Применения ферментов в мясном промышленности

Применения  ферментов в мясном промышленности

Ферменты (от лат. «fermentum» — брожение, закваска), энзимы, специфические белки, увеличивающие скорость протекания химических реакций в клетках всех живых организмов. Каждый вид ферментов катализирует превращение определенных веществ (субстратов), иногда лишь единственного вещества в единственном направлении. Поэтому многочисленные биохимические реакции в клетках осуществляет огромное число различных ферментов [1].

Все проявления жизни обусловлены наличием ферментов. И. П. Павлов, сделавший исключительно  большой вклад в развитие учения о ферментах, считал их возбудителями жизни: «Все эти вещества играют огромную роль, они обусловливают собою те процессы, благодаря которым проявляется жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни»[2].

Классификация ферментов.

Современная классификация строится с учетом природы, катализируемой ими реакции. Различают 6 классов ферментов.

1. Оксидоредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные реакции (дегидрогеназы, электроназы, цитохромы).

2. Трансферазы - катализируют перенос отдельных радикалов, частей молекул от одних соединений к другим (фосфотрансферазы, ацетилтрансфе-

разы и т. д.).

3. Гидролазы — катализируют реакции расщепления сложных органических соединений в присутствии воды (амилазы, протеазы, эстеразы, пектиназы, изомеразы, оксидазы, липазы и др.).

4. Лиазы — катализируют реакции отщепления от субстратов определенных групп с образованием двойных связей или присоединением отдельных групп по месту двойных связей (например, карбоксилаза).

5. Изомеразы – ферменты изомеризации, превращающие органическиесоединения в их изомеры (фосфогексоизомеразы и пр.)

6. Лигазы – катализируют синтез сложных органических соединений изпростых (например, карбоксилаза)[3]

Все эти классификации появились  только потому что ученые поняли важность ферментов в производстве и во общем в жизни человека.

Отечественными  и зарубежными учеными доказана актуальность применения современных  биотехнологий, в частности ферментативного  катализа для использования его  в обработке коллагенсодержащего  мясного сырья, с целью увеличения выхода готовых изделий, сокращения продолжительности тепловой обработки, повышения биологической ценности мясного продукта и усвояемости. Биотехнологические (ферментативные) методы гидролиза являются более  мягкими и щадящими в сравнении  с химическими и физическими, благодаря чему их следует более широко применять в производстве. Вследствие этого, изучение и выбор оптимальных условий осуществления ферментативной обработки являются актуальными[4].

Роль  ферментов тяжело переоценить. Ферменты участвуют во многих жизненно не обходимых процессах. Они участвуют в синтезе и распаде белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других соединений в клетках и тканях всех организмов – все эти процессы не возможны без участия ферментов. Отсутствие даже одного фермента или какой-нибудь его дефект могут привести к серьезным отрицательным последствиям для организма.

При производстве мяса, производитель сталкивается с такими проблемами как жесткость  мяса  и медленное его созревания. Для повышения нежности, улучшения  аромата, вкусовых характеристик готового продукта, применяют следующие способы его дополнительной обработки: механические, химические и на основе методов биотехнологии. Методы биотехнологии подразделяются на две группы: с применением ферментных препаратов и живых культур микроорганизмов.

Целенаправленное  применение ферментов для обработки  соединительной ткани является перспективным  направлением, позволяющим создавать  безотходные и экологические  безопасные технологии. Применение ферментов  для обработки мяса основано на ферментативном гидролизе белков, изменение структурных элементов мяса, улучшении биохимических и физико-химических показателей его качества. Ферментные препараты вызывают глубокий и быстрый гидролиз биополимеров мяса, что также позволяет интенсифицировать технологический процесс. Технологические эффект от применения ферментных препаратов проявляется в повышении нежности, сочности. Выхода и улучшении органолептических характеристик за счет целенаправленного воздействия ферментных комплексов на компонентов на компоненты мышечной ткани [5].

О увеличении выхода продукта при применении ферментативных препаратов можно привести такие данные.

В мясной промышленности протеолитические ферменты применяют для ускорения  созревания мяса и повышения выхода мяса 1-го сорта с 15% до 40%.[6]

Ферменты  помогают улучшать кормовые ресурсы предотвращать развитие плесневых грибов, которые очень пагубно влияют на качество мяса, повышать рост зверя, что приводит к быстрому созреванию мяса. Также надо сказать за счет выше указанных причин снижаются затраты на корма. Все исследования проводятся учеными и с ними можно познакомиться в статье «Пути повышения эффективности местных средств для многострочных животных», авторы которого Темираев В.Х., Каиров В.Р., Газзаева М.С.

Но  зная все хорошие стороны ферментов  надо сказать, что есть одна сложность  в их использование. Используя ферменты, многие процессы невозможно перевести на непрерывный технологический режим, а так же остановить протекание ферментативной реакции на нужной стадии.

Наиболее актуальным, поэтому является вопрос о применении в пищевой промышленности иммобилизованных ферментов, имеющих ряд преимуществ  перед нативными: специфичность и активность, типичные для биокатализаторов, термостабильность, устойчивость к реакции среды, в которой происходит модификация субстрата, кроме того, они могут быть применены в непрерывных процессах [7].

Вывод.

Ферменты одни из самых нужных веществ на земле. Они нужны в производстве не только мяса, а также в производстве выпечек и хлеба. Ферменты играют очень важную роль и в организме человека. Наука изучающая отрасль ферментов считается самой перспективной и бурно развивающейся до сегодняшнего дня.

Литература

1) Авербах, Ю. Л. Энциклопедия Кругосвет: униврсальноенаучно-популярная онлайн энциклопедия [Электронный ресурс] / Ю. Л. Авербах, А. Ханнес, В. Норберт //Наука и Техника // Биология. – 2011. – Режим доступа: http://krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/FERMENTI.html

2) Артемук, Е. Г. Ферменты / Е. Г. Артемук, А. В. Королько // Учереждение образования «Бреский государственный университет имени А. С. Пушкина». – Кафедра химии. – 2010. – С. 3.

3) Тимошенко, Н. В. Технология  хранения, переработки и стандартизации  мяса и мясных продуктов / Н.  В. Тимашенко, А. М. Патиева. – Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет, 2007. – 485 с.

4) Судакова, Н. В. Использование активированных ферментных растворов при производстве мясных консервов / Н. В. Судакова, Е. Н. Стаценко // Современные научные исследования и инновации. – Август, 2012.

5) Глотова, И. А. Перспективные региональные источники мясного сырья и пути расширения ассортимнта продукции с их использованием / И. А. Глотова, Ю. Ф. Галина //Научный журнал «Успехи современного естествознания». – Воронежская государственная технологическая академия. – 2008. – С. 5.

6) Кашапов, Р.Р. Области применения протеза / Р. Р. Кашапов // Казанский государственный технологический университет. – Кафедра промышленной биотехнологии. – Казань. – 2004.

7) Рскелдиев, Б. А. Применение ферментов в производстве мясных продуктов / Б. А. Рскелдиев, И. А. Ратникова, В. А. Буцик, Ш. А. Абжанов // Алматинский технологический университет. – 2004.