ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
И СПИРТОВОМ БРОЖЕНИИ
При спиртовом брожении шестиуглеродная молекула глюкозы расщепляется на две двууглеродные молекулы этанола (С2Н5ОН) и две молекулы диоксида углерода (С02). Спиртовое брожение осуществляется тем же ферментативным путем, что и гликолиз, с той разницей, что последняя, завершающая реакция заменена здесь двумя другими, в результате которых трехуглеродные фрагменты разрушаются до этанола и диоксида углерода. Об этом отчетливо свидетельствуют конечные продукты спиртового брожения: этанол можно рассматривать как относительно восстановленное соединение, т.к. его молекула содержит определенное количество водорода, а диоксид углерода — как относительно окисленное, поскольку водород в его молекуле отсутствует. В конечных продуктах гликолиза окислительно-восстановительный процесс не столь очевиден. Однако один конец молекулы молочной кислоты (метильная группа) находится в более восстановленном состоянии, чем другой ее конец (карбоксильная группа). В молекуле глюкозы атомы водорода распределены более равномерно. Суммарные уравнения гликолиза и спиртового брожения имеют вид:
Процесс гликолиза сопровождается сильным уменьшением свободной энергии, составляющим 135,65 кДж. Это необратимый процесс, смещенный в сторону образования лактата. Гликолиз объединяет 3 типа химических превращений, пути которых взаимосвязаны:
1) реакции, вызывающие распад глюкозы с образованием конечного продукта –лактата
2) реакции, в результате которых неорганический фосфат (Фн) становится концевой группой АТФ
3) окислительно-восстановительные реакции - путь переноса электронов.
В гликолиз вовлекаются и другие углеводы — крахмал и гликоген, простые сахара, при участии некоторых дополнительных ферментов. Фермент а(1,4)-глюканфосфорилаза катализирует общую реакцию, в которой (а-1,4- глюкозил)n означает полисахаридную цепь глюкана, а (а-1,4- глюкозил)n-1 — туже цепь, но укороченную на одну единицу:
Этот процесс называется фосфоролизом
Фермент атакует нередуцирующий конец цепи до тех пор, пока не достигнет точки ветвления, т.е. до α-1,6-связи. Конечным продуктом его действия оказывается остаточный декстрин. Для возобновления действия а-1,4-глюканфосфорилазы должен предварительно вступить в действие фермент α- 1,6-глюкозидаза, гидролизующий α -1,6-связь в точке ветвления и открывает для действия α -1,4-глюканфосфорилазы новый участок полисахаридной цепи. D-манноза и D-фруктоза могут фосфорилироваться в положении 6 под действием гексокиназы. D-галактоза включается в гликолиз в результате фосфорилирования, катализируемого галактокиназой в присутствии АТФ. В гликолиз могут вовлекаться и пентозы. Для организмов, подобных дрожжам, сбраживающим глюкозу до спирта и С02, а не до молочной кислоты, процесс брожения совпадает с гликолизом во всем, за исключением концевого этапа, катализируемого лактатдегидрогеназой. При спиртовом брожении этот процесс заменен двумя другими ферментативными реакциями, катализируемыми соответственно пируватдекарбосилазой и алкоголъдегидрогеназой. Пируватдекарбоксилаза требует наличия ионов Mg2+ и кофермента тиаминпирофосфата (ТПФ) - эфира пирофосфорной кислоты и тиамина (витамина В1). Тиаминпирофосфат служит переносчиком активных альдегидных групп В заключительной стадии процесс спиртового брожения ацетальдегид восстанавливается до этанола под действием фермента алкогольдегидрогеназы. При этом роль восстановителя играет HAДH + Н+:
алкогольдегидрогеназа CH3-COH + НАД*Н2 С2Н5ОН + НАД В это уравнение не входят HAДH и HAД+, так как HAДH, образованный в процессе гликолиза, опять превращается в HAД+ в результате восстановления уксусного альдегида в этанол. Такая регенерация HAД+ обеспечивает в анаэробных условиях непрерывное течение гликолиза. Реакции, обеспечивающие выделение энергии, сохраняемой в форме АТФ, при гликолизе и при спиртовом брожении идентичны. Спиртовое брожение является важнейшей стадией в технологии хлеба. Его цель - разрыхление теста диоксидом углерода, придание тесту физических свойств, обеспечивающих его разделку, расстойку и выпечку. Образующиеся при брожении теста побочные продукты, наряду с диоксидом углерода и этанолом, обусловливают вкус и аромат хлеба. Брожение ведется при температуре 27 — 35 °С, величина рН изменяется при брожении от 6,0 - 5,8 до 5,0 и ниже, что связано с растворением в полуфабрикате диоксида углерода и накоплением органических кислот. Молочнокислое брожение в технологии ржаного хлеба является основной стадией производства. В процессе жизнедеятельности гомо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий накапливается достаточные количества молочной кислоты, необходимой для ингибирования а-амилазы, активность которой в ржаной муке весьма высокая. Чрезмерная деятельность этого фермента приводит к интенсивной декстринизации крахмала, особенно на стадии выпечки, когда β-амилаза уже инактивирована. Именно молочной кислоте принадлежит основная роль в придании ржаному хлебу специфического вкуса и приятного аромата. Кроме того, образующийся в результате жизнедеятельности гетероферментативных молочнокислых бактерий диоксид углерода участвует в разрыхлении заквасок и теста. В зависимости от соотношения гомо- и гетероферментативных бактерий и от условий их жизнедеятельности в закваске и тесте продукты брожения будут накапливаться в разных количествах. Более высокая активность гетероферментативных бактерий обеспечивает разрыхленность ржаного теста. Однако в тесте при действии этих бактерий накапливается также значительное количество уксусной кислоты. В результате хлеб приобретает неприятный кислый вкус. Превалирующее гомоферментативное брожение способствует накоплению в тесте в достаточном количестве молочной кислоты, придающей хлебу мягкий, приятный кисловатый вкус. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|