Samenvatting 12.1 – Enzymen

Enzymen en hun werking
In organismen vinden stofwisselingsprocessen plaats, zoals fotosynthese, verbranding en assimilatie, waarbij stoffen worden omgezet. Enzymen, speciale eiwitten in cellen, versnellen deze processen zonder zelf te worden verbruikt. Elk enzym is specifiek: één enzym katalyseert slechts één reactie. Een voorbeeld is de splitsing van stof A in stoffen B en C, waarbij het enzym opnieuw gebruikt kan worden.

De snelheid van een enzymreactie, enzymactiviteit genoemd, wordt beïnvloed door temperatuur en zuurgraad. Dit verband wordt weergegeven in een optimumkromme:

  • Minimumtemperatuur: Enzymen zijn inactief bij lage temperaturen.
  • Optimumtemperatuur: Enzymen zijn het meest actief.
  • Maximumtemperatuur: Bij te hoge temperaturen denatureren enzymen, wat ze permanent onwerkzaam maakt.

Ook de zuurgraad (pH) speelt een rol. Veel enzymen werken optimaal bij een neutrale pH (rond 7), terwijl extreme pH-waarden hun werking verminderen. Enzymen functioneren in waterige omgevingen zoals cytoplasma en verteringssappen.

Voedselbederf door micro-organismen
Voedsel, bestaande uit dode organische resten, kan worden afgebroken door bacteriën en schimmels, waarbij hun enzymen het proces versnellen. Onder optimale omstandigheden, zoals vochtigheid en een geschikte temperatuur, vermenigvuldigen deze micro-organismen snel, wat leidt tot voedselbederf.

Er zijn twee vormen van problemen door bedorven voedsel:

  • Voedselvergiftiging: Giftige stoffen ontstaan bij de afbraak door micro-organismen. Symptomen zijn braken, buikpijn en diarree.
  • Voedselinfectie: Het binnenkrijgen van grote hoeveelheden schadelijke bacteriën of schimmels, zoals salmonella, veroorzaakt diarree, buikkrampen en soms koorts.

Manieren om Voedsel te Conserveren
Conserveren voorkomt of vertraagt bederf door ongunstige omstandigheden te creëren voor bacteriën en schimmels. Enkele methoden zijn:

  • Koelen en invriezen: Verlaging van de temperatuur vermindert enzymactiviteit en vertraagt bederf. Koelen (4 °C) is geschikt voor kortere bewaring, terwijl invriezen (-18 °C) voedsel weken tot maanden houdbaar maakt.
  • Pasteuriseren en steriliseren: Pasteuriseren (72 °C) doodt veel, maar niet alle micro-organismen. Steriliseren (130-140 °C) maakt voedsel volledig kiemvrij, maar beïnvloedt soms de smaak.
  • Drogen: Door water te onttrekken aan voedsel, zoals bij soep in poedervorm, worden enzymen inactief.
  • Luchtdichte verpakkingen: Voedsel wordt direct na verhitting luchtdicht verpakt om nieuwe besmettingen te voorkomen. Voorbeelden zijn ingeblikt voedsel of vacuüm verpakte koffie.
  • Conserveermiddelen: Natuurlijke stoffen zoals azijn (lage pH), suiker of zout halen vocht weg of maken de omgeving ongunstig. Kunstmatige conserveermiddelen, zoals nitriet in vleeswaren, remmen de groei van micro-organismen.