Enzyme zum Stärkeabbau

Aufgabenstellung und Lösungsansatz für Teilaufgabe 1

Der steigende Bedarf an verschiedenen Zuckern kann nicht allein aus Zuckerrüben und Zuckerrohr gedeckt werden. Deshalb wird in der Lebensmittelindustrie zunehmend Zucker aus Stärke hergestellt (Stärkeverzuckerung). Die wichtigsten Lieferanten für die Stärkeverzuckerung sind Mais, Weizen und Kartoffeln. Der aus diesen Pflanzen gewonnene Stärkebrei wird durch den Einsatz von α-Amylase in Maltodextrinsirup umgesetzt. Der Maltodextrinsirup wird einerseits durch die katalytische Wirkung der β-Amylase in Maltosesirup umgewandelt, aus dem Maltose (Malzzucker) auskristallisiert. Maltosesirup kann auch durch Maltase in Glucosesirup umgewandelt werden. Andererseits kann aus Maltodextrinsirup durch das Enzym Glucoamylase Glucosesirup gewonnen werden, aus dem Glucose (Traubenzucker) auskristallisiert. Durch den Einsatz einer Glucose-Isomerase kann Glucosesirup in Fructosesirup umgewandelt werden, aus dem Fructose (Fruchtzucker) auskristallisiert.

1.1    Beschreiben Sie jeweils an einem Beispiel die Bedeutung von Stärke und von Glucose für Lebewesen.

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1.2    Entwickeln Sie anhand des Textes ein Verlaufsschema (Größe mind. ½ Seite), das die Vorgänge von den Stärkelieferanten bis zur Gewinnung der verschiedenen Zucker zeigt.

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1.3    Bei der im Vortext beschriebenen Stärkeverzuckerung spielen zwei Enzymeigenschaften eine Rolle. Erläutern Sie diese Enzymeigenschaften anhand der in Ihrem Schema dargestellten Vorgänge.

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Lösung des Aufgabenteils im Video.