Warning >>> there is no article with id = 223

Осахаривание крахмала

Гидролиз - Химические превращения углеводов



В пределе — при разрыве всех глюкозидных связей — присоединяется п—1 молекул воды (где п — число глюкозных остатков в макромолекулах амилопектина и амилозы, или степень полимеризации СП) и образуется п молекул глюкозы. Так как п очень велико, то числовое значение п—1 будет мало отличаться от и и реакция гидролиза крахмала может быть выражена следующим химическим уравнением: (С£Н10О5)п Ч- = «С„Н1гОв или после исключения п: с6н,со5 н,о=С„Н12Ов-162 18 180

Отсюда теоретический выход глюкозы в процессе гидролиза составляет (180 : 162) • 100= 111,1% к массе крахмала.

Растворяется крахмал сравнительно быстро, гидролизуется же медленнее, и так как глюкозидные связи одновременно разрываются в различных частях молекул амилопектина и амилозы, образуются промежуточные продукты — декстрины, олигосахариды, в том числе дисахариды мальтоза и а-гентиобиоза. Глюкозидные связи о-1,6 приблизительно в четыре раза прочнее, чем а-1,4, поэтому они разрываются позже и а-гентиобиоза появляется в гидролизатах лишь на конечной стадии гидролиза.

В процессе гидролиза крахмала нарастает количество свободных альдегидных групп, уменьшаются степень полимеризации и удельное вращение углеводов гидролизата (табл. 74). По мере расщепления крахмала синяя окраска раствора йода, (характерная для растворимого крахмала, постепенно переходит в сине-фиолетовую, а затем вишнево-красную, характерные соответственно для амило- и эритродекстринов. При образовании ахроодекстринов цвет йодного раствора от добавления гидролизата уже не изменяется и остается таким до конца гидролиза крахмала. Амилодекстрины осаждаются 40%-ным спиртом, эритродекстрнны — 65%-ный, ахроодекстрины и олигосахариды не осаждаются даже 96%-ным спиртом. Подразделение декстринов на амило-, эритро- и ахроодекстрины по окраске с йодом и осаждению спиртом условно, так как каждая из этих групп представляет собой смесь углеводов с молекулярной массой, различающейся в определенных пределах.

По одному или нескольким из приведенных выше показателей можно количественно контролировать течение гидролиза крахмала. На заводах пользуются более быстрыми экспресс-методами — йодной и спиртовой пробами, В производстве патоки гидролиз прекращают по достижении заданной степени осахаривания; в производстве кристаллической глюкозы, чтобы получить больший выход продукта, гидролиз проводят возможно полнее, поэтому в паточном производстве пользуются йодной, а в глюкозном — спиртовой пробой с последующим доосахариванием.

Йодная проба заключается в следующем. В стеклянную пробирку наливают 5/б объема воды, добавляют 2—3 капли 2,5%-но-го раствора йода и хорошо перемешивают, затем осторожно по стенке вводят 3—4 капли гидролизата и наблюдают за •окраской. В зависимости от содержания в гидролизате редуцирующих веществ раствор йода становится при 36—39% вишневым, иногда с фиолетовым оттенком, при 40—42% — малиновым или оранжевым, при 43—45% —светло-оранжевым. Более точно заданную степень осахаривания устанавливают сравнением окраски пробы с окраской эталонов, которые готовит заводская лаборатория из нейтрализованного гидролизата с известным содержанием редуцирующих веществ.

Состав углеводов гидролизата в условиях гидролиза, принятых на паточных заводах, почти не зависит от температуры, вида к концентрации кислоты и является производной лишь от общей редуцирующей способности, выраженной в эквивалентах глюкозы. Уже в самом начале в гидролизате присутствуют все указанные продукты осахаривания, но преобладают декстрины (рис. 117, кривая 1). По мере протекания гидролиза и нарастания редуцирующих веществ (РВ) содержание декстринов уменьшается, а содержание глюкозы (кривая 4) возрастает. Содержание три- и тетрасахаридов (кривая 2) и мальтозы (кривая 3) проходит через максимум, который для первых двух приходится на 30—40% РВ, для последней на 65—70% РВ. В производственном гидролизате с 40% РВ углеводы состоят приблизительно из 35% декстринов, 22% тетра- и трисахаридов, 22% мальтозы и 21% глюкозы.

.