Ćwiczenie 6

Amylazy i enzymy

pektynolityczne.

Zastosowanie enzymów

w procesach technologii

żywności

ENZYMOLOGIA

Wydział Nauk o Żywności i Rybactwa

Centrum Bioimmobilizacji

i Innowacyjnych Materiałów

Opakowaniowych

ul. Klemensa Janickiego 35

71-270 Szczecin

2

Część A) Amylazy

Amylazy - mianem tym określa się zespół enzymów katalizujących przemianę skrobi

i glikogenu do cukrów prostszych - maltozy (i niekiedy do glukozy). Od zamierzchłych cza-

sów amylazy są wykorzystywane pod postacią słodu, tj. odpowiednio skiełkowanych ziaren

zbożowych, zwykle jęczmienia, poddanych przed użyciem zmiażdżeniu (zgnieceniu).

W ostatnich kilkunastu latach, zamiast słodu coraz częściej stosuje się preparaty

amylolityczne pochodzenia pleśniowego (najczęściej wykorzystywane są mikroorganizmy

z rodzaju Aspergillus) i bakteryjnego (najczęściej mikroorganizmy z rodzaju Bacillus),

o wyższej aktywności od słodu i pozwalające w sposób szybszy, dokładniejszy i tańszy (od

dawnych klasycznych metod) realizować procesy scukrzania skrobi.

Skrobia. Składa się z dwóch wielocukrów - amylozy i amylopektyny - zbudowanych odmiennie z

α-D-glukopiranozy. Amyloza tworzy łańcuchy proste, zbudowane z cząsteczek glukozy sprzę-

żonych ze sobą wiązaniem α-l → 4. Natomiast amylopektyna charakteryzuje się budową roz-

gałęzioną; zasadniczym połączeniem cząsteczek glukozy jest również wiązanie α-l → 4, lecz co

25-30 reszt glukozylowych występują wiązania α-l → 6, tworzące rozgałęzienia. Stąd wynikają

nieco inne właściwości fizyczne obu wielocukrów. Roztwory wodne amylopektyny bardziej opa-

lizują, a w reakcji z jodem wykazują zabarwienie fioletowe, podczas gdy amyloza barwi się z

jodem na kolor ciemnoniebieski.

Wśród enzymów rozkładających hydrolitycznie skrobię, glikogen i pokrewne cukry wyróżnia

się 3 główne grupy:

1) α-amylazy (endoamylazy), rozszczepiające wiązania wewnątrz cząsteczek substratu w

sposób przypadkowy,

2) β-amylazy (egzoamylazy), hydrolizujące co drugie wiązanie od nieredukującego końca

substratu,

3) glukoamylazy (egzoamylazy), hydrolizujące kolejno każde wiązanie od nieredukującego

końca substratu. Należą one do klasy hydrolaz, podklasy 3.2 (działające na związki

glikozylowe), pod-podklasy 3.2.1 (hydrolazy glikozydów). W rozkładzie skrobi i glikogenu

współdziałają z amylazami enzymy rozkładające wiązania α,1→6-glikozydowe.

α-Amylaza (EC 3.2.1.1, 4-glukanohydrolaza α-l,4-glukanu). α-Amylazy występują

powszechnie u roślin, zwierząt i mikroorganizmów. α-Amylaza ma zdolność hydrolizowania

3

prostych lub rozgałęzionych łańcuchów poliglukozydowych w miejscach wiązań 1:4

i doprowadzaniem ich aż do maltozy. Jest więc endoamylazą, a ponieważ enzym ten też nie

atakuje wiązań l:6-glikozydowych, dlatego obok maltozy uzyskuje się pewną ilość nieco

większych członów z odgałęzieniami w połączeniach l:6 (tzw. dekstryny graniczne - rys. 2).

α-Amylazy rozkładają amylopektynę, amylozę i glikogen, stopniowo do coraz to mniejszych

fragmentów, zwanych dekstrynami. Końcowymi produktami są: małocząsteczkowe dekstryny

zawierające zwykle jedno wiązanie α,l→6-glikozydowe, maltoza i glukoza. Konsekwencją

stopniowej depolimeryzacji jest szybki spadek lepkości i zabarwienia z jodem roztworów

wysokospolimeryzowanych substratów.

Rys. 2. Działanie α-amylazy na amylopektynę: a) amylopektyna częściowo rozłożona,
b) amylopektyna całkowicie rozłożona (Pijanowski i in., 2004)
Cechą charakterystyczną α-amylazy jest obecność przynajmniej jednego atomu wapnia w

jednej cząsteczce enzymu. Wapń stabilizuje cząsteczkę enzymu, jest odpowiedzialny za jego

aktywną konformację oraz chroni cząsteczkę amylazy przed działaniem enzymów

proteolitycznych. Wapń nie uczestniczy natomiast w bezpośrednim tworzeniu kompleksu

enzym-substrat. Niektóre α-amylazy są aktywowane przez jony chlorkowe.

W zależności od pochodzenia α-amylazy różnią się masą cząsteczkową (zwykle 50 tys.,

a z bakterii ok. 100 tys.), optimum pH (ze słodu jęczmiennego 4,5-5,0, z trzustki 6,9-8,0)

i optimum temperatury (z pleśni 50-55°C, z bakterii 65-85°C).

Zdolność doprowadzania do maltozy reszty dekstryn niescukrzonych wykazuje enzym Z,

dopełniając jakby działania β-amylazy.

4

β-Amylaza (EC 3.2.1.2, maltohydrolaza α-1,4-glukanu) (dawniej zwana amylazą cukru-

jącą). β-Amylazy są rozpowszechnione u roślin wyższych; u zwierząt nie stwierdzono ich

obecności. Hydrolizując wiązania α,1→4-glikozydowe zmieniają konfigurację α przy C

l

glukozy w konfigurację β; z tego też powodu nazwano je β-amylazami. β-Amylaza

odszczepia z końców łańcuchów amylozowych (od strony nie aldehydowej) cząsteczki

maltozy, powodując stopniowe zmniejszanie się łańcucha, jest więc egzoamylazą. Ponieważ

enzym ten atakuje tylko wiązania typu 1:4 glikozydowe, nie może zaś rozdzielać wiązań l:6,

dlatego w przypadku amylopektyny działanie β-amylazy zatrzymuje się po dojściu do tego

typu wiązania (pozostają wtedy duże cząsteczki rozgałęzione, zakończone w odgałęzieniach

połączeniami 1:6 glikozydowymi. Niestrawiona reszta wykazuje wysoki stopień

polimeryzacji i jest nazwana dekstryną graniczną β-amylazy.

Działanie β-amylazy na amylozę i amylopektynę schematycznie przedstawia rys. 1. Enzym

ten scukrza (tj. doprowadza do maltozy) tylko 70% amylozy, a znacznie mniejszą część

amylopektyny (ze względu na rozgałęzienia).

Rys. 1. Działanie β-amylazy na skrobię: a) na amylozę, b) na amylopektynę (strzałki
wskazują miejsce działania enzymu (Pijanowski i in., 2004)

Aktywność molekularna β-amylaz jest jedną z największych. Cząsteczka enzymu może
hydrolizować około 252 000 wiązań na minutę. Dla jego funkcjonowania są istotne grupy

sulfhydrylowe.

Glukoamylaza (EC 3.2.1.3, amyloglukozymaza, glukohydrolaza α-1,4-glukanu).

Glukoamylazy występują u roślin, zwierząt i bakterii. Są to enzymy usuwające kolejno reszty

glukozy od nieredukującego końca substratów. Podczas rozszczepiania wiązań powodują,

podobnie jak β-amylaza, przemianę konfiguracji α glukozy w konfigurację β. Hydrolizują nie

tylko wiązania α,1→4, lecz także α,1→6-glikozydowe. Stąd glukoamylazy mają zdolność do

5

hydrolizy skrobi prawie ilościowo do glukozy i w związku z tym znalazły zastosowanie do
produkcji glukozy. W cząsteczkach ich stwierdzono obecność składnika cukrowego, nie
wykazano jednak dokładnie jego funkcji.
Działanie jej na łańcuch skrobiowy jest podobne do β-amylaz, z tym że oddziela ona z tego
łańcucha nie maltozę, lecz glukozę, w następstwie rozdzielania nie co drugiego, lecz każdego
wiązania 1:4.

Inny enzym, zwany amylo-l,6-glukozydazą (lub enzymem R), otrzymywany np. z pleśni

rodzaju Rhizopus, hydrolizuje wiązanie l:6 i jest wykorzystywany razem z innymi amylazami.

W praktyce gorzelniczej, browarniczej i piekarniczej rozszczepienie maltozy do glukozy

następuje pod wpływem maltazy drożdżowej.

Dobór właściwej metody oznaczania aktywności amylolitycznej zależy od rodzaju
badanego enzymu. Do oznaczania aktywności α-amylazy można stosować zarówno metody
polegające na pomiarze zaniku zabarwienia z jodem lub zmniejszenia lepkości, jak i na

pomiarze uwolnionych grup redukcyjnych. W przypadku natomiast β-amylazy, glukoamylazy

oraz mieszaniny różnych enzymów amylolitycznych lepiej odzwierciedla aktywność pomiar
uwolnionych grup redukujących.

Amylazy znajdują zastosowanie:

l) w gorzelnictwie rolniczym - przy zacieraniu i cukrowaniu surowców skrobiowych, głównie

ziemniaków, żyta lub kukurydzy → po odpowiednim rozparzeniu i doprowadzeniu
skleikowanej (według niektórych źródeł – sklajstrowanej), półpłynnej masy do odpowiedniej

temperatury od 50 do 65°C oraz pH od 4 do 5;

2) w browarnictwie - przy scukrzaniu skrobi zawartej w samym słodzie, w wyniku czego

otrzymuje się brzeczkę, która po dochmieleniu stanowi właściwy substrat do fermentacji

alkoholowej w procesie wyrobu piwa;

3) w piekarstwie - w celu wytworzenia pewnych ilości cukrów ze skrobi cieście, co ułatwia

fermentację ciasta (zwiększając pulchność pieczywa) oraz przedłuża świeżość pieczywa;
4) w przetwórstwie krochmalniczym, przy modyfikowaniu cech fizycznych ziemniaczanej
mączki oraz, niekiedy, przy produkcji syropów;
5) w produkcji różnego typu odżywek, szczególnie dla dzieci;

6) w cukiernictwie do hydrolizy odpadów cukierniczych i uzyskiwania z nich cukru,

7) w przemyśle papierniczym do obniżenia lepkości kleików skrobiowych

stosowanych w procesie zaklejania papieru.

Najważniejsze amylazy to α-amylaza i β-amylaza (terminologia wg Kuhna).

6

Część B) Enzymy pektynolityczne

Pektyny występują w przestrzeniach międzykomórkowych roślin i stanowią lepiszcze,

łączące komórki w zespół tkankowy oraz system utrzymujący młodą tkankę w stanie

właściwego uwodnienia i porowatości oraz równowagi elektrostatycznej błony. Ostatnia

właściwość wynika z polianionowego charakteru tych związków, powodującego wiązanie

znacznych ilości wody. Występują one również w bezpośredniej styczności z celulozą

w postaci nierozpuszczalnej w wodzie protopektyny, która jest formą pektyny

o rozbudowanej strukturze trzeciorzędowej. Protopektyna ulega w tkance hydrolizie

enzymatycznej z wydzieleniem rozpuszczalnej pektyny, co następuje np. przy dojrzewaniu

owoców.

Pektyny zalicza się do polisacharydów kwaśnych. Głównym ich składnikiem jest długi

łańcuch zbudowany z cząsteczek kwasu α-D-galakturonowego, połączonych wiązaniami

α-1,4-glikozydowymi. Grupy karboksylowe przy węglu C-6 w kwasie poligalakturonowym

(pektynowym) są w różnym stopniu zestryfikowane alkoholem metylowym

i zneutralizowane. Co dziesięć reszt kwasu galakturonowego znajduje się reszta L-ramnozy

przyłączona wiązaniem α-1,2-glikozydowym i w tym miejscu następuje skręcenie łańcucha

pektyn. Ponadto do łańcucha głównego za pomocą wiązań kowalencyjnych przyłączone są

krótkie jednostki oligosacharydowe, różne w zależności od gatunku rośliny, z której

pochodzą. Mogą być to galaktazy, arabany lub ksylany. Występują one jednak w pektynach

w ilości nieprzekraczającej (w sumie) kilkunastu procent. Schemat wycinka łańcucha

głównego pektyny przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Wycinek pektyny (Kączkowski, 2005)

Dodatkowe zróżnicowanie gatunkowe pektyn jest wynikiem różnego stopnia polimeryzacji

i stopnia estryfikacji grup karboksylowych kwasu galakturonowego. Zróżnicowanie ma

wpływ na zdolności wiązania wody przez pektyny i ich właściwości żelujące. Pektyny są

rozpuszczalne w wodzie zimnej i ciepłej, mleku, ciepłych roztworach cukru; nierozpuszczalne

w roztworach soli i etanolu o stężeniu > 20%.

Roztwory wykazują niską lepkość. Rozróżnia się pektyny wysoko- i niskometylowane

(estryfikowane).

7

Pektyny wysokometylowane mają stopień zestryfikowania powyżej 50%. Gdy wynosi on

>70%, są to pektyny szybko żelujące, gdy <65% – wolno żelujące. Pektyny

wysokometylowane żelują w pH 2,5-4. Ulegają adsorbcji na cząsteczkach białka mleka i soi,

a w pH obojętnym ulegają wytrąceniu. Otrzymany żel jest zwięzły i nie ulega synerezie.

Pektyny niskometylowane są otrzymywane z pektyn wysokozestryfikowanych przez działanie

na nie kwasem lub enzymem – pektynoesterazą. Żelują w pH 2,5-5,5, dając żele, których

zwięzłość i moc wzrasta ze wzrostem zawartości jonów metali (Ca

2+

).

Szczególnie dużą zawartością pektyn charakteryzują się owoce cytrusowe (pomarańcze,

cytryny), a także jabłka, śliwki, porzeczki, buraki cukrowe oraz marchew. Ilość i jakość

pektyn w owocach i warzywach zależy od gatunku, stopnia dojrzałości oraz warunków

przechowywania.

Enzymy pektynolityczne są to enzymy działające na pektyny. Stanowią one grupę

niejednolitą pod względem systematycznym; należą do esteraz (EC 3.1) i depolimeraz

(enzymów odpowiedzialnych za rozkład polimerów).

Esterazy reprezentuje pektaza (pektynoesteraza, metylesteraza pektynowa, PE), która przez

dołączenie cząsteczki wody do grupy metoksylowej oddziela metanol od zestryfikowanej

grupy karboksylowej. Atakuje ona cząsteczkę od redukującego końca łańcucha i tylko

w sąsiedztwie wolnej grupy karboksylowej. Na skutek działania tego enzymu można

otrzymać pektyny niskometylowane aż do wolnego kwasu pektynowego włącznie. Enzym

występuje w roślinach wyższych, bakteriach i pleśniach. Optimum pH dla esterazy

pektynowej pleśniowej wynosi 4, a dla roślinnej i bakteryjnej powyżej 7.

Do depolimeraz można zaliczyć trzy enzymy pektynolityczne:

1. Liaza pektynowa (liaza pektynianowa, transeliminaza pektyn, PL). Enzym ten jest

glikozydazą, należy do endoenzymów, gdyż rozszczepia wiązanie glikozydowe tylko

w sąsiedztwie grupy karboksylowej zestryfikowanej metanolem. Substratem dla

transeliminazy

pektynowej

jest

pektyna.

Liaza

pektynowa

katalizuje

rozkład

zestryfikowanego kwasu poligalakturonowego do pojedynczych jednostek estru metylowego

kwasu galakturonowego. Enzym wytwarzają pleśnie, natomiast nie występuje on w roślinach

wyższych i w bakteriach. Optymalne pH wynosi 5-6, ale w obecności wapnia może wystąpić

i przy pH 8.

2. Liaza kwasu pektynowego (liaza pektatowa, transeliminaza kwasu pektynowego, PGL).

Enzym rozszczepia wiązania glikozydowe w sąsiedztwie wolnej grupy karboksylowej.

Enzym produkują głównie bakterie, rzadziej pleśnie, natomiast nie wykryto go w roślinach

8

wyższych. Optymalne pH wynosi 8,0-9,5.

3. Poligalakturonaza (pektynaza, pektynohydrolaza, PG). Enzym rozszczepia wiązania

glikozydowe w sąsiedztwie wolnej grupy karboksylowej w wyniku hydrolizy. Może

występować jako endo- i egzoenzym – egzopoligalakturonaza, która katalizuje kolejno rozpad

skrajnego wiązania łańcucha (odłącza pojedyncze reszty kwasu galakturonowego) oraz

endopoligalakturonaza, która atakuje wewnętrzne wiązania glikozydowe i odłącza

oligogalakturonidy. Pierwszy enzym występuje powszechnie w roślinach wyższych, a drugi

w drożdżach; optymalne pH dla działania tych enzymów wynosi 4,0-5,5. Enzymy te działają

na kwas pektynowy, natomiast nie katalizują rozkładu wiązań glikozydowych, znajdujących

się w sąsiedztwie zmetoksylowanych grup karboksylowych. Dlatego działają one dopiero po

odłączeniu tych grup przy udziale esterazy pektynowej.

Na rys. 2 przedstawiono miejsca działania enzymów pektynolitycznych na substrat.

W przemyśle spożywczym najpowszechniej stosuje się preparaty pektynolityczne

w winiarstwie przy tłoczeniu soków i klarowania wina, w produkcji soków owocowych,

napojów bezalkoholowych i konserw owocowych (w celu zapobiegania powstawania żelu

w sokach skoncentrowanych), w produkcji wódek i likierów, w produkcji kawy

i koncentratów kawowych (usuwanie warstwy żelu z powierzchni ziaren kawy surowej.

Rys. 2. Miejsca działania enzymów pektynolitycznych (Dłużewski i Dłużewska, 2008)

9

Zastosowanie preparatów enzymatycznych w przetwórstwie owocowym

Jednym z większych obszarów stosowania preparatów enzymatycznych jest przemysł

sokowniczy, w którym ich stosowanie jest powszechne. Już w latach 30. XX wieku

do produkcji soku owocowego stosowano pektynazy.

Jednym z głównych kierunków zastosowania preparatów enzymatycznych jest maceracja

miazgi owoców i warzyw. Proces ten ułatwia tłoczenie i przyczynia się do zwiększenia

uzysku soku. Preparaty używane do maceracji miazgi stanowią kompozycję enzymów

pektynolitycznych, hemiceluloz i celulaz. Działanie enzymów hemicelulolitycznych, oprócz

wspomagania procesu tłoczenia, zapobiega występowaniu wtórnych zmętnień w soku,

spowodowanych nadmierną ilością rozpuszczalnej hemicelulozy w soku. Odpowiednio

dobrany, do konkretnych surowców preparat enzymatyczny, ułatwia również dalszą obróbkę

soku, tj. depektynizację, klarowanie i filtrację.

W produkcji soków pitnych, klarowanych pektyny są szczególnie niepożądane, ponieważ

utrudniają proces klarowania i filtracji soków. Dzięki degradacji łańcuchów pektyn możliwe

jest uzyskanie wyjątkowo klarownych soków oraz maksymalne zwiększenie uzysku soku

z miazgi.

Szeroki asortyment preparatów enzymatycznych dostępnych na rynku, umożliwia dobór

odpowiednich enzymów do konkretnych zadań. Każdy rodzaj enzymu degraduje inny

fragment cząsteczki pektyny. Wspomniane wcześniej enzymy: pektynoesteraza, liaza

pektynowa, liaza pektatowa, poligalakturonaza odpowiedzialne są za depolimeryzację

nierozgałęzionych fragmentów pektyny, co w konsekwencji prowadzi do powstania

niestabilnych zmętnień podczas przechowywania soków oraz trudności w zastosowaniu

procesu ultrafiltacji. Dlatego konieczne jest również stosowanie enzymów rozkładających

rozgałęzione fragmenty pektyn. Pierwszym z poznanych enzymów, zdolnym do degradacji

rozgałęzionych fragmentów pektyny uwalnianych przez

klasyczne enzymy pektynolityczne,

okazała się ramnogalakturonaza A, wykryta w 1990 r., wytwarzana przez Aspergillus

aculeatus.

Innymi enzymami zdolnymi do depolimeryzacji rozgałęzionych fragmentów pektyn są:

endoarabanaza (niezbędna do hydrolizy liniowych łańcuchów arabanu), β-galaktozydaza

(zdolna do odłączenia wszystkich bocznych reszt galaktozy, obecnych w oligosacharydach

uwolnionych z rozgałęzionych fragmentów pektyny).

Stąd nowoczesne preparaty enzymatyczne, wykorzystywane do obróbki miazgi jabłkowej,

pozwalają na selektywne rozkładanie struktury pektynowej ścian komórkowych, co wiąże się

ze zmniejszeniem lepkości miazgi. W efekcie zwiększa się uzysk soku, poprawia jego jakość,

10

a zmniejsza ilość wytłoków. Do zalet tego typu preparatów należy także to, że działają

w relatywnie niskiej temperaturze (ok. 25°C), nadają się do obróbki miazgi z jabłek różnych

odmian (poziom pH nie ogranicza jego działania), zarówno świeżych, jak i pochodzących

z przechowalni, a ponadto mogą być stosowane przy wykorzystaniu różnego typu pras.

Część doświadczalna

Ćwiczenie 6. Amylazy i enzymy pektynolityczne.
Zastosowanie enzymów w procesach technologii żywności

Część A) Amylazy

Celem

doświadczenia jest zbadanie procesu enzymatycznej hydrolizy skrobi.

W ćwiczeniu wykorzystana zostanie α-amylaza pochodzenia bakteryjnego wyprodukowana

przez mikroorganizmy z rodzaju Bacillus.

I. Przygotować probówki zawierające po 1 cm

3

roztworu jodu w KI (2 zestawy po 8 sztuk).

II. Następnie przygotować 2 kolby zawierające po 100 cm

3

kleiku skrobiowego

i przeprowadzić doświadczenia według poniższych instrukcji:

Kleik nr 1

1) Do kolby stożkowej o poj. 300 cm

3

wprowadzić 100 cm

3

.

2) Kolbę umieścić w łaźni wodnej w temperaturze 40

o

C wodnej na okres 5 minut.

3) Następnie pobrać próbkę zerową (1 cm

3

) i dodać ją do probówki zawierającej roztwór jodu.

4) Do pozostałego kleiku (znajdującego się w kolbie) dodać 1 cm

3

roztworu amylazy

i zawartość intensywnie wymieszać.
Hydrolizę prowadzić w temperaturze 40

o

C (umieszczając kolbę zawierającą kleik w łaźni

wodnej). Przed każdorazowym pobraniem próbki zawartość kolby wymieszać. Próbki do

badań należy pobierać co 3 minuty, czyli po 3, 6, 9, 12, 15, 18 i 21 minutach i pobrane próbki

(1 cm

3

) dodawać do kolejnych probówek zawierających roztwór jodu.

Kleik nr 2

Czynności pkt 1-3 wykonujemy analogicznie jak podczas przygotowywania kleiku nr 1.

4) Po pobraniu próbki zerowej, kleik 2 inkubować w łaźni wodnej o temperaturze 40

o

C

bez dodawania enzymu!

11

Próbki do badań należy pobierać co 3 minuty, czyli po 3, 6, 9, 12, 15, 18 i 21 minutach
i pobrane próbki (1 cm

3

) dodawać do kolejnych probówek zawierających roztwór jodu.

III. Oznaczenie lepkości kleików skrobiowych po 21-minutowej inkubacji (z dodatkiem i bez

dodatku enzymu) należy przeprowadzić przy użyciu wypływowego miernika lepkości typu

KUBEK FORDA.

Zasada metody:

Oznaczenie lepkości polega na pomiarze czasu wypływu [s] cieczy o objętości 60 cm

3

przez

dyszę o średnicy 3 mm w temperaturze 40

o

C.

Sposób przeprowadzenia pomiaru:

- zatykając palcem otwór w probówce typu Falcone nalać do probówki kleik o temperaturze

40

o

C (probówka powinna być wypełniona w całości, ciecz należy wyrównać z rantem

probówki poprzez zgarnięcie jej nadmiaru bagietką lub łyżeczką),

- następnie równocześnie ze ściągnięciem palca z otworu w probówce włączamy stoper

mierząc czas, podczas którego wypłynie cała zawartość probówki (oznaczenie wykonać
w trzech powtórzeniach zarówno dla kleiku nr 1, jak i nr 2),

-

zanotować czasy wypływu kleików w poniższej tabeli, wyliczyć wartość średnią dla

kleików nr 1 i 2, a następnie zinterpretować uzyskane wyniki.

Kleik skrobiowy 1

(inkubowany

z dodatkiem enzymu)

Kleik skrobiowy 2

(inkubowany

bez dodatku enzymu)

Cz

as wyp

ływu

z

k

u

b

k

a For

d

a [s]

Pomiar 1

Pomiar 2

Pomiar 3

Wartość średnia

± odch. stand.

12

Część B) Enzymy pektynolityczne

Celem doświadczenia jest zbadanie przydatności preparatów enzymatycznych do zwiększenia

wydajności produkcji soku z jabłek.

1. Połowę jabłka obrać i usunąć z niego gniazda nasienne.

2. Przygotować dwa kawałki jabłka ważące ok. 30 g (2 x 30g).

3. Każdy kawałek jabłka pokroić w drobną kostkę (ok. 0,2 x 0,2 x 0,2 cm).

4. Przygotować 2 zlewki (obj. 100 ml). Do pierwszej zlewki wprowadzić 20 ml wody

destylowanej.

5. Do drugiej zlewki odmierzyć 5 ml preparatu enzymatycznego i 15 ml wody destylowanej,

a następnie wymieszać przygotowany roztwór.

6. Do zlewek nr 1 i 2 ostrożnie włożyć przygotowane dwa zestawy pokrojonych w kostkę

jabłek.

7. Zlewki przykryć folią aluminiową i wstawić do łaźni wodnej (40°C) na 25 minut.

8. Po inkubacji całą zawartość zlewek przełożyć do lejków (z sączkami) umieszczonych

w cylindrach miarowych (obj. 100 ml).

9. Po 5, 10, 15 i 20 minutach odczytać poziom cieczy w cylindrach i wynik zanotować.

Narysować wykres zmiany objętości otrzymywanego soku w czasie (dla dwóch

przygotowanych wariantów doświadczenia).

10. Po 20 minutach obserwacji ocenić stopień zmian wyglądu jabłek dla obydwu wariantów

doświadczenia, następnie wycisnąć do cylindra całą zawartość soku z jabłek.. Pod

wykresem opisać zaobserwowane różnice w wyglądzie jabłek oraz podać uzyskany

ostatecznie poziom cieczy w cylindrach dla dwóch wariantów doświadczenia.

Literatura:

1) Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A. 2004. Ogólna technologia żywności.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.

2) Kączkowski J. 2005. Podstawy biochemii. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.

3) Dłużewski M., Dłużewska A. 2008. Technologia żywności. WSiP, Warszawa.

4) Nowak D. 2008. Enzymy jako nowoczesne narzędzie technologiczne. Agro Przemysł. 2: 28-30.

5) Kołodziejczyk A. Naturalne związki organiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2004.

6) Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K. Dodatki funkcjonalne do żywności. Agro & Food

Technology, Katowice, 1993.

7)

Ćwiczenia z biochemii. Praca zbiorowa pod red. L. Kłyszejko-Stefanowicz.

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003.