Skirtumai

Čia matote skirtumus tarp pasirinktos versijos ir esamo dokumento.

Link to this comparison view

straipsniai:salinimo_moksliniai_pagrindai_i_dalis [2013-02-13 15:25]
127.0.0.1 redaguoti papildomomis priemonėmis
straipsniai:salinimo_moksliniai_pagrindai_i_dalis [2019-08-12 21:51] (esamas)
Gytis [Temperatūros poveikis fermentinei reakcijai]
Linija 6: Linija 6:
 Fermentai pasižymi sugebėjimu sumažinti cheminėms reakcijoms reikalingą energijos kiekį, ko pasekoje reakcijos vyksta greičiau ir mažesnėje temperatūroje. Kaip tai vyksta? Fermentai pasižymi sugebėjimu sumažinti cheminėms reakcijoms reikalingą energijos kiekį, ko pasekoje reakcijos vyksta greičiau ir mažesnėje temperatūroje. Kaip tai vyksta?
  
-Fermentinės reakcijos+===== Fermentinės reakcijos ===== 
  
 {{:straipsniai:sal1.png?nolink |}}Fermento poveikį geriausia paaiškinti pateikiant pavyzdį. Tarkime maltotetraozės ir vandens reakcija, kurios pasekoje gaunamos dvi maltozės molekulės. {{:straipsniai:sal1.png?nolink |}}Fermento poveikį geriausia paaiškinti pateikiant pavyzdį. Tarkime maltotetraozės ir vandens reakcija, kurios pasekoje gaunamos dvi maltozės molekulės.
Linija 27: Linija 28:
    
 Svarbu pažymėti, kad reakcijai įvykus, fermentas atsilaisvina ir vėl gali dalyvauti kitoje reakcijoje. Svarbu pažymėti, kad reakcijai įvykus, fermentas atsilaisvina ir vėl gali dalyvauti kitoje reakcijoje.
-Temperatūros poveikis fermentinei reakcijai+ 
 +=====Temperatūros poveikis fermentinei reakcijai=====
  
 Apibendrinančiai galima pasakyti, kad visos cheminės reakcijos, tame tarpe ir fermentinės, aukštesnėje temperatūroje vyksta greičiau. Apibendrinančiai galima pasakyti, kad visos cheminės reakcijos, tame tarpe ir fermentinės, aukštesnėje temperatūroje vyksta greičiau.
Linija 35: Linija 37:
 Temperatūrai pakylus 10*C, reakcija vyksta 1,2-2,5 karto greičiau. Temperatūrai pakylus 10*C, reakcija vyksta 1,2-2,5 karto greičiau.
  
-Jėga - kitą kartą salinsiu orkaitėje esant 250*C temperatūrai ir sutrumpinsiu procesą iki 5 minučių! Not so fast (lt. pristabdyk arklius). Negalima pamiršti temperatūros poveikio pačiam fermentui. Esant tam tikrai temperatūrai fermento peptidinės jungtys nors ir priešingai vyraujančiai nuomonei nesuyra, bet taip išsikraipo, kad pasikeičia fermento erdvinė struktūra ir jis praranda gebėjimą jungtis su reakcijos substratu ir sudaryti laikiną substrato-fermento junginį. Moksliukai tą išsikraipymą vadina fermento denatūravimu.+Jėga - kitą kartą salinsiu orkaitėje esant 250*C temperatūrai ir sutrumpinsiu procesą iki 5 minučių! Deja, bet ne. Negalima pamiršti temperatūros poveikio pačiam fermentui. Esant tam tikrai temperatūrai fermento peptidinės jungtys nors irpriešingai vyraujančiai nuomoneinesuyra, bet taip išsikraipo, kad pasikeičia fermento erdvinė struktūra ir jis praranda gebėjimą jungtis su reakcijos substratu ir sudaryti laikiną substrato-fermento junginį. Moksliukai tą išsikraipymą vadina fermento denatūravimu.
  
 Taigi, kylant temperatūrai fermentinė reakcija greitėja, tačiau temperatūrai pakilus iki tam tikros ribos fermentas denatūruoja, jo kiekis mažėja ir reakcija silpnėja. Galime padaryti išvadą, kad esant tam tikrai temperatūrai fermento aktyvumas yra didžiausias. Taip ir yra. Beje, skirtingų fermentų optimalios temperatūros skiriasi. Taigi, kylant temperatūrai fermentinė reakcija greitėja, tačiau temperatūrai pakilus iki tam tikros ribos fermentas denatūruoja, jo kiekis mažėja ir reakcija silpnėja. Galime padaryti išvadą, kad esant tam tikrai temperatūrai fermento aktyvumas yra didžiausias. Taip ir yra. Beje, skirtingų fermentų optimalios temperatūros skiriasi.
  
-pH poveikis fermentinei reakcijai+===== pH poveikis fermentinei reakcijai ===== 
  
-Reikia žinoti, o sužinojus nepamiršti, kad fermento molukelė gali atiduoti ar prisijungti vandenilio jonus priklausomai nuo aplinkoje esančios vandenilio jonų koncentracijos, kuris išreiškiamas pH matavimu. Esant aukštam pH, t.y. mažai H+ jonų koncentracijai, vandenilio jonai "atiduodami" į aplinką, o esant mažam pH (didelė H+ koncentracija), vandenilio jonai prisijungia prie fermento amino grupių. Šios reakcijos yra grįžtamos 2-3 pH punktų ribose, t.y. keičiant pH, galima reguliuoti kaip fermentas atiduoda ar prisijungia vandenilio jonus.+Reikia žinoti, o sužinojus nepamiršti, kad fermento molekulė gali atiduoti ar prisijungti vandenilio jonus priklausomai nuo aplinkoje esančios vandenilio jonų koncentracijos, kuris išreiškiamas pH matavimu. Esant aukštam pH, t.y. mažai H+ jonų koncentracijai, vandenilio jonai "atiduodami" į aplinką, o esant mažam pH (didelė H+ koncentracija), vandenilio jonai prisijungia prie fermento amino grupių. Šios reakcijos yra grįžtamos 2-3 pH punktų ribose, t.y. keičiant pH, galima reguliuoti kaip fermentas atiduoda ar prisijungia vandenilio jonus.
  
 Vandenilio jonai nulemia fermento poliariškumą ir taip įtakoja fermento sugebėjimą jungtis su reakcijos substratu. Tačiau didesni nei 3 punktų pH svyravimai denatūruoja fermentus, todėl ekstramalūs pH svyravimai gali sustabdyti fermentinę reakciją. Ypatingai rūgšti aplinka gali net sutraukyti peptidines jungtis, tuo visai suardydama (nužudydama) fermento molekulę. Vandenilio jonai nulemia fermento poliariškumą ir taip įtakoja fermento sugebėjimą jungtis su reakcijos substratu. Tačiau didesni nei 3 punktų pH svyravimai denatūruoja fermentus, todėl ekstramalūs pH svyravimai gali sustabdyti fermentinę reakciją. Ypatingai rūgšti aplinka gali net sutraukyti peptidines jungtis, tuo visai suardydama (nužudydama) fermento molekulę.
Linija 47: Linija 50:
 Vėl gi, skirtingiems fermentams pH optimumai skiriasi. Vėl gi, skirtingiems fermentams pH optimumai skiriasi.
  
-Kofaktoriai ir inhibitoriai+===== Kofaktoriai ir inhibitoriai ===== 
  
 Kai kuriems fermentams reikalingos nebaltyminės medžiagos tam, kad fermentinė reakcija vyktų. Šios medžiagos vadinamos kofermentais. Dažniausia tai būna metalų jonai. Cheminės reakcijos gali vykti silpniau ar net iš viso nevykti, jeigu trūksta kofermento. Pavyzdys - mielių metabolizmui vykti reikalingas cinkas, kuris dalyvauja kaip kofermentas mielių metabolizmo cheminėse reakcijose. Kai kuriems fermentams reikalingos nebaltyminės medžiagos tam, kad fermentinė reakcija vyktų. Šios medžiagos vadinamos kofermentais. Dažniausia tai būna metalų jonai. Cheminės reakcijos gali vykti silpniau ar net iš viso nevykti, jeigu trūksta kofermento. Pavyzdys - mielių metabolizmui vykti reikalingas cinkas, kuris dalyvauja kaip kofermentas mielių metabolizmo cheminėse reakcijose.
Linija 53: Linija 57:
 Inhibitoriai - tai medžiagos, kurios sumažina arba iš viso sustabdo fermentų aktyvumą. Inhibitoriai - tai medžiagos, kurios sumažina arba iš viso sustabdo fermentų aktyvumą.
  
-Angliavandeniai (carbohydrates)+====== Angliavandeniai (carbohydrates) ====== 
  
 Angliavandeniai - tai organiniai junginiai, kurių molekulės susideda iš anglies (C), deguonis (O) ir vandenilio (H). Tai labiausiai gamtoje paplitusi organinė medžiaga. Ji naudojama kaip augalų ir kai kurių gyvūnų energijos šaltinis, maistingų medžiagų saugykla ar struktūrinis komponentas. Angliavandeniai - tai organiniai junginiai, kurių molekulės susideda iš anglies (C), deguonis (O) ir vandenilio (H). Tai labiausiai gamtoje paplitusi organinė medžiaga. Ji naudojama kaip augalų ir kai kurių gyvūnų energijos šaltinis, maistingų medžiagų saugykla ar struktūrinis komponentas.
Linija 59: Linija 64:
 Aludarystėje svarbūs angliavandeniai yra paprastieji (gliukozė, fruktozė) ir sudėtingieji (maltozė, cukrozė, maltotriose) cukrai, dekstrinai ir krakmolas. Bet beta-gliukanai, pektinai ir klijai taip pat yra angliavandeniai, kurie yra daugiau ar mažiau svarbūs aludariams. Aludarystėje svarbūs angliavandeniai yra paprastieji (gliukozė, fruktozė) ir sudėtingieji (maltozė, cukrozė, maltotriose) cukrai, dekstrinai ir krakmolas. Bet beta-gliukanai, pektinai ir klijai taip pat yra angliavandeniai, kurie yra daugiau ar mažiau svarbūs aludariams.
  
-Monosacharidai Gliukozė+===== Monosacharidai ===== 
 +==== Gliukozė ==== 
 + 
  
 Gliukozė yra svarbiausias monosacharidas aludarystėje. Krakmolas sudarytas iš gliukozės. Taigi salinimo metu gaunamas būtent šis monosacharidas. Kai aldehidinės grupės deguonis susijungia su 1 ir 5 anglies atomu, molekulė suformuoja būdingą angliavandeniams žiedą. Gliukozė yra svarbiausias monosacharidas aludarystėje. Krakmolas sudarytas iš gliukozės. Taigi salinimo metu gaunamas būtent šis monosacharidas. Kai aldehidinės grupės deguonis susijungia su 1 ir 5 anglies atomu, molekulė suformuoja būdingą angliavandeniams žiedą.
Linija 71: Linija 79:
 Bet skirtumas tarp alfa ir beta konfigūracijų tampa svarbus tada, kai gliukozės molekulės jungiasi suformuodamos sudėtingesnius cukrus. Vykstant šioms reakcijoms suformuojamos nuolatinės negrįžtamos jungtys. Mielių bei salinimo fermentų sugebėjimas suskaidyti cukrus priklauso nuo to, ar gliukozės molekulės tarpusavyje yra susijungusios alfa ar beta jungtimis. Bet skirtumas tarp alfa ir beta konfigūracijų tampa svarbus tada, kai gliukozės molekulės jungiasi suformuodamos sudėtingesnius cukrus. Vykstant šioms reakcijoms suformuojamos nuolatinės negrįžtamos jungtys. Mielių bei salinimo fermentų sugebėjimas suskaidyti cukrus priklauso nuo to, ar gliukozės molekulės tarpusavyje yra susijungusios alfa ar beta jungtimis.
  
-Fruktozė+==== Fruktozė ==== 
  
 Kaip ir gliukozė, fruktozė yra heksozė, bet skirtingai nei gliukozė ji yra ketozė, nes turi ketoną kaip karbonilinę grupę. Kaip ir gliukozė, fruktozė yra heksozė, bet skirtingai nei gliukozė ji yra ketozė, nes turi ketoną kaip karbonilinę grupę.
Linija 77: Linija 86:
 Fruktozė salinimui nėra svarbi. Salykle jos kiekiai yra labai nedideli. Į alų gali pakliūti tik su vaisių priedais, cukroze ar invertuotu cukrumi, medumi. Fruktozė salinimui nėra svarbi. Salykle jos kiekiai yra labai nedideli. Į alų gali pakliūti tik su vaisių priedais, cukroze ar invertuotu cukrumi, medumi.
  
-Galaktozė+==== Galaktozė ==== 
  
 Šis monosacharidas nėra svarbus aludarystėje, nes jo nėra nei salykle, nei jis gali susidaryti salinimo metu. Galaktozės junginys su gliukoze yra laktozė, kuri yra saldus, bet nefermentuojamas cukrus. Šis monosacharidas nėra svarbus aludarystėje, nes jo nėra nei salykle, nei jis gali susidaryti salinimo metu. Galaktozės junginys su gliukoze yra laktozė, kuri yra saldus, bet nefermentuojamas cukrus.
  
-Disacharidai+===== Disacharidai ===== 
  
 Vieno monosacharido karbonilinei jungčiai reaguojant su kitos molekulės hidroksiline jungtimi, susidaro vadinamoji glikozidinė jungtis (ir vanduo). Šios jungtys sujungia monosacharidus į sudėtingus angliavandenius. Glikozidinės jungties susiformavimo metu molekulė, kurios karbonilinė jungtis dalyvauja susidarant glikozidinei jungčiai, yra fiksuojama alfa arba beta padėtyje. Vieno monosacharido karbonilinei jungčiai reaguojant su kitos molekulės hidroksiline jungtimi, susidaro vadinamoji glikozidinė jungtis (ir vanduo). Šios jungtys sujungia monosacharidus į sudėtingus angliavandenius. Glikozidinės jungties susiformavimo metu molekulė, kurios karbonilinė jungtis dalyvauja susidarant glikozidinei jungčiai, yra fiksuojama alfa arba beta padėtyje.
Linija 91: Linija 102:
 Alfa jungtis sujungia fermentuojamus angliavandenius (disacharidus ir trisacharidus) arba polisacharidus, kurie gali būti paversti į fermentuojamus cukrus salinimo metu (dekstrinai ir krakmolai). Tuo tarpu beta jungtys laiko struktūrinius salyklo komponentus (celiulozę ir beta-gliukanus). Alfa jungtis sujungia fermentuojamus angliavandenius (disacharidus ir trisacharidus) arba polisacharidus, kurie gali būti paversti į fermentuojamus cukrus salinimo metu (dekstrinai ir krakmolai). Tuo tarpu beta jungtys laiko struktūrinius salyklo komponentus (celiulozę ir beta-gliukanus).
  
-Redukuojantys ir neredukuojantys sacharidai+==== Redukuojantys ir neredukuojantys sacharidai ==== 
  
 Jeigu angliavandenis turi laisvą karbonilinę (aldehidą arba ketoną) grupę, jis vadinamas redukuojančiu. Visi monosacharidai yra redukuojantys anagliavandeniai. Redukuojantys angliavandeniai gali dalyvauti nefermentinėje parudavimo Majaro (Maillard) reakcijoje kartu su amino rūgštimis, kai tuo tarpu neredukuojantys cukrai šioje reakcijoje nedalyvauja. Tačiau abiejų rūšių angliavandeniai gali karamelizuotis. Karamelizacija irgi yra nefermentinė reakcija, konkrečiai pirolizė. Jeigu angliavandenis turi laisvą karbonilinę (aldehidą arba ketoną) grupę, jis vadinamas redukuojančiu. Visi monosacharidai yra redukuojantys anagliavandeniai. Redukuojantys angliavandeniai gali dalyvauti nefermentinėje parudavimo Majaro (Maillard) reakcijoje kartu su amino rūgštimis, kai tuo tarpu neredukuojantys cukrai šioje reakcijoje nedalyvauja. Tačiau abiejų rūšių angliavandeniai gali karamelizuotis. Karamelizacija irgi yra nefermentinė reakcija, konkrečiai pirolizė.
Linija 101: Linija 113:
 Maltozė ir laktozė yra redukuojantys disacharidai. Maltozė ir laktozė yra redukuojantys disacharidai.
  
-Maltozė ir celobiozė+==== Maltozė ir celobiozė ==== 
  
 Tiek maltozė, tiek ir celobiozė sudarytos iš dviejų susijungusių gliukozės molekulių. Maltozė sujungta alfa jungtimi, o celobiozė –beta. To pasekoje mielės gali fermentuoti maltozę, bet celobiozės negali. Tiek maltozė, tiek ir celobiozė sudarytos iš dviejų susijungusių gliukozės molekulių. Maltozė sujungta alfa jungtimi, o celobiozė –beta. To pasekoje mielės gali fermentuoti maltozę, bet celobiozės negali.
Linija 111: Linija 124:
 Maltozė yra gausiausias cukrus misoje, dėl ko yra labai svarbi aludarystėje. Celobiozė yra statybinė celiuliozės (beta-gliukanai) medžiaga ir svarbi tiek, kad per dideli jos kiekiai gali apsunkinti misos tekinimą. Maltozė yra gausiausias cukrus misoje, dėl ko yra labai svarbi aludarystėje. Celobiozė yra statybinė celiuliozės (beta-gliukanai) medžiaga ir svarbi tiek, kad per dideli jos kiekiai gali apsunkinti misos tekinimą.
  
-Cukrozė+==== Cukrozė ==== 
  
 Tai disacharidas, kurį sudaro gliukozės ir fruktozės molekulės sujungtos α(1→2) jungtimi. Tai disacharidas, kurį sudaro gliukozės ir fruktozės molekulės sujungtos α(1→2) jungtimi.
Linija 121: Linija 135:
 Salykle cukrozė sudaro apie 5 procentus visų angliavandenių. Salinimas ją paveikia labai mažai ir beveik visa pakliūna į misą. Didesni kiekiai gali būti pridėti kaip mums įprastas cukrus karbonizuojant alų arba naudojant cukrų kaip fermentuojamą medžiagą. Cukrozė nedalyvauja Maillard reakcijoje. Salykle cukrozė sudaro apie 5 procentus visų angliavandenių. Salinimas ją paveikia labai mažai ir beveik visa pakliūna į misą. Didesni kiekiai gali būti pridėti kaip mums įprastas cukrus karbonizuojant alų arba naudojant cukrų kaip fermentuojamą medžiagą. Cukrozė nedalyvauja Maillard reakcijoje.
  
-Rafinozė ir melibiozė+==== Rafinozė ir melibiozė ==== 
  
 Nors rafinozė nėra disacharidas, ji čia aprašoma kartu su melibioze. Melibiozė yra disacharidas, kurį sudaro galaktozė ir gliukozė susijungusios β(1→6) glikozidine jungtimi. Rafinozė yra trisacharidas, kurį suformuoja fruktozė α(1→2) jungtimi susijungusi su melibiozės gliukozės molekule. Nors rafinozė nėra disacharidas, ji čia aprašoma kartu su melibioze. Melibiozė yra disacharidas, kurį sudaro galaktozė ir gliukozė susijungusios β(1→6) glikozidine jungtimi. Rafinozė yra trisacharidas, kurį suformuoja fruktozė α(1→2) jungtimi susijungusi su melibiozės gliukozės molekule.
Linija 127: Linija 142:
 Nors šių angliavandenių beveik nėra misoje, jie dažnai aptariami kalbant apie elio ir lagerio mielių skirtumus. Lagerio mielės gali pilnai fermentuoti ir melibiozę, ir rafinozę. Elio mielės melibiozės fermentuoti negali, o rafinozę tik dalinai. Nors šių angliavandenių beveik nėra misoje, jie dažnai aptariami kalbant apie elio ir lagerio mielių skirtumus. Lagerio mielės gali pilnai fermentuoti ir melibiozę, ir rafinozę. Elio mielės melibiozės fermentuoti negali, o rafinozę tik dalinai.
  
-Oligosacharidai+===== Oligosacharidai ===== 
  
 Kai daugiau nei 2, bet mažiau nei apie 10 monosacharidų yra susijungę kartu, toks angliavandenis vadinamas oligosacharidu. Kai daugiau nei 2, bet mažiau nei apie 10 monosacharidų yra susijungę kartu, toks angliavandenis vadinamas oligosacharidu.
Linija 149: Linija 165:
 Galutiniai dekstrinai – mažos išsišakojusios gliukozės grandinės. Atsišakojimus sukuria α(1→6) jungtis. Šių dekstrinų negali hidrolizuoti alfa ar beta amilazės, bet gali sutraukyti fermentas dekstrinazė. Šis fermentas greitai denatūruojamas temperatūroje, aukštesnėje nei 60°C temperatūroje. Mielės fermentuoti negali. Galutiniai dekstrinai – mažos išsišakojusios gliukozės grandinės. Atsišakojimus sukuria α(1→6) jungtis. Šių dekstrinų negali hidrolizuoti alfa ar beta amilazės, bet gali sutraukyti fermentas dekstrinazė. Šis fermentas greitai denatūruojamas temperatūroje, aukštesnėje nei 60°C temperatūroje. Mielės fermentuoti negali.
  
-Reakcija su jodu+===== Reakcija su jodu ===== 
  
 Kai gliukozių grandinė yra pakankamai ilga (daugiau nei 9 molekulės be atsišakojimų), jos suformuoja spiralinę struktūrą, kurią palaiko silpnosios jungtys tarp hidroksilo grupių. Šios struktūros gali prijungti vieną ar daugiau trijodido jonų (I¯¯¯), ko pasekoje įvyksta spalvos pasikeitimas. Trumpesnės grandinės (iki 60 gliukozės molekulių) duoda raudoną spalvą, amilozė – tamsiai mėlyną, o amilopektinai melsvai raudoną. Kai gliukozių grandinė yra pakankamai ilga (daugiau nei 9 molekulės be atsišakojimų), jos suformuoja spiralinę struktūrą, kurią palaiko silpnosios jungtys tarp hidroksilo grupių. Šios struktūros gali prijungti vieną ar daugiau trijodido jonų (I¯¯¯), ko pasekoje įvyksta spalvos pasikeitimas. Trumpesnės grandinės (iki 60 gliukozės molekulių) duoda raudoną spalvą, amilozė – tamsiai mėlyną, o amilopektinai melsvai raudoną.
Linija 155: Linija 172:
 Misa neturi keisti spalvos esant jodo jonams. Tai reiškia, kad gliukozės grandinės yra trumpesnės nei 9 gliukozės molekulės. Priešingu atveju alus gali būti drumstas (krakmolo drumstumas) ir drumstumo negalima pašalinti. Šį drumstumą sąlygoja dideli dekstrinai, kurie tampa mažiau tirpūs didėjant alkoholio koncentracijai fermentacijos metu. Misa neturi keisti spalvos esant jodo jonams. Tai reiškia, kad gliukozės grandinės yra trumpesnės nei 9 gliukozės molekulės. Priešingu atveju alus gali būti drumstas (krakmolo drumstumas) ir drumstumo negalima pašalinti. Šį drumstumą sąlygoja dideli dekstrinai, kurie tampa mažiau tirpūs didėjant alkoholio koncentracijai fermentacijos metu.
  
-Krakmolas+====== Krakmolas ====== 
  
-Ši medžiaga yra 2 gliukozės polimerų - amilozės ir amilopektino – junginys. Gliukozės molekulės sujungtos alfa glikozidinėmis jungtimis, todėl vadinamos α-gliukanais. Fotosintezės būdu augalai galina gliukozę, kuri cukrozės pavidalu pernešama į šaknis (pvz. bulvė) arba sėklas (miežiai), kur yra naudojamos sukuriant amilozes ir amilopektinus. Daugumoje augalų krakmolą sudaro 20-26 procentai amilozės. Likusi dalis yra amilopektinas.+Ši medžiaga yra 2 gliukozės polimerų - amilozės ir amilopektino – junginys. Gliukozės molekulės sujungtos alfa glikozidinėmis jungtimis, todėl vadinamos α-gliukanais. Fotosintezės būdu augalai gamina gliukozę, kuri cukrozės pavidalu pernešama į šaknis (pvz. bulvė) arba sėklas (miežiai), kur yra naudojamos sukuriant amilozes ir amilopektinus. Daugumoje augalų krakmolą sudaro 20-26 procentai amilozės. Likusi dalis yra amilopektinas.
  
 {{:straipsniai:sal7.jpg?nolink|}} {{:straipsniai:sal7.jpg?nolink|}}
Prisijungę aludariai