Применение ферментов в пищевой промышленности

В пивоварении и винокурении для замены солода используют препараты грибных амилаз. Это удешевляет производство и сокращает расход зерна. Амилазы используются также для получения растворимого крахмала, декстрина и патоки. Продукты из овощей и фруктов, полученные с применением амилаз, содержат больше сахара и лучше усваиваются, особенно детьми. В хлебопечении амилазы ускоряют процесс созревания теста и улучшают качество хлеба.

В кондитерской промышленности используется инвертаза (сахараза) дрожжей, превращающая сахарозу в глюкозу и фуктозу, она предупреждает кристаллизацию сахарозы при высоких концентрациях.

Комплекс ферментов (цитаз) грибов, расщепляющих вещества стенок растительных клеток, используют для улучшения экстракции их содержимого (сока, эфирных масел, жиров, крахмала).

Пектиназы грибов применяют для осветления фруктовых и ягодных соков, для повышения выхода виноградного сока в виноделии, при производстве кофе. Применение пектиназ особенно эффективно при производстве сока из плодов и ягод, содержащих много пектина (черная смородина, крыжовник, слива). В СССР в промышленных масштабах выпускаются пектолитические препараты «Авоморин ППК», «Пектавоморин П10x».

Грибная глюкоамилаза применяется в пивоваренной промышленности для удаления остатков декстринов из пива. Глюкозоизомераза используется для получения глюкозо-фруктозных сиропов, заменяющих сахарозу, что важно для улучшения рационов питания, поскольку использование в большом количестве сахарозы вредно для человека.

Лактаза применяется для получения молока без лактозы. После такой обработки оно приобретает лучшие вкусовые качества. Кроме того, некоторая часть населения не может употреблять молоко из-за наличия в нем лактозы, которая вызывает аллергическую реакцию. С помощью лактазы получают также сахара (глюкозу, галактозу) из молочной сыворотки, содержащей большое количество лактозы.

Большое значение имеет глюкозооксидаза грибов, так как она позволяет пищевым продуктам освобождаться от остатков глюкозы и молекулярного кислорода и этим повышает сроки их хранений. Глюкозооксидазу добавляют к яичному порошку, к майонезу, к пиву при его длительном хранении. С помощью этого фермента замедляется окисление аскорбиновой кислоты при обработке им овощей и фруктов. Применение ферментов облегчает получение глюконовой кислоты.

Каталазу Asp. niger применяют в пищевой промышленности для удаления остатков пероксида водорода – стерилизующего агента при получении пищевых концентратов, стерильного молока, меланжа.

Препараты целлюлазы используют для осахаривания картофельной мезги, выделения крахмала из картофеля и зерна, увеличения выхода агар-агара из водорослей, для приготовления овощной пасты, удаления кожуры у цитрусовых. Используют их и для получения редуцирующих сахаров из растительных материалов. Такой способ производства сахаров может быть дешевле, чем при использовании в качестве исходного субстрата крахмала.

Протеолитические ферменты микробного происхождения заменяют ренин в сыроделии для получения сгустка. Начинают их использовать для размягчения (тендеризации) мяса, ускорения созревания рыбы при посоле, в виноделии и пивоварении.

Липазы находят применение в производстве цельного сухого молока, в сыроделии для ускорения созревания сыров и придания им специфического вкуса и аромата.

Применение ферментов в текстильной промышленности

В текстильной промышленности пектолитические ферменты микроорганизмов давно и широко применяются для переработки льносоломы и получения из нее волокна. В настоящее время используется тепловая мочка льна на льнозаводах. Основными микроорганизмами, участвующими в процессе мочки, признаны анаэробы рода Clostridium. Процессы, протекающие во время мочки, приводят к разрушению пектиновых веществ льносоломы и высвобождением льноволокна.

Для ускорения процесса (обычно идущего 2,5-3 сут.) и повышения качества волокна был получен ферментный препарат пектоклостридин ГЗх - отфильтрованная и высушенная культуральная жидкость Clostridium sp. Препарат позволяет ускорить процесс мочки в 2-2,5 раза и получить волокно с высокой механической прочностью. Амилолитические препараты используются для удаления клея из тканей (расшлихтовка). Некоторые протеиназы, в частности протосубтилин, используются для обесклеивания шелка (удаления серицина) и высвобождения шелковых волокон, состоящих из фиброина. Для освобождения шелкового волокна от жира применяют препараты липаз.

Другие области промышленного применения ферментов

В кожевенной промышленности микробные протеиназы используют для обезволашивания шкур и мягчения кожи. Применение комплексного ферментного препарата, состоящего из протеазы и липазы, ускоряет процесс и позволяет получить высококачественную шерсть.

Использование микробных ферментов при производстве моющих средств приобретает все большее распространение. Обычно в них добавляют ферменты Вас. subtilis обладающие протеолитической, амилолитической и липолитической активностями; препараты используются в комбинации с поверхностно-активными веществами. Моющие средства, содержащие ферменты, сокращают продолжительность стирки, повышают сохранность тканей, так как обработка ведется при 40-60°С (не выше).

Применение ферментов в сельском хозяйстве

Применение ферментов в сельском хозяйстве развивается в двух направлениях: 1) использование в рационах животных, 2) обработка кормов ферментами для повышения их усвояемости.

При поверхностном способе культивирования Asp. oryzae у нас в стране получают препарат амилоризин - высушенная культура гриба, содержащая α-амилазу, декстриназу, мальтазу, глюкоамилазу и протеиназу. Препарат глюкаваморин - высушенная культура Asp. аwamory, выращенного на отрубях, содержит α-амилазу, декстриназу, мальтазу, глюкоамилазу, кислую протеиназу и гемицеллюлазу. Препарат амилосубтилин, содержит α-амилазу протеазы, β-глююконазу и литические ферменты. Эти ферменты входят и в состав протосублитина ГЗх и ксилаваморина ГЗх, содержащих также гемицеллюлазу и пектиназу.