Ферменты и их технологическое значение

В настоящее время известно свыше 1000 ферментов, более 100 из них получены в кристаллическом виде. Делятся на шесть классов.

Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные ферменты), катализируют перенос атома водорода и электронов, а также окислительно-восстановительные реакции при дыхании и брожении.

Трансферазы (ферменты переноса). Эти ферменты катализируют перенос целых атомных группировок.

Гидролазы. Катализируют расщепление сложных органических соединений на более простые при участии воды по уравнению:

Лиазы. Катализируют реакции негидролетичеккого отщепления каких-либо групп от субстратов.

Изомеразы (ферменты изомеризации). Катализируют превращение органических соединений в их изомеры.

Лигазы (синтетазы). Катализируют соединение двух молекул, обусловленное расщеплением пирофосфатной связи в АТФ или в других нуклеозидтрифосфатах.

Классы ферментов в свою очередь подразделяются на подклассы в зависимости от того, на какие соединения действуют ферменты, входящие в их состав. Подклассы подразделяются на более мелкие группы (подподклассы). Исходя из этого, в четырехзначном шифре, принятом для обозначения ферментов, первая цифра обозначает класс, вторая – подкласс, третья – подподкласс и четвертая – конкретный фермент. Шифр фермента учитывает и тип субстрата, а также характер катализируемой им реакции.

Ферменты винограда, а также дрожжей оказывают большое влияние на процессы, происходящие при изготовлении вина. Это влияние в наибольшей степени проявляется на стадии образования вина – при брожении. Действие окислительных ферментов наблюдается уже при дроблении винограда. В зависимости от поставленной цели – получения вин того или другого типа – технолог может регулировать эти процессы, угнетая (ингибируя) их (при изготовлении натуральных вин, шампанских и коньячных виноматериалов), либо, напротив, стимулируя их (технология кахетинских вин).

Важное технологическое значение имеют ферментативные процессы при брожении. Наряду с основными продуктами – этиловым спиртом, углекислым газом, во время брожения под действием ферментных систем дрожжей происходит образование вторичных и побочных продуктов. Эти продукты играют весьма важную роль в формировании органолептических качеств вина.

Ферментативные процессы (гидролитические, этерификация, окислительно-восстановительные и др.) занимают видное место в технологии специальных вин – хереса, шампанских. Эти процессы довольно энергично проходят во время послетиражной выдержки бутылок (на первом году), в ферментерах при непрерывной шампанизации, в период выдержки хересных виноматериалов под пленкой хересных дрожжей.

В последнее время все большее распространение находят в практике виноделия ферментные препараты, получаемые из различных микроорганизмов (главным образом из плесневых грибов).

Вопросы для самоконтроля к главе 1

1. Моносахариды винограда и вина, их содержание и технологическое значение.

2. Полисахариды I и II порядка винограда и вина, технологическое значение.

3. Одноосновные алифатические кислоты, содержание и технологическое значение.

4. Многоосновные алифатические кислоты, оксикислоты винограда и вина, альдегидо- и кетокислоты, их содержание и технологическое значение.

5. Ароматические кислоты и фенолокислоты. Механизм образования органических кислот в винограде.

6. Мономерные фенольные соединения: катехины, антоцианы, лейкоантоцианидины, флавонолы, флавоны, их содержание и технологическое значение.

7. Олигомерные и полимерные фенольные соединения: танины, лигнин, меланины. Технологическое значение фенольных соединений.

8. Азотистые соединения. Содержание в винограде и вине. Технологическое значение.

9. Алифатические спирты вина, образование, содержание и технологическое значение.

10. Ароматические спирты вина, образование, содержание и технологическое значение.

11. Альдегиды и кетоны вина, их накопление в вине и технологическое значение.

12. Ацетали, эфиры, реакции этерификации в виноделии.

13. Технологическое значение и химический состав восков и масел.

14. Водорастворимые и жирорастворимые витамины винограда и вина, их технологическое значение.

15. Ароматобразующие вещества винограда и вина. Технологическое значение.

16. Ферменты винограда и вина и их роль в виноделии.