Ферментативные изменения.

Основные ферментативные изменения углеводов включают гидролиз, дыхание, брожение.

Гидролиз сахарозы. Сахароза очень хорошо подвергается гидролизу при нагревании в присутствии небольшого количества пищевых кислот. При этом образуются редуцирующие сахара (глюкоза, фруктоза), которые затем могут участвовать в реакциях дегидратации, карамелизации и меланоидинообразования, образуя окрашенные и ароматические вещества.

Ферментативный гидролиз сахарозы проводят с помощью фермента b-фруктофуранозидазы (сахаразы, инвертазы, фруктозидазой), при этом образуются моносахара – глюкоза и фруктоза.

Превращение сахарозы в смесь сахаров различной пространственной конфигурации предотвращает кристаллизацию сахара, кроме того, инвертный сахар слаще сахарозы.

Гидролиз крахмала.

Проводится двумя способами: кислотным и ферментативным.

Кислотный гидролиз. При гидролизе крахмала под действием кислот конечным продуктом гидролиза является глюкоза, на промежуточных стадиях образуются декстрины, три- и тетрасахара, мальтоза.

Ферментативный гидролиз. Проходит под действием амилолитических ферментов (a- и b- амилаз, глюкоамилаз, пуллуланаз, изоамилаз и a-глюкозидаз). Амилазы бывают двух типов: эндо- и экзоамилазы.

К эндоамилазам относитсяa- амилаза, которая гидролизует внутримолекулярные a-1, 4-гликозидные связи в крахмале и гликогене. Действие a- амилазы на крахмал характеризуется быстрым снижением вязкости раствора и молекулярной массы олигосахаридов. Гидролизу подвергаются олигосахариды, содержащие не менее 3 глюкозидных единиц.

a-амилазы условно делят на две группы: разжижающие и осахаривающие. В первым относят ферменты, расщепляющие в растворимом крахмале или амилозе не более 40% гликозидных связей, ко вторым - расщепляющие до 60%.

К экзоамилазам относится b- амилаза и глюкоамилаза, которые атакуют субстрат с нередуцирующего конца.

В отличие от a-амилазы b- амилаза негидролизует нативный крахмал. Фермент расщепляет в крахмале только a-1, 4-гликозидные связи. Минимальный расщепляемый фрагмент – Г₄. От ветвей амилопектина отщепляется по 10-12 мальтозных остатков. Гидролиз амилопектина может идти до предпоследней связи, граничащей с точкой ветвления. Нерасщепленные фрагменты амилопектина носят название b-предельных декстринов. Мальтоза при отщеплении переходит в b-форму, что объясняет название фермента.

b-амилазу продуцируют высшие растения, микроорганизмы. Фермент содержится в непроросшем зерне и солоде злаковых культур. Солод злаков долгое время был единственным источником b-амилазы.

Осахаривающая способность b-амилазы существенно увеличивается при сочетании с a-амилазой. Комплекс этих ферментов позволяет расщеплять крахмал на 94-96% до мальтозы.