Cietes hidrolīze

Ciete (C6H10O5) n ir polisaharīds, kas sastāv no divām frakcijām: 25% lineāra amilozes un 75% sazarotā amilopektīna. Tas veidojas gaismā augos fotosintēzes procesā.

Šī viela ir balts pulveris, kas neizšķīst aukstā ūdenī, veidojot vircu. Pēc suspensijas nosēdināšanas uz tvertnes apakšdaļas tiek noglabātas baltas nogulsnes, un ūdeni var viegli iztukšot. Pēc žāvēšanas ciete atjauno visas tās īpašības.

Karstā ūdenī šī viela veido koloīdo šķīdumu - tas ir tāds lipīgs šķidrums, ko sauc arī par cietes pastas un bieži lieto ikdienas dzīvē kā līmējošs līdzeklis. Un par šo īpašumu, pamatojoties uz kisselu sagatavošanu un dažiem desertiem.

Ciete ir ķīmiski inerta viela. Lai to reaģētu, ir nepieciešams piedalīties šajā katalizatoru procesā.

Tās fizikālās un ķīmiskās īpašības ir balstītas uz šīs vielas lietojumu. Tādējādi cieti un tā atvasinājumus bieži izmanto pārtikas, tekstilrūpniecības un papīra rūpniecībā. Un dzīviem organismiem tai ir svarīga loma.

Lai izmantotu šo organisko vielu rūpnieciskiem mērķiem, tā tiek pakļauta ķīmiskai iedarbībai. Cieta hidrolīze ir apmaiņas process starp vielas joniem un ūdeni, kas var būt enzīmu vai skābs.

Cieto ķīmiskā hidrolīze ir katalītiska reakcija, jo tā notiek, kad tiek sildīta neorganisko skābju klātbūtnē. Šīs ķīmiskās reakcijas laikā tiek veidota glikoze, ko var izteikt ar vienādojumu:
(C6H10O5) n + nH2O + (cat H2SO4 + t °) = nC6H12O6.

Tomēr nesen fermentatīvā cietes hidrolīze ir kļuvusi ļoti populāra. Izmantojot īpašas tehnoloģijas, tā ražo etilspirtu, melases un glikozi tāpat kā ķīmiskajā hidrolīzē.

Šī procesa priekšrocība ir tā, ka kā izejmateriāls tiek ņemti cieti saturoši augi, piemēram, rudzi, kartupeļus, kukurūzu, rīsus un dažus citus. Turklāt šajos pirmkodos to sastāvā ir amilolītiskie enzīmi, kurus izmanto hidrolīzes procesā.

Piemēram, šādi fermenti ir izoamilāzes un pullulanāzes, glikolināzes. Fermenti ir dabiskie katalizatori, kas paātrina ķīmisko reakciju norisi. Shematiski krāsvielu degradācijas process zem fermentu iedarbības izskatās šādi: cietes → šķīstošā cietes (amilozes) → oligosaharīdu (dekstrīnu) → disaharīds (maltoze = iesals) → α-glikoze. To var arī izteikt ar vienādojumu:
(C6H10O5) n + nH2O + (cat-enzyme) = nC6H12O6

Protams, jūs varat redzēt, ka ķīmiskā hidrolīze ir veikusi eksperimentu. Mēs vāra maisījuma cietes pastu ar sērskābi. Mēs pārbaudām, vai notika hidrolīze - pilošs jods. Ja reakcija ir negatīva, tas ir, nav zilas vai violetas krāsas, tad notiek hidrolīze.

Tagad mēs pierāda, ka hidrolīzes produkts ir glikoze. Pievieno šķīdumam, kas iegūts sārmu un vara (II) sulfāta (CuSO4). Vara hidroksīda nogulsnes neizstājas , šķīdums iegūst spilgti zilu krāsu. Sildiet un redziet terakota (ķieģeļu) krāsas nogulumu veidošanos, tas nozīmē, ka šķīdumā ir glikoze, kas veidojas hidrolīzes laikā.

Cilvēka organismā notiek arī fermentatīva ciete hidrolīze. Šis process ir ļoti svarīgs, jo tas rada ogļhidrātus, jo īpaši glikozi. Tas oksidē katrā ķermeņa šūnā, veidojot ūdeni un oglekļa dioksīdu, vienlaikus noslēdzot enerģiju, kas nepieciešama organisma normālai darbībai.

Cietes hidrolīze ar fermentu palīdzību sākas mutē, kad košļāt pārtiku. Cilvēka siekalās ir enzīms - amilāze, kuras rezultātā ciete tiek sadalīta vienkāršākās sastāvdaļās - dekstrīnos. Šo procesu cilvēks var pat justies. Galu galā, ja jūs ilgi sarīvējiet maizi, saldenā garša parādās mutē, kas norāda, ka sākās cietes hidrolīzes process. Pārmērīga glikozes koncentrācija, kas veidojas hidrolīzes laikā, tiek noglabāta aknās kā rezerves barības viela - glikogēns.