Oziq-ovqat texnologiyasidagi fermentlar

OZIQ-OVQAT TEXNOLOGIYASIDAGI FERMENTLAR.
Fermentlar (fermentlar) — hayvon va o'simlik dunyosida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalarni ko'p marta tezlashtiradigan oqsil tabiatining biologik katalizatorlari.
Insoniyat qadim zamonlardan beri oziq-ovqat tayyorlash uchun fermentlardan foydalangan. Empirik tarzda, odamlar tabiiy substratlar mavjudligini aniqladilar, ular ma'lum bir xom ashyo turiga kiritilganda unda kerakli o'zgarishlarni keltirib chiqaradi.
Bunday substratlar fermentlarni o'z ichiga olgan o'simlik sharbatlari va hayvon to'qimalari, shuningdek uzum sharbati, sut, xamir bo'lib, ular mikroorganizmlarning kirib borishi natijasida o'z-o'zidan achitilgan. Masalan, pishloq tayyorlash uchun fitsin fermentini o'z ichiga olgan o'simlik sharbatlari yoki renin fermentini o'z ichiga olgan qushlar va hayvonlarning oshqozon to'qimalari ishlatilgan. Go'shtni tenderizatsiya qilish (mushak to'qimasini yumshatish) uchun papain fermentini o'z ichiga olgan papayya sharbati ishlatilgan.
Fermentlar 18-asrda o'rganila boshlandi.. ovqat hazm qilish fermentlari kashf etilganda, biologik ob'ektlardan fermentlar ajratiladi: Horseradish peroksidaza va dondan a-amilaza va boshqalar.XIX asrda fermentlarning birinchi sof shakllari olingan va "ferment" atamasi taklif qilingan (yunon tilidan, enzimos - xamirni fermentatsiyalash bilan bog'liq). Enzimologiyaning mustaqil ilmiy fan sifatida paydo bo'lishi kimyo, biologiya va tibbiyotning rivojlanishi bilan mumkin bo'ldi.
Fermentlarning ta'sir qilish mexanizmini o'rganishda fermentlar substratlar bilan komplekslar hosil qilishi taklif qilingan. Ferment va substrat o'rtasidagi fazoviy o'zaro ta'sirni tushuntirish uchun E. Fisher "qulf kaliti" modelini taklif qildi.
Fermentlar inson tanasiga begona moddalar emas. Oziq-ovqat texnologiyalarida asosan oziq-ovqat xom ashyosida mavjud bo'lgan fermentlar qo'llaniladi, ular inson tanasiga yangi meva va sabzavotlar, yong'oqlar, sut, fermentlangan va konservalangan ovqatlarni iste'mol qilish orqali kiradi. Oziq-ovqat mahsulotlarida fermentlar bir kilogramm mahsulot uchun oz-milligrammni o'z ichiga oladi. Oziq-ovqat mahsulotlarini pazandalik va texnologik qayta ishlashda fermentlar odatda inaktivlanadi. Oziq-ovqat sanoatida fermentlardan foydalanishning yangi imkoniyatlarini izlash davom etmoqda.
Tadqiqotning asosiy yo'nalishlari quyidagilardan iborat::
* individual fermentlarning faolligini oshirish va maqsadli mahsulotlar narxini pasaytirish maqsadida ularning xususiyatlarini o'zgartirish;
* yangiferment ishlab chiqaruvchi mikroorganizmlarni skrining qilish;
* belgilangan xususiyatlarga ega yangi rekombinant fermentlarni olish;
* qimmatbaho oziq-ovqat tarkibiy qismlari va biologik faol moddalarni olish uchun fermentativ reaktsiyalarni qo'llash;
* fermentlar yordamida oziq-ovqat nanotexnologiyasini ishlab chiqish.
Fermentlarni o'zgartirishning zamonaviy usullari fermentlarning turli xil kimyoviy reagentlar va ingibitorlar, pH, harorat ta'siriga chidamliligini oshirishga imkon beradi; fermentlarning optimal pH qiymatini, ularning substrat o'ziga xosligini va bog'lovchi xususiyatlarini o'zgartirish; ba'zi metallarning afzalliklarini-kofaktorlarni va fermentlarning katalitik xususiyatlarini tartibga solish.
Kimyoviy modifikatsiya-ferment modifikatsiyasining eng mashhur turi.
Uning usullari quyidagi talablarga javob berishi kerak:
* amaldagi kimyoviy reagentlar zararsiz bo'lishi kerak (ayniqsa, oziq-ovqat texnologiyasida fermentlardan keyingi foydalanish holatlarida);
* o'zgartirish shartlari qattiq bo'lmasligi kerak, bu fermentlarning xususiyatlarining yomonlashishiga olib keladi; o'zgartirilgan fermentlar reaktsiya muhitidan nisbatan sodda va arzon usullar bilan ajratilishi kerak;
* o'zgartirilgan fermentlarni qo'llash iqtisodiy jihatdan foydali bo'lishi kerak.
Fermentologiyaning faol rivojlanayotgan sohalariga fermentlarni modifikatsiyalashning biologik usullarini ishlab chiqish kiradi. "Protein muhandisligi"deb nomlangan yo'nalish ayniqsa istiqbolli. Aminokislotalar ketma-ketligi, uch o'lchovli tuzilish va fermentlarning katalitik faolligi o'rtasidagi bog'liqlikni bilishga asoslangan oqsil muhandisligi usullari fermentlarni texnologik xususiyatlarini yaxshilash uchun muvaffaqiyatli o'zgartirishga imkon beradi. Ferment molekulalarining tuzilmalarida ma'lum aminokislotalarni almashtirish usuli keng qo'llaniladi.