БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

12. МИКРОБИОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

12.16. Ферментные технологии

12.16.4. Изготовление фруктовых соков

При приготовлении соков плоды сначала измельчают. Как и другие части растения, плоды состоят из клеток, окруженных клеточными стенками. В этих стенках содержится целлюлоза и другие сложные полисахариды, которые называются гемицеллюлозами. Клеточные стенки очень прочные, и их трудно разрушить. Для того чтобы повысить выход и качество продукта, на стадии разрушения добавляют целлюлазы и гемицеллюлазы, которые расщепляют целлюлозу и гемицеллюлозу стенок, делая их более «растворимыми» и обеспечивая более полное разрушение тканей. Ферменты подбирают таким образом, чтобы они работали при низких pH, поскольку фруктовый сок является кислым. Оптимум pH составляет 4—5.

Растительные клетки удерживаются вместе за счет других сложных полисахаридов, которые называются пектинами. Они представляют собой клейкие вещества, способствующие застыванию джема. При хранении или переработке фруктов они могут превращаться в водорастворимые пектины, поэтому они присутствуют во фруктовых соках (в растворе) даже в том случае, если удалены «кусочки», т. е. неразрушенные клетки и остатки клеточных стенок. При низких температурах пектины начинают выделяться из раствора и образуют коллоидную суспензию (суспензию крошечных частиц, которые не оседают). Это придает напитку мутноватый вид. Для некоторых потребителей, особенно в США и Англии, это непривлекательный признак, хотя его следует рассматривать скорее, как показатель высокого содержания фруктов. Если к соку добавить ферменты, которые называются пектиназами, то они частично расщепляют пектины до полисахаридов и сахаров, которые имеют небольшие размеры и остаются в растворе даже при низких температурах. Таким образом, пектиназы делают напиток более прозрачным (рис. 12.26), и его характеризуют как «холодоустойчивый». Источником пектиназ являются бактерии.

Те же принципы приложимы к изготовлению пива и вина, хотя мутность пива связана скорее с присутствием белка и таннинов, а не полисахаридов. Для разрушения белков и снижения мутности пива при охлаждении к нему добавляют протеиназы, такие как пепсин и папаин.

Рис. 12.26. A. Серил сосудов, демонстрирующих эффект увеличения дозы пектиназы в яблочном соке. Два мутных сосуда слева не содержат фермента. Остальные содержат (слева направо) 0,5; 1,0; 1.5 и 2,0 г пектиназы на 100 дм³. Б. Яблочная мякоть до (вверху) и после (внизу) действия пектиназы. Пектиназа (рапидаза) удаляет пектин, покрывающий клетки, делая их более хрупкими и менее вязкими.