Теоретичні положення
Гідроліз крохмалю ‑ взаємодія крохмалю з водою, що супроводжується розщепленням полісахаридних ланцюгів і приєднанням води.
Кислотний гідроліз крохмалю відбувається при нагріванні крохмалю з водою у присутності кислоти.
Спочатку послаблюються та розриваються зв’язки між макромолекулами амілози і амілопектину, що супроводжується руйнуванням структури крохмальних зерен і утворенням гомогенної маси. Далі розриваються зв’язки і приєднуються молекули води, зменшується ступінь полімеризації.
Кінцевим продуктом є глюкоза.
На проміжних стадіях утворюються декстрини, трисахариди, тетрасахариди, мальтоза.
Недоліки: використання високих концентрацій кислот і високої температури, що приводить до утворення продуктів термічної деградації та дегідратації вуглеводів.
Приклади:
тривале кип’ятіння кислих соусів;
заварювання киселів.
Хімізм гідролізу крохмалю:
крохмаль декстрини мальтоза глюкоза
Кислотний гідроліз був основним способом одержання глюкози з крохмалю.
Ферментативний гідроліз крохмалю відбувається під дією амілолітичних ферментів групи амілаз. Розрізняють α-амілазу і β-амілазу.
α-амілаза розщеплює клейстеризований крохмаль в основному до декстринів:
Крохмаль → α-декстрины (багато) + мальтоза (мало) + глюкоза (мало)
У процесі проростання зерна різко зростає активність α-амілази, тому борошно, одержане з пророслого зерна, дає при випіканні поганий хліб з несмачним, нееластичним, недостатньо пористою м’якушкою, що легко заминається. Внаслідок дії амілази зменшується вміст крохмалю, який розщеплюється з утворенням значної кількості розчинних сахаридів. Борошно набуває солодкуватого присмаку, знижується його волого поглинаюча здатність.
Борошно, що було одержане з пророслого зерна, темніше за кольором тому, що утворені при гідролізі крохмалю декстрини взаємодіють з амінокислотами, в результаті чого синтезуються меланоїдини – речовини, від яких залежить забарвлення як скоринки, так і м’якушки хліба.
β-амілаза перетворює крохмаль в мальтозу β-конфігурації.
Крохмаль (глікоген) → мальтоза (54-58%) + β-декстрин (42-46%).
Амілази при нагріванні збільшують свою активність, а потім при температурі 70-900С повністю інактивуються.
Кінцеві продукти: глюкоза, мальтоза, декстрини.
Приклади технологічних прийомів і операцій, що супроводжуються ферментативним гідролізом крохмалю:
при виготовленні дріжджового тіста (утворена мальтоза необхідна для розвитку дріжджів) та випіканні хлібобулочних виробів;
при виробництві пива (одержання пивного сусла, сушіння солоду);
при виготовленні квасу;
у спиртовому виробництві (підготовка сировини для бродіння);
при виготовленні різних продуктів з крохмалю: патоки, глюкози, цукрових сиропів;
при варінні картоплі (небажаний процес, так як частина крохмалю гідролізує під впливом ферменту β-амілази, і утворений цукор переходить у відвар, втрачається).
Хід виконання досліду:
У пробірку вмістити 2-3мл розчину крохмального клейстеру і 1мл розчину сульфатної кислоти. Вміст пробірки нагрівати на водяній бані. Через кожну хвилину відбирати 1-2 краплі розчину і переносити у чергову пробірку з розведеним розчином йоду. За зміною забарвлення йоду в пробірках відмітити глибину гідролізу крохмалю. Коли жовте забарвлення йоду не змінюється при додаванні гідролізату нагрівання припинити. Як можна пояснити поступову зміну забарвлення розчину йоду?
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Зробити висновок. ________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Дослід №3. Порівняльний гідроліз геміцелюлоз та целюлози