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Der menschliche Körper tritt auch enzymatischen Hydrolyse von Stärke. Dieser Prozess ist sehr wichtig, da in diesem Fall gebildet Kohlenhydrate, insbesondere Glucose. Es ist in jeder Zelle des Körpers oxidiert wird, Wasser und Kohlendioxid gebildet wird, wodurch Energie für das normale Funktionieren des Körpers benötigt freigibt. Hydrolyse von Stärke mit Enzymen beginnt im Mund beim Kauen. Menschlicher Speichel enthält eine Enzym – Amylase, die unter der Wirkung der Stärke in einfachere Komponenten aufgespalten wird – Dextrine. Der Prozess kann eine Person sogar fühlen. Nach allem, wenn eine lange Zeit, um das Brot, dann in den Mund zu kauen erscheint süßen Geschmack, die, dass der Beginn der Hydrolyse Stärke vermuten lässt. Überschüssige Glucose, die während der Hydrolyse gebildet wird, wird in der Leber als Reserve Nährstoff abgelagerten – Glykogen.
Nr. 1 / 14. Jahrg. D I E S T B R K E 3 Beitrage zur sauren Hydrolyse der Starke*) Von A. GUELL, Barcelona (Spanicn) Uber dic Sa tu r und den Mechanismus der sauren flyrlrolyse von StSrke, sowie iiber die clamit im Zu- sarnmenhang stehentlen Nebenreaktionen ist bereits sehr viel geschrieben worden. Es soll daher nicht Zweck der vorliegenclen Arbeit sein, rlem gegenwartigen Stand der theoretischen Kenntnisse auf diesem Gebiet neue Gesichtspunkte hinzuzufiigen. Wir mochten viel- mehr einige Ergebnisse bekanntgeben, clie beim Stu- clium der optimalen Bedingungen zur Herstellung von Hydrolysaten rnit hohem DE-Wert im Industriebetrieb gesammelt w-orderi sind. Es ist bekannt, daB whhrend der sauren Hydrolyse von StBrke drei verschiedene Reaktionen ablaufen: 1. lIydrolyse cler Starke bis zur Dextrose clnrch fort- schreitcnde Aufspnltung T70n gldcosidischen Bin- dungcn, 2. Rcvcrsionsreaktionen. bei denen die Dextrose unter Rildung von Zuckern mit hoherem Jlolekulnrge- wicht kondensiert, 3. Dextroseabbau-Keaktionen.
Rechst im Beispiel wird der rechte Teil der Kette abgespalten, rechts der grünen Klammer in der Skizze. Es entstehen zunächst die beiden Carbeniumionen 1u. 2,, das aliphatische Carbeniumion 1und das cyclische Carbeniumion 2. Halbacetalbildung Dann erfolgt die Additionen von Wasser an die Carbeniumionen zu den protonierten Halbacetalen 1 u. 2. Das sind Oxoniumionen. Dann nach anschließender Deprotonierung entstehen die beiden Halbacetale 1 und 2. Das Halbacetal 2 rechts ist ein cyclisches Halbacetal. Skizze 2ter Alkoholabspaltungsschritt an den Halbacetalen 1 u. 2 Nun werden die Halbacetale an den Alkoxysauerstoffatomen protoniert. Es entstehen nun die protonierten Halbacetale 1 u. Das sind auch Oxoniumionen. Dann erfolgt an den protonierten Halbacetalen 1 u. 2 jeweils der zweite Alkoholabspaltungsschritt, die E1-Reaktion. Im Bild links wird erst jetzt der rechte Teil der Kette, hinter der grünen Klammer getrennt. Im Beispiel rechts findet erst jetzt die Ringöffnung am protonierten cyclischen Halbacetal 2 statt.
Paraus ist der SchluB zu ziehen, t l a B zur Erreicljung ciner hohen Dextroseausbeute vor- sichtig gearbeitet werclen muB, um ZLL hohe Tempera- turen und Trockensubstanz-Konzentrationen zu ver- meiden. Dies ist besondws dann notwendig, wenn die Dextrose in kristallisierter Form gewonnen werden soll. Die Reaktion des Destroseabbaues ist in bezug auf die Ausbeute relativ unwichtig, sie erlangt jedoch eine wirtschaftliche Bedeutung in bezug auf clie Qualitat, da sie die Kostenfiir die Entfarbung cles Produktes erheb- lich steigern kann, zumal die Abbauprodukte zu gefarb- ten Verbindungen fuhren. An Abbauprodukten kiinnten Lavulinsaure, Hydroxymethylfurfural sowie eine Reihe von komplexen Produkten der Hydroxymethylfurfu- rd-Polymerisation identifiziert werden. KERR (3) be- richtet, daB die Hydroxpethylfurfural-Bildung mit *) Vortrag, gehalten aiif der Ytiirketagung 1961 in Det- mold. der Tcmperatur schneller zunimmt als die Hydrolyse der StHrke, und (la13 sie proportional cler Aktivitat der Saure ist.
Offenbar kann bei 160C auDer einer Ver- ringerung der Reaktionszeit kein weiterer Vorteil erwartet werden, da die Kurven nach der linken Seite, d. h. in Richtung aufdie Abszisse hin verschoben werden. Wenn man die Aziditiit bis auf 0, 043n erhbht (Abb. 2) und das ent- sprechende Konversiondiagramm 4A. M I4 I2 P 8 6 4 2 0 5 D d a & 5 D 6 a&. mit dem vorangegangenen vergleicht, Abb. 3 Nr. D I E S T B R K E 5 so kann man sehen, daR die Reversionsreaktion an Bedeutung gewonnen hat, da die Dextrosekurve nach tlem Maximum hin deutlich abfallt. Die DE-Kurvcn verlaufen niedriger a19 im vorangegangenen Diagramm. Auch wird eine weitere Versrhiebung dieser Kurven nach der linken Seite hin bewirkt. was in einer kiir- zeren Reaktionszeit bei einem gegebenen DE -Wert zum Ausdruck kommt. Bei einer Dichte der Starkemilch von 13" Be, ent- sprechend einem Trockensubstanzgehalt an Starke von 23, 1/,, uncl bei einer Aziditat von 0, 03 n wird die in der Abbildung 3 gezeigte Konversionskurve erhalten. Aus dieser Kurve ist ersichtlich, daR sowohl betricht- lich hohere DE-Werte (92, 7 bei 154C und 93, 3 bei 160" C) als auch ein hoherer Dextrosegehalt (87, 5 bei 15-4' C und 90, O bei 160' C) erreicht werden.
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