При какой температуре работают ферменты
6.4.3. Температура
Влияние температуры на скорость ферментативной реакции может быть выражено через температурный коэффициент Q10:
В пределах 0-40°С Q10 ферментативной реакции равен 2. Иными словами, при каждом повышении температуры на 10°С скорость ферментативной реакции удваивается. С повышением температуры движение молекул ускоряется, и у молекул реагирующих веществ оказывается больше шансов столкнуться друг с другом. Увеличивается, следовательно, и вероятность того, что реакция между ними произойдет. Температура, обеспечивающая наибольшую активность, называется оптимальной температурой. За пределами этого уровня скорость ферментативной реакции снижается, несмотря на увеличение частоты столкновений. Происходит это вследствие разрушения вторичной и третичной структур фермента, иными словами, вследствие того, что фермент претерпевает денатурацию (рис. 6.11).
Рис. 6.11. Влияние температуры на активность такого фермента, как амилаза слюны
6.1. Объясните, каким образом денатурация фермента может повлиять на его каталитическую активность.
Когда температура приближается к точке замерзания или оказывается ниже ее, ферменты инактивируются, но денатурации при этом не происходит. С повышением температуры их каталитическая активность вновь восстанавливается.
В наше время для длительного хранения пищевых продуктов широко используют такой способ, как быстрое их замораживание. Оно предотвращает рост и размножение микроорганизмов, а также инактивирует их пищеварительные ферменты, так что они оказываются уже не в состоянии вызвать разложение пищевых продуктов. Инактивируются также и ферменты, находящиеся в самих пищевых продуктах. Замороженные продукты не должны размораживаться до того момента, как они понадобятся.
Ферменты сухие Амилосубтилин (“А”) и Глюкаваморин (“Г”)
Описание товара
Сухие ферменты используют для получения сусла из муки и крупы различных злаков, а также из картофеля и других видов сырья, богатых крахмалом. Сухие ферменты оказывают такое же действие, как и натуральный солод, но значительно удобнее в применении. Амилосубтилин в основном способствует разжижению сусла, а Глюкаваморин – осахариванию.
Фасовка “А”-100 г, “Г”-100 г.
Рекомендуемая температура – 65-68 С
Время обработки – 0,5-1 час
Доза – 1-2 г Амилосубтилина и 0,5-1 г Глюкаваморина в расчете на 1 кг крахмала
Срок хранения – 1 год при температуре 0-25 С
Активность: “А”-1500 ед., “Г”-3000 ед.
Пример: на 1 кг пшеничной муки (75 вес% крахмала) нужно положить 1-2 г ферманта “А” и 0,5-1 г фермента “Г”
Инструкция по применению:
Инструкция по применению ферментных препаратов для получения спирта в домашних условиях.
Ферментные препараты: Амилосубтилин, Глюкаваморин.
Используются для осахаривания любого крахмала или крахмалосодержащего сырья (зерна, солода, муки, овощей, фруктов и т.д.).
Способ применения:
Стадия 1 (разжижение).
– Перед использованием сырье необходимо хорошо измельчить любым способом (размолоть, раздробить), пропустить через мясорубку после нескольких часов замачивания). Исходное сырье должно напоминать муку, так его будет легче использовать.
– Измельченное сырье залить теплой водой: на одну часть сырья 4 части воды, в которой предварительно растворить фермент Амилосубтилин.
– Полученную смесь заварить при постоянном перемешивании при температуре 70-80 градусов Цельсия, выдержать 30-60 минут до разжижения. Желательно строго придерживаться диапазона 70-80, т.к. при температуре ниже 70 ферменты могут хуже сработать, а если будет выше 80, могут просто “свариться”.
– Норма расхода ферментов на стадии 1:
Амилосубтилин 1500ед/г – 5-7 г на 10 кг сырья.
Стадия 2 (осахаривание).
– Разваренную и разжиженную смесь развести в 2 раза водой и охладить до 58-59 градусов Цельсия. Температура, как и в случае с предыдущей стадией, должна выдерживаться точно.
– Норма расхода ферментов на стадии 2:
Глюкаваморин: (3000ед/г) 12 – 20 г на 10 кг сырья.
Протосубтилин : Расход – 10 г на 10 кг используемого сырья (3-4гр- на 1 кг. крахмала).
Ферменты развести предварительно в небольшом количестве теплой (до 60оС) воды, тщательно перемешать и внести в разваренную и охлажденную до 60оС смесь. Перемешивать периодически в течение 20-30 минут для максимального осахаривания крахмала сырья.
Стадия 3 (брожение)
– Охладить смесь до комнатной температуры, внести дрожжи для зерновой браги, перемешать и поставить в теплое место для сбраживания
Зерновой самогон на ферментах – теория и практика
Зерновой самогон подобен чистозерновому пивоварению. Не столько из-за схожих этапов приготовления, сколько из-за родственной философии – чтобы приготовить что-то стоящее, нужно приложить к этому значительные усилия. Такая философия отпугивает новичков, не готовых вкладывать со старта много сил, времени и денег, а также связывать свою жизнь с часто капризным солодом. С сахаром работать проще, несмотря на то, что это обходится дороже, а напиток лишен сколько-нибудь приятных вкусовых ощущений от исходного сырья. Ферменты в данном случае являются неким промежуточным звеном, связывающим эти два непохожих мира.
В этом материале мы разберемся, что такое ферменты для осахаривания крахмала, как с ними работать, а также рассмотрим все сопутствующие аспекты приготовления зернового самогона. Поехали!
Теория осахаривания микробиологическими ферментами
Ферменты в самогоноварении – это микробиологические препараты, содержащие в себе катализаторы гидролиза (расщепления и растворения в воде) различных веществ, содержащихся в крахмалосодержащем сырье. Всего их четыре:
Из этого следует, что только ферменты А и Г являются обязательными для осахаривания зерна. Фермент А разбивает молекулу крахмала на более мелкие молекулярные соединения (растворимые декстрины, некоторые моно- и дисахариды). Завершает работу фермент Г, который расщепляет «дробленые» ферментом А цепи крахмала до моносахарида, глюкозы, которая является конечным продуктом гидролиза и главным источником пищи для дрожжей.
Применение ферментов П и Ц немного увеличивает выход спирта, снижает содержание в браге сторонних примесей, облегчает доступ ферментов А и Г к крахмалу и благотворно сказывается на работоспособности дрожжей. Также было замечено, что фермент П снижает пенообразование и плотность «шапки» из крупы на поверхности ферментера во время брожения. Однако их использовать не обязательно.
Дозировка ферментных препаратов
У каждого фермента есть очень важный показатель – активность препарата в единицах на грамм (или миллилитр для жидкой формы). Последнее поколение препаратов в порошковой форме поставляется с такими характеристиками:
Также есть рекомендованная норма расхода препарата от производителя, которая выражается в активных единицах фермента на грамм вещества, подвергаемого обработке (крахмал, белок, целлюлоза). К примеру, для фермента А она составляет 1-2 ед. активности на 1 г крахмала. Для определения точной дозировки препаратов существует формула:
F = (P*R*10)/A, где
В таблице ниже приведен расчет дозировки препаратов с учетом данной формулы на 1 кг разного типа сырья с усредненными характеристиками:
Содержание (среднее), %
Расход фермента, г/кг
Сырье
Крахмал
Белок
Целлюлоза
А-1500 ед/г
Г-3000 ед/г
Ц-2000 ед/г
П-120 ед/г
Ситуация с дозировкой следующая: отклонение от нормы расхода в меньшую сторону – срок осахаривания увеличивается, появляется риск недоосахаривания; отклонение в большую сторону – срок осахаривание уменьшается, появляется перерасход препарата. В силу влияния множества переменных, дозировку препаратов рекомендуется всегда немного завышать. В большинстве случаев количество ферментов приводят к усредненному значению для всех видов сырья, появляется универсальный рецепт:
Во время хранения ферментные препараты теряют активность, поэтому дозировку ферментов, срок годности которых подходит к концу, следует увеличить на 15-25%.
Что можно осахаривать ферментными препаратами?
В теории, практически любые продукты, содержащие крахмал (были эксперименты с хлебом, макаронами и т.д.), но лучшие результаты, как по органолептика, так и по комфорту переработки, показывают различные зерновые культуры. Пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, гречка, рис – прекрасные источники крахмала, с высоким выходом спирта и приятной органолептикой исходного сырья. Степень помола влияет на скорость осахаривания – чем он мельче, тем доступней крахмал для ферментов. Но при работе с мукой возникают некоторые трудности, связанные с ее растворением в воде, что, безусловно, нужно учитывать при помоле сырья.
Практика приготовления зерновых браг на ферментах
Существует две принципиально разные технологии осахаривания крахмала ферментами: горячее и холодное. У каждой из них есть свои достоинства и недостатки, а вот оборудование и инструментарий отличается незначительно:
Для сбраживания рекомендуются обычные хлебопекарные дрожжи, из расчета 20 г сухих или 50 г прессованных на 1 кг сырья. При горячем осахаривании имеет смысл использовать спиртовые дрожжи для зерновых браг – они обеспечат быстрый старт ферментации (минимизируя риски заражения), экстремально быструю ферментацию и приятную органолептику.
Горячее осахаривание (ГОС)
Технология ГОС очень похожа на классическое осахаривание солодом – сырье нагревается, вносятся ферменты, выдерживаются определенные температурные паузы. Отсюда плюсы: осахаривание занимает минимум времени, брага готова к перегонке через 3-4 дня. Минусы тоже есть: много возни с температурными паузами, риск пригорания сырья, риск заражения на этапе осахаривания, существенные трудозатраты. Существует много схем ГОС. Нижеизложенная обеспечивает максимально эффективное использование ферментов и, как следствие, высокий выход продукта.
Ингредиенты на 1 кг сырья:
Технология приготовления браги:
Холодное осахаривание (ХОС)
Технология ХОС практикуется отечественными самогонщиками более десятилетия и нашла свою армию поклонников благодаря невероятной простоте, которая присуща китайским дрожжам кодзи. Осахаривание и ферментация в данном случае идут параллельно, а сам процесс протекает при температуре, близкой к +30 о С. Отсюда плюсы: минимум трудозатрат, отсутствие температурной обработки сырья, минимальный риск заражения на начальных стадиях ферментации (сторонней микрофлоре нечем питаться). Без минусов тоже не обошлось: значительно увеличиваются сроки приготовления браги (от 1 до 4 недель), при нарушении технологии велик риск скисания на поздних стадиях брожения.
Ингредиенты на 1 кг сырья:
Дополнительно:
1 – эффективность работы ферментов, как и минимизация рисков заражения сусла, достигается незначительным подкислением браги примерно до pH 5-5,5. Для этого используется лимонная, ортофосфорная, серная или любая другая кислота. Универсальных рекомендаций нет, ориентироваться нужно на измерительные приборы.
2 – риск заражения сусла при ХОС очень велик, поэтому большинство самогонщиков используют антибиотики. Они не попадут в готовый продукт, останутся в перегонном кубе, поэтому это полностью безопасно. Проверены: Доксициклин – от 100 мг/20 л воды, инактивируется через 5 дней; Амоксициллин – от 100 мг/20 л воды, работает весь период брожения. Количество антибиотика, как и целесообразность его использования, зависит от общей стерильности оборудования и окружающей среды.
3 – зерновые браги имеют свойство сильно пениться. От «убегания» сусла спасут те самые 30% оставшегося места в ферментера, но это не решает всей проблемы. Вместе с пеной на поверхность всплывает крупа, которая без регулярного перемешивания выталкивается за пределы жидкости и, как следствие, не осахаривается (а позже пересыхает и не поддается перемешиванию кантованием). Использование пеногасителей, таких как Bragman Liquid Antifoam и Still Spirits Top Shelf, при ХОС (и ГОС в том числе) всегда оправдано. Народные средства (печенье и т.д.) здесь бессильны.
Технология приготовления браги:
Практика перегонки зерновых браг на ферментах
Лучшим решением для перегонки зерновых браг всегда был и остается самогонный аппарат с парогенератором или пароводяным котлом. При их наличии проблем с перегонкой возникнуть не должно. В ином случае брагу следует подготовить:
В самой перегонке браги на ферментах ни чего инновационного нет. На практике этот процесс не будет отличаться от процесса перегонки бурбона или любого другого зернового самогона.
Основные тезисы:
Дальнейшие действия зависят от используемого сырья и ваших личных предпочтений: самогон можно разбавить до питьевой крепости и через 2-3 недели приступать к дегустации, или облагородить его выдержкой на дубовой щепе или в дубовом бочонке. Удачи!
Когда желудку и кишечнику не хватает ферментов
Основным инструментом пищеварения являются ферменты, именно они выполняют всю основную работу. Логично, что при их недостатке процесс пищеварения нарушается, и организм начинает нам сообщать о проблемах, сигнализируя различными симптомами. Такие привычные всем симптомы как изжога, тяжесть в животе, боль, метеоризм, диарея или запор – являются прямым указанием на проблемы с пищеварением.
Ферменты поджелудочной железы – виды и функции
Пора узнать, что представляют собой ферменты, и как они влияют на пищеварение. Ферменты поджелудочной железы – это белковые комплексы или катализаторы, основной задачей которых является расщепление питательных веществ на простые, легкоусвояемые соединения. Таким образом, организм легко усваивает все необходимые элементы и витамины.
Какие ферменты вырабатывает поджелудочная железа и какие у них функции?
Особо интересно то, что организм может регулировать выработку тех или иных ферментов в зависимости от характера потребляемой пищи. То есть, если вы потребляете много хлебобулочных изделий, то упор в выработке будет сделан на амилазе, если потребляется жирная пища, то поджелудочная железа отправит в кишечник больше липазы.
Кажется, что работа полностью налажена, и сбоев быть не может. Но сбои случаются и достаточно часто: слишком тонкий механизм работы, который легко нарушить. Даже большой приём пищи с преобладанием жиров может сломать систему, и поджелудочная железа не сможет обеспечить нужное количество ферментов.
Появление проблем с пищеварением
Мы выяснили, что проблемы с пищеварением могут возникать из-за недостатка ферментов. Существует два основных механизма, при которых организму не хватает ферментов поджелудочной железы. В первом варианте проблема с выработкой ферментов кроется в самой поджелудочной железе, т.е. сам орган функционирует неправильно.
Во втором варианте нарушаются условия, при которых ферменты могут правильно работать. Подобное возможно в результате изменения кислотности среды кишечника, например, при воспалении или при изменении стандартной температуры окружения (36-37° С). Воспалительный процесс в кишечнике может возникать при различных состояниях: кишечные инфекции, аллергические реакции (пищевая аллергия, атопический дерматит).
Основные признаки нехватки ферментов поджелудочной железы
Выявить недостаток ферментов достаточно просто. Ключевыми симптомами являются тяжесть после еды, чувство распирания в животе и дискомфорт в животе. Нередко эти симптомы сопровождаются вздутием, урчанием, метеоризмом, диареей. Чаще всего такие симптомы могут возникать в рядовых ситуациях: при употреблении тяжелой, жирной пищи или при переедании, когда удержаться от множества вкусных блюд попросту не удалось. В этом случае не стоит бояться неполадок с поджелудочной железой или других заболеваний ЖКТ. Поджелудочная железа просто не справляется с большим объемом работы, и ей может потребоваться помощь.
Если нехватка ферментов и проблемы с пищеварением сохраняются длительное время, то это не остается незаметным для организма. Симптомы могут усугубляться и носить уже не эпизодический, а регулярный характер. Постоянная диарея дает старт авитаминозу, могут развиваться: белково-энергетическая недостаточность и обезвоживание во всем организме. Может наблюдаться значительное снижение массы тела. Помимо этого при тяжелых стадиях могут наблюдаться следующие симптомы недостатка ферментов поджелудочной железы 8 :
Поддержание пищеварения и лечение ферментной недостаточности
При проблемах с пищеварением могут помочь ферментные препараты (чаще они называются препаратами для улучшения пищеварения), основная задача которых компенсировать нехватку собственных ферментов в организме. Не зря такая терапия называется «ферментозаместительная». Критически важно, чтобы ферментный препарат максимально точно «имитировал» физиологический процесс.
На сегодняшний момент существуют различные препараты для улучшения пищеварения. Как же ориентироваться в многообразии средств и сделать правильный выбор?
Эффективный ферментный препарат должен соответствовать следующим критериям 5,6 :
Пищеварительные ферменты: первое блюдо праздничного стола
Поделиться:
Каждый год накануне затяжной череды новогодних и рождественских праздников врачи рассказывают о том, что пищевое изобилие может довести до больничной койки. И каждый год во второй половине января в гастроэнтерологических отделениях страны наблюдается постновогодний аншлаг. А если попробовать обойти грабли?
Переваривание во всей красе
Доктор Антон Павлович Чехов, великий знаток человеческих душ и тела в одном лице, как никто другой понимал: в человеке действительно все прекрасно. Но если о красоте внешней говорят на светских вечеринках и интеллектуальных раутах, то приземленные беседы о совершенстве желудочно-кишечного тракта — исключительная прерогатива медицинских сообществ. И напрасно. Ведь плохое пищеварение нередко лишает желания и даже возможности продолжать беседу о вещах менее прозаичных.
В кишечнике здорового человека практически постоянно ведется масштабная работа по перевариванию завтраков, обедов и ужинов. Туда секретируется коктейль из целого списка панкреатических ферментов и бикарбонатов — панкреатический сок. Его производством занимается поджелудочная железа, которая в сутки может выдавать до 2,5 литров готового продукта. Ферменты поджелудочного сока — это и есть те самые важные вещества, превращающие сложные протеины, сахара и липиды в простые соединения, которые всасываются в кровь.
Особенности праздничного пищеварения
В норме поджелудочная железа вырабатывает панкреатический сок в объеме, достаточном для нормального переваривания пищи. Однако резкое изменение вкусовых пристрастий заставляет напрячься даже самую здоровую поджелудочную железу. Если же вдобавок разнообразить рацион алкогольными напитками, без которых редко обходится новогоднее застолье, ферментная недостаточность практически обеспечена.
Яркими признаками того, что поджелудочная железа не справляется с массированной атакой праздничными коктейлями и салатами, служат:
В тяжелых случаях возможны рвота и нарушение стула.
Такие живописные ощущения могут испортить настроение и даже весь праздник не только страдальцу, но и его родным и близким. Предупредить неприятность помогут ферментные препараты. Кстати, именно они являются «хитом продаж» накануне и во время новогодних торжеств.
Все ферментные препараты можно разделить на две группы: средства, содержащие только панкреатин, и препараты, в состав которых входят также компоненты желчи, гемицеллюлаза и другие вещества.
Скорая помощь для поджелудочной железы
Панкреатин — основа основ ферментных препаратов. Он производится из поджелудочной железы свиней и крупного рогатого скота. Панкреатин содержит самые важные панкреатические ферменты: липазу, амилазу, трипсин, химотрипсин, — которые расщепляют белки, жиры и крахмал.
Важно, чтобы панкреатин и другие действующие вещества ферментных препаратов попали в целости и сохранности к точке назначения — тонкому кишечнику, где и происходит процесс переваривания пищи. Для этого лекарство должно пройти через горнило желудка с его выраженно кислой средой. Чтобы панкреатин не разрушился под действием желудочного сока, ферменты защищают кишечнорастворимой оболочкой.
Между прочим, у людей, страдающих повышенной кислотностью, эффективность ферментных препаратов может быть значительно снижена. Это происходит из-за того, что избыток соляной кислоты из желудка попадает в традиционно щелочную среду кишечника и подкисляет ее. Под действием кислоты ферменты теряют активность, и препарат разрушается, так и не начав работать. В такой ситуации рекомендуют принимать ферментные препараты «под прикрытием» блокаторов протонной помпы, снижающих кислотность в желудке (омепразола, лансопразола и др.).
«Сложные» ферменты
Наряду с «моноферментными» препаратами популярны и комплексные средства. Они содержат комбинацию панкреатина с желчными кислотами, которые дополнительно усиливают секрецию панкреатического сока и стимулируют моторику желчного пузыря и кишечника. Иногда в состав входит еще и гемицеллюлаза, которая обеспечивает расщепление растительной клетчатки и уменьшает газообразование в кишечнике. Фестал, один из известных ферментных препаратов, как раз и содержит комплекс из панкреатина, желчных кислот и гимицеллюлазы.
Следует отметить, что ферменты, содержащие желчь, противопоказаны при гепатите, диарее, язвенной болезни и воспалительных заболеваниях кишечника.
Читайте также:
Лекарство от боли в желудке
Читайте также: Фармацевтическая мысль не остановилась на трехкомпонентных ферментах и неудержимо понеслась дальше. И теперь существуют препараты, которые содержат вместо панкреатина пищеварительный фермент папаин в комплексе с ветрогонным симетиконом и даже углем. Интересно, правда, что подобные комбинации выпускают только индийские фармацевтические компании. А вот европейские корпорации «остановились» на препаратах панкреатина. И делать их они научились столь искусно, что организм уже не различает собственные ферменты и «чужеродные».
Микрокапсулы: эффективная современность
Самыми эффективными ферментами считаются микрокапсулированные средства, в которых действующее вещество — панкреатин — заключено в кишечнорастворимые микрокапсулы. Наружная оболочка этих препаратов разрушается в солянокислой среде, и в просвет желудка попадают сотни микросфер с панкреатином. Они идеально смешиваются с пищевым комком и вместе с ним попадают в кишечник. Там микросферы растворяются и высвобождают ферменты. Благодаря такому мудреному механизму обеспечивается оптимальное распределение ферментов внутри содержимого кишечника и максимальная эффективность.
Минусом микрокапсулированных ферментов считается их достаточно высокая цена, однако конечный результат компенсирует материальные затраты.
Правила применения
Для здорового человека, который планирует нездоровый праздничный ужин, подойдут все три типа ферментных препаратов. Главное условие эффективности — принять таблетку или капсулу в начале трапезы. Напомню, что все ферменты боятся кислоты, поэтому лучше не запивать их кислым апельсиновым соком. А вот щелочная минеральная вода или нейтральные напитки отлично подойдут для этих целей.
Минимальная дозировка новогоднего панкреатина составляет 10–20 тысяч единиц, а при тяжелых нагрузках ее можно увеличить в несколько раз. Максимальная доза — 80 тысяч на один прием пищи.
И последнее. Ферменты практически безопасны. Их назначают маленьким детям и даже беременным женщинам. Однако при остром и обострении хронического панкреатита они категорически противопоказаны. Кроме того, сохраняйте хладнокровие и не усердствуйте с приемом лекарств. Как только праздничные застолья сменятся традиционными борщами и гречкой, с легким сердцем убирайте таблетки с глаз долой и предоставляйте возможность поджелудочной железе работать в полную силу.
А пока веселье льется рекой, без страха и упрека положитесь на возможности фармацевтической промышленности и силу ферментных препаратов. И многокомпонентные блюда новогоднего стола пойдут на пользу здоровью.
Товары по теме: [product](Мезим-форте) [product](Панзинорм), [product](Пангрол), [product](Фестал), [product](Микразим), [product](Энзистал), [product](Креон), [product](омепразол), [product](лансопразол), [product](симетикон)
