Multe producția de alimente are loc hidroliza de alimentare glikozidrv, oligozaharide și polizaharide. Hidroliza depinde de mulți factori: pH, temperatura, configurația anomeric a enzimelor complexe. Este important nu numai pentru procesele de obținere a produselor alimentare, dar, de asemenea, pentru procesele de stocare. În acest ultim caz, reacția de hidroliză poate duce la modificări nedorite ale culorii sau, în cazul polizaharide, poate duce la incapacitatea lor de a forma geluri.
O atenție deosebită este acordată acum pentru a obține diferite siropuri de zahăr la cereale din amidon ieftin brut și amidon (porumb, porumb, sorg și altele.). Pregătirea lor presupune utilizarea diferitelor combinații de preparate enzimatice amilolitice (# 945-amilază, glucoamylase, # 946-amilaza). Caracteristici procedeu enzimatic pentru prepararea diferitelor produse din zahăr sunt observate în diagramele (vezi. Fig. 3.4). Prepararea glucozei (folosind glucoamilaza), atunci acțiunea glucozoizomerază permite obtinerea glyukozofruktoznyh și fructoza ridicate, a căror utilizare permite înlocuirea zaharozei în multe industrii. Tabel. 3.5 prezintă date privind „dulceața“ din diverse siropuri.
Este cunoscut faptul că # 945; -D- (1,4) -bond mai ușor de a hidroliza amidonului decât # 946; -D- (1,4) -bond în celuloză. În plus, reacția de hidroliză lentă a celulozei legată de structura sa.
Fig. 3.4. Posibilitatea de a obține diverse siropuri de zahăr din amidon de porumb (acid, acid-enzimatice și metode enzimatice) [Reed, 1966]:
a-b - hidroliza acidă; la-r - acțiunea amilază fungică în hidrolizatul de acid (SE = 50); d-e - acțiunea # 946-amilază în hidrolizatul de acid (SE = 20); Bine-Z - Acțiune # 946-amilază lichefiat într-un-amilază (ET = 20), un substrat; i-k - măsuri suplimentare amilază fungică sau amestecuri ale acestora cu # 946; amilaza și glucoamilaza
Tabelul 3.5. Compoziția și dulceața de fructoză tipic ridicat
Fig. 3.5. Modificarea conținutului de zaharuri prin hidroliza acidă a amidonului
Hidroliza acidă a fost mult timp în principal în producția de glucoză din amidon. Această metodă are o serie de dezavantaje semnificative asociate cu utilizarea unor concentrații ridicate de acid și de căldură, ceea ce duce la formarea unor produși de degradare termică și deshidratarea carbohidraților și a reacțiilor transglicozilarea.
2. amidonul este hidrolizat și, de asemenea, sub acțiunea enzimelor amilolitice. Pentru enzime amilolitice sunt un grup # 945; - și # 946-amilază, glucoamilază, pollulanază, si alte enzime. Amilază sunt de două tipuri: endo- și exoamylase.
Este endoamilazoy distincte # 945-amilază capabil să se rupă legăturile intramoleculare în lanțurile de mare polimer
substrat. glucoamilază și # 946-amilază sunt exoamylase, adică enzimele ataca substratul cu capătul nereducător ...
# 945; amilaza, care acționează asupra unui ansamblu de amidon de cereale, îl atacă, slăbirea suprafață și formează canalele și caneluri, adică, așa cum se împarte cerealele în bucăți (vezi Figura 3.6 ..). amidon gelatinizat este hidrolizat pentru a forma nu a pata cu produse de iod - dextrine cu greutate moleculară în principal scăzută. Procesul de hidroliză a amidonului în mai multe etape. Ca rezultat al # 945-amilază în primele faze ale procesului sunt acumulate în dextrină hidrolizată, apoi apar pătează și trimaltoza tetra- iod, care hidrolizeaza lent # 945; amilazei di- și monozaharida.
Fig. 3.6. Hidroliza amidonului a-amilază
hidroliza Schema amidonului (glicogen) a-amilazei poate fi reprezentat după cum urmează:
# 946-amilază (# 945; 1,4-glyukanmaltogidrolaza) expune exoamylase afinitate pentru penultima # 945 ;-( 1,4) -bond cu capătul nereducător al secțiunii liniare a amilozei sau amilopectinei (vezi. Fig. 3.7). spre deosebire de # 945-amilază # 946-amilază nu hidrolizează amidonul aproape nativ; amidon gelatinizat este hidrolizat la maltoză # 946; configurare. Schema poate fi scris după cum urmează:
Fig. 3.7. efect # 946; amidon amilază
glucoamylase # 945 ;-( 1,4) este -glyukanglyukogidrolaza exoenzymes catalizând clivaj succesiv resturile terminale # 945; D-glucoză din capătul nereducător al lanțului de amidon. Multe glucoamilază au capacitatea cât mai repede # 945; -1,4 legătură la hidrolizeaza # 945; obligațiuni -1,6-glicozidice. Dar acest lucru se întâmplă doar în cazul în care pentru # 945; -1,6 obligațiuni ar trebui să # 945; -1,4-legătură, astfel încât acestea să nu hidrolizează dextran. O trăsătură distinctivă este abilitatea de a glucoamylases de zece ori mai rapid pentru hidrolizarea unui substrat foarte polimerizat decât oligozaharide și dizaharide.
Fig. 3.8. glucoamilază de acțiune privind amidon
Schematic, mecanismul de acțiune al glucoamilază asupra amidonului este prezentată în Fig. 3.8.
Hidroliza enzimatică a amidonului este prezentă în multe tehnologie alimentară ca unul dintre procesele esențiale pentru a asigura calitatea produsului final - coacere (un testoprigotovleniya proces și pâine), producția de bere (obținerea mustului, uscarea malț), cvas (pîni preparare cvas), alcool (preparare materii prime pentru fermentare), diverse zahar amidon (glucoza, melasa, siropuri de zahăr). Fig. 3.9 prezintă compoziția diferitelor siropuri de zahăr obținute prin metoda acidului enzimatic - acidul pretratare și apoi fermentează # 945; -, # 946; - și (sau) un glucoamilaza. Folosind un astfel de proces combinat de hidroliză amidonului deschide largi posibilități de obținere a siropurilor date compoziției.
Hidroliza zaharozei. Deoarece zaharoză este utilizat ca materie primă în multe industrii, este necesar să se ia în considerare capacitatea excepțională de a hidroliza. Acest lucru poate avea loc prin încălzire în prezența unei mici cantități de acizi alimentari derivate. Formata zaharuri reducătoare, astfel (glucoză, fructoză) pot participa la reacțiile de deshidratare, caramelizare și melanoidină, formând colorate și arome. În unele cazuri, acest lucru poate fi de nedorit.
Hidroliza enzimatică a zaharozei prin acțiunea # 946; -fruktofuranozidazy (zaharazei, invertază de) joacă un rol pozitiv într-un număr de tehnologii alimentare. Sub acțiunea # 946; -fruktofuranozidazy produs zaharoză glucoză și fructoză. Cu aceasta în produsele de cofetărie (în special bomboane fondante) adăugarea # 946; -fruktofuranozidazy previne bomboane de ciocolată vechi, în produse coapte - ajută la îmbunătățirea aromei. Inversiune de zaharoză sub acțiunea # 946; -fruktofuranozidazy are loc la etapa inițială de producție a vinurilor. Invert sirop obținut un efect # 946; -fruktofuranozidazy zaharoză, utilizat în fabricarea băuturilor răcoritoare.
Fig. 3.9. Compoziția diferitelor siropuri de zahăr din amidon de porumb (metoda acid enzimatic) [Reed 1966]
hidroliza enzimatica de polizaharide fără amidon. Această hidroliză are loc sub acțiunea enzimelor, celulozolitică, pectolitică și complex hemicelulaza. Folosit în tehnologia alimentară pentru mai prelucrare a materiilor prime și de a îmbunătăți calitatea produselor. De exemplu, hidroliza polizaharide fără amidon (pentozani și colab.) La malțificarea este setat pentru formarea ulterioară a produselor colorate și aromatice (în timpul uscării malțului și a berii creând anumite proprietăți organoleptice). În producția de suc și vin - pentru decolorarea, creșterea randamentului de suc, filtrare îmbunătățirea condițiilor.
hidroliza celulozei are loc sub influența complexului de enzime celulolitice.
Conform conceptelor moderne de hidroliză celuloză prin complexul enzimatic celulolitică pot fi reprezentate după cum urmează:
Hemiceluloză împreună cu pectina pentru a forma o substanță de bază a membranelor celulare de plante. Hidroliza hemiceluloză are loc sub influența marilor enzime hemicelulaza complexe. Acest grup de polizaharide eterogene în structură, greutate moleculară și compoziție, hidroliză dă set destul de diverse de compuși: glucoza, fructoza, manoza, galactoza, xiloza, arabinoza, acid glucuronic și galacturonic.
Hidroliza substanțe pectice are loc sub acțiunea enzimelor pectolitice.
Pectinesteraza hidrolizează legături esterice în acid pectic și pectină și scindează alcool metilic. Mecanismul pectinesterază de acțiune pot fi rezumate după cum urmează:
Poligalacturonază efectuează scindare hidrolitică # 945; -1,4 glicozidice în lanțuri pectină și efectul lor asupra pectinei este împărțit în endo- și exoenzymes (pentru detalii vezi capitolul 8 ..).
Protopektinaza - o enzimă care acționează asupra protopectină. Cu toate acestea, problema existenței protopektinazy până de curând, rămâne controversată, deși nu se poate nega faptul că, sub influența unui complex de enzime pectolitice in lamela mijlocie a țesutului vegetal soluție brusc vâscozitate mai scăzută, redusă pectină greutate moleculară fără reducerea creșterii grupărilor clivate. Cu substanțe pectice apar orice conversie, diferite de cele care apar în cunoscute enzime pectolitice impact.