Enzymen

Factoren die enzymatische activiteit beïnvloeden

Lokalisatie

• in het weefsel en op subcellulair niveau specifiek ingedeeld

• subcellulair specifiek in de organellen verdeeld

pH invloed

• optimum tussen 4,5 en 8,0 = reversibele inactivatie is hier mogelijk

• extreme pH waarden → irreversibele inactivatie

Temperatuur

• Milde T-verhoging: versnelt enzymatische reacties (Q10 = 2) → let op eventuele denaturatie

Q_{10}=\frac{\left(reactiesnelheidbijT+10\right)}{reactiesnelheidbijT} (T + 10°C → snelheid x2)

• Hoge T

  • Indicatorenzymen → volgt eerste orde kinetiek

    • pasteurisatie van melk → inactivatie van alkalisch fosfatase zodat alle pathogene MO ook zijn afgedood

    • blancheren van groenten & fruit → inactivatie van peroxidase zodat alle andere enzymen ook zijn geïnactiveerd

\log_{\left(\frac{X}{X_0}\right)}=-\frac{t}{D_{ref}\cdot10^{\frac{T_{ref}-T}{Z}}} (Z = temperatuurstoename om decimale reductietijd met 1 log eenheid te verkleinen)

• Lage T: onder vriespunt → faseovergangen of weefselbeschadiging of inactivatie

• mogelijke 2de orde fasetransitie (→ glas)

Wateractiviteit

• beïnvloedt mobiliteit en beschikbaarheid van reactanten voor enzymen

• lagere aw → verminderde enzymatische stabiliteit, maar geen irreversibele inactivatie

• hoe lager aw → hoe minder snel denaturatie

Elektrolyten en ionensterkte

• kunnen enzymen inactiveren of inhiberen

  • bv. metaalionen

• grote hoeveelheden elektrolyten → salting in (oplosbaar) of salting out (neerslaan)

Mechanistische invloeden

Ioniserende straling

Adsorptie in interfases

Enzymatische bruinkleuring(reactie + factoren + gevolgen)

Algemeen

• meestal ongewenst

Reactie

• fenolische verbindingen → difenol → dichinon → melaninen

• Enzym 1: fenolase, fenoloxidase of tyrosinase

• Enzym 2: catecholase, polyfenoloxidase

• 3de reactie: dichinon + RNH2

Factoren

• Weefselbeschadiging

• pH

• toevoeging sequestranten

• afscherming zuurstof

• reducerende verbindingen (sulfiet, cysteïne, vitamine C)

• Aanwezigheid van sulfiet = nucleofiel => bindt op carbonylgroepen

• Substraatconcentratie

Enzyminhibitoren

• protease inhibitoren

• amylase inhibitoren

→ belangrijk dat deze geïnactiveerd worden bij bereiding van LM

Pectinasen

Pectine

• veroorzaakt troebelheid in fruitsappen

Pectinasen

= enzymen die structuur van de planten bepalen

• werken in op pectine (polysacharide van polygalacturonzuur dat gedeeltelijk gemethyleerd is met methanol)

Pectinemethylesterasen (PME)

• verwijderen methylestergroepen van pectineketen → vrije carboxylgroepen → gelen (in aanwezigheid van Ca-ionen) → stevige structuur

Polygalacturonasen (PG)

• hydrolyseren de lange polygalacturonketens van pectine → verkorting van pectineketens → verzachting van structuur

• klaren van fruitsappen

Pectinelyasen (PL)

• breken pectineketens af via eliminatiereactie ipv hydrolyse

=> juiste balans van enzymen zorgt voor juiste textuur van sappen, purees, ketchup

Amylasen

alfa-amylase

= endo-enzym

= vervloeiings-enzym

• hydrolyseert alfa-1,4 bindingen random in het midden

• vormt

  • reducerende suikers (glucose, maltose)

  • laagmoleculaire dextrinen

• Effect op viscositeit → snelle daling van viscositeit van zetmeelgelen

• Bv. broodverbeteraar → vertraagt retrogradatie van brood

beta-amylase

= exo-enzym

= sacharificatie-enzym

• hydrolyseert alfa-1,4 bindingen vanaf de uiteinden van de zetmeelmoleculen

• vormt

  • maltose

  • hoogmoleculaire dextrinen

• bv. broodverbeteraar

Gluco-amylase

• hydrolyseert zowel alfa-1,4 bindingen als alfa-1,6 bindingen

• vormt

  • glucose

verzoeting van aardappelen

het omzetten van zetmeel naar glucose via amylasen

lypolytische enzymen

• lipasen

• lipoxygenasen

• fosfolipasen

peroxidasen

= enzymen die hydroperoxiden afbreken via oxidatiereactie tot fenolische componenten → kleur en aroma-effecten

• werkt lipide-oxidatie tegen!

• Thermisch zeer resistent → indicatorenzym!!

ascorbinezuuroxidase

oxideert ascorbinezuur (vit C)

= oorzaak vit C verliezen