Właściwości enzymów - ich chemiczna i fizyczna dezaktywacja (przemiany fizyczne i chemiczne enzymów ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZAKŁAD OPAKOWALNICTWA I BIOPOLIMERÓW CHEMIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenia laboratoryjne nr 5 Właściwości enzymów - ich chemiczna i fizyczna dezaktywacja (przemiany chemiczne i fizyczne enzymów występujących w żywności) Artur Bartkowiak, Szczecin 2003 Reakcje enzymatyczne w żywności Świeże owoce i warzywa zawierają bardzo wiele aktywnych enzymów które powodują często zarówno korzystne jak i niekorzystne zmiany w produkcie podczas składowania i przetwarzania. Takie zmiany często zachodzą nawet kiedy produkt jest zamrożony. Dlatego owoce i warzywa są często poddawane procesowi blanszowania przed procesem zamrażania czy pakowania w hermetycznie zamykane puszki, tak by dezaktywować takie enzymy. Stabilność termiczna enzymów zmienia się w dość szerokim zakresie. Dlatego, warunki blanszowania (termicznej obróbki mającej na celu dezaktywację większości enzymów) powinny być tak dobierane aby następowała dezaktywacja nawet najbardziej odpornych termicznie enzymów (rys. 1). Log D peroksydaza lipaza lipoksygenaza polifenylooksydza Temperatura Rys. 1. Zależność stałej D termicznej dezaktywacji dla wybranych enzymów w funkcji temperatury (wartość D oznacza czas w określonej temperaturze po jakim następuję dezaktywacja 90% określonych enzymów Peroksydaza jest jednym z najbardziej odpornych termicznie enzymów występujących w roślinach. Dlatego też jest ona dobrym wskaźnikiem efektywności procesu blanszowania, gdzie zakłada się że ilość ciepła potrzebna do dezaktywacji tego enzymu będzie dezaktywowała wszystkie inne enzymy występującej w określonej próbce. Peroksydazy są grupą oksydoreduktaz, to znaczy należą do grupy enzymów katalizujących reakcję utleniania/redukcji (redox). Jak sama nazwa wskazuje jednym z substratów reakcji są nadtlenki (schemat poniżej): 2 peroksydaza W powyżej reakcji AH 2 jest typowym donorem wodorowym, który jest utleniany przez nadtlenek. Wiele peroksydaz charakteryzuje się niską specyficznością tzn. katalizują różne związki o charakterze wodoro-donorowym. Substraty fenolowe czy ogólnie aromatyczne są typowymi substratami. Dodatkowo, albo lipidowy hydronadtlenek lub nadtlenek wodoru mogą działać jak czynniki utleniające. peroksydaza Zw. chem. o kolorze czerw-brąz. Gwajakol Gwajakol (2-metosyfenol, orto-metosyfenol) jest utleniana przez nadtlenek wodoru w wyniku czego powstają skomplikowane związki o charakterze kompleksów charakteryzujących się czerwonym lub brązowym kolorem. Ta reakcja jest katalizowana przez peroksydazy. W celu określenia aktywności peroksydaz występujących w różnych warzywach i owocach często stosuje się powyższą reakcję. Odpowiednią ilość roztworu gwajakolu i nadtlenku wodoru miesza się z odpowiednią niewielką ilością materiału badanego, gdzie aktywność peroksydaz uwidacznia się poprzez powstanie kolorowych czerwono-brązowych związków kompleksowych. Celem poniżej opisanego ćwiczenia jest określenie czasu ogrzewania oraz czynników chemicznych na dezaktywację peroksydaz pochodzenia roślinnego. Ćwiczenie1. Wpływ warunków obróbki termicznej i chemicznej na efektywność blanszowania. Aparatura i szkło laboratoryjne: - zlewki 600 cm3 - łyżeczka porcelanowa lub z tw. sztucznego - nóż 3 - moździerz i tłuczek, - cylinder miarowy 10 cm 3 - pipety polipropylenowe 2 cm 3 - łaźnia wodna (100 °C) - probówki Odczynniki chemiczne - świeże ziemniaki i jabłka (samodzielnie przyniesione przez studentów - po jednej sztuce na grupę), - o-metoksyfenol (1% obj. w 95% etanolu) - roztwór nadtlenku wodoru (0,5%) - piasek - 0,1 M HCl - 0,1 M NaOH - 0,1 M NaCl Opis ćwiczenia Do 12 probówek dodać po 5 cm 3 wody destylowanej i dodatkowo roztwory zgodnie z zestawieniem w poniższej tabeli. Do 9 probówek zawierających wrzące ciecze (umieszczonych w stojaku w łaźni wodnej) dodać odpowiednie po 1 gramie pociętych na małe kostki jabłka i ziemniaki (Tabela poniżej - dla każdego z surowców indywidualne doświadczenie po 12 probówek) i następnie ogrzewać kolejne probówki w określonym czasie, po czym natychmiast probówki schłodzić pod strumieniem bieżącej wody. Podobne doświadczenie wykonać z 4 nie ogrzewanymi probówkami. Zawartość kolejnych probówek przenieść do moździerza zawierającego odrobinę piasku u następnie wszystko rozgnieść za pomocą tłuczka; po czym dodać 5 cm3 wody i przenieść całość z powrotem do probówki). Wykonać dla każdej w ten sposób otrzymanej próbki reakcję na obecność aktywnej peroksydazy (do każdej probówki dodać 1 cm 3 roztworu o-metoksyfenolu i 1 cm 3 0,5% H 2 O 2 - wymieszać przez obrócenie probówki) Po wykonaniu każdorazowej próby opisać zachodzące zmiany - pojawienie się czerwonawego koloru (zanotować czas po którym nastąpiło pojawienie się barwy i określić jej intensywność). 4 Probówka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0,1 M HCl [cm 3 ] - - - 1 1 1 - - - - - - 0,1 M NaOH [cm 3 ] - - - - - - 1 1 1 - - - 0,1 M NaCl [cm 3 ] - - - - - - - - - 1 1 1 Woda [cm 3 ] 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Jabłko/ziemniak[ g] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Czas ogrzewania [min] 0 2 4 0 2 4 0 2 4 0 2 4 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |