10.05.21

1

Hydroliza enzymatyczna

skrobi

10.05.21

2

Kierunki przerobu skrobi

Podzial produkcji skrobi w UE 2000r.

21%

25%

54%

produkty hydrolizy
skrobia natywna
modyfikaty

10.05.21

3

Kierunki przerobu skrobi

food

16,0%

paper

14,1%

textile

14,0%

drilling

5,2%

foundry

10,7%

others

40,0%

10.05.21

4

Hydroliza skrobi

10.05.21

5

Amyloza

C H O H

2

C H O H

2

O H

O H

O

O

O H

O H

C H O H

2

O H

O

n

OH

O H

O H

O H

O

O

10.05.21

6

Tworzenie półacetalu –

ugrupowanie redukujące

10.05.21

7

Amylopektyna

OH

C H O H

2

O H

O

O

O H

C H O H

2

O H

O H

O

O

O H

O H

C H O H

2

O H

O

m

n

C H O H

2

OH

OH

OH

O H

O

O

O

O

C H O H

2

O H

O H

O H

O

O

C H

2

O H

10.05.21

8

Schemat działania α-

amylaz na amylopektynę

10.05.21

9

Właściwości biochemiczne α-

amylaz pochodzenia

mikrobiologicznego c.d.

10.05.21

10

Właściwości biochemiczne α-

amylaz pochodzenia

mikrobiologicznego c.d.

10.05.21

11

Właściwości biochemiczne α-

amylaz pochodzenia

mikrobiologicznego c.d.

10.05.21

12

Właściwości biochemiczne α-

amylaz pochodzenia

mikrobiologicznego c.d.

10.05.21

13

Bioróżnorodność α-

amylaz

10.05.21

14

Dekstryny graniczne

powstające w wyniku

działania

α

-amylaz

10.05.21

15

Aktywność

α

-amylaz w

stosunku do różnych wiązań

α

-1-4

10.05.21

16

Schemat działania β-

amylaz na amylopektynę

10.05.21

17

Dekstryny graniczne

powstające w wyniku

działania

β

-amylaz

10.05.21

18

Schemat działania

glukoamylaz na

amylopektynę

10.05.21

19

Schemat działania na

amylopektynę enzymów

znoszących rozgałęzienia

10.05.21

20

α-cyklodekstryna

10.05.21

21

β-cyklodekstryna

10.05.21

22

γ- cyklodekstryna

10.05.21

23

Schemat działania

enzymów amylolitycznych

10.05.21

24

Równoważnik glukozowy

DE

 Równoważnik glukozowy = Dextrose

Equivalent

Ilość rozczepionych wiązań

glikozydowych

DE = 100 --------------------------------------

Początkowa ilość wiązań glikozydowych

Zawartość cukrów redukujących (

wyrażonych jako glukoza

)

DE = 100 --------------------------------------

Całkowita zawartość cukrów

(

wyrażonych jako glukoza

)

10.05.21

25

Równoważnik glukozowy

DE

100

DE = ----

DP

 glukoza DE = 100
 maltoza DE = 50
 maltotetraoza DE = 25

Hydroliza skrobi

Oznaczanie zawartości cukrów

redukujących

Zasada pomiaru

o Oznaczenie zawartości cukrów

redukujących polega na określeniu
ilości grup aldehydowych zdolnych do
redukcji jonów miedzi Cu

+2

do Cu

+1

.

o Oznaczenie prowadzimy wg

procedury opisanej w normie PN-
78/A-74701

Zasada pomiaru c.d.

o Oznaczenie obejmuje z następujące etapy:

o

zadanie roztworu badanej substancji
(maltodekstryny) nadmiarem roztworu miedzi
Cu

+2

(roztwór Fehlinga) i przeprowadzenie

procesu utlenienia grup aldehydowych
maltodekstryny do karboksylowych, któremu
towarzyszy redukcja jonów miedzi Cu

+2

do Cu

+1

o

jodometrycznie oznaczenie nadmiaru
odczynnika Fehlinga

Redukcja jonów Cu

+2

 RC

+1

HO - 2e

-

-> RC

+3

OOH

 2Cu

+2

+ 2e

-

-> 2Cu

+1

 RC

+1

HO + 2Cu

+2

SO

4

+ 2NaOH ->

RC

+3

OOH + Cu

+12

O + Na

2

SO

4

Jodometria

o Dział ilościowej analizy chemicznej objętościowej

obejmujący oznaczenia substancji utleniających i

redukujących.

o W przypadku oznaczania zawartości utleniaczy

(utleniaczem są występujące w nadmiarze jony

miedzi Cu

+2

):

o

do roztworu substancji oznaczanej dodaje się znaną

ilość jodku potasowego, który ulega utlenieniu do jodu.

o

po dodaniu skrobi jako wskaźnika (tworzy z jodem

ciemnoniebieskie zabarwienie) prowadzi się

miareczkowanie tiosiarcząnem sodu

Redukcja nadmiaru

jonów miedzi

 Cu

+2

+ e

-

-> Cu

+1

 J

-

- e

-

-> J

0

 2CuSO

4

+ 2KJ + H

2

SO

4

->

2Cu(HSO

4

) + J

2

+ K

2

SO

4



tworzy się granatowy kompleks skrobi
z jodem J

2

Jodometria c.d.

 Tiosiarczan redukuje jod do jodków

zgodnie z równaniem:

2S

2

O

3

2-

+ J

2

-> S

4

O

6

2-

+ 2J

-

Odczynniki

o Roztwór Fehlinga A:

o

34,6g krystalicznego siarczanu miedziowego
(CuSO

4

* 5 H

2

O) cz.d.a. rozpuścić w wodzie

destylowanej i dopełnić w kolbie pomiarowej do
500 cm³.

o Roztwór Fehlinga B:

o

173g winianu sodowo potasowego cz.d.a. i 50g
wodorotlenku sodowego cz.d.a. rozpuścić w
wodzie destylowanej i dopełnić w kolbie
pomiarowej do 500 cm³.

Odczynniki c.d.

o Kwas siarkowy cz.d.a., roztwór

25%

o Tiosiarczan sodowy, roztwór 0,1N
o Jodek potasowy cz.d.a., roztwór

30%

o Skrobia rozpuszczalna, roztwór 1%

Wykonanie oznaczenia

o Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm³

odmierzamy z biurety 10 cm³ roztworu

Fehlinga A, 10 cm³ roztworu Fehlinga B,

dodajemy 10 cm³ roztworu badanego

produktu i 20 cm³ wody destylowanej.

o Tak przygotowaną mieszaninę

doprowadzamy do wrzenia w ciągu 3 minut

i dalej gotujemy jeszcze przez 2 minuty.

o

tworzy się ciemnobordowe zabarwienie

pochodzące od Cu

2

O

Rola odczynnika

Fehlinga B

o Siarczan miedzi w środowisku

alkalicznym ulega wytrąceniu w
postaci wodorotlenku

o Winian sodowo-potasowy utrzymuje

jony Cu

+2

w roztworze dzięki

utworzeniu kompleksu

Struktura kompleksu

Cu

+2

- winian

Wykonanie oznaczenia

c.d.

o Roztwór chłodzimy do temperatury

pokojowej. Następnie dodajemy z biurety
10 cm³ roztworu KJ, 10 cm³ H

2

SO

4,

5 cm³

roztworu skrobi rozpuszczalnej.

o

tworzy się ciemnobrunatne lub czarne
zabarwienie pochodzące od kompleksu skrobi z
jodem

o Całość miareczkujemy 0,1 N Na

2

S

2

O

3

aż do

zaniku powstałego ciemnego zabarwienia.

Odmiareczkowanie

powstałego jodu

2Na

2

S

2

O

3

+ J

2

-> Na

2

S

4

O

6

+ 2NaJ

Próba zerowa

 Równolegle wykonujemy próbę

zerową, stosując wodę destylowaną
zamiast roztworu badanego

Obliczenia

o Z różnicy między ilością tiosiarczanu

sodowego zużytego w próbie zerowej i
próbie właściwej, odczytujemy z tabl. 4
w normie PN-78/A-74701 ilość cukrów
redukujących wyrażonych jako glukoza

o Wartość tę stosujemy do obliczenia

wartości DE

Obliczenia dla oznaczeń

z roztworu o znanym

stężeniu

 

a*10

DE = ---------

C*V

  
gdzie:
 a - wartość odczytana z tablicy
 C - stężenie roztworu skrobi [%]
 V - objętość pobranej próbki [ml]

Obliczenia dla oznaczeń

produktów w postaci

proszku

  10 a

DE = ---------

m*S

gdzie:
 a - wartość odczytana z tablicy
 m – naważka maltodekstryny [g]
 S - zawartość s.s. w maltodekstrynie [%]

Uwagi ogólne

o Opisaną metodą można oznaczyć

również zawartość fruktozy bądź
sacharozy, tak jak gdyby były one
cukrami redukującymi

o

jest to możliwe wskutek reakcji
epimeryzacji, która zachodzi w
warunkach oznaczenia

10.05.21

45

Mutarotacja cukrów

10.05.21

46

Mutarotacja cukrów c.d.

10.05.21

47

Maltoza

10.05.21

48

Izomaltoza

10.05.21

49

Trehaloza

10.05.21

50

Epimeryzacja cukrów

10.05.21

51

Kwasowe syropy

skrobiowe

10.05.21

52

Enzymatyczne syropy

skrobiowe

Glukozowy

DE = 70 - 99,4

zaw. glukozy 55-97%

Maltozowy

DE = 35 - 45

zaw. maltozy 35-45%

Wysokomaltozowy

DE = 35 - 50

zaw. maltozy 45-60%

Ekstra

wysokomaltozowy

DE = 45 - 60

zaw. maltozy 70-85%

Maltotetraozowy I
generacji

DE = 50

zaw. maltotetraozy 50%

Maltotetraozowy II
generacji

DE = 55

zaw. maltotetraozy 72%

Fruktozowy I generacji

DE = 95

zaw. fruktozy 42%

Fruktozowy II generacji

DE = 95

zaw. fruktozy 55%

Fruktozowy III

generacji

DE = 95

zaw. fruktozy 90%

10.05.21

53

Enzymatyczne syropy

maltotetraozowe

10.05.21

54

Enzymatyczne syropy

fruktozowe

10.05.21

55

Maltodekstryny

10.05.21

56

Funkcjonalność

hydrolizatów skrobiowych

10.05.21

57

Schemat technologiczny

produkcji maltodekstryn

10.05.21

58

Schemat technologiczny

produkcji glukozy

10.05.21

59

Schemat technologiczny

produkcji syropu

fruktozowego

10.05.21

60

Schemat technologiczny

produkcji cyklodekstryn