enzime malțului și substraturi lor
Enzime clivare amidon
scindare hidrolitică amidonului (amiloliz) pentru brasaj malț catalizează amiloză. Pe langa ele malț conține mai multe grupuri de enzime amiloglucozidază și transferaza care atacă anumite produse de degradare a amidonului; Cu toate acestea, cu privire la relația cantitativă au doar o importanță secundară atunci când zdrobire.
Când zdrobire este substratul natural al amidonului conținut în malț. Precum și orice amidon natural, aceasta nu este o singură substanță chimică și un amestec care conține în funcție de originea de 20 până la 25% amiloză și 75-80% amilopectină.
molecula Amiloza formeaza molecule lungi, neramificate, cu lanț spiralnosvernutye constând din # 945; -Glucoză legături glucozidice interconectate în poziție # 945; -1.4. Numărul de molecule de glucoză este diferit și variază de la 60 la 600. Amiloza solubil în apă și o soluție de iod colorată albastru. Meyer [1], amiloza sub # 946; malt amilaze hidrolizată complet la maltoză.
molecula amilopectinei este format din lanțuri scurte ramificate. Împreună cu link-uri către stat # 945; -1.4 în locații de ramificare sunt, de asemenea, găsite de comunicare # 945; -1.6. unități de glucoză în moleculă, există aproximativ 3000 de orz amilopectina le conține de McLeod [2] 24 - 26, în timp ce doar 17-18 malț. Amilopectinei insolubil neîncălzit în apă, formează o pastă atunci când este încălzit.
Malt conține două amilaze scinda amidonul în maltoză și dextrine. Un catalizează reacția în care culoarea albastră dispare rapid cu o soluție de iod, dar maltoza produse este relativ mic; Aceasta se numește amilază sau dekstriniruyuschey # 945-amilază (# 945; 1,4-glucan-4-glucanohydrolases, EC 3.2.1 L.). Sub acțiunea unei a doua culoare albastru amilaze cu soluție de iod dispare numai atunci când o cantitate mare de maltoză; l zaharificări amilază sau # 946-amilază (# 946; -1,4-glyukanmaltogidrolaza, EC 3.2.1.2) *.
* (Simboluri # 945; și # 946; se referă la forma optică a zahărului rezultat (# 945; -maltoza sau # 946; -maltoza). )
Dekstriniruyuschaya # 945-amilază. Este o componentă tipică a malțului. # 945-amilază activat în timpul malțului, orzul Kneen dar nu a găsit doar în 1944 [3]. Ea catalizează scindarea # 945; -1.4 legături glicozidice. .. Ambele molecule ale componentelor de amidon, de exemplu, amiloza și amilopectina, cu inegal rupte interior; numai conexiunea finală nu este hidrolizat. Lichefierea și dextrinization are loc, care se manifestă printr-o scădere rapidă a viscozității soluției (plămada diluție). Lichefierea pastă de amidon este una dintre funcțiile de malț # 945; amilaza. Prezentarea privind participarea altor diluarea enzimei (amilofosfatazy) nu sunt considerate în prezent a fi justificată. caracteristic, # 945-amilază determină scăderea extrem de rapidă a viscozității pastei de amidon, a cărui putere reducând în același timp crește foarte încet. reacție iod Albastru de pastă de amidon (de ex. E. Soluția amilopectinei) sub # 945-amilazei se schimbă rapid prin roșu, brun da ahroicheskoy punct, și anume la reducerea puterii reduse.
În mediile naturale, adică extracte de malț și congestionarea și # 945; ..- Amilază are o temperatură optimă de 70 ° C; inactivat la 80 ° C Zona optimă de pH este de la 5 la 6 cu un maxim clar la curba pH. Este stabil într-un interval de pH de la S la 9 și # 945-amilază sunt foarte sensibile la aciditatea (a kislotoneustoychivoy); inactivat prin oxidare și pH 3 la 0 ° C sau pH-ul la 4,2-4,3 la 20 ° C
zaharificări # 946-amilază. Este conținută în orz și volumul său în timpul malțului (germinare) este mult crescută. # 946-amilază are o mare capacitate de a cataliza clivajul amidonului maltoză. Ea nu lichefia amidon nativ insolubil sau chiar pastă de amidon.
lanturi unbranched de amilază clivează # 946-amilază secundar # 945; -1.4 obligațiuni glucozidice, și anume neregenerabile (non-aldehidice) capetele de lanț. Maltoză scindează treptat din lanțuri individuale ale aceleiași molecule. Clivajul amilopectina apare de asemenea, dar enzima atacă molecula amilopectinei ramificate simultan în mai multe lanțuri spațiale, și anume în punctele de divergență, în cazul în care comunicațiile sunt # 945; -1.6, la care divizare se oprește.
Vâscozitatea pastei de amidon sub acțiunea # 945; amilază scade încet, reducând în același timp crește puterea uniform. Modificări de iod coloratie de la albastru la violet foarte lent, iar apoi în roșu, dar ahroicheskoy punct nu ajunge.
Optimul de temperatură # 946-amilază în extractele de malț și congestia este la 60-65 ° C; acesta este inactivat la 75 ° C pH-ul optim este 4,5-5 zone, în conformitate cu alte date - 4.65 la 40-50 ° C, cu un maxim la pH curba neclară.
efect sistemic # 945; - și # 946; amilaza. Amilaza (diastaza) conținute în malțul de tipuri convenționale și malț diastatice special este amestec natural # 945; - și # 946-amilază, în care # 946-amilază domină cantitativ # 945; amilaza.
Cu acțiunea simultană atât hidroliza amidonului amilază este mult mai adâncă decât în acțiunea independentă a unuia dintre aceste enzime și astfel maltoza obținute de 75-80%.
Zaharificării amiloza și amilopectina grupurilor finite # 946-amilază începe la capătul lanțului de valori, în timp ce # 945 atacuri-amilază în interiorul lanțurilor de molecule de substrat.
dextrine inferior și superior sunt produse împreună cu maltoză prin acțiunea # 945; amilază pe amiloză și amilopectină. dextrine mai mari sunt de asemenea formate prin acțiunea # 946-amilază pe amilopectină. Dexitrină sunt un fel și eritrogranulozy # 945-amilază le descompune la # 945; obligațiuni, astfel încât-1,6, care sunt formate noi centre de acțiune # 946; amilaza. astfel # 945-amilază crește activitatea # 946; amilaza. În plus, # 945-amilază tip atacuri dextrine hexoze, format sub acțiunea # 946; amilază pe amiloză.
Dextrină cu catenă liniară normală ambele zaharificări amilaza. În acest caz, # 946-amilază oferă maltoză și maltotrioză biți, și # 945-amilază - maltoza, glucoza și maltotrioză, care este împărțită în maltoză și glucoza. Dextrina ramificat lanț dornic să ramificare. Acest lucru produce dextrine mai mici, uneori oligozaharide, trizaharide și cea mai mare parte izomaltoză. Aceste reziduuri ramificate, care nu sunt în continuare enzime hidrolizate, există aproximativ 25-30%, iar acestea sunt numite finale dextrine.
Diferența dintre temperatura optimă # 945; - și # 946-amilază este utilizată în practică pentru a ajusta interacțiunea dintre ambele enzime, astfel încât selectarea temperatura corespunzătoare este menținută în activitatea unei enzime peste alta.
Malt amiloglucozidază, de ex # 945; - și # 946-glucozidaza, # 946; -h-fruktozidaza - ea hidrolizarea enzime care reacționează în același mod ca și amilaza, care, amidonul cu toate acestea, nu sunt hidrolizate, ci doar o parte din produsele de fisiune.
Transglyukozidazy mai degrabă non-hidrolizarea enzime, cu toate acestea, mecanismul reacțiilor catalizate de hidrolazele mecanism similar. Malțul conține transglyukozidazy, fosforilare sau fosforilazei și non-fosforilare exemplu tsiklodekstrinaza, amilomaltaza și altele. Toate aceste enzime catalizează transferul radicalilor de zahăr. Importanța lor tehnologică secundară.
Enzime care descompun substanțe proteice
Scindarea proteinelor (proteoliza) este catalizată de enzime-paste SRI din grupul proteazelor sau peptidaze (hidrolaze peptidici, EC 34), hidrolizarea legăturilor peptidice este CO = NH =. Acestea sunt împărțite în endopeptidază sau protează (peptida peptidogidrolazy, EC 3,44) sau peptidaza și exopeptidază (hidrolaza dipeptide, EC 3.4.3).
Substraturile de congestie sunt reziduuri de substanță de proteine din orz, adică. E. Leykozina, edestina, hordeina și glutelinei modificat parțial la procedeul malțului (de exemplu, coagulată după uscare) și produsele disocierii lor, adică. E. Albumozy, peptone și polipeptide.
Unele substanțe proteice forma lanturi deschise de aminoacizi legați prin legături peptidice cu grupări libere terminale amină = grupări carboxil NH2 și COOH =. In afara de aceste proteine în moleculă pot fi diaminocarboxylic aminoacizi și carboxil ale acizilor dicarboxilici. Până când unele proteine au lanțuri de peptide care sunt închise în ring, ei nu au final grupările amino și carboxil.
malț de orz și conținând o enzimă din grupa endopeptidaze (proteinaze) și cel puțin două eksopeptidaz (peptidaze). Acestea sunt hidrolizate prin acțiunea complementului.
Endopeptidază (proteinaza). Ca proteinaza reală, orz și malț endopeptidazei hidrolizează legăturile peptidice interne ale proteinelor. Care proteinele macromoleculele sunt scindați în particule mai mici, adică. E. Polipeptide cu greutate moleculară mai mică. In mod similar, alte proteaze și proteinaza malț de orz operează în mod activ pe proteine modificate, cum ar fi denaturați decât proteinele native.
În proprietățile lor și proteinaza malț de orz se referă la o enzimă cum ar fi papaina, foarte frecvente la plante. Temperatura optimă este cuprinsă între 50-60 ° C, pH-ul optim variază de 4.6-4.9, în funcție de substrat. Proteinaza relativ stabile la temperaturi ridicate și, astfel, se deosebește de peptidaze. Cel mai stabil este regiunea izoelectric, adică. E. La pH 4.4-4.6. Prin Kolbahu, activitatea enzimei în mediul apos este redus după doar 1 oră la 30 ° C; la 70 ° C timp de 1 oră este complet distrus.
Hidroliza catalizată de malț proteinaza are loc treptat. Între proteine și polipeptide a fost alocat un număr de produse intermediare, dintre care cele mai importante sunt peptone, de asemenea, numit proteoză, albumozy și t. D. Acest produs de clivaj mai mare de caracter coloidal, care au proprietăți tipice de proteine. Ele sunt precipitate în mediu acid tanic, cu toate acestea biuret de reacție (adică. E. Reacția cu sulfat de cupru în soluție alcalină de proteină) sunt colorate în roz în loc de violet. Când fierberea peptone nu coagula. Soluțiile sunt activi de suprafață, și se împerechează cu agitare ușurință formează spumă.
Acestea din urmă gradul de scindare a proteinelor catalizate de malț proteinaza sunt polipeptide. Acestea sunt doar parțial substanțe macromoleculare cu proprietăți coloidale. În mod normal, polipeptide formează soluții moleculare, ușor difuzibil. De regulă, nu reacționează ca proteinele și tanin precipitat. Polipeptidele sunt substraturi ale peptidaze, care completează acțiunea proteazelor.
Exopeptidază (peptidaze). complex peptidazei este reprezentat de două enzime din malț, dar este permis să aibă ambele.
Peptidaze catalizează scindarea resturilor de aminoacizi terminale ale peptidelor, care sunt formate primele dipeptides și, în final, aminoacizii. Caracterizata specificitatea substratului peptidaze. Printre acestea se numara dipeptidaza hidrolizarea numai dipeptides și polipeptidazy peptide mai mari care conțin hidroliza în moleculă cel puțin trei aminoacizi. Grupul peptidaze difera aminopolipeptidazy a cărei activitate determină prezența amino liberă și carboxipeptidaza care necesită o grupare carboxil liberă este prezentă.
Toate peptidazele au un pH de malț optim într-o regiune slab alcalin între pH 7 și 8 și o temperatură optimă de aproximativ 40 ° C La pH 6, în care proteoliza are loc în germinării orz, peptidaze activitate pronunțate, în timp ce la pH 4,5-5,0 (proteinaze optim) peptidazei inactivat. În soluție apoasă, activitatea peptidazelor redus deja la 50 ° C la 60 ° C peptidazei rapid inactivat.
Enzime care scindează esteri ai acidului fosforic
Cand brasaj enzima importanta mare catalizează hidroliza esterilor acidului fosforic.
fosforic Clivaj Acid tehnic foarte importantă datorită influenței sale directe asupra acidității și tampon intermediare și sistemul berii.
Malt fosfoesteraz substrat natural sunt esteri ai acidului fosforic, dintre care predomină în fitină malț. Acest amestec a fost kzltsisvyh și magneziu săruri ale acidului fitic care este esterul inozitol geksafosfornym. Fosfor fosfatide legat ca un ester al glicerinei, în timp ce nucleotidele ester fosforic conține riboză legat la baza pirimidinică sau purinică.
Malt este cel mai important fitază fosfoesterazoy (mezoinozitgeksafosfatfosfogidrolaza, EC 3.1.3.8). Ea este foarte activă. Fitază din fitină încet scindează acidul fosforic. Aceasta produce diferite esteri complecși de fosfat de inozitol care produc în final inozitol și fosfat anorganic. De-a lungul saharofosforilaza cu fitaza a fost de asemenea descrisă, nukleotidpirofosfataza, rofosfataza glitserofosfataza și pi.
fosfatazele Optimum malț pH situat într-un interval relativ îngust - de la 5 la 5,5. Prin temperaturi ridicate sunt sensibile în diferite moduri. Intervalul optim de temperatură de 40-50 ° C este foarte apropiată de intervalul de temperatură de peptidaze (proteaze).