Lab PŁ, nr 4 surowce skrobiowe


Piotr Świątczak

Tomasz Ramięga

Marcin Kopciara

Ćwiczenie 4

ENZYMATYCZNA HYDROLIZA SUROWCÓW SKROBIOWYCH

Celem ćwiczenia będzie enzymatyczna hydroliza surowców skrobiowych z wykorzystaniem α -amylazy i glukoamylazy.

0x01 graphic

Schemat budowy skrobi. Amylaza katalizuje hydrolizę wewnętrzną wiązań α(1-4) glikozydowych.

α -amylaza (EC 3.2.1.1) hydrolizuje wiązania α-1,4-glukanowe w polisacharydach zawierających trzy lub więcej jednostek α-D-glukozy powiązanych w pozycjach 1,4. Działa w sposób niewybiórczy, wykazuje małe powinowactwo do oligosacharydów o niskiej masie cząsteczkowej; szybkość hydrolizy jest wprost proporcjonalna do stopnia polimeryzacji substratu. Wraz ze wzrostem jednostek glukozy w łańcuchu, wzrasta stopień hydrolizy. W zależności od pochodzenia α -amylazy produkty hydrolizy skrobi mogą być różne: maltoza, maltotrioza, maltotetroza, maltodekstryny, glukoza. Enzymy z tej grupy umożliwiają hydrolizę wiązań α -1,4-glikozydowych zarówno w amylozie jak amylopektynie. Nie są aktywne w stosunku do wiązań α-1,6- (np. w amylopektynie). Produktami hydrolizy w tym przypadku są oligosacharydy posiadające konfiguracje α przy węglu C1. Enzymy te działają w środku łańcucha polimerowego.

Powoduje to gwałtowny spadek lepkości hydrolizowanego kleiku skrobiowego.Znane są dwa rodzaje α-amylazy: termostabilna i termolabilna. α -amylaza termostabilna jest enzymem pochodzenia bakteryjnego. Termolabilne α-amylazy są enzymami pochodzenia grzybowego. Produktami hydrolizy skrobi

w tym przypadku są: maltoza i maltotrioza. Enzymy pochodzenia grzybowego wykazują większą w porównaniu do swoich bakteryjnych odpowiedników odporność na zmiany pH środowiska

reakcji.

Glukoamylaza (EC 3.2.1.3) hydrolizuje wiązania α-1,4-glukanowe w skrobi, glikogenie, oraz pokrewnych poli- i oligosacharydach usuwając jednostki glukozy od nieredukujących końcow łańcucha. Enzym ten działa na skrobie odcinając po jednej jednostce glukozowej, aż do miejsca rozgałęzienia. Hydroliza wiązań 1,6- glikozydowych z udziałem glukoamylazy również jest możliwa choć proces ten przebiega z bardzo niska szybkością, 20-30 razy mniejszą niż wiązanie α-1,4-glukanowe i tylko w jego obecności. W przypadku wysokich stężeń glukozy lub enzymu możliwa jest także podobnie jak w przypadku hydrolizy kwasowej reakcja repolimeryzacji

(rewersji) glukozy z wytworzeniem maltozy i izomaltozy. Glukoamylaza charakteryzuje sie dużą odpornością na zmiany pH. Enzym ten najwyższa aktywność przejawia przy pH z

zakresu 4,0-5,6 w temperaturze 40-65±C. Odwrotnie niż w przypadku α--amylazy jony Ca2+

wykazują inhibicyjne działanie na proces enzymatycznej hydrolizy z udziałem glukoamylazy.

Enzymatyczna metoda oznaczenia zawartości skrobi polega na całkowitej hydrolizie tego polisacharydu do glukozy przy wykorzystaniu α -amylazy i glukoamylazy. W pierwszym etapie prowadzi się proces upłynnienia skrobi przy wykorzystaniu α -amylazy, następuje spadek lepkości roztworu. W drugi etapie wytworzone dekstryny są hydrolizowane do glukozy przy wykorzystaniu glukoamylazy.

Wykonanie ćwiczenia:

Sporządziliśmy naważkę 1g surowca skrobiowego, którą zawiesiliśmy w 15ml wody. Do zawiesiny wprowadziliśmy 0,2ml roztworu α -amylazy. Zawiesinę ogrzaliśmy w 70ºC w czasie 15 minut, mieszając periodycznie. Następnie roztwór ochłodziliśmy i przelaliśmy do kolby miarowej na 100ml, dodaliśmy 1ml glukoamylazy i uzupełniliśmy buforem octanowym o pH 4,7 do 100ml. Próbę ogrzaliśmy w temp. 60ºC, w czasie 30 minut. Po ochłodzeniu roztworu oznaczyliśmy zawartość glukozy zgodnie z instrukcją.

Wykonanie prób do oznaczenia

Próba odczynnikowa

Próba wzorcowa

Próba badana

Odczynnik

2 ml

2 ml

2 ml

Wzorzec

-

0,02 ml

-

Roztwór badany

-

-

0,02 ml

H2O

0,02 ml

-

-

Obliczenia ze wzorów

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie:

AB absorbancja próby badanej

AWZ absorbancja wzorca

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie:

0,9 współczynnik wynikający z przeliczenia glukozy na skrobię

mg skrobi w 1g surowca w naszym przypadku to 65 mg skrobi w 1g surowca.

Tabela z wynikami:

Surowiec

% skrobi

AWZ

AB

Glukoza [mg/100]

% hydrolizy

Mąka grochowa

45

0,455

1,35

296,7

59,34

Płatki owsiane

69

0,365

1,80

507,0

66,00

Kleik ryżowy

85

0,455

1,55

340,7

36,07

Mąka pszenna

65

0,500

2,00

400,0

55,38

Mąka ryżowa

75

0,200

0,48

240,0

28,80

Mąka Ziemniaczana

80

0,200

2,00

900,0

~100

Kleik ryżowy

85

0,520

2,00

384,0

40,70

Mąka kukurydziana

75

0,520

1,30

250,0

30,00

Wnioski:

α -amylazy i glukoamylazy są enzymami efektywnie hydrolizującymi skrobię. W surowcach poddanych badaniu zawartość skrobi jest różna . Inna jest również wydajność hydrolizy dla każdego z produktów. Wśród badanych surowców, produkty ryżowe oraz mąka kukurydziana charakteryzują się najniższym procentem hydrolizy. Uzyskane wyniki są jednak obarczone pewnym marginesem błędu, wynikającym z niedokładności podczas wykonywania oznaczenia. Widoczne jest to przy mące ziemniaczanej, gdzie % hydrolizy wynosił w granicach 100%, co jest wynikiem niemożliwym do uzyskania w naszych warunkach.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Lab PŁ, nr 6 immobilizowane biokatalizatory
Lab PŁ, nr 2 Skrinning drobnoustrojów
Lab PŁ, nr 3 biodegradacja bialek
Lab PŁ, nr 5 biodegradacja oleju napędowego, 1
Lab PŁ, nr 1 materiały celulozowe
CCNA4 lab 3 3 2 pl id 109125 Nieznany
CCNA1 lab 7 1 2 pl
Joga Magazyn MaciejWielobob pl nr 2 sierpień 2010 yoga
Joga Magazyn MaciejWielobob pl nr 4 październik 2010 ajurweda
CCNA4 lab 4 3 7 pl id 109128 Nieznany
CCNA2 lab 3 2 9 pl
CCNA2 lab 2 2 9 pl
CCNA2 lab 4 2 6 pl
CCNA4 lab 5 2 2 pl id 109130 Nieznany
Joga Magazyn MaciejWielobob pl nr 5 grudzień 2010 medytacja
CCNA2 lab 3 2 7 pl
CCNA4 lab 1 1 6 pl id 109122 Nieznany
CCNA2 lab 6 1 6 pl
Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą przesunięcia fazowego, LAB 104O, Nr ćw.

więcej podobnych podstron