amidon jhgk

7/25/2019 amidon jhgk

1/18

Aspecte privind

bioconversia enzimatica amidonului ncontextul dezvoltrii durabile a

biotehnologiilor alimentareCercettor post-doctorand

Dr. Ing. Monica MIRONESCU

Tutore

Prof. Dr. Biol. Letiia OPREAN


2/18

Obinerea produilor de bioconversie

enzimatica amidonului

Amidon

Bioconversiaenzimatic

Hidrolizate de amidon (siropuri de glucoz, maltoz)

Lichefiere En z i m e d e l ic h e f i e r e

Gelatinizare

Zaharificare

Maltodextrine

En z i m e d e za h a r i f i ca r e

Siropuri de fructozEn z im e d e in v e r s i e

Surse de amidon:Cartof, porumb, gru...

Reziduuri alimentare


3/18

Dezvoltarea durabilasiguratprin:

Folosirea unor resurse vegetale diverse (inclusiv

reziduuri alimentare) Obinerea unor produse de bioconversie variate, cu

posibiliti multiple de aplicare

Produse zaharoase, produse de panificaie i patiserie Conserve de fructe (gemuri, marmelade, jeleuri, siropuri)

Produse din lapte (ngheat, creme, lapte condensat, iaurt)

Alimente pt. copii (formule pt. sugari, alimente prefabricate)

Produse deshidratate (supe, sosuri, prod. instant, budinci)

Buturi alcoolice i nealcoolice (Cola)

Materii auxiliare (suport pentru substane de arom,

hidrolizate proteice, edulcorani, vitamine, enzime, tablete).


4/18

Studiu documentar asupra bioconversieienzimatice a amidonului:

1. Amidonul, materie primla obinerea hidrolizatelor

2. Enzimele amilolitice i modul lor de aciune

3. Bioconversia amidonului la hidrolizate de amidon

4. Produi intermediari i finali ai bioconversiei amidonului


5/18

Studiu documentar:1. Amidonul, materie primla obinerea hidrolizatelor

1.1. Structura amidonului

1.2. Sinteza granulei de amidon

1.3. Procesele principale hidrotermice ale amidonului

1.4. Proprietile amidonului

1.5. Retrogadarea amidonului1.6. Tehnici de analiza caracteristicilor i proprietilor amidonului





6/18

Conceptul actual legat de nivelele de

organizare a amidonului

La nivelul inferior al organizrii granulei (1),

sunt prezentate inele cristaline (negru) i

semicristaline (alb). Inelele sunt mai subiri

la exteriorul granulei (datorit creterii ariei

suprafeei la o rat de cretere constant);

este vizualizati hilul.

La un nivel structural superior (2), este

prezentat structura de blocket-uri, asociatcu structura de inele radiale; mrimea

blocket-urilor este mai micn inelele

semicristaline dect n cele cristaline.

La urmtorul nivel structural (3), este artatun blocket, care conine mai multe lamele

cristalinei amorfe.

La nivelul cel mai ridicat de organizare (4),

este dat structura cristalului de amidon.Perez i colab., 2009

1

2

3

4


7/18

Waigh et al., Starch, 2000

Modelul comportamentului

AMP n prezena apeila gelatinizare

a) Procesul cu un singur pas

(stagiu) la gelatinizarea

amidonului n medii cu coninutredus de ap.

b) Procesul n doi pai, implicat n

gelatinizarea amidonului, cu

apa factor limitant.

c) Procesul n doi pai, implicat ngelatinizarea amidonului n

prezena apei n exces. primul

pas implico disociere nceat

a helixurilor de tip side-by-side.Imediat are loc o tranziie helix-

ghem, ca efect secundar.

Sunt incluse valorile relative pentru parametrii

de ordine orientaional (), lamelar () ielicoidal (h)


8/18

Analiza DSC

Fluxul

termicendoterm

Temperatura,oC

Termograme DSC pentru suspensii din amidon din orez waxy (a), orez normal (b) i cartof

(c). Temperaturile Toi Tc sunt indicate prin cercuri. Tendeste indicatprin sageti

(Vermeyleni colab., 2006a)

Procesul de gelatinizare este vizualizat n curbele DSC

ca un peak endoterm, pe care se pot determina:

To (onset): temperatura iniial;

Tp (peak): temperatura la care ncepe gelatinizarea sau

topirea cristalelor;

Tc (conclusion): temperatura la care toate helixurile

duble de AMP au disociat;

Te (end) sau Tend: temperatura finala gelatinizrii.

T = Te-To (intervalul de gelatinizare)PHI: indexul de nlime a peak-ului; aceti doi

parametri sunt folosii pentru determinarea omogenitii

i uniformitii gelatinizrii amidonului.

(H) (entalpia de tranziie): corespondentul distrugeriiordonrii de tip helix dublu din structura amidonului


9/18

Studiu documentar:



2.1. Clasificarea enzimelor amilolitice

2.2. -1,4 glucanazele

2.3. -1,6 glucanazele

2.4. Mecanismele hidrolizei enzimatice a legturilor glicozidice

2.5. Tehnici de analiza caracteristicilor i proprietilor enzimelor amilolitice




10/18

Enzimele amilolitice

-1,4-Glucanaze

-1,6-Glucanaze

Endo--1,4-Glucanaze -amilaze

Exo--1,4-Glucanaze

Exomaltohexahidrolaze

Exomaltopentahidrolaze

Exomaltotetrahidrolaze

-amilaze

Glucoamilaze

Izopullulanaze

Endo--1,6-Glucanaze

Exo--1,6-Glucanaze

Pullulanaze

Izoamilaze

Exopullulanaze


11/18

Moduri de aciune a -amilazelor

Trei tipuri de mecanisme:

1. Aciune asupra unui singur lan; amilaza formeazun singur

complex cu o moleculsubstrat i enzima acioneazcontinuu pn

la degradarea complet.

2. Aciune asupra mai multor lanuri: amilaza, dupce a ruptlanul, se disociazde produi i atacun alt substrat

reducerea n aceeai msura tuturor moleculelor de substrat.

3. Enzima acioneazde mai multe ori asupra aceluiai substrat

(multiatac) nainte de a se disocia i a aciona asupra altui

complex. Direcie atacului multiplu este de la captul reductor ctre

cel nereductor.


12/18

I: lanul este rupt i lanul din dreapta legturii rupte se elibereazdin site;

II: Lanul care rmne n zona activse repoziioneazpe locurile eliberate;

III: Lanuri care disociazi se trece la IV;

IV: procesul se repet.

I

II

III

IV

Mecanismul de actiune asupra unui singur lant


13/18

Studiu documentar:




3.1. Gelatinizarea i lichefierea

3.2. Zaharificarea

3.3. Purificarea i concentrarea hidrolizatelor de amidon



14/18

Schema tehnologic general de obinere a

hidrolizatelor de amidon

Gelatinizare

Zaharificare

Purificare

Lichefiere

Decolorare

Demineralizare

Concentrare

Siropuri de

glucoz i maltoz

Usc. prin pulverizare

Izomerizare hidrogenare cristalizare

Decolorare

Demineralizare

Concentrare

concentrare

Demineralizare

Concentrare

Sirop de sorbitol

Uscare prin

pulverizare

centrifugare

uscare

Dextroz cristalizat

Maltodextrine/ zahr total

Fracionare

Sirop de fructoz 55 F

Sirop de fructoz,42 F

Sorbitol cristalizat

Suspensie de amidon

Fermentare

Alcool


15/18

Studiu documentar:





4.1. Tipuri de hidrolizate de amidon

4.2. Proprietile hidrolizatelor de amidon

4.3. Tehnici de analiza caracteristicilor i propr. hidrolizatelor de amidon

4.4. Domeniile de utilizare ale hidrolizatelor de amidon


16/18

Proprieti ale hidrolizatelor de amidon

Stabilizator de spume i emulsii

Aciune anticristalizatoare asupra zahrului, apeiProprieti superficial

active

Aciunea asupra formrii gelurilor

Higroscopicitate

SolubilitateProprieti de hidratare

Scderea temperaturii de congelare

Creterea temperaturii de fierbere

Creterea presiunii osmoticeColigative

Fizice

Potenarea , ncapsularea aromeiMiros

Puterea de indulcireGust

Formare de culoareCuloare

ViscozitateTexturale

Proprieti funcionale


17/18

Aplicaii ale siropurilor de maltoz. Valoarea DE iconcentraia de maltoz pot fi modificate conformcerinelor clienilor.

DE 38-45; pH 4,6-6,0; Temperatura defierbere 140-150

Bomboane de maltoz

Produsele cu DE mic suntgreu de scos din forme, darcele cu DE mare itemperaturi de fierbereridicate dau defecte deformare.

DE 40-46; SU 75-85; pH 4,6-6,0;Temperatura de fierbere 150-160

Produse turnate


Bomboane sticloase

Valori DE mici itemperaturi de fierberesczute determinaspect irezistenbun

DE 35-42; SU 75-85; pH 4.6-6,0;Temperatura de fierbere 138-148

Bomboane cu lapte

Valori DE mai mici cupuncte de fierbere potcauza strlucire redus


Bomboane crocante

Controlarea pH pentru aobine o bunelasticitate

DE 35-40; SU 75-85; pH 5.0-6,0;Temperatura de fierbere 114-125

Caramele moi


18/18

amidon jhgk

Documents

Transcript of amidon jhgk