Ферментативный гидролиз крахмала.

Гидролиз крахмала катализируется ферментами – амилазами. Амилазы относятся к классу гидролаз, подклассу – карбогидраз. Различают α- и b-амилазы. Это однокомпонентные ферменты, состоящие из молекул белка. Роль активного центра у них выполняют группы – NH₂ и – SH.

Характеристика α – амилазы

α – Амилаза содержится в слюне и поджелудочной железе животных, в плесневых грибах, в проросшем зерне пшеницы, ржи, ячменя (солод).

α- Амилаза является термостабильным ферментом, её оптимум находится при температуре 70⁰С. Оптимальное значение pH 5.6-6.0, при pH 3.3-4.0 она быстро разрушается.

Характеристика b – амилазы

b – амилаза находится в зерне пшеницы, ржи, ячменя, в соевых бобах, в батате. Однако активность фермента в созревших семенах и плодах низкая, возрастает активность при прорастании семян.

β-амилаза расщепляет амилозу полнотью, на 100% превращая ее в мальтозу. Амилопектин расщепляет на мальтозу и декстрины дающие красно-коричневое окрашивание с йодом, расщепляя лишь свободные концы глюкозных цепочек. Действие прекращается, когда доходит до разветвлений. β-амилаза расщепляет амилопектин на 54% с образованием мальтозы. Образовавшиеся при этом декстрины гидролизуются α-амилазой с образованием декстринов меньшей молекулярной массы и не дающих окрашивания с йодом. При последующем длительном действии α-амилозы на крахмал около 85% его превращается в мальтозу.

Т.е. при действии β-амилазы образуются в основном мальтоза и немного высокомолекулярных декстринов. При действии α-амилазы образуются главным образом декстрины меньшей молекулярной массы и незначительное количество мальтозы. Ни α- ни β-амилазы в отдельности не могут полностью гидролизовать крахмал с образованием мальтозы. При одновременном действии обеих амилаз крахмал гидролизуется на 95%. Продукты гидролиза крахмала

В качестве конечных продуктов гидролиза амилозы обычно образуется не только мальтоза, но и глюкоза, а при гидролизе амилопектина- мальтоза, глюкоза и небольшое количество олигосахаридов, содержащих α І®6 – гликозидную связь. Гликозидная связь α І®6 гидролизуетя R – ферментом. Основным продуктом, образующимся при гидролизе амилозы и амилопектина, является мальтоза. Далее мальтоза под действием α – глюкозидазы (мальтазы) гидролизуется до D- глюкозы.

Препараты амилаз широко применяют в хлебопечении в качестве улучшителей. Добавление амилаз приводит к образованию более мягкого хлебного мякиша и уменьшает скорость черствения хлеба при хранении.

 

Липиды, классификация и ф-ии.

Липидами - соединения, разнообразные по хим структуре, которым присущи две особенности — они присутствуют в живых тканях, растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. В качестве растворителей при выделении липидов из растительных тканей используют неполярные органические растворители, практически не смешивающиеся с водой (гексан, бензин, диэтиловый эфир), или растворители и смеси растворителей, полностью или частично смешивающиеся с водой (этанол, ацетон, смесь хлороформа с метанолом). Липиды извлекают в виде сложной смеси, состав которой очень сильно зависит от применяемого растворителя (или их смеси), а также подготовки растительного материала к обезжириванию и способа проведения процесса.

Классификация липидов

В зависимости от способов и приемов обезжиривания, вида растворителя, характера подготовки материала к обезжириванию различают следующие группы липидов:

– свободные липиды, извлекаемые неполярными безводными растворителями;

– связанные липиды, извлекаемые гидрофильными полярными растворителями или их смесями (хлороформ, этанол, ацетон), разрушающими непрочные белково-липидные и гликолипидные соединения и высвобождающие липиды;

– прочносвязанные липиды, извлекаемые после обработки растительного материала спиртовым раствором щелочи при кипячении для разрушения прочных комплексов липидов с нелипидными соединениями; при этом происходят гидролиз и омыление липидов щелочью.

По строению и способности к гидролизу липиды подразделяют на омыляемые и неомыляемые (рис. 1).

Омыляемые липиды в результате гидролиза распадаются на несколько (обычно не более четырех) структурных компонентов, а при взаимодействии с щелочами образуют соли жирных кислот — мыла. Обязательной химической структурой омыляемых липидов служит сложноэфирная связь между спиртовой группой и ацилом — остатком жирной кислоты. Поэтому омыляемые липиды имеют второе название — ацильные липиды.

Ацильные липиды подразделяют на нейтральные и полярные.

Нейтральные липиды включают ацилглицеролы — три-, ди- и моноацилглицеролы, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот и трехатомного спирта — глицерола, и воски — сложные эфиры жирных кислот и одно- или двухатомных спиртов с длинной углеродной цепью. Полярные липиды включают фосфолипиды и гликолипиды, сложные эфиры жирных кислот и спиртов с замещающими группами. В составе фосфолипидов один из ацилов замещен на ортофосфорную кислоту с присоединенной группой — чаще всего остатком холина, серина или этаноламина. В составе гликолипидов один из ацилов замещен одной или двумя молекулами галактозы или другими углеводами.

Неомыляемые липиды (или изопреноиды) представляют собой или короткие полимерные цепи, состоящие из звеньев изопрена, к которым присоединены простые органические молекулы, или производные изопрена. К группе неомыляемых липидов относят стеролы, каротиноиды, хлорофиллы, жирорастворимые витамины, госсипол и многие другие изопреноидные соединения. функции липидов

1Энергетическая функция. При окислении 1 г нейтральных жиров (триацилглицеролов) выделяется около 38 кДж энергии.

2Защитная функция. Липиды (воски) образуют защитные водоотталкивающие и термоизоляционные покровы растений, их семян и плодов. Высокая твердость восков и их химическая инертность защищают растения от механических повреждений и разрушения ферментами микроорганизмов, предотвращают избыточное испарение воды в листьях и плодах.

3Структурная функция. Липиды — главные структурные компоненты клеточных мембран, образуют двойные слои полярных липидов, в которые встраиваются белки-ферменты.

4 Регуляторная функция. Липидами являются жирорастворимые витамины и производные некоторых жирных кислот.

 

Строение и св-ва жира.

Триацилглицеролы ТАГ жиры являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерола и высокомолекул.жирных к-т. В растениях преимущественно синтезируются не насыщенные жирные к-ты,в животных-насыщенные. В зависимости от жирнокислотного состава по консистенции жиры бывают жидкие и твердые. Жидкие-масла содерж.ненасыщ.жирные к-ты,в основном растительного происхожд. Животные жиры-твердые т к содерж.насыщ. жиные к-ты,могут накапливаться в растениях. Жидкое растит. Масло можно превратить в твердое путем насыщения двойных связщей водоодом-гидрогенизация. Св-ва ТАГ. Легче воды,нерастворимв в ней,на ее поверхности могут оразовывать пленки. Способны сорбировать газы,летучие в-ва,эфиры и масла,но сами не летучи,при кипячении с р-рами к-т распадаются по месту сложно эфирной связи с обазованием глицерола и жирных к-т. При щелочном гидролизе-омылении,образуется глицерол и соли жирных к-т-мыла.

Качество жиров и масел характеризуется следующими показателями или числами:

– кислотное число (к. ч.) — это количество миллиграммов едкого кали, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла или жира. Кислотное число является гостированным показателем масла или жира и характеризует качество масел и жиров, оценивая степень гидролиза ТАГ ферментом липазой;

– число омыления (ч. о.) — это количество миллиграммов едкого кали, необходимое как для омыления жирных кислот в составе ТАГ, так и для нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г исследуемого масла или жира;

– йодное число (й. ч.) — это количество граммов йода, эквивалентное галоиду, присоединившемуся по месту двойных связей к 100 г исследуемого масла или жира. Присоединение йода происходит по месту двойных связей, поэтому йодное число является показателем степени ненасыщенности жирных кислот. Чем выше йодное число, тем они ненасыщеннее и тем легче масло или жир будут высыхать и быть пригодными для изготовления лаков и красок.