Bestämning av nedbrytningsmönster hos stärkelse med hjälp av ...

Examensarbete i kemi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitetBestämning av nedbrytningsmönster hos stärkelse med hjälp avimmobiliserad enzymreaktorSusanne SvenssonBröd och andra bakade produkter förlorar snabbt spänsten och kan kännas torra och hårdaredan ett par dagar efter bakning. Brödets åldrande beror till stor del på att stärkelsen i mjöletkristalliseras och gör att brödet blir torrt och hårt. Om konsumenten upplever brödet somgammalt går det inte att sälja och får istället slängas, vilket kostar bageriindustrin enormasummor varje år. I industrin jobbar man hårt för att öka hållbarheten hos bakade produkter,och ett sätt att göra detta är att tillsätta stärkelsenedbrytande enzymer i mjölet under bakning.Dessa enzym bryter ner stärkelsekedjan till fermenterbara sockerarter (främst glukos ochmaltos), och minskar på så sätt andelen kristalliserbar stärkelse som finns kvar i brödet, vilketkommer att fördröja åldrandet.Målet med detta arbete var att bestämma nedbrytningsmönstret hos stärkelse med hjälp avnågra olika stärkelsenedbrytande enzymer. Det finns många olika typer avstärkelsenedbrytande enzymer, men här har tyngdpunkten lagts på α-amylas, amyloglukosidassamt tre kommersiella enzymblandningar som används i bageriindustrin idag.En metod för att titta på olika enzymers stärkelsenedbrytande förmåga är att immobiliseradem. En immobilisering av enzymet innebär en hög lokal enzymkoncentration, att enzymetkan återanvändas och att det är lätt att separera från substratet. I detta fall har enzymetimmobiliserats på ett chip med porösa silikakanaler. Resultaten visar att de kommersiellaenzymblandningarnas huvudsakliga nedbrytningsprodukt är maltos. För α-amylas är denhuvudsakliga nedbrytningsprodukten glukos, medan amyloglukosidas ger både glukos ochmaltos. Olika flödeshastigheter över chipet har visat sig ge olika bra nedbrytning; en lägreflödeshastighet är som regel bättre än en högre flödeshastighet. En jämförelse av chipet medett batchförsök visar också att immobilisering är en effektivare nedbrytningsmetod än i batch.Swedish official title: Bestämning av nedbrytningsmönster hos stärkelse med hjälp avimmobiliserad enzymreaktorSwedish credits: 20pE-mail address of first author: susv@home.seSupervisor: Lo Gorton / Analytical Chemistry, Henrik Stålbrand / BiochemistrySubmission date/time: 2002-12-02

Examensarbete i kemi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitetDetermination of hydrolysation pattern of starch with an immobilizedenzyme reactorSusanne SvenssonChemistry, Analytical Chemistry / BiochemistryAutumn 2002Abstract in EnglishBread and other baked products become old and dry only a few days after baking. The ageingof bread is mainly caused by the crystallisation of starch in the flour. If the consumersexperience the bread as old, it cannot be sold and is therefore thrown away. This results in amajor cost for the bakery industry every year, and large efforts are made to prolong thefreshness of bread. One way to do so is to add starch hydrolysing enzymes to the flour duringbaking. These enzymes hydrolyse the starch-chain to fermentable sugars (mostly glucose andmaltose), and thereby decrease the amount of starch that can crystallise in the bread. This inreturn has a positive effect on the fresh keeping of bread.There are many different types of starch hydrolysing enzymes, but this thesis has primarilyfocused on α-amylase, amyloglucosidase and three commercial enzyme-mixtures that areused in the bakery industry today. A method to study the degrading of starch is to immobilizethe different enzymes. An immobilization of the enzyme results in high enzymeconcentration, that the enzyme can be re-used and that it is easy to separate from the substrate.In this case a chip with porous silica channels has been used to immobilize the enzymes on.The results show that the main hydrolysate of the three commercial enzyme-mixtures ismaltose. Different flow rates over the chip give different amounts of maltose; a lower flowrate allows the enzyme to cut the starch-chain more thoroughly and is therefore moreeffective. A comparison of a batch and the chip shows that the immobilized enzyme is moreeffective than that in batch.