Субстратами для зерновых альфа-и бета-амилаз являются амилоза и амилопектин или продукты их гидролитического расщепления. Бета-амилаза гидролизует альфа-1,4-глюкозидные связи и образует в качестве конечного продукта мальтозу. Мальтоза отщепляется от невосстанавливаю — щего конца цепочки крахмала. Амилоза полностью превращается в мальтозу. Амилопектин примерно на 60% превращается в мальтозу и в остаточный предельный декстрин.
Альфа-амилаза также гидролизует в молекуле крахмала альфа-1,4- глюкозидную связь, но более беспорядочно. И амилоза, и амилопектин при гидролизе дают смесь декстринов и некоторое количество мальтозы и глюкозы. Для более детального ознакомления с действием амилаз рекомендуется обратиться к одному из образцовых пособий по ферментам, изданному Бойером с сотр. под названием «Ферменты».
Сравнительно мало работ посвящено установлению конечных продуктов гидролиза пшеничного крахмала в связи с процессом выпечки. Исключение составляет определение мальтозы, образовавшейся в результате действия ферментов. Миллер определял содержание декстринов, экстрагируя водой хлебный мякиш и осаждая декстрины из экстракта спиртом. Было установлено, что контрольный хлеб, приготовленный из неосоложенной муки, содержал в 10 г хлебного мякиша 211 мг декстринов. Добавление альфа-амилазы из пшеницы в количестве 131 или 796 единиц на 700 г муки приводило к образованию соответственно 309 или 667 мг декстринов, Средняя длина цепочки этих декстринов через час после выпечки равнялась 12 остаткам глюкозы для контрольного хлеба и 17 и 25 соответственно для хлеба с добавками амилазы. Пшеничный крах-мал в виде водной суспензии также подвергали обработке зерновыми альфа — и бета-амилазами, соблюдая те же условия температуры и времени, которые имеют место в хлебном каравае во время выпечки. В том случае, когда на 1 г крахмала приходилось 6,1 единицы альфа-амилазы, 6,1% крахмала в этих опытах давали 2,5% мальтозы, 0,2% глюкозы и 3,4% декстрина (по разности). Средняя длина цепочки образующегося декстрина была равна 60 остаткам глюкозы. Когда на 1 г крахмала прибавляли 11,2 единицы бета-амилазы и 5,6 единицы альфа-амилазы, гидролиз крахмала достигал 16,2%, из которых только 0,9% приходилось на декстриновую фракцию. Средняя длина декстриновой цепочки в данном случае была слишком высокой, чтобы ее можно было определить. Это обстоятельство доказывает, что бета-амилаза быстро гидролизует декстрины более низкого молекулярного веса.
Гидролизующее действие амилаз на клейстеризованный крахмал значительно сильнее, чем их действие на неповрежденные крахмальные зерна. Имеется сообщение, что альфа-амилаза в 165 — 7000 раз активнее действует на клейстеризованный крахмал, чем на сырой. Тем не менее, огромное значение имеют превращения сырого пшеничного крахмала под действием амилаз во время брожения опары. Это действие амилаз зависит от степени повреждения крахмальных зерен во время размола. Мальтоза, образующаяся в конце периода опары в результате ферментного гидролиза, поддерживает брожение на последних стадиях опары. Установлено, что во время опарного брожения такому гидролизу подвергается от 2 до 5% муки.
Сандстедт с помощью комбинированной (ускоренной и замедленной) микрофотографии исследовал влияние действия фермента на поврежденные крахмальные зерна. Поврежденные крахмальные зерна, обозначенные буквой «а», были почти целиком гидролизованы. Высокая эффективность солодового экстракта при гидролизе поврежденных зерен крахмала объясняется, по-видимому, действием альфа-амилазы, поскольку бета-амилаза обнаруживает значительно меньший эффект. При большом избытке бета-амилазы она превращает 60% поврежденных крахмальных зерен в мальтозу, но на микрофотографиях можно обнаружить лишь небольшие изменения во внешнем виде крахмальных зерен, за исключением того, что зерна кажутся более прозрачными и несколько меньшими по размеру. Возникает вопрос о том, не играют ли важной роли при гидролизе сырого крахмала, помимо альфа — и бета-амилаз, другие ферменты. Сравнение солодовой, бактериальной, грибной и панкреатической ферментных систем показало, что при одинаковом уровне альфа-амилазной активности их способность к гидролизу сырого крахмала неодинакова. Панкреатический, солодовый, бактериальный и грибной препараты обнаруживали эффективность в перечисленном порядке. Ферментативный гидролиз сырого крахмала из пшеничной муки с помощью бета-амилазы и ферментов солода использовали для определения степени повреждения крахмала в пшеничной муке. Высказывается предположение о том, что в пшенице и в проросшем картофеле таким агентом, под действием которого происходит гидролиз сырого крахмала, является фосфорилаза.