Геннадий Евстигнеев - Тайны продуктов питания

А из чего делают глютамат натрия и глютаминовую кислоту? Каждая страна выбирает наиболее выгодное для себя сырье. Например, в США более 50 процентов глютамата натрия вырабатывают из отходов свеклосахарного производства, около 30 процентов — из клейковины пшеницы и около 20 процентов — из кукурузного глютена. В Китае глютамат натрия вырабатывают из соевого белка, в ГДР — из пшеничного белка. В Японии разработан метод биохимического синтеза глютаминовой кислоты из глюкозы и минеральных солей с помощью особой расы микроорганизмов (микрококкус глутамикус), о чем докладывал в Москве на V Международном биохимическом конгрессе японский ученый Киносита. В нашей стране за последние годы организован ряд новых цехов по производству глютаминовой кислоты и глютамата натрия. Основным сырьем для этих целей служат отходы кукурузо-крахмального производства, отходы сахарного производства (свекловичная патока) и отходы спиртового производства (барда). В настоящее время во всем мире ежегодно производят уже десятки тысяч тонн глютаминовой кислоты и глютамата натрия, и с каждым днем все расширяется сфера их применения.

Большинство химических реакций, происходящих в организме, протекает с участием ферментов. Ферменты — это специфические белки, вырабатываемые живой клеткой и обладающие способностью ускорять химические реакции. Свое название ферменты получили от латинского слова fermentatio, что означает «брожение». Спиртовое брожение — один из старейших примеров действия ферментов.

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».

Опыт изменений, протекающих в живых организмах, человек научился переносить в промышленную сферу — для технической обработки сырья в пищевой и других отраслях промышленности.

Применение ферментов и ферментных препаратов в технике основано на их способности ускорять превращения множества отдельных органических и минеральных веществ, ускорять таким образом разнообразнейшие технологические процессы.

В настоящее время уже известно 800 различных ферментов.

Действие различных ферментов весьма специфично. Тот или иной фермент действует только на определенное вещество или на определенный тип химической связи в молекуле.

В зависимости от действия ферментов их делят на шесть классов.

Ферменты способны расщеплять различные углеводы, белковые вещества, осуществлять гидролиз жиров, расщеплять другие органические вещества, катализировать окислительно-восстановительные реакции, переносить разнообразные химические группы молекул одних органических соединений на молекулы других.

Очень важным является тот факт, что ферменты могут ускорять процессы не только в прямом, но и в обратном направлении, то есть ферменты могут осуществлять не только реакции распада сложных органических молекул, но и их синтез.

Интересно и то, что ферменты действуют в чрезвычайно малых дозах на громадное количество веществ. При этом ферменты действуют очень быстро. Одна молекула катализатора превращает тысячи частиц субстрата в одну секунду.

Так, 1 грамм пепсина способен расщепить 50 килограммов коагулированного яичного белка; амилаза слюны, осахаривающая крахмал, проявляет свое действие при разбавлении один к миллиону, а 1 грамм кристаллического реннина заставляет свернуться 72 тонны молока! Все ферменты природного происхождения не токсичны. Это преимущество весьма ценно почти для всех отраслей пищевой промышленности.

Ферменты широко распространены в природе и содержатся во всех тканях и органах животных, в растениях, а также в микроорганизмах — в грибах, бактериях, дрожжах. Поэтому их можно получить из самых разнообразных источников.

Ученые нашли ответ на интереснейшие вопросы: как получить эти чудодейственные вещества искусственно, как их можно применять в быту и в производстве? Если поджелудочную железу разных животных справедливо называют «заводом ферментов», то плесневые грибы, как оказалось, — поистине «сокровищница» различных биологических катализаторов. Препараты ферментов, полученные из микроорганизмов, стали постепенно вытеснять в большинстве производств препараты животного и растительного происхождения.

К преимуществам этого вида сырья следует отнести в первую очередь высокую скорость размножения микроорганизмов. В течение года при определенных условиях можно снять 600–800 «урожаев» искусственно выращенных плесневых грибов или иных микроорганизмов. На определенной среде (пшеничные отруби, виноградные или фруктовые выжимки, то есть остатки после отжима сока) производят посев и в искусственно созданных условиях (необходимая влажность и температура) выращивают микроорганизмы, богатые определенными ферментами или содержащие фермент специфического свойства. Чтобы стимулировать выработку повышенного количества фермента, к смеси прибавляют дополнительно различные соли, кислоты и другие ингредиенты. Затем из биомассы выделяют комплекс ферментов или отдельные ферменты.

Направленное использование активности ферментов, содержащихся в сырье или добавляемых в нужных количествах, является основой производства многих пищевых продуктов.

Созревание мяса, мясного колбасного фарша, созревание сельди после посола, созревание чая, табака, вин, после чего появляется в каждом, из этих продуктов изумительный, свойственный только им вкус и аромат, — есть результат «работы» ферментов. Процесс проращивания солода, когда крахмал, не растворимый в воде, превращается в растворимый, а зерно приобретает специфический аромат и вкус — это тоже работа ферментов!

В сегодняшнем представлении дальнейшее развитие пищевой промышленности немыслимо без применения ферментов и ферментных препаратов (комплекс ферментов различного действия).

Взять к примеру хлеб — наиболее массовый продукт питания. В обычных условиях производство хлеба, вернее процесс тестоприготовления, также происходит с участием ферментов, находящихся в муке. А что если добавить всего лишь 20 граммов препарата фермента амилазы на 1 тонну муки? Тогда мы получим хлеб с улучшенным вкусом, ароматом, с красивой коркой, более пористый, более объемный и даже более сладкий! Фермент, расщепив в определенной степени крахмал, содержащийся в муке, увеличивает в муке содержание сахара; процессы брожения, газообразования и другие происходят интенсивнее — и качество хлеба становится лучше.