Biochemie

Maltose besteht aus zwei Zuckermolekülen. In diesem Beitrag erfährst du, wie ihre Strukturformel aussieht und wofür sie verwendet wird. %Hier geht's direkt zu unserem kurzen Video!

Inhaltsübersicht

Was ist Maltose?

Malzzucker bzw. Maltose ist ein wichtiger Bestandteil von Bier und sorgt für einen süßlichen Geschmack. 

Maltose gehört damit zu den Zuckern, genauer gesagt zu den Zweifachzuckern (Disaccharide ). Das bedeutet, dass zwei Zuckermoleküle miteinander verbunden sind. Dabei handelt es sich um zwei Glucosemoleküle

Wir haben ein paar Eigenschaften der Maltose für dich in einem Steckbrief zusammengefasst: 

Maltose  Steckbrief
Summenformel C12H22O11
Weitere Namen Malzzucker, Gerstenzucker
Molare Masse

\SI{342,3}{g\per mol}

Löslichkeit gut in Wasser löslich, unlöslich in organischen Lösungsmitteln (z.B. Benzin)
Schmelzpunkt 162,5°C
Aggregatszustand fest

Maltose kann durch Enzyme oder mit Säuren , die mit Wasser verdünnt sind, in Glucose gespalten werden. Dann kann sie auch als Energielieferant dienen.

Maltose Strukturformel

Der Malzzucker besteht also aus zwei Glucosemolekülen. Sie sind auf eine bestimmte Art miteinander verknüpft. Du nennst die Verknüpfung α-1,4-glykosidisch . Die Bezeichnung bedeutet, dass das erste Kohlenstoffatom des einen Glucosemoleküls über die Hydroxygruppe (OH) mit dem vierten C-Atom des zweiten Glucosemoleküls verbunden ist. Der Buchstabe Alpha kommt daher, dass das erste Glucosemolekül die alpha-Form hat. Das heißt, dass die OH-Gruppe am ersten Kohlenstoffatom nach unten zeigt.

Je nachdem, wie die OH-Gruppe beim zweiten Glucosemolekül am ersten Kohlenstoffatom steht, unterscheidest du zwischen der α- und der β-Maltose. Zeigt die OH-Gruppe am ersten Kohlenstoffatom vom zweiten Glucosemolekül nach unten, nennst du das α-Maltose. Zeigt sie nach oben, heißt das Molekül β-Maltose.

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Maltose Strukturformel

 

Prinzipiell wird Maltose in der Haworth-Projektion dargestellt. Das bedeutet, du stellst die beiden Glucosemoleküle als Ringe dar und nicht als geraden Strang. Die Ringe können sich aber auch wieder öffnen. Bei der Öffnung entsteht eine Aldehydgruppe am ersten Kohlenstoffatom. Das Aldehyd kann zu einer Carboxylgruppe weiter oxidiert werden, weshalb du die Maltose als reduzierenden Zucker bezeichnest. 

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Maltose Ringöffnung

 

Es gibt aber auch Formen der Maltose, bei denen die Glucosemoleküle anders miteinander verknüpft sind. Eine davon nennst du Isomaltose. Hier sind die Glucosemoleküle über α-1,6-glykosidische Bindungen verbunden.

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Isomaltose Strukturformel

Maltose Herstellung

Du kannst den Zweifachzucker aus dem Vielfachzucker (Polysaccharid ) Stärke gewinnen. Sie besteht nämlich aus tausenden miteinander verknüpften Glucosemolekülen. Um die Glucosemoleküle zu trennen, muss die Stärke gespalten werden. Das funktioniert auf zwei Arten: entweder mithilfe von körpereigenen Enzymen oder durch verdünnte Säuren, die in deinem Magen vorkommen (Hydrolyse ). Auf die Weise stellt dein Körper den Malzzucker her.

Technisch kann das Disaccharid ebenfalls durch Abbau von Stärke hergestellt werden. Dabei spalten Enzyme pflanzliche Stärke auf.

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Maltose Herstellung durch Stärkespaltung

 

Maltose kann dann durch ein weiteres Enzym in das Monosaccharid Glucose zerlegt werden. Da Glucose deinem Körper als Energielieferant dient, kann der Malzzucker nach der Spaltung energetisch verwertet werden. So hast du zum Beispiel genug Energie, um Sport zu machen oder zu lernen. Schau dir jetzt unser Video zur Glucose an, und finde heraus, wie sie uns soviel Energie liefern kann!

Zum Video: Glucose
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Maltose Vorkommen und Verwendung

Schauen wir uns jetzt ein paar Gebiete an, in denen der Malzzucker vorkommt und verwendet wird:

  • Lebensmitteltechnologie: Malzzucker ist ein wesentlicher Bestandteil von Bier. Der Zucker entsteht hier durch Mälzen (kontrollierter Keimvorgang). 
  • Pharmazie: Das Disaccharid kann als Süßungsmittel eingesetzt werden.
  • Labor: Das Zuckermolekül kann auch als Nährmedium für Zellen und Gewebe dienen.

Maltose Nachweis

Um herauszufinden, ob in einer Substanz Maltose enthalten ist, kannst du verschiedene Nachweisreaktionen durchführen. Dafür gibst du zu der zu untersuchenden Substanz eine Lösung (z.B. Ammoniaklösung). Wenn der Malzzucker in dem Stoff vorhanden ist, färbt sich die Lösung rot.

Eine andere Nachweismöglichkeit ist die Fehling-Probe. Allerdings können dort nur Zuckermoleküle nachgewiesen werden, die eine Aldehydgruppe enthalten. Wie du bereits weißt, enthält der Malzzucker nur eine Aldehydgruppe, wenn der Ring geöffnet ist. Das heißt, die Fehling-Probe ist nur dann positiv, wenn das Disaccharid in geöffneter Form vorliegt. 

Schau dir jetzt unser Video zur Fehling-Probe an und finde heraus, woran du eine positive Fehling-Probe erkennst!

Zum Video: Fehling Probe
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