Ферменты группы оксидоредуктаз винограда и вина

Основные ферменты винограда и вина группы Оксидоредуктаз.

Полифенолоксидаза (о-дифинолоксидаза). Играет важную роль в дыхании виноградного растения и ОВ (окислительно-восстановительных) – процессах в сусле. Катализирует при доступе воздуха в реакции окисления полифенолов в хиноны.

Полифенолоксидаза (П. Ф.О.) очень активный фермент, ускоряющий окислительные процессы в сусле. Процесс этот необратим, а хиноны, быстро полимеризуясь дают темно-окрашенные соединения. Поэтому, цвет виноградного сусла из зеленоватого, при контакте с воздухом, становится бурым, коричневым. Действие окислительного фермента хорошо инактивирует сернистая кислота, а вносимый одновременно бентонит удаляет полифенолоксидазу. Локализуется фермент П. Ф.О. на твердых частях ягоды винограда, поэтому сокращают контакт сусла с мезгой, отбирают только сусло – самотек. Прессовые фракции содержат значительно больше этого фермента, поэтому их обрабатывают отдельно.

Пероксидаза. Второй по значимости окислительно-восстановительный фермент винограда. Катализирует реакции окисления фенолов окисления и ароматических аминов в присутствии перекиси водорода по схеме:

АН2 + Н2О2 → А + 2 Н2О,

Где АН2 – восстановленное, А – окисленное соединение.

В результате реакции исходное соединение окисляется с образованием воды. Фермент более активен в кожице, мякоти и гребнях.

Принципы иноктивации пероксидазы те же, что и полифенолоксидазы.

Аскорбинатоксидаза. Катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты (витамин С) в дегидроаскорбиновую.

                                                             (витаминным действием не обладает)Аскорбиновая кислота (витамин С)               Дегидроаскорбиновая кислота

В процессе созревания ягод активность этого фермента уменьшается; в зрелых ягодах он слабо активен.

При брожении сусла снижается активность всех окислительных ферментов. По данным А. К. Родопуло инактивация связана с выделением дрожжами сульфгидрильных соединений: цистеина и глютатиона.

К оксидоредуктазам относятся также дегидрогеназы и прежде всего Алькогольдегидрогеназа. Наиболее известны при этом взаимопревращения уксусного альдегида и этанола:

-2Н

С2Н5ОН СН3С

Этанол уксусный

альдегид

К дегидрогеназам относят еще пять окислительных ферментов: Малат-дегидрогеназа, лактат-дегидрогеназа, сукцинат- дегидрогеназа, алонин-дегидрогеназа, глютатион-дегидрогеназа.

Принцип действия этих ферментов одинаковый: они обеспечивают дегидрированные или присоединенные кислороды, что, по сути дела, одно и то же.

При этом, например, яблочная кислота превращается :

Молочная кислота окисляется до пировиноградной кислоты, а яблочная кислота, с помощью суцинат - дегидрогеназы, превращается в фумаровую кислоту.

Аминокислоты, с помощью соответствующих дегидрогеназ, окисляются до соответствующих органических кислот выделением NH3. Например, глютаминовая кислота окисляется до α - кетоглютаровой органической кислоты:

Дегидрогеназы активны в дрожжевых клетках; они участвуют в процессах при выдержке вина на дрожжевых осадках.

Особую роль в процессах виноделия играют Гидролазы. Они катализируют гидролиз (расщепление) сахарозы, белков, пептидов и других высокомолекулярных соединений.

Их называют по современной номенклатуре: Фруктофуранозидазы, пептидогидролазы, протеолитические, пектолитические ферменты.

Рассмотрим их более подробно.

ß - Фруктофуранозидаза (Инвертаза). Катализирует гидролиз сахарозы на глюкозу и фруктозу, по схеме:

Сахароза + Н2О → глюкоза + фруктоза

Фермент имеет большое значение при брожении, т. к. расщепляет сахарозу.

ß - фруктофуранозидаза содержится в ягодах. Особенно она активна в дрожжах. По данным академика А. И. Опарина этот фермент обладает трансферазивной активностью, т. е. катализирует реакции переноса определенной группы от своих субстратов.