淀粉水解的三个阶段
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马铃薯淀粉基础知识马铃薯淀粉基础知识一、马铃薯组分㈠马铃薯块茎的形态结构按球基体积百分比计算,外皮层约占8.5%,内皮层和维管束环占38.29%,外髓约占37.26%,内髓约占15.95%。
1-顶端 2-芽眉 3-芽眼 4-皮孔 5-基部 6-周皮 7-皮层8-维管束环 9-髓部 10-环髓区㈡马铃薯营养成份表(500克马铃薯)1.碳水化合物(1)淀粉淀粉是马铃薯中主要的碳水化合物,约占薯重的10~26%。
(2)糖马铃薯中的糖主要为葡萄糖、果糖和蔗糖,还含有糖的磷酸酯等衍生物,含量为干重的0-10%。
(3)其它碳水化合物非淀粉多糖占马铃薯块茎的0.2%~3.0%,主要为纤维素、果胶、半纤维素、木质素等。
2.蛋白质类物质:酶、蛋白质3.有机酸马铃薯块茎细胞的胞液里含有多种有机酸,包括柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、草酸等。
4.矿物质马铃薯块茎中的矿物质约占干物质重量的2.12%~7.48%,平均为4.36%.其中以钾为最多,约占矿物质总量的2/3;磷次之, 约占矿物质总量的1/10。
5.抗营养因子和毒素A.糖苷生物碱:α-茄碱和α-卡茄碱的混合物,又名龙葵素、龙葵苷。
B.蛋白酶抑制剂6.酚类化合物马铃薯中的酚类物质主要是绿原酸。
酚类化合物与作物的抗病能力具有相关性。
二、马铃薯淀粉基础理论知识淀粉是碳水化合物的一种,是由葡萄糖经缩合、脱水而组成的多糖,分子式为(C6H10O5)n ,它以颗粒状态广泛存在于许多植物的籽粒、块茎、根中。
㈠淀粉颗粒的形态及大小在显微镜下观察,淀粉颗粒是透明的,具有一定大小和形状,不同植物的淀粉颗粒其形状、大小也有所不同。
一般含水分高、蛋白质低的淀粉颗粒较大,形状较整齐;颗粒小的一般形状不规则。
马铃薯淀粉颗粒多呈椭圆形和圆形,其粒径范围为15—100μm。
马铃薯淀粉颗粒具有轮纹,在2500倍电镜下观察,轮纹呈蚌壳形。
㈡淀粉颗粒的偏光十字特性在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒具有黑色十字,称作偏光十字,将颗粒分为四个区域,十字的位置和形状都有差别。
模块二淀粉水解制糖技术学习内容·淀粉酸水解制糖技术·淀粉糖常见的酶制剂的理化性质和应用·淀粉酶法液化工艺·淀粉酶法糖化工艺·酶法糖液的精制技术·淀粉双酶法制备糖液的清洁生产和节能措施学习目标1.学问目标·生疏淀粉糖常见的酶制剂特性和应用·把握淀粉双酶法水解液化和糖化技术·把握淀粉酶法水解糖液精制技术·了解液化和糖化原理·生疏淀粉酸水解制糖技术2.力量目标·能进展淀粉双酶法工艺的液化、糖化操作;·能进展淀粉双酶法糖液精制过滤及浓缩工序操作;·能分析和解决淀粉双酶法制糖工艺中常见的生产工艺问题;·能进展酸水解制糖工艺的设计和操作。
背景学问淀粉制糖常用的方法有酸法水解、酸酶水解和酶法水解三种工艺,主要的区分见表2-1:表 2-1不同淀粉水解工艺区分名称酸法酸酶法酶法设备投资高较高低对设备材质要求高高低对淀粉质量要求不高较高高工艺路线简洁较简单简单反响条件猛烈较猛烈温顺糖液质量差较差好过滤速度快较快慢淀粉对糖转化率低较低高蒸汽单耗高较高低对环保的影响大较大小对下游发酵影响大较大小从上表可以看出,酸法制糖工艺由于需要高温、高压和酸作催化剂,现在已经逐步被淘汰,取而代之的是用酶法水解淀粉制糖工艺。
从40 年月开头到60 年月末,酶法水解理论得到了的进展,淀粉酶法水解制糖工艺也得到了重大的突破和进展。
我国从80 年月末开头酶法制糖,短短十几年得到了快速的进展。
目前,酶法制糖工艺已经是绝大多数淀粉制糖厂家承受的工艺。
酶法制糖包括淀粉的液化和糖化。
首先,使淀粉液化,液化是指利用液化酶使淀粉水解成糊精或低聚糖等,淀粉乳粘度下降,流淌性增加;淀粉糖化是指在糖化酶的作用下,使液化淀粉进一步水解成低聚糖。
由于液化和糖化工序均用到酶,所以工业上又称为双酶法。
双酶法工艺是用专一的酶制剂作催化剂,反响条件吻合,复合和分解反响少,因此双酶法生产的糖液质量稳定,转化率也高,可以制备较高浓度的糖。
淀粉的水解产物淀粉是一种普遍存在于植物类细胞壁中的天然多糖,其主要组成成分为以碳水化合物(葡萄糖)为骨架,夹杂着超级官能团(如六酰果糖、阿尼糖、泛果糖)的大分子结构。
该物质在食品及医疗领域具有广泛的应用,其特殊的特性更是延用于其他领域,如化妆品,农药,制造,污水处理等。
淀粉的水解涉及到多种化学和物理过程,即将淀粉大分子结构通过水解反应分解为较小的产物,通常包括单糖,二糖,醛类和残基。
淀粉水解的最终结果是以水为介质的化学反应,在水解过程中具有特定的酶及其他辅助因子的参与,可以加速产物的形成,最终形成不同的水解产物。
水解产物可以分为单糖、二糖、醛类和残基四类,单糖是淀粉水解的主要成分,如糖原、葡萄糖和果糖,而二糖就是两个单糖聚合而成的大分子,其中最常用的有葡萄糖十二糖十四糖;醛类是一类特殊的有机物,如果糖原分解成葡萄糖,可能还会产生甜味的内醛;残基是淀粉水解过程中剩余的一类有机物,在淀粉水解过程中可能被破坏,而这些剩余的残基却是淀粉水解最后的重要组成部分,残基可以是一些通常的有机物,如醛、酰胺和乙醇等也可以是一些特殊的有机物,如卟啉、萘、米诺等等。
淀粉水解产物的形成有利于提高淀粉的利用率,因为淀粉水解的结果是一种混合的多糖,其中含有多种单糖及其他大分子组成,并且淀粉水解过程涉及到一系列的化学反应,是一个相对复杂且应用广泛的过程。
淀粉水解产物是一种非常有用的物质,它可以用于膳食替代品,药物,化妆品,纸浆,纤维,纱线,护肤品,农药,防腐剂,除草剂及污水处理等等。
淀粉水解产物用于食品添加剂,可以改善食品的口感和滋味,改进食品的结构和烹调稳定性,可以增强饼干和面包的软度和柔韧性,以及改变面包的行为特性。
在医药、化妆品制造领域,淀粉水解产物可以在形成油水乳状体或膜状体时维持一定的结构,以及改善皮肤保湿性,从而使其得到广泛的应用。
淀粉水解是吸收及利用植物类细胞壁中的淀粉的必要过程,而且有利于改善淀粉的利用率,在当今快节奏的社会,淀粉水解的技术及应用也日益重要。
(翻译)酶法水解原淀粉摘要:原淀粉颗粒存在半微晶结构能抵抗淀粉酶的水解,但是当淀粉糊化时很容易被水解和转化为糖和糊精。
影响酶在体内和体外水解的速率和历程的各因素是相互关联的,在这方面的研究也是很复杂的。
本文试图讨论一下这方面的问题并给读者提供一些跟这些特征有关的重要信息资源,文章中的每个不同的标题都可以转换成一个综述,因此应该根据文章素材选择性的阅读。
内容1.引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.颗粒大小. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.颗粒形状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.混合颗粒. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.直链淀粉的含量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.脂质的量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.磷酸盐含量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.结晶度和双螺旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11.糊化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.淀粉酶的来源. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.其它影响因素. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14.结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.引言:加工过的淀粉已经从半微晶的结构转变为无定型结构,而原淀粉则不然,因此原淀粉颗粒可以抗酶解,淀粉类食品在烹调时可以保存较高的营养价值。
淀粉水解实验报告篇一:淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备一实验目的:(1)通过实验,了解淀粉糊化及酶法制备淀粉糖浆的基本原理;(2)掌握淀粉酶解法制备淀粉糖浆的实验方法。
二实验原理水解淀粉为葡萄糖的方法有三种,即酸解法,酶解法,酶酸法及双酶法。
本实验采用的是双酶法将淀粉水解成葡萄糖。
首先利用的是α-淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精及低聚糖,使淀粉可溶性增加;接着利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解,转化为葡萄糖。
三实验器材1,实验材料玉米粉α—淀粉酶(2000u/g)糖化酶(50000 u/g)2,仪器设备恒温水浴槽真空泵抽滤纸及布氏漏斗四操作步骤50克淀粉置于400毫升烧杯中,加水100毫升,搅拌均匀,配成淀粉浆,用5% Na2CO3调节pH=—,加入1毫升5%CaCL2溶液,于90-95℃水浴上加热,并不断搅拌,淀粉浆由开始糊化直至完全成糊。
加入液化型α---淀粉酶1克,不断搅拌使其液化,并使温度保持在70℃。
然后将烧杯移至电炉加热到95℃至沸,灭活10分钟。
过滤,滤液冷却到55℃,加入糖化酶1克,调节pH=,于60-65℃恒温水浴中糖化3-4小时,即为淀粉糖浆,若要浓浆,可进一步浓缩。
称重篇二:实验一淀粉酸水解制糖与还原糖的测定实验一淀粉酸水解制糖与还原糖的测定一、试验目的①掌握酸法制糖的工艺与方法;②掌握还原糖的测定方法。
二、酸水解制糖原理在淀粉酸水解过程中,有如下三种反应:在水解过程中,淀粉的颗粒结构被破坏,α--糖苷键及α--糖苷键在酸的催化下被切断,示踪同位素原子O18研究证明,H+先与H2O结合生成H3O +,H3O+能与糖苷键的氧原子结合生成不稳定化合物Ⅰ,随后C1-O键断裂生成C1正碳离子Ⅱ,H2O与具有正电荷的C1结合,再使C1失去H+,完成糖苷键的水解过程。
三、实验仪器7230型分光光度计、水浴锅或电炉、100mL量筒、100mL或50mL容量瓶9个、10mL与2mL移液管各1支、250mL 烧杯、250mL锥形瓶2个、布氏漏斗、真空泵、牛皮纸。
淀粉水解实验报告篇一:淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备一实验目的:(1)通过实验,了解淀粉糊化及酶法制备淀粉糖浆的基本原理;(2)掌握淀粉酶解法制备淀粉糖浆的实验方法。
二实验原理水解淀粉为葡萄糖的方法有三种,即酸解法,酶解法,酶酸法及双酶法。
本实验采用的是双酶法将淀粉水解成葡萄糖。
首先利用的是α-淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精及低聚糖,使淀粉可溶性增加;接着利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解,转化为葡萄糖。
三实验器材1,实验材料玉米粉α—淀粉酶(2000u/g)糖化酶(50000 u/g)2,仪器设备恒温水浴槽真空泵抽滤纸及布氏漏斗四操作步骤50克淀粉置于400毫升烧杯中,加水100毫升,搅拌均匀,配成淀粉浆,用5% Na2CO3调节pH=—,加入1毫升5%CaCL2溶液,于90-95℃水浴上加热,并不断搅拌,淀粉浆由开始糊化直至完全成糊。
加入液化型α---淀粉酶1克,不断搅拌使其液化,并使温度保持在70℃。
然后将烧杯移至电炉加热到95℃至沸,灭活10分钟。
过滤,滤液冷却到55℃,加入糖化酶1克,调节pH=,于60-65℃恒温水浴中糖化3-4小时,即为淀粉糖浆,若要浓浆,可进一步浓缩。
称重篇二:实验一淀粉酸水解制糖与还原糖的测定实验一淀粉酸水解制糖与还原糖的测定一、试验目的①掌握酸法制糖的工艺与方法;②掌握还原糖的测定方法。
二、酸水解制糖原理在淀粉酸水解过程中,有如下三种反应:在水解过程中,淀粉的颗粒结构被破坏,α--糖苷键及α--糖苷键在酸的催化下被切断,示踪同位素原子O18研究证明,H+先与H2O结合生成H3O +,H3O+能与糖苷键的氧原子结合生成不稳定化合物Ⅰ,随后C1-O键断裂生成C1正碳离子Ⅱ,H2O与具有正电荷的C1结合,再使C1失去H+,完成糖苷键的水解过程。
三、实验仪器7230型分光光度计、水浴锅或电炉、100mL量筒、100mL或50mL容量瓶9个、10mL与2mL移液管各1支、250mL 烧杯、250mL锥形瓶2个、布氏漏斗、真空泵、牛皮纸。
淀粉的水解产物淀粉是一种植物类糖,广泛存在于植物的细胞壁和种子中,常被用作食物原料和饲料添加剂,且是植物中储存碳水化合物的重要来源。
淀粉分为两种,即α-淀粉和β-淀粉,它们的化学结构是由许多α-1, 4-葡聚糖或β-1, 4-葡聚糖单元连接形成的长链状分子。
淀粉水解是指将淀粉分解为单糖,这是淀粉加工过程中的一个重要步骤,也是许多生物分子的重要活性物质的来源,广泛应用于制药、食品、纤维等行业。
淀粉水解的基本原理是以水为介质,将淀粉的α-1, 4-葡聚糖或β-1,4-葡聚糖单元分解为最终成分单糖,如葡萄糖、果糖、六六果糖等。
在碱性或酸性条件下,淀粉可以分解成葡萄糖,而在中性条件下则可以发生葡萄糖到果糖的转化,并在缺氧环境下可以发生六六果糖的生成。
一般来说,淀粉水解过程分为三个阶段:淀粉溶解,淀粉水解和过滤。
首先,淀粉溶解是将淀粉带入溶液中,以达到淀粉的溶解前提。
在这个阶段,需要淀粉的物理性质,如大小、性质、湿度、粒度等等,来决定淀粉的浓度,以达到最佳的溶解效果。
淀粉在溶液中的溶解度受温度和pH值的影响,当改变溶液的pH值时,淀粉溶解度也将有所改变,从而影响最终淀粉水解产物的质量和效果。
接下来,淀粉水解则是通过酶等方法,将淀粉分解为单糖,而在水解阶段,可以利用水解温度、时间等参数来调控水解效果。
为了提高淀粉的水解率和降低生产成本,可以利用化学辅助的水解方法,即在水解液中加入季铵盐、乙二醇é磷酸铵等来提高酶的活性,促进酶的水解。
最后,过滤是将淀粉水解产物中的不同物质分离出来,通过不同滤布进行过滤即可,也因此,可以提取出淀粉水解产物的最终产物。
淀粉的水解是一种关键的生物分子来源,它是植物碳水化合物的储存,也可以分解为一系列生物活性物质,如葡萄糖、果糖、六六果糖,是制药、食品、纤维等行业中的重要原料,能够提高植物的营养价值。
从科学研究的角度来看,淀粉水解在植物代谢过程中扮演着重要角色,研究发现淀粉水解过程还可以缓解植物面临的环境胁迫,如干旱、寒冷、抗性等,并对植物叶绿素吸光和抗氧化有着重要影响,是研究作物特性和改良多种农作物正确性状的重要依据。
淀粉的水解速度与底物聚合度有关,相对分子质量愈小的底物愈难被水解;分支愈多的底物也愈难被水解;对愈靠近α-1,6糖苷键的α-1,4糖苷键也愈难水解;对于分支点α-1,6糖苷键邻近的1~2个α-1,4糖苷键几乎没有作用。
在水解中等长度的麦芽低聚糖时,优先水解靠近还原末端的α-1,4糖苷键。
(2)地衣芽孢杆菌α-淀粉酶 此酶相对分子质量62000,突出特点是热稳定性高,最适作用温度在90o C 以上,在淀粉乳液化中应用的温度高达110-115o C ,可使淀粉间歇液化和连续液化。
所需Ca 2+量很低,丹麦产termanyl 酶就是一种地衣芽孢杆菌α-淀粉酶,液化时只需要5mg/kg Ca 2+。
相同情况下枯草芽孢杆菌α-淀粉酶则要求150mg/kg ,相差30倍。
对termanyl 酶,淀粉乳中的Ca 2+就可满足要求,不需另外添加Ca 2+,这样可在液化后的精制工序中省去除Ca 2+的工序。
液化过程中,先产生G 5(麦芽五糖)和G 5以上长链物,之后再缓慢水解成G 2(麦芽糖)和G 3(麦芽三糖),液化后的水解液中主要由麦芽低聚糖和糊精组成,水解液组成的实验结果见表7-11。
从分子内部切开α-1,4糖苷键生成各种低聚糖,然后在长时间作用下将低聚糖水解成麦芽糖与麦芽三糖,因此也称麦芽糖生成酶。
在50o C 、pH5.0~6.0时酶活力最高,对支链淀粉底物的作用效果不如直链淀粉,要求用Ca 2+增加酶的稳定性和活力。
由于是内切酶,水解产物中不残留β-极限糊精,产品流动性好,常用于生产高麦芽糖浆。
三种α-淀粉酶的性质比较结果列于表7-12中。
(1)热稳定性 不同来源的α-淀粉酶具有不同的热稳定性和最适反应温度,根据热稳定性的不同,α-淀粉酶分为两类:分别是耐高温α-淀粉酶和普通α-淀粉酶。
耐高温α-淀粉酶的酶源为地衣芽孢杆菌,其最适温度在90℃以上,连续喷射液化工艺中,当液化温度达到100-115℃时,仍可以发挥作用。
淀粉水解实验现象及结论淀粉是一种多糖类物质,是植物体内的主要储能物质。
淀粉分子由许多葡萄糖分子组成,是一种高分子化合物。
淀粉水解实验是一种常见的化学实验,通过这个实验可以观察到淀粉分子被水解成葡萄糖分子的现象。
实验步骤:1. 取一小块淀粉,加入适量的水中,搅拌均匀。
2. 将淀粉溶液加热至沸腾,持续加热5分钟。
3. 将淀粉溶液冷却至室温,加入几滴碘液,观察颜色变化。
实验现象:在加热的过程中,淀粉分子被水解成为葡萄糖分子,这是因为高温能够破坏淀粉分子的结构,使其分解成为较小的分子。
在加热后,淀粉溶液变得透明,不再呈现出淀粉的特有颜色。
在加入碘液后,淀粉溶液会呈现出蓝黑色,这是因为碘液能够与淀粉分子形成复合物,使其呈现出蓝黑色。
在加热的过程中,淀粉分子被水解成为葡萄糖分子,这是因为高温能够破坏淀粉分子的结构,使其分解成为较小的分子。
在加热后,淀粉溶液变得透明,不再呈现出淀粉的特有颜色。
在加入碘液后,淀粉溶液会呈现出蓝黑色,这是因为碘液能够与淀粉分子形成复合物,使其呈现出蓝黑色。
实验结论:通过淀粉水解实验,我们可以得出以下结论:1. 高温能够破坏淀粉分子的结构,使其分解成为较小的分子。
2. 淀粉分子被水解成为葡萄糖分子。
3. 在加热后,淀粉溶液变得透明,不再呈现出淀粉的特有颜色。
4. 在加入碘液后,淀粉溶液会呈现出蓝黑色,这是因为碘液能够与淀粉分子形成复合物,使其呈现出蓝黑色。
淀粉水解实验是一种简单而有趣的化学实验,通过这个实验可以更好地了解淀粉分子的结构和性质。
同时,这个实验也可以帮助我们更好地理解化学反应的本质,为我们今后的学习和研究提供了很好的基础。
淀粉的初步水解产物彻底水解产物1. 简介:淀粉的神奇变身大家好,今天咱们聊聊淀粉——那个看似平凡却充满奥秘的家伙!大家都知道,淀粉是我们日常生活中的重要食材,比如米饭、面包这些美味的背后,都是它的功劳。
但是,淀粉可不是静静待在厨房里的“老好人”,它可是有着复杂的化学“身份”的哦。
今天,我们就来揭开淀粉水解的神秘面纱,看看它如何在水的帮助下完成一场华丽的变身。
2. 初步水解产物:化学界的小变脸2.1 初步水解——淀粉的第一步变身初步水解听起来像是化学界的开场白,其实就是淀粉在水和一些酶的作用下,经历的第一个小小的变脸。
想象一下,你的淀粉就像是一位还没上台的演员,在经过简单的化妆后,它会变成一些较小的分子。
具体来说,这个过程会把淀粉变成一种叫做“麦芽糖”的物质。
麦芽糖就是那种甜甜的、让人嘴角上扬的糖。
这个时候的淀粉,已经不再是那个大块头了,而是变成了一些小小的麦芽糖分子。
不过别高兴得太早,麦芽糖也不是最终的“明星”,它还得继续努力呢。
2.2 初步水解的过程——一场化学的“减肥计划”在这个阶段,淀粉的“减肥计划”刚刚开始。
首先,淀粉通过加水和一些酶(比如淀粉酶)的作用,被分解成更小的部分。
这个过程可以类比为在减肥中,淀粉先是从胖胖的大块头变成了中等大小的块状物,麦芽糖就是这个阶段的中间产物。
这个时候的麦芽糖,虽然比起之前的淀粉来说小了不少,但它仍然还没有彻底变得轻盈。
可以说,初步水解就是为淀粉进行的一次简单的“剪发”,虽然变了样,但还没有到达最终的效果。
3. 彻底水解产物:淀粉的终极蜕变3.1 彻底水解——化学界的大变样说到彻底水解,那就是真正的“瘦身”成功了。
经过长时间的水解和酶的作用,麦芽糖进一步分解,最终变成了我们熟悉的“葡萄糖”。
葡萄糖是最简单的糖分之一,是人体直接吸收和利用的“能量小宝贝”。
你可以把这个过程想象成一个大变身,从一个庞然大物到一个个小小的能量包,葡萄糖就这样走到我们的生活中,为我们的身体提供能量,让我们充满活力。
淀粉的水解有两种途径,即水解途径和磷酸解途径。
淀粉水解时每切断一个糖苷键吸收一分子水,主要的水解酶有a-淀粉酶和β-淀粉酶。
淀粉磷酸解作用使磷酸根和产物葡萄糖结合在一起产生磷酸葡萄糖,主要的酶为淀粉磷酸化酶。
a-淀粉酶又叫淀粉内切酶,能随机催比水解直链和支链淀粉上的a-1,4-糖苷键,产生的低聚糖进一步由a-淀粉酶水解,直至产生葡萄糖和麦芽糖:植物中a-淀粉酶具有许多同工酶。
例如用等电聚焦电泳发现萌发的小麦种子存在20多种不同等电点的同工酶。
a-淀粉酶不能水解支链淀粉分支上的a-1,6-糖苷键。
因此,a-淀粉酶水解支链淀粉的结果会产主葡萄糖、麦芽糖和带分支链的极限糊精:脱支酶可以水解极限糊精上的a-1,6-糖苷键产生低聚葡萄糖,后者再由a-淀粉酶进一步水解产生葡萄糖和麦芽糖:β-淀粉酶又称淀粉外切酶。
该酶可以催化水解淀粉链上的。
a-1,4-糖苷键,但只能从淀粉链上的非还原端逐个麦芽糖进行水解。
β-淀粉酶不能水解支链a-1,6-糖苷键,因此在水解支链淀粉时有极限糊精存在:由a和β-淀粉酶产生的麦芽糖,经a-葡萄糖苷酶水解产生两个分子的葡萄糖。
a-葡萄糖苷酶也可以水解一些低分子量的麦芽低聚糖。
淀粉磷酸化酶在直链或支链淀粉的非还原端开始逐个切割淀粉链上的a-1,4-糖苷键,产生葡萄糖-l-磷酸:直链淀粉可以被淀粉磷酸化酶完全水解,而支链淀粉则剩下带分支的极限糊精,这些极限糊精进一步由脱支酶和a一葡萄糖昔酶水解成葡萄糖。
值得注意的是,淀粉磷酸化酶既可以催化淀粉的降解,又可催化淀粉的合成。
不过,在植物淀粉粒内,淀粉磷酸化酶的主要功能是催化淀粉的降解。
淀粉磷酸化酶和a-淀粉酶一样,广泛存在于植物中。
但目前很难判a-和β-淀粉酶中哪一种酶在淀粉降解中更为重要。
不过,有理论认为非水溶性的淀粉粒只有经过a-淀粉酶的初步水解后,β-淀粉酶和淀粉磷酸化酶才能起作用。
(如图)显示了这些酶在支链淀粉链上的作用位点。
禾谷类种子萌发后淀粉的降解主要由a-和β-淀粉酶进行水解,而淀粉磷酸化酶的作用不大。
淀粉水解的三个阶段
第一阶段:淀粉的酶解
淀粉是一种多糖,由许多葡萄糖分子组成。
在淀粉水解的第一阶段,淀粉分子与唾液中的淀粉酶接触,开始被酶解。
唾液中的淀粉酶主要是α-淀粉酶,它能够将淀粉分子中的α-1,4-糖苷键断裂,形成较短的淀粉链和一些糊精。
第二阶段:淀粉的糊化
在淀粉水解的第二阶段,淀粉糊化发生。
当淀粉暴露在高温和水的作用下,淀粉链开始断裂,形成更短的链段。
这是因为高温和水的作用使淀粉分子内部的氢键断裂,导致淀粉链的结构松散。
糊化过程中,淀粉链的结构发生改变,使得淀粉更易于被酶解。
第三阶段:淀粉的糖化
淀粉水解的第三阶段是淀粉的糖化过程。
在这个阶段,淀粉链上的糖基被酶进一步水解,形成葡萄糖分子。
这些葡萄糖分子可以通过被称为α-葡萄糖苷酶的酶进一步分解,最终形成单糖。
糖化过程中,淀粉链逐渐被酶水解为单糖,这些单糖可以被人体吸收和利用。
总结:
淀粉水解是一个复杂的过程,包括酶解、糊化和糖化三个阶段。
在酶解阶段,淀粉分子与唾液中的淀粉酶接触,开始被酶解为较短的淀粉链和糊精。
在糊化阶段,淀粉链的结构发生改变,使得淀粉更
易于被酶解。
在糖化阶段,淀粉链上的糖基被酶进一步水解为葡萄糖分子,最终形成单糖。
淀粉水解是人体消化淀粉的重要过程,使得淀粉中的营养物质能够被人体吸收和利用。