scan0104 2

146

Schemat cząsteczki amylozy przedstawiono na rys. 11.5. Amyloza warunkuje charakterystyczną reakcję skrobiowo-jodową, tzn. powstanie niebieskiego zabarwienia skrobi po dodaniu jodu. Amyloza tworzy w roztworze agregaty, które łatwo wypadają w postaci osadu.

Amylopektyna zbudowana jest z krótkich, prostych łańcuchów, zawierających ok. 30 jednostek glukozy, powiązanych wiązaniem 1,4. Te krótkie łańcuchy połączone są między sobą wiązaniami 1,6-glikozydowymi, tworząc razem rozgałęzioną strukturę. Masa cząsteczkowa amyłopektyny jest wyższa niż amylozy i przekracza 500 tys. daltonów. Amylopektyna nic daje w reakcji z jodem intensywnego zabarwienia. Powoduje żelowanie skrobi.

Tablica 11.4

Porównanie efektywności wykorzystania różnych surowców

Wskaźnik	Ryż		Kukurydza		Ziemniaki		Buraki cukrowe
	śr.	maks.	śr.	maks.	śr.	maks.	śr.	maks.
kg/l etanolu	2.9	2.9	2.9	2.9	9.0	9.0	11.8	11.8
Plon roczny t/ha	3.5	6.2	3.6	6.8	16.8	38.4	38.0	69.0
ha/1000 1 etanolu	0.8	0.5	0,8	0,43	0.5	0,23	0.3	0.17

Surowce skrobiowe to przede wszystkim zboża, ziemniaki i kukurydza. Lokalnie wykorzystywane są także inne surowce, np. maniok w Afryce.

\V Polsce źródłem skrobi są ziemniaki oraz zboża. Zboża zawierają 60-75% skrobi z czego większość (70-80%) to amylopektyna. Scukrzanie amylozy jest znacznie szybsze niż amylopektyny.

Ziemniaki zawierają mniej skrobi niż zboża, bo ok. 15-25%.'Zawartość amylozy jest zbliżona jak w ziarnach zbóż, za to amylopektyna ma krótsze łańcuchy, co ułatwia i przyspiesza hydrolizę.

Poszczególne surowce zawierające skrobię różnią się między sobą zarówno zawartością skrobi, jak i osiąganymi plonami.

W tablicy 11.4 przedstawiono porównanie wydajności wytwarzania etanolu z wybranych surowców oraz plony poszczególnych roślin hodowlanych.

Obok surowców skrobiowych podano także dane dla buraków cukrowych, stanowiących surowiec do otrzymywania spirytusu molasowego. Podano przeciętną wartość plonów uzyskiwanych w Polsce (buraki cukrowe, ziemniaki) lub na świccie (ryż, kukurydza). Jednocześnie podano plony u najlepszych producentów (kukurydza w USA, ryż w Japonii, ziemniaki i buraki cukrowe w Holandii). Interesujący jest wyliczony wskaźnik, określający przeciętny areał pod daną uprawę, niezbędny do wyprodukowania 1 m³ etanolu.

W polskich warunkach najtańszym surowcem zawierającym cukrowce są buraki cukrowe, ale różnice między, efektywnością produkcji etanolu z ziemniaków i z buraków cukrowych nie są duże.

Przedstawione w tabeli 11.4 dane dobitnie ilustrują wpływ jaki ma wydajność i efektywność rolnictwa na technologie biochemiczne wykorzystujące surowce naturalne.

11.8.2. Hydroliza skrobi

Przetworzenie skrobi w cukry proste może być przeprowadzone za pomocą hydrolizy kwaśnej bądź za pomocą hydrolizy enzymatycznej. Proces enzymatyczny jest bardzo szeroko stosowany.

W enzymatycznej hydrolizie skrobi biorą udział enzymy hydrolizujące wiązania glikozydowe w skrobi do maltozy i glukozy zwane amylazami: Znane są zasadniczo trzy rodzaje amylaz:

-    a-amylazy, zwane również endoamylazami, atakujące wiązanie znajdujące się w środku łańcucha,

-    p-amylazy, zwane egzoamylazami, rozrywające co drugie wiązania glikozydowe - poczynając od nicredukującego końca łańcucha,

-    glukoamylazy, należące również do cgzoamylaz, rozrywające kolejne wiązania, także 1,6 poczynając od końca nieredukującego.

-W.wyniku działania a-amylaz następuje rozpad wielkiej cząsteczki amylo--zy na mniejsze fragmenty zwane dekstrynami. Powoduje to szybki zanik barwnej reakcji z jodem, spadek lepkości i powolny przyrost rcdukcyjności roztworu. Ten rodzaj hydrolizy skrobi nosi nazwę upłynniania.