バジルの風味がいっぱいで、鮮やかな緑色の美しいペスト ブレンドを作ったことがありますか。または、皮をむいたバナナやスライスしたリンゴを数時間その皿の上に置いたままにしておくと、新鮮な果物ではなく茶色に戻りますか?または、わかりにくい名前のチーズ パケットで独自のチーズを作ったことはありますか?
あなたは食べ物の中で酵素が働いているのを見てきました！酵素は、食品において非常に有用なツールとなります。しかし、それらは他の多くの化学物質や食品とはまったく異なる働きをします.この投稿では、酵素の基本的な理解を提供し、さまざまな食品における酵素の働きを理解します!
酵素とは?
酵素というと、人工的でなじみのないものに聞こえるかもしれませんが、実際には酵素は私たちの身の回りにあふれています。それらは本質的に非常に一般的です。私たち人間は、酵素がなければ生きていけません。多くの食物を消化できなくなり、多くの化学反応が起こらなくなります。
タンパク質
酵素は、実際にはタンパク質の特定のサブクラスです。タンパク質は、アミノ酸の鎖で構成された長い分子です。これらのアミノ酸の長い鎖は折りたたまれ、複雑な 3D 構造に組織化されます。タンパク質である酵素は、まさにそれを行います。
これらの非常に複雑な 3D 構造により、高度に専門化されたタスクを実行できます。それらの構造は、非常に特殊な分子がその構造に完全に適合するようなものです。酵素は、その分子が特定の化学反応を起こしやすくします。これらの茶色のバナナの場合、ポリフェノールをキノンに変換するのに役立ちます.
触媒
酵素は、この反応が起こるための理想的な環境を作り出します。酵素は、これらの反応における「触媒」として機能します。触媒は実際には化学反応に参加しません。あきらめたり、原子、電子、陽子を取得したりしません。触媒が行うことは、反応が起こるための理想的な条件を提供することだけです。その結果、反応が始まるまでに必要なエネルギー量である活性化エネルギーが低下します。これは、反応が起こりやすくなることを意味します。
酵素名
酵素の名前はほとんどの場合、-ase で終わります。 -aseの前にあるものは、酵素が触媒する反応を説明する傾向があります.たとえば、プロテアーゼ酵素はタンパク質と反応します。オキシダーゼ酵素は酸化反応を触媒し、アミラーゼはデンプン中のアミロースを分解します。
ほとんどの酵素は、一般的なグループ名の前に、その動作のさらなる記述子を持っています.ポリフェノールオキシダーゼ (PPO) は、ポリフェノールを特異的に酸化します。マルトジェニック アミラーゼは、デンプンをマルトース分子に分解します。残念ながら、すべての名前がそれほどわかりやすいわけではありません。アクチニジン（多くの果物に含まれる）はタンパク質を分解します。幸いなことに、そのファミリー名はそれが何をするかを説明しています。それはシステインプロテアーゼです.システインは、作用するアミノ酸の種類を指します。
酵素反応
酵素によって触媒される反応は、酵素反応と呼ばれます。酵素反応が起こるためには、少なくとも酵素自体と基質が必要です。基質は、反応中に反応する分子です。
酵素は非常に特異的で、1 つの基質または基質のグループのみが酵素に「適合」します。基質は酵素ロックの鍵です。特定のキーのみがロックに適合します。複雑な 3D 構造から特異性を取得します。
酵素反応の間、基質は反応して新しい分子である生成物になります。他の分子が存在する必要がある場合もあります。たとえば、酵素によって触媒されるバナナの褐色化には、十分な酸素が必要です。
反応後、生成物は酵素から放出されます。しかし、酵素自体はまったく変わっていません。さらに別の反応を触媒する準備ができています.
食品中の酵素反応
果物を食べた（またはアップルパイを焼いた）ほぼすべての人が、ポリフェノールオキシダーゼ（PPO）酵素の働きを見たことがある.この酵素は、多くの果物や野菜 (バナナ、リンゴ、セロリなど) の褐変を触媒します。これと同じ反応は、野菜が凍ったときにも起こります。氷の結晶が細胞を分解し、褐変反応が起こります。
新鮮なパイナップルやキウイを含むゼラチン プディングを作ろうとしたことがあるなら、いくつかのプロテアーゼに出くわすでしょう.これらの果物には、タンパク質を分解する酵素が含まれています。硬い肉を調理する場合、これは素晴らしいことです。酵素の力で肉が柔らかくなります。ただし、ゼラチンの場合はあまり理想的ではありません。ゼラチンはタンパク質そのものなので、酵素がゼラチンを分解してしまい、固まらないプリンになってしまいます。
揚げる前に卵にパイナップル ジュースを加えると、奇妙で魅力のない食感になるのもこのためです!
酵素は、何千年とは言わないまでも、何百年もの間、チーズを作るために使用されてきました.プロテアーゼを含む酵素の混合物は、牛乳中のタンパク質を凝固させます.得られた塊はチーズにすることができます。この酵素のブレンドは、再び牛の胃から収穫できるレンネットに由来します（現在、動物なしでも作ることができます.胃は、すべての動物が食物を分解するために酵素を使用するため、酵素の優れた供給源です.
酵素反応への影響
酵素反応をスピードアップ、スローダウン、または完全に停止するには、さまざまな方法があります。そうしようとするとき、酵素はすべての条件下で均等に機能しないという事実を利用します.ほとんどの酵素には、最も速く機能する最適温度があります。環境の pH レベルも同様です。
条件を最適な状態から遠ざけると、酵素反応が遅くなります。逆もまた真であり、条件を最適に近づけることで、反応が加速します。
食品の焦げ目を遅くするには、食品を低温で保管するのが最善です。また、表面をより酸性にしています。レモン汁をふりかけると、焼き色が遅くなることがあります。
酵素反応の停止 - 熱を使用
酵素反応を完全に止める必要がある場合は、酵素を失活させる必要があります。酵素が機能するためには、その複雑な 3D 構造を維持できる必要があります。それが失われるとすぐに、ロックとキーが合わなくなり、触媒作用が起こらなくなります。
すべての酵素は、他のすべてのタンパク質と同様に、強い熱によって分解されます.このプロセスは変性と呼ばれます。また、加熱すると卵白が白くなる原因にもなります。温度と持続時間は酵素ごとに異なります。ただし、食品に含まれるほとんどの酵素は、沸騰したお湯に入れると急速に失活します。
これが、野菜を冷凍する前に短時間加熱すると、冷凍庫で野菜が新鮮に保たれる理由です。ブランチングとも呼ばれる短時間の熱処理により、すべての酵素が失活します。冷凍庫の中でも、酵素は活性を保っていたはずです (速度が遅くても)。
また、ゼラチン デザートの場合、缶詰を使用できますが、生のパイナップルは使用できません。缶詰のパイナップルは、缶詰の際に加熱されています。熱処理により酵素が分解されます。
酵素反応の阻害
酵素の外部環境を変える代わりに、別の効果的な戦略は、酵素を直接標的にすることです。そのための 1 つの方法は、酵素に「阻害剤」を追加することです。阻害剤は、酵素が反応を触媒するのを物理的に防ぎます。さまざまな方法でこれを行うことができます。
まず第一に、阻害剤は基質のスポットに座ることができます。阻害剤は、この作業を行うために基質に十分に類似している必要があります.基質のスポットを取り込むことで、反応を防ぎます。これを競争競争といいます。別のタイプの阻害剤は、基質の場所には座らず、別の場所で酵素に結合するものです.酵素に付着することにより、その構成が変化します。その結果、「ロック」が変化し、酵素が不活性になります。
