кухни. Именно поэтому любая кухня народов мира является такой самобытной, непохожей ни на какую другую.

Главное Меню

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.discoverfood.ru