Оптимальные физико-химические условия для проявления активности α-амилаз

Продуцент	рН	Температура
Aspergillus niger	5,8…6,2	58…60
Aspergillus oryzae	4,4…4,6	44…46
Вacillus stearothermophilus	6,8…7,2	78…82
Вacillus subtilis	6,4…6,6	64…66

Фермент β-амилаза действует в цепной реакции с α-амилазой, отщепляя постепенно мальтозу от нередуцирующего конца цепи. Ее действие – осахаривающее. Бета-амилаза не может обойти α-1,6-глюкозидные связи в молекулах амилопектина, гидролиз крахмала останавливается на двух или трех единицах глюкозы перед разветвлением, образуются предельные декстрины. Кроме того, в отличие от α-амилазы она практически не гидролизует неклейстеризованный крахмал, только после клейстеризации крахмала начинает действовать этот фермент. Причем, если субстратом является амилоза, она практически полностью гидролизуется до мальтозы; если амилопектин – накапливается около 54…58 % мальтозы и 42…46 % декстринов. Свойства фермента зависят от продуцента (табл. 5.7).

Таблица 5.7

Оптимальные значения рН и температуры для проявления активности β-амилазы

Источник β-амилазы	рН
Ячмень	4,5…5,0
Пшеница	4,6…6,2
Вacillus megaterium № 32	6,5

Амилоглюкозидаза и пуллуланаза используются при переработке ячменя и других заменителей солода, но прежде всего при производстве пива с высокой степенью сбраживания. Эти ферменты расщепляют полисахариды и продукты их гидролиза в местах разветвления молекулы, т. е. ферменты, гидролизующие α-1,6-глюкозидные связи. Замена или восполнение ферментов солода осуществляется с помощью ферментных препаратов, содержащих амилоглюкозидазу или пуллуланазу. Оба фермента расщепляют α-1,6-глюкозидные связи разветвленных декстринов и повышают в растворе содержание мальтозы и мальтотриозы (пуллуланазы) и глюкозы (амилоглюкозидазы). При этом амилоглюкозидаза расщепляет и связи α-1,4. Гидролиз начинается с нередуцирующего конца цепей, в результате чего образуется единственный вид редуцирующего сахара – глюкоза. Установлено, что пуллуланаза обеспечивает значительное повышение степени сбраживания, чем амилоглюкозидаза, поскольку после ее действия из всех сбраживаемых сахаров образуется преимущественно глюкоза.

Из промышленных ферментных препаратов для обеспечения оптимального расщепления крахмала и достижения хорошего оса-харивания сусла наиболее пригодны препараты, имеющие высокую α-амилазную активность. Для обеспечения повышенной степени сбраживания используют препараты с высокой активностью амило-глюкозидазы.

Протеолитические ферменты

Протеолитические ферменты – это ферменты, которые гидролизуют соединения пептидов, освобождая белковые фрагменты или свободные аминокислоты.

По новой классификации протеолитические ферменты разделяют на две основные группы – пептидазы (КФ 3.4.11-15) и протеиназы (КФ 3.4.21-24). Деление пептидаз по подклассам (11–15) осуществляется на основе механизма расщепления пептидных связей в пептидах, например к ним относятся дипептидгидролазы (КФ 3.4.13), которые гидролизуют дипептиды. Протеиназы состоят из четырех подклассов, в которых ферменты подразделяются в зависимости от особенностей механизма катализа. Например, к этой группе относятся кислые протеиназы (КФ 3.4.23), которые имеют оптимум рН ниже пяти.

При переработке большого количества несоложеного зерна необходимо вносить соответствующие препараты протеолитических ферментов, которые в несоложеном зерне имеют низкую активность. При этом протеазы гидролизуют высокомолекулярные азотистые вещества до низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Они играют существенную роль в обогащении сусла растворимыми азотистыми веществами и способствуют хорошей фильтруемости пива. Под действием протеаз образуются аминокислоты. С технологической точки зрения протеазы имеют значение для обеспечения оптимальной концентрации аминокислот, необходимых для питания дрожжей в ходе главного брожения. Тем самым они влияют и на прирост дрожжей и косвенно на органолептические свойства пива.

Оптимальное расщепление высокомолекулярных азотистых веществ в ходе приготовления сусла имеет большое значение для улучшения коллоидной стойкости пива.