Хидролиза на въглехидрати - studopediya
Много производството на храни се извършва хидролиза на хранителни glikozidrv, олигозахариди и полизахариди. Хидролиза зависи от много фактори: рН, температура, аномерна конфигурация на сложни ензими. Това е важно не само за процесите на получаване на храна, но и за техните процеси за съхранение. В последния случай, реакцията на хидролиза може да доведе до нежелани промени в цвета или, в случай на полизахариди, може да доведе до тяхната неспособност да образуват гелове.
Много внимание сега се отделя за получаване на различни сиропи зърнени захар от евтини суровини нишесте и нишесте (царевично, царевица, сорго, и др.). Тяхното получаване включва използването на различни комбинации от Амилолитични ензимни препарати (# 945-амилаза, глюкоамилаза, # 946-амилаза). Характеристика процес ензимна за получаването на различни продукти захар се види в диаграмите (вж. Фиг. 3.4). Получаване на глюкоза (използвайки глюкоамилаза), тогава действието на глюкозоизомеразата позволява получаване glyukozofruktoznyh и високо съдържание на фруктоза, използването на които позволява замяната на захароза в много индустрии. Таблица. 3.5 са представени данни за "сладостта" на различни сиропи.
Известно е, че # 945; -D- (1,4) -връзките лесно да се хидролизира нишестето от # 946; -D- (1,4) -връзките в целулоза. В допълнение, бавно хидролиза на целулозата, свързани с неговата структура.
Фиг. 3.4. Възможността за получаване на различни захарни сиропи от царевично нишесте (киселина, киселина-ензимна и ензимни методи) [Reed, 1966]:
а-Ь - киселинна хидролиза; най-R - гъбична амилаза действие в киселина хидролизат (SE = 50); D-E - действието # 946-амилаза в киселина хидролизат (SE = 20); Е-Z - Действие # 946-амилаза втечнен в а-амилаза (ЕТ = 20) субстрат; I-K - гъбична амилаза допълнително действие, или техни смеси с # 946; амилаза и глюкоамилаза
Таблица 3.5. Съставът и сладостта на типичен високо фруктозен
Фиг. 3.5. Промяната на съдържанието на захари чрез киселинна хидролиза на нишесте
Киселинна хидролиза отдавна е предимно в производството на глюкоза от нишесте. Този метод има редица съществени недостатъци, свързани с използването на високи концентрации на киселина и топлина, което води до образуването на продукти от термично разграждане и дехидратация на въглехидрати и реакции на трансгликозилиране.
2. нишестето се хидролизира и под действието на амилолитични ензими. За амилолитични ензими са група # 945; - и # 946-амилаза, глюкоамилаза, пулуланаза и някои други ензими. Амилаза са два вида: едно- и exoamylase.
Обособен е endoamilazoy # 945-амилаза може да разбие вътрешномолекулни облигации в хай-полимерни вериги
субстрат. глюкоамилаза и # 946-амилаза са exoamylase, т.е. ензими атакуват субстрата с нередуциращ край ...
# 945; амилаза, по пълнозърнест нишесте, го атакува, разхлабване на повърхността и образуване на канали и каналите, т.е., тъй като тя се разделя на зърното на парчета (виж Фигура 3.6 ..). Желатинизирано нишесте се хидролизира до получаване не е петно с йодни продукти - декстрини главно с ниско молекулно тегло. Сигнална многоетапен хидролиза на нишесте. В резултат на # 945-амилаза в първите етапи на процеса са натрупани в хидролизат декстрин, след това се появи без оцветяване и йод тетра trimaltoza че бавно хидролизира # 945; амилаза да ди- и монозахарид.
Фиг. 3.6. Хидролиза на нишесте на а-амилаза
Схема хидролиза на нишесте (гликоген) а-амилаза може да бъде представена както следва:
# 946-амилаза (# 945; -1,4-glyukanmaltogidrolaza) се exoamylase проявяващи афинитет към предпоследната # 945 ;-( 1,4) -връзките с нередуциращи края на линейната част на амилоза или амилопектин (вж. Фиг. 3.7). за разлика от # 945-амилаза # 946-амилаза не хидролизира почти натуралното нишесте; желатинизирано нишесте се хидролизира до малтоза # 946 конфигурация. Схема може да се запише по следния начин:
Фиг. 3.7. ефект # 946; амилаза нишесте
глюкоамилаза # 945 ;-( 1,4) е -glyukanglyukogidrolaza exoenzymes катализиращи разцепване последователно крайни остатъци # 945; D-глюкоза от нередуциращ край на веригата на нишесте. Много глюкоамилаза имат възможност най-бързо # 945; -1,4 връзка да се хидролизира # 945; -1,6-глюкозидни връзки. Но това се случва само в случай, когато за # 945; -1,6 връзка трябва # 945; -1,4-връзка, така че те не се хидролизира декстран. Отличителна черта е способността да глюкоамилази десет пъти по-бързо да се хидролизира субстрат силно полимеризиран от олигозахариди и дизахариди.
Фиг. 3.8. Действие глюкоамилаза на нишесте
Схематично, механизмът на действие на глюкоамилаза на нишесте е показано на фиг. 3.8.
Ензимната хидролиза на нишестето присъства в много хранителни технологии като един от основните процеси, за да се гарантира качеството на крайния продукт - при печене (а testoprigotovleniya процес и хляб), производство на бира (получаване на пивна мъст, сушене на малц), квас (подготовка квас хляба), алкохол (подготовка суровини за ферментация), различни нишесте захар (глюкоза, меласа, захарни сиропи). Фиг. 3.9 показва състава на различни захарни сиропи, получени от киселина ензимен метод - на предварителна обработка киселина и след ферментиране # 945; -, # 946; - и (или) на глюкоамилаза. Използването на такъв комбиниран метод на нишесте хидролиза отваря широки възможности за получаване на сиропи дадени състав.
Хидролизата на захароза. Тъй като захароза се използва като суровина в много индустрии, е необходимо да се вземе предвид изключителната си способност да хидролиза. Това може да се осъществи чрез нагряване в присъствието на малко количество храна, получена киселини. Образуваните по този начин редуциращи захари (глюкоза, фруктоза), могат да участват в реакциите на дехидратация, карамелизиране и меланоидини, образувайки цвят и аромати. В някои случаи това може да е нежелателно.
Ензимната хидролиза на захарозата чрез действието на # 946; -fruktofuranozidazy (инвертаза и инвертаза) играе положителна роля в редица хранителни технологии. Под действието # 946; -fruktofuranozidazy захароза произвежда глюкоза и фруктоза. С това в сладкарски изделия (по-специално фондан бонбони) добавяне # 946; -fruktofuranozidazy предотвратява остаряла шоколади, в тестени изделия - помага за подобряване на вкуса. Инверсия на захароза под действието # 946; -fruktofuranozidazy възниква в началния етап на производството на вино. Обръщане на сироп, получен ефект # 946; -fruktofuranozidazy захароза, използвани при производството на безалкохолни напитки.
Фиг. 3.9. Съставът на различни захарни сиропи от царевично нишесте (киселинно-ензимен метод) [Reed 1966]
Ензимната хидролиза на нескорбелни полизахариди. Тази хидролиза се извършва под действието на ензими, целулозолитичен, пектолитни и хемицелулаза комплекс. Използва се в хранителните технологии за повече преработка на суровини и да се подобри качеството на продукта. Например, хидролизата на нескорбелни полизахариди (пентозани и др.) В пивоварни е определен за последващо образуване на цветни и ароматни продукти (по време на сушенето на малц и бира създаване на някои органолептични свойства). При производството на сок и вино - за осветление, увеличаване на добива на сок, филтриране подобряване на условията.
целулоза хидролиза се извършва под въздействието на комплекса на целулозолитични ензими.
Според съвременните концепции на целулоза хидролиза с целулозолитичен ензим комплекс могат да бъдат представени, както следва:
Хемицелулози заедно с пектини да образуват основно вещество на растителни клетъчни мембрани. Хидролиза на хемицелулоза се извършва под въздействието на големи комплексни хемицелулазните ензими. Тази група от полизахариди хетерогенни в структура, молекулно тегло и състав, хидролиза дава твърде разнообразен набор от съединения: глюкоза, фруктоза, маноза, галактоза, ксилоза, арабиноза, глюкуронова киселина и галактуронова.
Хидролиза пектинови вещества се извършва под действието на пектолитни ензими.
Pectinesterase хидролизиране естерни връзки в пектинова киселина и пектин и разцепва метилов алкохол. pectinesterase механизъм на действие могат да бъдат обобщени, както следва:
Полигалактуроназа извършва хидролитично разцепване # 945; -1,4 гликозидни връзки в пектин вериги и тяхното въздействие върху пектина е разделена на едно- и exoenzymes (за подробности виж глава 8 ..).
Protopektinaza - ензим, който действа върху protopectin. Въпреки това, въпросът за съществуването на protopektinazy доскоро, остава противоречива, въпреки че е безспорно, че под влиянието на комплекс от пектолитни ензими в средата на ламелите на растителна тъкан рязко нисък вискозитет разтвор, намалява пектин молекулно тегло без да се намалява растежа на разцепени групи. С пектинови вещества възникнат реализация, значително различни от тези, които възникват в известните въздействието пектолитни ензими.
Свързани статии