IM REICH THE WORLD OF For centuries, man used enzyme-assisted processes without knowing their true background. Louis Pasteur was one of the founders of enzyme research. He reco-gnized the catalytic function of fermenters present in yeast cells for the conversion of sugar into alcohol. The word enzyme was Continue reading on page 15 DER ENZYME ENZYMES Die Fleischverarbeitung kommt um Enzyme nicht herum. Diese hochmolekularen Eiweißverbindungen spielen eine Schlüsselrolle bei den chemischen Prozessen in Pflanzen, Tieren und Menschen. Meat processing is not possible without the help of enzymes. These high-molecular protein compounds play a key role in the chemical processes that take place in plants, animals and humans. Der Mensch nutzte über Jahrhunderte durch Enzyme unterstützte Abläufe, ohne die tatsächlichen Hintergründe zu kennen. Zu den Begründern der Enzymforschung zählt Louis Pasteur. Für das Umwandeln von Zucker in Alkohol erkannte er die katalytische Funktion von in Hefezellen vorhandenen Fermenten. Das Wort Enzym wurde um 1876 durch Wilhelm Kühne geprägt und entstand aus dem griechischen „en zyme” (= in der Hefe) und hat sich gegenüber der Bezeichnung Ferment (lat. fermentum = Gärungsmittel) durchgesetzt. Dem Nobelpreisträger Eduard Buchner gelang es 1897, Enzyme aus Hefen zu isolieren. 30 Jahre später separierte erstmals James Sumner ein Enzym in Kristallform (Urease aus Bohnenextrakten). Namen und Klassen Nach der seit 1961 gültigen internationalen Nomenklatur werden für den praktischen Gebrauch Trivialnamen verwendet. Diese setzen sich aus dem Namen des Substrats, der Bezeichnung der Reaktion und ggf. noch einem Zusatz zusammen. Alte Namen, z. B. Pepsin und Trypsin, können weiterhin verwendet werden. Für Enzyme existiert darüber hinaus ein internationales Klassifizierungssystem, die EC-Nummern. Es ordnet Enzyme in sechs Hauptklassen: Oxidoreduktasen, Hydrolasen, Lyasen, Ligasen, Isomerasen und Transferasen. Diese Hauptklassen ergeben sich aus den Reaktionen, die die Enzyme katalysieren. Innerhalb einer Hauptklasse erfolgt eine weitere Unterscheidung. Diese berücksichtigt die chemischen Bindungen, welche durch das Enzym entstehen oder aber gelöst werden. So entstehen Unterklassen und weitere, unter diesen liegende Klassen mit den entsprechenden Unter-Nummerierungen in vier Ebenen. Die erste Hauptklasse z. B. enthält mehr als 20 Unterklassen, derzeit EC 1.1.1.1 bis EC 1.99.2.6. Zu dieser Hauptklasse zählen Dehydrogenasen, Oxidasen, Oxygenasen und Reduktasen. Synthetische Enzyme Bereits in den 50er Jahren entwickelten sich aus dem Stand der damaligen Enzymforschung Anstrengungen, im Labor organische Katalysatoren zu synthetisieren. Das Ziel war, Organismen durch gezielte genetische Veränderungen z. B. für technische Zwecke nutzbar zu machen. Heute ist der überwiegende Teil der in der Industrie eingesetzten Enzyme gentechnisch verändert. Synthetische Enzyme, die sich nicht aus in der Natur existierenden Molekülen zusammensetzen, wurden erstmalig 2014 im Laboratory of Molecular Biology der Universität Cambridge, England, erzeugt. Enzyme und Schlachten Nach dem Schlachten eines Tieres unterliegt das Fleisch enzymatisch gesteuerten Umsetzungen, in deren Verlauf Totenstarre und Fleischreifung auftreten. Das Glykogen der Muskeln wird vergärt, es bildet sich Milchsäure, die die Eigenschaften des Fleisches beeinflusst. Unterliegen die Tiere vor dem Schlachten Stress, können Wirkungen auf glykolytische Enzyme festgestellt werden. Das Ausprägen von Merkmalen von PSE- oder DFD-Fleisch wird unterstützt. ATPase spaltet Adenosintriphosphat; nachdem 80 % seines ursprünglichen Inhaltes im Fleisch gespaltet sind, beginnt die Totenstarre (Rigor mortis). Für das Reifen des Fleisches während des Abhängens sind im Muskel alle notwendigen Enzyme zu finden. Das Auflockern des Muskelgewebes und das Zerstören von Proteinstrukturen erfolgt durch Cathepsine, Calpaine und Kalpasen, sowie Kollagenasen, die die Peptidbindungen spalten. Das Ergebnis sind Peptide und Aminosäuren. Andere Enzyme spalten Nukleotide und bilden Extraktivstoffe, die den Fleischgeschmack und das Fleischaroma bilden. Es besteht auch die Möglichkeit, vor dem Schlachten Enzyme (z. B. das pflanzliche Enzym Papain) in die Blutgefäße des Tiere zu bringen. Dadurch wird das Auflösen des Muskelfaserverbundes, das Zartmachen (Tenderisierung) und die Zunahme des Wasserbindungsvermögens bewirkt. Aus Tierschutzgründen sollte dies erst nach Betäuben des Tieres durchgeführt werden. Auch eine postmortale Injektion kann erfolgen. Tumbeln ist eine weitere Möglichkeit, die Verteilung der Enzyme im Fleisch zu verbessern. Mit Hilfe von Thermitase kann Fleisch so vom Knochen gelöst werden, dass es zentrifugal 14 2017 Foto: Colourbox.de FOOD LEBENSMITTEL
Ftec_01_2017
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