Легкогидролизуемые полисахариды растительного сырья

1. Крахмал. сырье растительный клетка конверсия

Крахмал представляет собой смесь двух гомологов: амилозы (10−20%) и амилопектина (80−90%). Амилоза — это линейный гомолог. Амилопектин — разветвлённый гомолог. Мономерами крахмала являются звенья D-глюкопиранозы (глюкозы).

Амилоза — -связь. Амилопектинсвязи в линии и связь в местах ветвления.

Физические свойства.

Крахмал — это аморфное вещество, плохо растворяется в воде (в холодной не растворяется, в горячей сначала набухает, потом постепенно растворяется). При быстром нагревании, из-за содержащейся влаги, происходит гидролитическое расщепление молекул крахмала до декстринов. Растворение крахмала происходит посредством декстринизации. Крахмал является запасающим полисахаридом растений, запасается в семенах, клубнях, иногда в корнях. Молекула амилозы имеет вид спирали, во внутреннем жолобе могут задерживаться молекулы других веществ, например йода с образованием соединений включения. Крахмал в живых организмах гидролизуется за счёт действия амилаз. Степень полимеризации амилозы от 600 до 6000 остатков глюкозы. У амилопектина до 10 000. Разветвления идут каждые 20 — 25 остатков глюкозы.

2. Гемицеллюлозы.

Гемицеллюлозы — это группа полисахаридов входящих в состав клеточной стенки растений. От целлюлозы они отлчаются по химическому строению набором моносахаридов входящих в их состав. И более низкой молекулярной массой. Степень полимеризации гемицеллюлоз ниже, чем у целлюлоз (обычно от 50 до 500, а у целлюлозы от нескольких 1000 до десятков 10 000).

По химическим свойствам: легче гидролизуются в растворах минеральных кислот, лучше растворяются в щёлочах (чем целлюлозы), нерастворимы в воде и нейтральных растворителях. Также гемицеллюлозы могут служить резервными полисахаридами. Гемицеллюлозы, обычно, извлекают щёлочными растворами из нативного растительного сырья или экстрагируют диметилсульфаксидом из холоцеллюлозы. Холоцеллюлоза — это полисахаридный комплекс растительного сырья остающийся после удаления лигнина.

Деление гемицеллюлоз по химическому составу:

• • пентозаны: ксилан, арабинан, арабиноксилан;
• • гексозаны: маннан, галактан, глюкоманнан;
• • гемицеллюлозы смешанного состава: (обычно к ним относят полисахариды, в состав которых входят уровновые кислоты (производные сахаров, в которых вместо альдегидной или кетоновой группы находится карбоксильная группа, в природе распространены глюкуроновая кислта и галактуроновая кислота; часть карбоксильных групп в уроновых кислотах может быть метоксилирована или ацетилирована (остаток этилового спирта)) глюкоксилан, глюкоураноксилан (количество уроновых кислот может достигать 2%.

Древесина хвойных и лиственных пород отличается по составу гемицеллюлоз. В древесине хвойных пород преобладают гексозаны (чаще всего глюкоманнаны и галктоглюкоманнаны), в древесине лиственных пород преобладают пентозаны.

3. Пектиновые вещества.

Пектиновые вещества — это высокомолекулярные полисахариды являющиеся производными полигалакутроновой кислоты. Кроме галактуроновой кислоты в состав пектиновых веществ входят нейтральные сахара например: манноза, галактоза, рамноза, ксилоза, арабиноза и т. д. Пектиновые вещества бывают растворимыми (при этом они присутствуют в клеточном соке растений) и нерастворимыми (входят в состав срединных пластинок). За счёт наличия пектиновых веществ, клетки растений способны удерживать влагу. Пектиновые вещества обеспечивают такое явленгие как Тургур (влагостойкость). Качество и количество пектиновых веществ влияет на состанность плодов и корнеплодов. Живые организмы гидролизуют пектиновые вещества за счёт дейсвия пектиназ (пектолитических ферментов). Пектолитические ферменты используются в промышленности для осветления соков и вин. Пектиновые вещества выделенные из растений в виде препарата, используемого в лабораторной практике или на производстве, называются пектином. В качестве сырья для получения пектина используют яблочные выжимки, корки цитрусовых, корзинки подсолнечника, жом сахарной свёклы, кормовой арбуз.