Úvod do technologie škrobu

Historie
• Egypt (3500 př. Kr.) – pšenice,
zasypávání ran, kosmetika
(pudrování), výroba papíru, lepení
• „amylum“ = moučka
• přípravu škrobu popsal Cato
(234-139 př. Kr.)
Chemie a technologie
škrobu
– Technologie potravin
27.3.2015
Evžen Šárka,
[email protected]
1
27.3.2015
Marcus Censorius
Cato
27.3.2015
Výroba škrobu v USA
corn wet-process grindings
mil. t škrobu
• /Cato starší řečený cenzor/
• Vydal roku 193 př. Kr. zákon proti přepychu,
který zakazoval nošení šperků na veřejnosti, přestože
uznával „zvyky předků“.
• Slavný výrok: „Ceterum (autem) censeo Carthaginem esse
delendam“ - Ostatně soudím, že Kartágo musí být zničeno.
• Cato si uvědomoval ,že tradiční římské představy
o vzdělání již nedostačují, ale odmítal přejímat jiné vědy,
odhodlal se proto sepsat řadu příruček věnovaným různým
druhům praktické činnosti, které měl podle jeho představ
každý římský občan znát. V přepisech se zachoval spis
O zemědělství . S jeho jménem jsou spojeny také počátky
latinského dějepisectví (do té doby se psalo pouze řecky),
napsal historické dílo Počátky , v němž líčí nejen
počátky Říma, ale i ostatních obcí, které si Řím
podmanil.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
roky
3
Historie ČR
27.3.2015
4
Výroba škrobu v Evropě
• u nás první škrobárna (brambor.) Bedřicha
Krupičky r. 1810, před 1. světovou válkou 186 tzv.
selských škrobáren (90 % Rakousko-Uherska),
70 % škrobu se exportovalo
• po roce 1948: výrazný pokles, v roce 1975 se uvádí
15 škrobárenských závodů v ČR, v r. 1981
8 škrobárenských závodů (29 provozů), budovány
škrobárny na Slovensku
• za válek ztráta odbytišť
27.3.2015
2
• cca 9 mil. t škrobu
• 46 % kukuřičný, 16 % bramborový
(kvótován), 38 % pšeničný (údaje roku 2009)
6
27.3.2015
7
1
Škrobárny v ČR
Využití škrobu


?


27.3.2015
Podíl škrobu a škrobových derivátů na trhu Evropské
unie (údaje podle Jess A.: Current Developments in
8
the Starch Market, 62. Starch Convention, Detmold
2011)



pšeničné škrobárny
Amylon a.s. Havlíčkův
Brod
Krnovská škrobárna s.r.o.
Škrobárny Pelhřimov a.s.
– provoz Batelov
9
Mikroskopie zrn,
polarizační kříž
(a) bramborový 10-80 μm
(b) pšeničný 2-10 μm, 10-40 μm ☺
(c) kukuřičný (dutinka) 5 – 25 μm
rýžový 3-8 μm (slepence zrnek),
vícehranný
27.3.2015
AMYLEX Radešínská
Svratka s.r.o. (Žďár nad
Sázavou)
1 400 t
Škrobárny Pelhřimov
a.s.
12 000 t
Lyckeby Amylex a.s.
Horažďovice 17 900 t

27.3.2015
Velikost zrn škrobu :
•
•
•
•
bramborové
škrobárny:
•
10
bramborový škrob
27.3.2015
11
po 10-100 jednotkách
Struktura škrobu ☺
Struktura škrobu
• Amylosa
maltosa, isomaltosa
redukující zbytek
27.3.2015
12
27.3.2015
13
2
Struktura
škrobu
Amylopektin
• amylosa;
nepřerušovaná
šroubovice
1 závit je 6 molekul
glukosy;
inkorporace jódu –
modrý barevný
chromofor
Peat S., Whelan W. J., Thomas G. J.: Evidence of multiple
branching in waxy maize starch. J. Chem. Soc. 1952, 4546-8.
27.3.2015
14
Amylopektin
•
27.3.2015
15
15
Poměr
amylosa/amylopektin
Some of chains form double helixes
• nativní škroby: 20 - 25 % amylosa,
75 - 80 % amylopektin (závisí na odrůdě,
agrotechnice…)
• luštěniny: vyšší podíl amylosy, obrácený poměr je u
dřeňového hrachu (svraskalý povrch)
• voskový ječmen či vosková kukuřice 5 % amylosy,
amyloječmen a amylokukuřice 60 – 70 % rozpustnost v horké vodě a další možnosti
ovlivnění vlastností, GME brambory (98 %
amylopektinu)
http://glycopedia.eu/Introduction-64
Imberty A., Pérez S. (1989) : Conformational-analysis and molecular modeling of the branching
16point
of amylopectin. Int. J. Biol. Macromol. 11: 177-185.
27.3.2015
Fyzikální a fyzikálně chemické
vlastnosti (suchého) škrobu
Bobtnání zrn
• Hygroskopická látka
(rovnovážná vlhkost:
bramborový 21 %, pšeničný 14 %);
část vody tzv. krystalická (pevně
vázaná), část fyzikálně adsorbovaná
nebo kapilární.
27.3.2015
17
• adsorpce vody do zrn, s tím
spojené malé zvětšení objemu zrn
• celistvost zrn je neporušena
• reverzibilní proces
18
27.3.2015
19
3
Mazovatění škrobu
(gelatinization)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ochlazování škrobového
mazu
• škrobový maz − škrobový gel =
spojitá, pevná trojrozměrná síť,
obsahující velké množství vody
• zpětná vazba vodíkových vazeb mezi
molekulami amylosy a amylopektinu
• při nižší koncentraci vzniknou viskózní
pasty nebo viskózní koloidní roztoky
• nejde o termodynamickou rovnováhu
po dosažení teploty cca 60 °C rozrušování mezimolekulárních vodíkových
můstků
prudké zvětšování objemu zrn
amylosa difunduje do roztoku
se zvyšující teplotou pokračuje hydratace, zrna ztrácejí integritu
(praskání), mizí polarizační kříž
rozmezí teplot 10 – 15 °C
nad teplotou mazovatění hydratace pokračuje natolik, že vodíkové
můstky jsou zpřetrhány a dochází k desintegraci zrna
ireverzibilní
vzniká škrobový maz
v praxi se realizuje při vyšší teplotě
způsob sledování mazovatění zrn
27.3.2015
20
Retrogradace
• Reologie = vědní obor zabývající se
chováním látek (tekutin) při
mechanickém namáhání, tj. deformací
hmoty ve vztahu k působícímu napětí
• postupy, přístroje a vlastnosti látek
22
Reologie koncentrovaných
disperzních systémů
1 – newtonské tekutiny
2 – pseudoplastické
3 – dilatantní
4‘ - binghamské plastické
tekutiny
4 – nebinghamské plastické
tekutiny
•při nízkém napětí se systém chová jako
pevné těleso, po překročení meze
namáhání se gel přemění na kapalinu (4)
21
Reologické vlastnosti
• škrobový gel po čase mění strukturu
a reologické vlastnosti, vznik
dvoufázového systému pevná látkakapalina
• další tvorba intermolekulárních
vodíkových vazeb
27.3.2015
27.3.2015
0
27.3.2015
23
Reologické vlastnosti
• Newtonův zákon:
 = .  , kde  - dynamická viskozita
[mPa.s], konstanta – závisí na teplotě
• newtonské chování: suspenze nativních
škrobů do koncentrace 0,2 %, roztoky
dextrinů, oxidovaných škrobů,
maltodextrinů, škrobové hydrolyzáty
– tečné (smykové) napětí[Pa]
 - gradient rychlosti (smyková
rychlost) [s-1]
27.3.2015
25
4
Reologické
vlastnosti
Reologické vlastnosti
• – tečné
(smykové)
napětí
[Pa]
•  - gradient
rychlosti
(smyková
rychlost)
[s-1]
27.3.2015
• látky tixotropní –
po určité době
viskozita klesá (5)
•viskoplasticita
(4)
newtonská
dilatantní
26
pseudoplastické
27.3.2015
Technologie výroby
bramborového škrobu
Reologické vlastnosti
• viskozimetry: Höplerův, rotační
(popis)
• viskogram
z Brabenderova
viskografu ☺
• Složení
bramborových
hlíz:
»1 – pšeničný škrob, 2 – bramborový škrob, 3 – kukuřičný škrob
27.3.2015
27
28
27.3.2015
Látka
Voda
Škrob
Bílkoviny
Vláknina
Popel
Rozp.
sacharidy
Tuk
Obsah Rozmezí
(%)
(%)
75,0
63 – 87
19,0
8 - 30
3,0 0,7 – 4,7
1,5 0,9 – 2,5
1,3
1,1
0,2
29
☺
Dezintegrace
Schéma technologie
výroby bramborového škrobu
struháky – třenka, třenička
SCREEN
30
RASP BLOCK
27.3.2015
31
EXAMPLES OF SAW BLADE CONNECTIONS
5
Technologie
výroby škrobu
Vypírání škrobu
• zředění vodou (10 – 200 %)
• přídavek plynného SO2 (0,02 – 0,04 %)
• odlučování třenkové vody (třenkové odlučovače =
dvouplášťová dekantační kontinuální odstředivka);
uvnitř šnekovnice otáčející se jinou rychlostí,
rozdíl mezi otáčkami 200 – 400 min-1
(vnější 1500 min-1, vnitřní 1200 min-1)
• menší zatížení odpadní
zředěná třenka
vody - krmení, hnojení,
event. zdroj bílkoviny
27.3.2015
kapalná fáze
32
pevná fáze
Hydrocyklon 10 mm
• Nivoba „centrosíto“, vypírač
Starcosa, sítová
odstředivka
voda
Alfa Laval
třenka
27.3.2015
zdrtky
surové škrobové
mléko (3-5 Bé)
33
Předsušení ☺
Cylonette 10B
(short model)
• = filtrace na
vakuových filtrech
• vystupující škrob vlhkost 38 – 40 %
Vortex
finder
Cylonette 10A
(long model)
27.3.2015
34
27.3.2015
Princip cyklonu
Sušení
•
•
35
Úlet
pneumatické proudové
sušárny, vzduch 140 – 160 °C
(nesmí překročit 175 °C chemické změny škrobu),
výstupní teplota 46 – 49 °C
výsledná vlhkost
17 – 18 %
Vstup
Spodní
výstup
27.3.2015
36
27.3.2015
37
6
Finální úprava
• vysévače: oddělení slepenců a hrudek
• balení do pytlů, big bagů, uskladnění v
silech
27.3.2015
Technologie výroby
pšeničného škrobu
38
27.3.2015
39
Výhody
Nevýhoda
• pšeničná mouka má vysoký obsah škrobu,
malý obsah vody (důsledky – menší
kontaminace = lepší skladovatelnost
suroviny, méně odp. vod)
• vyrábí se tzv. vitální lepek (lepší
prodejnost než vlastní škrob)
• celoroční výroba
• levnější surovina
27.3.2015
• škrob se musí rozdělit na dvě frakce A a B
(10 m)
• vyšší obsah bílkovin ve škrobu – Maillardova
reakce
• menší pórovitost zrn škrobu (kompaktnější)
 obtížnější zpracování na modifikované a
subst. škroby
40
Výroba škrobu – Martin
(Batelov) ☺
27.3.2015
41
Příprava těsta
vypírání škrobu z hustého těsta
• kontinuální pekařské hnětače,
přídavek 40 – 60 % vody, doba
přípravy asi 70 s,
příp. odležení
10 – 20 min
(nabobtnání lepku)
27.3.2015
42
27.3.2015
43
7
Vypírání těsta
Rafinační odstředivky
• žlabové vypírače
27.3.2015
• (rotační kónická síta)
44
•
45
Výrobky ze škrobu:
Sušení
•
27.3.2015
• produkty frakcionace škrobu (amylosa,
amylopektin)
• termicky modifikované (extrudované)
škroby
• dextriny
• (chemicky) modifikované škroby
• substituované škroby
• hydrolyzáty škrobu
pneumatické proudové
sušárny, vzduch 140 – 160 °C
(nesmí překročit 175 °C chemické změny škrobu),
výstupní teplota 46 – 49 °C
výsledná vlhkost
pod 14 %
27.3.2015
46
27.3.2015
47
Objev dextrinů
• náhodou při
vyhoření textilky
v Dublinu;
září 1821
Dextriny
27.3.2015
48
27.3.2015
škrob
49
8
Technické dextriny
Technické dextriny
• vyrábějí se pražením suchého škrobu za
přítomnosti katalyzátorů (kyselin nebo solí)
• teploty do 130 °C – škrob ztrácí kapilární i
vázanou vodu, rozrušení agregátů
amylopektinu, štěpí se glykosidové vazby
(nejprve 1-6) později (1-4)  snižování
polymeračního stupně
• teploty nad 130 °C
– nevratné odstranění vody
z koncových molekul škrobu za vzniku
anhydridu glukosy, tvorba nových
větvených makromolekul vlivem reverze
(reakcí koncové reduk. skupiny s jinou OH
skupinou), transglykosidace (nové větvení)
a rekombinace(1-6 na 1-4 a naopak)
27.3.2015
50
27.3.2015
51
Použití - lepidla
• bílý dextrin: do kancelářských lepidel
• žlutý dextrin: etiketovací lepidla
• výroba papírových trubic, papírových
sáčků, potahování a lepení kartonáže,
knihy, cigarety
• (lepivá schopnost = odolnost k přetržení)
kukuřičný < bramborový < kamencový
dextrin
• Amylon HB: velká lepidlárna
Výroba dextrinu
27.3.2015
52
27.3.2015
53
54
27.3.2015
55
Použití
• textilní průmysl – apretace; lepení kůže
• zahušťování barviv (na vodní bázi)
• výroba zápalek (hlavičky); při výrobě stopin
(zápalných šňůr); tužky
• kovoprůmysl: do slévárenských forem – jako
pomocné pojivo bentonitových formovacích směsí
pro zlepšení plastičnosti a spěchovatelnosti, ke
zvýšení otěruvzdornosti forem
• při výrobě žáruvzdorné keramiky, brusných
kotoučů
27.3.2015
9
Termicky modifikované
(extrudované) škroby
Modifikované škroby
• tímto pojmem mohou být chápány
nejen chemicky modifikované škroby,
nýbrž rovněž termicky upravené a
extrudované škroby a enzymaticky
upravené (maltodextriny)
oxidace, degradace
• někdy jsou sem zahrnovány i
substituované škroby
27.3.2015
56
Termicky modifikované
škroby
• Pelhřimov, Polná; Krnov
• převedení škrobu do hydratovaného
(zmazovatělého) stavu zahřátím ve vodném
prostředí nad teplotu mazovatění a poté
rychlé odstranění hydratační vody
(nevznikají zpětně vodíkové můstky mezi
OH - skupinami)
27.3.2015
57
Dopad na vlastnosti
• realizace:
- na sušicích válcích (škrobová suspenze, škrobový
maz):
1. mazovatění v autoklávu či výměníku tepla +
sušení na sušicím válci (energetická úspora, vyšší
kvalita)
2. škrobová suspenze se napouští na sušicí válec,
kde probíhá mazovatění a poté sušení
- ve vznosu v instantizéru (zvlhčení škrobu ve
fluidizovaném stavu – zahřátí škrobu nad teplotu
mazovatění – sušení škrobu)
• kombinace vlastností - škroby lze
předem oxidovat, acetylovat apod.
• výsledný produkt tvoří maz ve
studené vodě (základ pudingů za
studena)
pregelatinized starch
27.3.2015
58
Extruze škrobu –
extrudované škroby
• škrobový maz vzniká
mechanickým a
tepelným namáháním,
vstupní koncentrace
15 – 30 % vlhkosti
• spontánní odpaření
vody expanzí  rychlé
usušení
27.3.2015
27.3.2015
59
Použití extrudovaných
škrobů
• slévárenství – pojiva pro formy
• komponenty dřevotřískových desek
• papírenství, textilní průmysl
vyhřívaný plášť
Wenger
60
27.3.2015
61
10
zpětná regenerace jodičnanů
na jodistany elektrolyticky
Oxidace škrobu
u pojiv žádaná složka:
COOH
Oxidace škrobu
vysoká disperzní stabilita
COOH
COOH
OH
I
II
někdy nežádoucí,
aldehydová skupina je
v alkalickém prostředí
chromoforní 
žluté zbarvení
III
spojena vždy s určitou
depolymerací
IV
27.3.2015
62
COOH
COOH
Dopad na
viskozitu
Oxidované škroby
jsou při vysoké
koncentraci
charakteristické
velmi nízkou
viskozitou při
vaření a naopak
vysokou
viskozitou při
ochlazování
(vznikne gel)
27.3.2015
používán přímo v papírnách
63
Použití oxidovaného škrobu E 1404
oxidace

depolymerizace
COOH
nižší teplota
mazovatění
27.3.2015



roztokem NaClO ☺
Moramyl OXB = bramborový –
v papírenství (klížení, vytvrzování, úprava povrchu pro tisk, natírání
papíru ) – 80-85 % aplikací
Moramyl OXP = pšeničný - při výrobě sádrokartonových desek
Další použití: zahušťovadlo, stabilizátor, kuchyňské koření, želé v
cukrovinkách, mražené krémy, zlepšuje vaznost těsta, obalování ryb
a masa, pomocná látka ve farmacii, textilní průmysl (šlichtování –
vlákno předtím, než jde na tkaní se obalí, apretury, tisk), škrobení
prádla, zlepšení mechanických vlastností kůže, izolace
přírodní škrob
teplota
oxidovaný škrob
závisí na pH
64
Substituované škroby
27.3.2015
65
Substituované škroby
• ethery
• estery
• zesítěné škroby
Lze upravit následující vlastnosti škrobů:
- hydratační vlastnosti (rozpustnost)
- retrogradaci
- disperzní stabilitu (reologické vlastnosti)
- chemické vlastnosti
27.3.2015
• selektivní (kyselina dusičná – C6 za vzniku kyseliny
polyglukoronové, 50 % skupin oxidováno; kyselina
jodistá – C2 a C3 za vzniku dialdehydu škrobu)
• neselektivní:
- kyselé prostředí (kys. chromová, KMnO4, H2O2,
Cl2, oxyhalogenové kyseliny, perkyseliny, ozón)
- alkalické prostředí (chlornan sodný, chlorové
vápno, alkalické peroxidy, alkalický permanganát,
persíran amonný, elektrolýza alkalických
škrobových suspenzí v přítomnosti NaCl)
COOH
66
• stupeň substituce DS: počet
substituovaných skupin na jednu
glukosovou jednotku škrobu, v praxi
nejvíce používány 0,01 - 0,5;
maximální hodnoty okolo 1 (teoret.
max. 3)
27.3.2015
67
11
dávkuje se plynule
(první dvě hodiny)
Substituované škroby
E 1420 Acetylovaný škrob
• reakcí s acetanhydridem (dle PREYE):
• reakce v heterogenním systému
• do 60 °C
• dostatečně dlouhá doba 5-6 h (difuse
do škrobového zrna + reakce)
škrob-OH + NaOH + (CH3CO)2O 
škrob-O-CO-CH3 + CH3COONa + H2O
(pH 8-8,5; 35-38 °C, 3-4 h; 3% NaOH, nežádoucí reakce
rozklad anhydridu na octan; výtěžnost 50 %)
• reakcí s vinylacetátem:
škrob-OH + CH2=CH-O-CO-CH3  škrob-O-CO-CH3 +
CH3CHO
(pH 9-10; 35 – 38 °C; vyšší výtěžnost 60 – 70 %; vedlejší
reakce)
27.3.2015
68
E 1410
Fosforečnanový monoester
škrobu (monoškrobfosfát)
27.3.2015
69
Škrobové ethery
• společným znakem je etherický charakter
vazby substituentu na molekulu škrobu
• otevírání oxiranových kruhů, nukleofilní
substituce, alkylace (Williamsonova
syntéza); adice na nenasycené sloučeniny
(Michealisova syntéza)
škrob – OH +
+ H2O
27.3.2015
E 1440 Hydroxypropylškrob
(Hydroxypropylether škrobu)
• zahušťovadlo, stabilizátor
vzniká etherifikací škrobu propylenoxidem v koncentraci
ne vyšší než 10 %
71
Zesítěné škroby
• vznikají esterifikační nebo
etherifikační reakcí, přičemž vznikají
příčné vazby (intermolekulární nebo
intramolekulární vazby
• intramolekulární vazby spojují škrob
do zesítěných struktur
(škrob)-O-R-O-(škrob)
27.3.2015
73
12
E 1412 Fosforečnanový diester škrobu
(diškrobfosfát; zesíťovaný fosfát
Zesítěné škroby
škrobu) ☺ Zesítěné škroby
• vliv nemá ani tolik charakter
substituentu, ale počet příčných
vazeb
• jedna vazba na několik tisíc
glukosových jednotek mění reologické
vlastnosti
2 škrob – OH +
+ Na2H2P2O7
27.3.2015
25 – 35 °C, několik hodin,
pH 10
74
E 1412 Fosforečnanový diester škrobu
(diškrobfosfát)
Diethery Zesítěné škroby
2 (škrob)-OH + + Cl
H -CCH2 3
2 škrob – OH + POCl3
NaOH
O
čpí, koroduje obaly
NaOH
CH
epichlorhydrin
CH2
(škrob)-O-CH-CH2-OH
propylenoxid
CH3
(škrob)-O-CH2-CH-CH2-O-(škrob) +
NaCl + H2O
OH
+ 3 HCl
27.3.2015
Kationické ethery škrobu
(kationaktivní škroby)
Kationické ethery škrobu
(kationaktivní škroby)
• Reakce probíhá ve dvou stupních,
v první fázi se reakcí
s epichlorhydrinem připraví
kationaktivní substituent:
• který se pak podílí na etherifikaci
škrobu (pH 10,5 - 12; 25 - 35 °C, asi
7 h):
27.3.2015
78
27.3.2015
77
79
13
Kationické ethery škrobu
(kationaktivní škroby)
Hydrolyzáty škrobu:
• Batelov, Horažďovice
• kladný náboj, disperzní stabilita
• papírenský průmysl – aditivum při klížení
papíru (vazba na celulózu – pevnost papíru,
čistší odpadní vody, vyšší výtěžnost,
levnější produkce)
• teplota 25 až 35 °C, pH 10,5 až 12, asi 7 h
27.3.2015
• sirupy
• sirupy v prášku
• krystalická glukosa nebo maltosa
80
27.3.2015
81
Glukózové sirupy
Maltózové sirupy
• jsou vyčištěné koncentrované vodné roztoky
převážně glukosy a mimo to dalších
oligosacharidů, vzniklých kyselou nebo
enzymatickou hydrolýzou škrobu. Stupeň
zcukření je přibližně vyjádřen hodnotou
dextrózového ekvivalentu (DE). Při úplné
hydrolýze je stupeň zcukření DE = 100.
Obvyklý stupeň zcukření sirupu odpovídá DE
38 až 48 ☺
• výroba enzymatickou cestou
• převažující složkou v sušině je maltosa
27.3.2015
82
27.3.2015
83
Kyselá hydrolýza škrobu
• dochází ke štěpení glykosidových vazeb D-(14) i -D-(16);
• vazby -D-(16) hydrolyzují 4 x rychleji
• kyselé prostředí
• bimolekulární reakce v přebytku vody –
reakce 1. řádu
• vzniká směs přechodných sacharidických
produktů s různým polymeračním stupněm
Glukózofruktózové sirupy ☺
27.3.2015
• se vyrábějí z glukózového sirupu, přičemž se
za katalýzy enzymem glukosoisomerasou
část glukosy isomerizuje na fruktosu.
Výsledný sirup se nazývá isoglukóza nebo
HFCS (High Fructose Corn Sirob) nebo HFS.
Označení glukózofruktózových sirupů HFS
se často doplňuje číselným údajem, který
informuje o obsahu fruktosy v sušině, např.
HFS 42, HFS 55 ap.
• výroba isoglukózy je v Evropské unii
kvótována
84
27.3.2015
85
14
Kyselá hydrolýza škrobu
Enzymová hydrolýza škrobu
(Havlíčkův Brod)
• nežádoucí reakce: reverse glukosy
(zpětná polymerace), vznik
hydroxymethylfurfuralu
•
enzymy = amylasy, zahrnují:
• -amylasy
• -amylasy
• glukoamylasu
• pollulanasu a isomaltasu
další rozklad HMF v kyselém prostředí:
na polymery (bakelity), nebo kyselinu
levulovou H2C – CO - CH2 - CH2 - COOH
27.3.2015
86
27.3.2015
-amylasa
-amylasa
• štěpení vazeb -D-(1→4), endoenzym
(upřednostňuje štěpení uvnitř molekuly)
• důsledek: vznik oligosacharidů +
maltosy + glukosy, na rozvětvení
isomaltosy a panosy, mění se viskozita
(ztekucující enzym), obsah redukujících
látek stoupá pomalu
• rovněž štěpení vazeb -D-(1→4),
exoenzym – odštěpuje od
neredukujícího konce maltosu, zastaví
se až na rozvětvení -D-(1→6) – vznik
tzv. hraničních dextrinů
• viskozita klesá pomalu, rychle roste DE
(zcukřující enzym)
27.3.2015
88
27.3.2015
glukoamylasa
89
Pollulanasa a isomaltasa
• štěpení vazeb -D-(1→6) v
amylopektinu, po skončení hydrolýzy
zbývají v roztoku pouze lineární řetězce
amylosy
• štěpení vazeb -D-(1→4) a -D-(1→6),
vazba -D-(1→6) se štěpí pomaleji
• probíhá od neredukujícího konce po
jedné glukosové jednotce (exogenní
enzym)
27.3.2015
87
90
27.3.2015
91
15
Hydrolýza enzymaticky; výroba
glukosofruktosových sirupů
snížení pH
enzymy
60 °C; předchozí inaktivace α-amylasy (teplotou),
6-96 h (β-amylasa), nebo glukoamylasa;
následuje pasterace
další filtrace
ionexy
škrobové
mléko
ztekucení
30-35 %
(17-22
Bé)
zcukření
(ohřev parou),
sušina 30 – 35 %,
termostabilní
α-amylasa při asi
110 °C, 10-90 min,
výsledné DE 10 12
aktivní uhlí
odparka
glukosový/maltosový
sirup
enzymy
sušina 30-35 %
 70-83 %
isomerizace
27.3.2015
oddělení enzymů
aktivní uhlí
ionexy
glukosofruktosový
sirup
92
16