Zákon o ideálním plynu.
Škrob je rostlinný polysacharid syntetizovaný v chloroplastech během fotosyntézy a plnící energetickou funkci. Vzorec škrobu je podobný vzorci celulózy - (C 6 H 10 O 5) n.
Struktura
Škrob má komplex chemická struktura, což je směs dvou hlavních polysacharidů:
- amylóza - 10-20 %;
- amylopektin - 90-80%.
Každý polysacharid se skládá z monomeru – α-glukózy. Jednotky amylózy a amylopektinu jsou spojeny do řetězců prostřednictvím α(1→4)-glykosidických vazeb.
Molekula amylózy má lineární strukturu sestávající z 200-1000 strukturních jednotek. Řetěz se stáčí do spirály. V každém otočení je šest zbytků glukózy.
Rýže. 1. Strukturní vzorec amylózy.
Amylopektin je rozvětvený řetězec obsahující od šesti do 40 tisíc jednotek. Rozvětvení řetězce je způsobeno α(1→6)-glykosidickými vazbami prostřednictvím 20-25 glukózových zbytků.
Rýže. 2. Strukturní vzorec amylopektinu.
Kromě polysacharidů zahrnuje škrob anorganické látky (zbytky kyseliny fosforečné), lipidy a mastné kyseliny.
Být v přírodě a přijímat
Škrob se tvoří během fotosyntézy v důsledku polymerace glukózy:
- 6C02 + 6H20 (světlo, chlorofyl) -> C6H12O6 + 602;
- nC6H12O6 -> (C6H1005) n + nH20.
Škrob je hlavní složkou semen rostlin. Používá se jako energetická rezerva. Nejvíce škrobu se nachází v endospermu obilovin (až 85 %) a v hlízách brambor (20 %).
Škrob se v buňkách nachází ve formě zrn, jejichž tvar závisí na druhu rostliny. Škrobová zrna jsou vrstvená zrna. Rostou pokládáním nových vrstev škrobu na staré vrstvy. Zrna jsou uložena ve speciálních rostlinných buňkách (typy leukoplastů) – amyloplastech.
Rýže. 3. Příklady škrobových zrn.
V potravinářské a průmyslové chemii se škrob nejčastěji izoluje z brambor. K tomu se hlízy rozdrtí, umyjí a usadí. Škrob, který vyplave na povrch, se shromáždí, promyje a suší, dokud se nevytvoří krystaly.
Škrob se v těle zvířat nesyntetizuje. Podobnou energetickou látkou v živočišných buňkách je glykogen.
Vlastnosti
Škrob je bílý krystalický prášek bez chuti. Prášek je nerozpustný ve studené vodě. Při interakci s horkou vodou se amylóza rozpouští a amylopektin bobtná a vytváří pastu. Pokud krystaly promnete mezi prsty, uslyšíte vrzání.
Škrob při zahřívání podléhá hydrolýze působením katalyzátorů. Hydrolýza probíhá po etapách. Dextrin vzniká ze škrobu, který se hydrolyzuje na maltózu. V důsledku hydrolýzy maltózy vzniká glukóza. Obecná rovnice:
(C6H10O5)n + nH20 (H2S04) -> nC6H1206.
Přibarvuje se kvalitativní reakce modrý pod vlivem jódu.
Reakce stříbrného zrcadla a redukce hydroxidu měďnatého neprobíhají.
Škrob se jí společně s rostlinnými produkty – brambory, mouka, kukuřice. Používá se také k výrobě lepidla.
co jsme se naučili?
Škrob je komplexní látka rostlinného původu. Skládá se z organických a anorganických látek a zahrnuje dva polysacharidy – amylózu a amylopektin. Každý polysacharid se skládá z identických jednotek glukózy. Vzniká v rostlinách v důsledku fotosyntézy a hromadí se ve formě zrn. Při interakci s vodou bobtná a tvoří pastu. Hydrolyzuje při zahřívání v přítomnosti katalyzátoru na glukózu.
Test na dané téma
Vyhodnocení zprávy
Průměrné hodnocení: 4.5. Celková obdržená hodnocení: 233.
To znamená, že se skládá z monosacharidů spojených dlouhými řetězci. Ve skutečnosti se jedná o směs dvou různých polymerních látek: škrob se skládá z amylózy a amylopektinu. Monomer v obou řetězcích je molekula glukózy, ale výrazně se liší strukturou a vlastnostmi.
Obecné složení
Jak již bylo zmíněno, amylóza i amylopektin jsou polymery alfa-glukózy. Rozdíl je v tom, že molekula amylózy má lineární strukturu, zatímco amylopektin má strukturu rozvětvenou. První je rozpustná frakce škrobu, amylopektin nikoliv a obecně škrob ve vodě je koloidní roztok (sol), ve kterém je rozpuštěná část látky v rovnováze s nerozpuštěnou částí.
Zde jsou pro srovnání uvedeny obecné strukturní vzorce amylózy a amylopektinu.
Amylóza je rozpustná díky tvorbě micel – jedná se o několik molekul spojených dohromady tak, že jejich hydrofobní konce jsou skryty dovnitř a jejich hydrofilní konce jsou skryty ven pro kontakt s vodou. Jsou v rovnováze s molekulami, které nejsou sestaveny do takových agregátů.
Amylopektin je také schopen tvořit micelární roztoky, ale v mnohem menší míře, a proto je prakticky nerozpustný ve studené vodě.
Amylóza a amylopektin ve škrobu jsou v poměru přibližně 20 % první ku 80 % druhé. Tento ukazatel závisí na tom, jak byl získán (procenta se také liší v různých rostlinách obsahujících škrob).
Jak již bylo zmíněno, pouze amylóza se může rozpustit ve studené vodě, a to i částečně, ale v horké vodě se ze škrobu vytvoří pasta - víceméně homogenní lepkavá hmota nabobtnalých jednotlivých škrobových zrn.
Amylóza
Amylóza se skládá z molekul glukózy spojených dohromady 1,4-hydroxylovými vazbami. Je to dlouhý, nerozvětvený polymer s průměrně 200 jednotlivými molekulami glukózy.
Ve škrobu je amylózový řetězec stočený: průměr „oken“ v něm je přibližně 0,5 nanometru. Díky nim je amylóza schopna tvořit komplexy, inkluzní sloučeniny typu „host-hostitel“. Patří mezi ně dobře známá reakce škrobu s jódem: molekula amylózy je „hostitelem“, molekula jódu je „hostem“, umístěným uvnitř spirály. Komplex má intenzivní modrou barvu a používá se k detekci jódu i škrobu.
V různé rostliny Procento amylózy ve škrobu se může lišit. V pšenici a kukuřici je to typicky 19-24 % hmotnosti. obsahuje 17% a jablko obsahuje pouze amylózu - 100% hmotnostní zlomek.
V pastě tvoří rozpustnou část amylóza, která se používá v analytické chemii k rozdělení škrobu na frakce. Dalším způsobem frakcionace škrobu je vysrážení amylózy ve formě komplexů s butanolem nebo thymolem ve vroucích roztocích s vodou nebo dimethylsulfoxidem. V chromatografii lze využít vlastnosti amylózy adsorbovat se na celulózu (v přítomnosti močoviny a ethanolu).
amylopektin
Škrob má rozvětvenou strukturu. Toho je dosaženo tím, že kromě 1 a 4-hydroxylových vazeb tvoří molekuly glukózy v něm také vazby na 6. alkoholové skupině. Každá taková „třetí“ vazba v molekule je novou větví v řetězci. Obecná struktura amylopektinu se vzhledem podobá shluku, makromolekula jako celek existuje ve formě kulovité struktury. Počet monomerů v něm je přibližně 6000 a molekulová hmotnost jedné molekuly amylopektinu je výrazně vyšší než molekulová hmotnost amylózy.
Amylopektin také tvoří inkluzní sloučeninu (klathrát) s jódem. Pouze v tomto případě je komplex zbarven do červenofialové (blíže k červené).
Chemické vlastnosti
Chemické vlastnosti amylóza a amylopektin, vyjma již diskutovaných interakcí s jódem, jsou naprosto stejné. Lze je zhruba rozdělit na dvě části: reakce charakteristické pro glukózu, tj. probíhající s každým monomerem zvlášť, a reakce ovlivňující vazby mezi monomery, například hydrolýza. Proto dále budeme hovořit o chemických vlastnostech škrobu jako směsi amylózy a amylopektinu.
Škrob je neredukující cukr: všechny glykosidické hydroxyly (hydroxylová skupina na 1. atomu uhlíku) se účastní mezimolekulárních vazeb, a proto nemohou být přítomny v oxidačních reakcích (např. Tollensův test - kvalitativní reakce na aldehydovou skupinu, resp. interakce s Fellingovo činidlo – čerstvě vysrážený hydroxid měďnatý). Konzervované glykosidické hydroxyly jsou samozřejmě přítomny (na jednom konci polymerního řetězce), ale v malých množstvích a neovlivňují vlastnosti látky.
Nicméně, stejně jako jednotlivé molekuly glukózy, je škrob schopen tvořit estery pomocí hydroxylových skupin, které nejsou zapojeny do vazeb mezi monomery: lze na ně „navěsit“ methylovou skupinu, zbytek kyseliny octové a tak dále.
Škrob lze také oxidovat kyselinou jodovou (HIO 4) na dialdehyd.
Existují dva typy hydrolýzy škrobu: enzymatická a kyselá. Hydrolýza pomocí enzymů patří do sekce biochemie. Enzym amyláza štěpí škrob na kratší polymerní řetězce glukózy – dextriny. Kyselá hydrolýza škrobu je úplná za přítomnosti např. kyseliny sírové: škrob se okamžitě rozloží na monomer - glukózu.
Ve volné přírodě
V biologii je škrob primárně komplexní sacharid, a proto jej rostliny využívají jako způsob ukládání živin. Vzniká při fotosyntéze (nejprve ve formě jednotlivých molekul glukózy) a ukládá se v rostlinných buňkách ve formě zrn – v semenech, hlízách, oddencích apod. (později slouží jako „sklad potravin“ pro nová embrya ). Někdy je škrob obsažen ve stoncích (například moučná škrobová dřeň) nebo listech.
V lidském těle
Škrob v potravě se nejprve dostává do dutiny ústní. Tam enzym obsažený ve slinách (amyláza) rozloží polymerní řetězce amylózy a amylopektinu, molekuly přemění na kratší – oligosacharidy, ty pak rozloží a nakonec zůstane maltóza – disacharid sestávající ze dvou molekul glukózy.
Maltóza je štěpena maltázou na glukózu, monosacharid. A glukózu již tělo využívá jako zdroj energie.
Polysacharid obsahující monosacharidové zbytky jednoho typu se nazývá homopolysacharid.
Podle funkčního účelu lze homopolysacharidy rozdělit do dvou skupin: strukturální a rezervní polysacharidy. Důležitým strukturálním homopolysacharidem je celulóza a hlavními rezervními jsou glykogen a škrob.
Škrob je směs 2 homopolysacharidů: lineárního - amylózy a rozvětveného - amylopektinu, jehož obecný vzorec je (C6H10O5)n. Obsah amylózy ve škrobu je zpravidla 10–30 %, amylopektin – 70–90 %.
Amylóza- škrobový polysacharid, skládající se převážně z lineárních nebo mírně rozvětvených řetězců tvořených zbytky α-glukózy spojenými glykosidickými vazbami mezi prvním a čtvrtým atomem uhlíku. Amylózový řetězec obsahuje od 200 do 1000 monosacharidových jednotek. Vzhledem k axiální poloze glykosidické vazby je makromolekula amylózy stočená. Jeho koloidní částice (micely) dávají s jódem charakteristickou modrou barvu.
Amylopektin– rozvětvený polysacharid, sestavený ze zbytků α-glukózy, které jsou v hlavním řetězci spojeny α-1,4-glykosidickými vazbami a v místech větví - α-1,6-glykosidickými vazbami:
Amylóza a amylopektin se tvoří v rostlinách ve formě škrobových zrn.
Škrob se používá jako plnivo a v chirurgii - k přípravě fixních obvazů. Je široce používán v prášcích, mastech, pastách spolu s oxidem zinečnatým a mastkem. Škrob se používá vnitřně jako obalová látka pro gastrointestinální onemocnění.
Glykogen- rozvětvený homopolymer glukózy (živočišný škrob), ve kterém jsou glukózové zbytky spojeny v lineárních úsecích α-1,4-glykosidickou vazbou. V bodech větvení jsou monomery spojeny α-1,6-glykosidickými vazbami. Strukturou je podobný amylopektinu, ale má ještě větší rozvětvení řetězce, což přispívá k jeho energetické funkci. Ukládá se jako energetická rezerva v buňkách převážně živočišných organismů a v malém množství se nachází také v tkáních rostlin a hub; Glykogen se nachází téměř ve všech orgánech a tkáních zvířat a lidí, nejvíce však v játrech a svalech. Jedná se o rezervní sacharid.
Celulóza– nejběžnější rostlinný polysacharid. Slouží jako podpůrný materiál pro rostliny. Je to lineární polysacharid vytvořený z β-glukózových zbytků spojených β-1,4-glykosidickými vazbami. Konstrukční prvek Celulóza je celobióza.
Celulóza je jednou ze strukturálních složek
Glykogen– hlavní energetická rezerva lidí a zvířat. Hojně se vyskytuje zejména v játrech (až 10 %) a svalech (až 4 % sušiny). Skládá se také z amylopektinu, jen molekula je kompaktnější, protože má více rozvětvenou strukturu.
n – vzorec je podobný vzorci škrobu. Pan 10 5 – 10 8 Ano
Škrob a glykogen se při kyselé hydrolýze rozkládají nejprve na dextriny, poté na disacharidy - maltózu a isomaltózu, poté na dva glykogeny. Celulóza (vláknina ) je strukturní polysacharid rostlinného původu, skládající se ze zbytků ß - D - glukopyranózy spojených glykolysidickou vazbou 1"4. Mr = 1-2 miliony Ano. V lidském a zvířecím těle se netráví, protože neobsahuje žádný enzymß-glukosidáza
. Za přítomnosti optimálního množství celulózy v potravě se tvoří výkaly.
Metabolismus sacharidů
Skládá se z
1) štěpení polysacharidů v gastrointestinálním traktu na monosacharidy, které se vstřebávají ze střeva do krve;
2) syntéza a rozklad glykogenu v tkáních;
3) anaerobní a aerobní odbourávání glk;
4) vzájemná konverze hexóz;
5) aerobní metabolismus PVC;
6) glukoneogeneze - syntéza glk z nesacharidových složek - PVK, glycerol laktát, AA a další zdroje..
Hlavním metabolitem v metabolismu sacharidů je glukóza
Jeho zdroje: 1) sacharidy v potravinách
2) glykogen
3) PVK, AK, glts atd.
1Trávení sacharidů (škrobu).. Ústní dutina.
Sliny obsahují amylázu α, ß, γ (liší se konečnými produkty svého enzymatického působení).
α-amyláza je endoamyláza, která působí na 1-4 vnitřní vazby polys.
ß- a γ-amylázy - jedná se o exoamylázy - štěpí terminální 1"4 vazby
ß-amyláza – disacharid maltóza;
γ amyláza – terminální zbytky glk jeden po druhém.
Slinná amyláza je zastoupena pouze α-amylázou, takže výsledkem jejího působení jsou velké fragmenty glykogenu a škrobu – dextriny a malé množství maltózy. 2. Žaludek
3. Dále se jídlo, více či méně zvlhčené slinami, dostává do žaludku. V důsledku kyselého prostředí žaludku (pH 1,5 - 2,5) dochází k inaktivaci slinné α-amylázy. V hlubokých vrstvách potravního bolusu pokračuje působení amylázy a dochází k rozkladu polysacharidů za vzniku dextrinů a maltózy. V samotném žaludku nedochází k rozkladu U, protože Nejsou zde žádné specifické enzymy.
. Hlavní fáze rozpadu U nastává v duodenu. Vylučuje se do lumen střeva(pH – 7). Pankreatická amyláza štěpí pouze 1"4 glykosidické vazby. Ale jak známo, molekula glykogenu je rozvětvená. V bodech větvení 1"6 glykosidické vazby ji ovlivňují specifické faktory: (glukóza) oligo-1,6-glukosidáza a (škrob) a milo-1,6-glukosidáza. Ve střevech dochází vlivem těchto 3 sloučenin fosforu k štěpení U na disacharidy (maltózu atd.). Tyto enzymy neovlivňují vazby v disacharidech. Pro tyto účely mají střeva své vlastní enzymy: jejich název je disacharidový kořen + aza: maltáza, sacharáza atd. V důsledku celkového účinku těchto E vzniká směs monosacharidů - gl, galaktóza, fruktóza. Převážnou část tvoří glukóza.
4. Absorpce glukózy dochází v důsledku aktivního transportu s Na +. Glc + Na + tvoří komplex, který vstupuje do buňky, zde se komplex rozpadá, Na + se vylučuje ven. Ostatní monosacharidy se vstřebávají difúzně (tj. podél koncentračního gradientu). Většina glacu (> 50 %) pocházející ze střevního lumen vstupuje do jater s krví portální žíly, zbytek glacu je transportován obecným krevním řečištěm do jiných tkání. Koncentrace glukózy v krvi se běžně udržuje na konstantní úrovni a je 3,33 – 5,55 µmol/l, což odpovídá 80-100 mg na 100 ml. krev. Transport glk do buněk je usnadněná difúze ale v mnoha buňkách regulované hormonu slinivky břišní inzulín m (výjimkou je mozek a játra - zde je obsah glukózy přímo úměrný koncentraci glukózy v krvi). Působení inzulínu vede k pohybu transportních proteinů z cytosolu do plazmatické membrány. Poté je pomocí těchto proteinů glk transportován do buňky postupně. koncentrace. Inzulin t.o. zvyšuje propustnost buněčné membrány pro glukokortikoidy.
Škrob(C6H10O5)n - amorfní bílý prášek, bez chuti a zápachu, špatně rozpustný ve vodě, v horkou vodou tvoří koloidní roztok (pastu). Škrobové makromolekuly jsou vytvořeny z velkého počtu α-glukózových zbytků. Škrob se skládá ze dvou frakcí: amylózy a amylopektinu. Amylóza má lineární molekuly, amylopektin má rozvětvené molekuly.
Biologická role.
Škrob je jedním z produktů fotosyntézy, hlavní zásobárnou živin rostlin.
Škrob je hlavní sacharid v lidské potravě.
Příjem.
Škrob se nejčastěji získává z brambor.
K tomu se brambory rozdrtí, promyjí vodou a přečerpají do velkých nádob, kde dochází k usazování. Vzniklý škrob se znovu promyje vodou, usadí a suší v proudu teplého vzduchu.
Chemické vlastnosti.
1. S jódem dává škrob fialovou barvu.
Škrob je vícesytný alkohol.
3. Škrob se v kyselém prostředí a působením enzymů poměrně snadno hydrolyzuje:
(C6H10O5)n + nH20 -> nC6H12O6
škrobová glukóza
V závislosti na podmínkách může hydrolýza škrobu probíhat ve fázích za vzniku různých meziproduktů:
(С6H10O5)n → (C6H1005)x → (C6H1005)y → C12H22O11 → nC6H12O6
rozpustný škrob dextriny maltóza glukóza škrob
Dochází k postupnému rozkladu makromolekul.
Aplikace škrobu.
Škrob se používá při výrobě cukrovinek (výroba glukózy a melasy) a je surovinou pro výrobu ethyl, n- butylalkoholy, aceton, kyselina citrónová glycerin a tak dále.
V lékařství se používá jako plniva (do mastí a prášků) a jako lepidlo.
Škrob je cenný výživný produkt. Pro usnadnění jeho vstřebávání jsou potraviny obsahující škrob vystaveny vysokým teplotám, to znamená, že se brambory vaří, chléb se peče.
Škrob. Chemické vlastnosti, použití
Za těchto podmínek dochází k částečné hydrolýze škrobu a tvorbě dextriny, rozpustný ve vodě. Dextriny v trávicím traktu podléhají další hydrolýze na glukózu, kterou tělo vstřebá. Přebytečná glukóza se přemění na glykogen(živočišný škrob). Složení glykogenu je stejné jako u škrobu – (C6H10O5)n, ale jeho molekuly jsou více rozvětvené.
Škrob jako živina.
Škrob je hlavním sacharidem v naší potravě, ale tělo ho nedokáže samo vstřebat.
2. Stejně jako tuky i škrob nejprve podléhá hydrolýze.
3. Tento proces začíná při žvýkání potravy v ústech působením enzymu obsaženého ve slinách.
5. Vzniklá glukóza se vstřebává přes střevní stěny do krve a dostává se do jater a odtud do všech tkání těla.
Přebytek glukózy se ukládá v játrech ve formě vysokomolekulárního sacharidu – glykogenu.
Vlastnosti glykogenu: a) strukturou se glykogen liší od škrobu tím, že jeho molekuly jsou více rozvětvené; b) tento rezervní glykogen mezi jídly se přeměňuje zpět na glukózu, jak je spotřebována v buňkách těla.
Meziprodukty hydrolýzy škrobu (dextriny) jsou tělem absorbovány snadněji než samotný škrob, protože se skládají z menších molekul a jsou lépe rozpustné ve vodě.
8. Vaření je často spojeno s přeměnou škrobu na dextriny.
Využití škrobu a jeho výroba z výrobků obsahujících škrob.
Škrob se používá nejen jako potravinářský výrobek.
2. B potravinářský průmysl Připravuje se z něj glukóza a melasa.
3. Pro získání glukózy se škrob několik hodin zahřívá se zředěnou kyselinou sírovou.
4. Po dokončení hydrolýzy se kyselina zneutralizuje křídou, vzniklá sraženina síranu vápenatého se odfiltruje a roztok se odpaří.
Pokud není proces hydrolýzy dokončen, výsledkem je hustá sladká hmota – směs dextrinů a glukózy – melasa.
Vlastnosti melasy: a) používá se v cukrářství k přípravě některých druhů cukroví, marmelád, perníků apod.
p.; b) s melasou se cukrářské výrobky nezdají být příliš sladké, jako ty připravené s čistým cukrem, a zůstávají dlouho měkké.
6. Jako lepidlo se používají dextriny, získané ze škrobu. Škrob se používá ke škrobení prádla: vlivem zahřívání horkou žehličkou se mění na dextriny, které slepují vlákna látky a tvoří hustý film, který látku chrání před rychlým znečištěním.
Škrob se nejčastěji získává z brambor. Brambory se umyjí, poté rozdrtí na mechanických struhadlech, rozdrcená hmota se promyje na sítech vodou.
8. Malá škrobová zrnka uvolněná z buněk hlízy projdou s vodou přes síto a usadí se na dně kádě. Škrob se důkladně promyje, oddělí od vody a suší.
Homopolysacharidy: škrob (amylóza a amylopektin), glykogen, celulóza - struktura, vlastnosti, hydrolýza, biorole.
Škrob. Tento polysacharid se skládá ze dvou typů polymerů vytvořených z D-glukopyranózy: amylózy (10-20 %) a amylopektinu (80-90 %). Škrob se tvoří v rostlinách během fotosyntézy a je „skladován“ v hlízách, kořenech a semenech.
Škrob je bílá amorfní látka.
Ve studené vodě je nerozpustný, ale v horké vodě bobtná a část se postupně rozpouští. Při rychlém zahřátí škrobu vlivem vlhkosti, kterou obsahuje (10-20 %), dochází k hydrolytickému štěpení makromolekulárního řetězce na menší fragmenty a vzniká směs polysacharidů zvaná dextriny. Dextriny jsou rozpustnější ve vodě než škrob.
Tento proces štěpení škrobu neboli dextrinizace se provádí během pečení.
Škrob z mouky přeměněný na dextriny je snadněji stravitelný díky své větší rozpustnosti.
Amylóza- polysacharid, ve kterém jsou zbytky D-glukopyranózy spojeny α(1,4)-glykosidickými vazbami, tzn.
Škrob: vzorec, chemické vlastnosti, použití
Disacharidová část amylózy je maltóza.
Amylózový řetězec je nevětvený, zahrnuje až tisíc glukózových zbytků, molekulová hmotnost až 160 tisíc.
Podle rentgenové difrakční analýzy je makromolekula amylózy stočená. Pro každé otočení šroubovice je šest monosacharidových jednotek. Molekuly vhodné velikosti, například molekuly jódu, mohou vstupovat do vnitřního kanálu šroubovice a vytvářet komplexy nazývané inkluzní sloučeniny.
Komplex amylózy s jódem je modrý. To se používá pro analytické účely k objevení škrobu i jódu (test jódového škrobu).
Rýže. 1. Šroubovitá struktura amylózy (pohled podél osy šroubovice)
Amylopektin na rozdíl od amylózy má rozvětvenou strukturu (obr.
2). Jeho molekulová hmotnost dosahuje 1-6 milionů.
Rýže. 2. Větvená makromolekula amylopektinu (barevné kroužky jsou místa rozvětvení postranních řetězců)
Amylopektin je rozvětvený polysacharid, v jehož řetězcích jsou zbytky D-glukopyranózy spojeny α(1,4)-glykosidickými vazbami a v místech větvení α(1,6)-vazbami.
Mezi body větvení je 20-25 glukózových zbytků.
K hydrolýze škrobu v gastrointestinálním traktu dochází působením enzymů, které štěpí α(1,4)- a α(1,6)-glykosidické vazby. Konečnými produkty hydrolýzy jsou glukóza a maltóza.
Glykogen. V živočišných organismech je tento polysacharid strukturním a funkčním analogem rostlinného škrobu.
Má podobnou strukturu jako amylopektin, ale má ještě větší větvení řetězce. Typicky je mezi body větvení 10-12, někdy dokonce 6 jednotek glukózy. Obvykle můžeme říci, že větvení makromolekuly glykogenu je dvakrát větší než u amylopektinu.
Silné větvení napomáhá glykogenu plnit jeho energetickou funkci, protože pouze s množstvím koncových zbytků lze zajistit rychlé odštěpení potřebného počtu molekul glukózy.
Molekulová hmotnost glykogenu je neobvykle velká a dosahuje 100 milionů Tato velikost makromolekul pomáhá plnit funkci rezervního sacharidu.
Makromolekula glykogenu tedy díky své velké velikosti neprojde membránou a zůstane uvnitř buňky, dokud nevznikne potřeba energie.
K hydrolýze glykogenu v kyselém prostředí dochází velmi snadno s kvantitativním výtěžkem glukózy.
To se používá při tkáňové analýze obsahu glykogenu na základě množství vytvořené glukózy.
Podobně jako glykogen v živočišných organismech hraje amylopektin, který má méně rozvětvenou strukturu, stejnou roli jako rezervní polysacharid v rostlinách. Je to dáno tím, že metabolické procesy probíhají v rostlinách mnohem pomaleji a nevyžadují rychlý přísun energie, jak je to někdy pro živočišný organismus nezbytné (stresové situace, fyzické či psychické napětí).
Celulóza. Tento polysacharid, nazývaný také vláknina, je nejběžnějším rostlinným polysacharidem.
Celulóza má velkou mechanickou pevnost a slouží jako podpůrný materiál pro rostliny. Dřevo obsahuje 50-70 % celulózy; Bavlna je téměř čistá celulóza. Celulóza je důležitou surovinou pro řadu průmyslových odvětví (celulóza a papír, textilní průmysl atd.).
Celulóza je lineární polysacharid, ve kterém jsou zbytky D-glukopyranózy spojeny β(1,4)-glykosidickými vazbami.
Disacharidová část celulózy je celobióza.
Makromolekulární řetězec nemá žádné větve, obsahuje 2,5-12 tisíc glukózových zbytků, což odpovídá molekulové hmotnosti 400 tisíc až 1-2 miliony.
P-konfigurace anomerního atomu uhlíku má za následek, že makromolekula celulózy má přísně lineární strukturu.
To je usnadněno tvorbou vodíkových vazeb v řetězci a také mezi sousedními řetězci.
Toto balení řetězů zajišťuje vysokou mechanickou pevnost, vláknitost, nerozpustnost ve vodě a chemickou inertnost, díky čemuž je celulóza vynikajícím materiálem pro stavbu stěn rostlinných buněk.
Celulóza není štěpena běžnými enzymy trávicího traktu, ale je nezbytná pro normální výživu jako balastní látka.
Velký praktický význam mají éterové deriváty celulózy: acetáty (umělé hedvábí), dusičnany (výbušniny, koloxylin) a další (viskózové vlákno, celofán).
Předchozí1234567891011121314Další
ZOBRAZIT VÍCE:
B). Funkce škrobu
Škrob je rostlinný polysacharid se složitou strukturou. Skládá se z amylózy a amylopektinu; jejich poměr je u různých škrobů různý (amylóza 13-30 %; amylopektin 70-85 %).
Amylóza a amylopektin se v rostlinách tvoří ve formě škrobových zrn.
Vlastnosti škrobu, molekula škrobu
Zahušťovadlo. 2. Pojivo ve výrobcích. Přítomné v surovinách nebo přidané.
Želatinizace A jiné vlastnosti. Neporušená škrobová zrna jsou nerozpustná ve studené vodě, ale mohou reverzibilně absorbovat vlhkost a snadno bobtnat. Zvětšení průměru zrn při bobtnání závisí na typu škrobu. Například pro běžný kukuřičný škrob - 9,1%, pro voskový - 22,7%.
Se stoupající teplotou se zvyšuje vibrace molekul škrobu, ničí se mezimolekulární vazby, což vede k uvolnění vazebných míst pro interakci s molekulami vody prostřednictvím vodíkových vazeb.
Toto pronikání vody a rostoucí oddělování velkých a dlouhých segmentů škrobových řetězců zvyšuje nepořádek v obecná struktura a snižuje počet a velikost krystalických oblastí. Při dalším zahřívání za přítomnosti velkého množství vody dochází k úplné ztrátě krystalinity doprovázené ztrátou obrysu škrobových zrn. Teplota odpovídající destrukci vnitřní struktury škrobových zrn se nazývá teplota želatinace.
Záleží na zdroji škrobu.
Při želatinaci škrobová zrna zpočátku velmi silně bobtnají, zvýšení teploty vede k prudkému vzestupu viskozity, což je spojeno s bobtnáním škrobových zrn.
Nabobtnalá škrobová zrna pak praskají a rozpadají se, což způsobuje pokles viskozity.
1. Faktory ovlivňující proces želatinace škrobu:
2. Teplota. Vodní aktivita (
3. čím vyšší, tím rychleji je aktivita vody ovlivněna složkami vázajícími vodu). Vysoký obsah cukru
snížit rychlost želatinace škrobu a snížit maximální viskozitu.
Disacharidy jsou účinnější z hlediska zpomalení želatinizace a snížení maximální viskozity než monosacharidy. Cukry navíc snižují pevnost škrobových gelů tím, že působí jako změkčovadlo a narušují tvorbu vazebných zón. Pro želatinaci škrobu při výrobě potravinářské výrobky
Vliv lipidů - triglyceridy (tuky, oleje), mono- a diacylglyceridy. Tuky, které mohou tvořit komplexy s amylózou, inhibují bobtnání škrobových zrn. Výsledkem je, že v bílém pečivu s nízkým obsahem tuku je 96 % škrobu obvykle zcela želatinováno.
Při výrobě pečiva tyto dva faktory (vysoké koncentrace tuku a nízké aw) velkou měrou přispívají k negelovatění škrobu.
To je způsobeno skutečností, že složky mastných kyselin v monoacylglyceridech mohou tvořit inkluzní sloučeniny s amylózou a možná s dlouhými vnějšími amylopektinovými řetězci. Komplexy lipid-amylóza také interferují s tvorbou vazebných zón.
5. Nízký koncentrace soli zpravidla neovlivňují želatinizaci nebo tvorbu gelu.
Výjimkou jsou brambory amylopektin, který obsahuje fosfátové skupiny. V tomto případě mohou soli v závislosti v závislosti na podmínkách buď zvýšit nebo snížit otok.
6. Kyseliny jsou přítomny v mnoha potravinách. kde se používá škrob jako zahušťovadlo. Nicméně většina potravin má pH v oblasti 4-7 a tyto koncentrace H+ iontů nemají velký vliv na bobtnání škrobu nebo jeho želatinaci.
Při nízkém pH (salátové koření, ovocné náplně) je patrný pokles vrcholové viskozity škrobových past a rychlý pokles viskozity při zahřívání. Při nízkém pH dochází k intenzivní hydrolýze S Kvůli tvorbě nezahušťujících dextrinů je nutné v kyselých produktech používat modifikované zesíťované škroby jako zahušťovadlo, aby nedocházelo ke kyselému zkapalňování.
Přítomnost bílkovin. To je důležité především z hlediska tvorby struktury chleba, která je spojena s tvorbou lepku (při míchání při procesu přípravy těsta), želatinací škrobu a denaturací bílkovin vlivem zahřívání v přítomnosti vody. . Přesná povaha interakce mezi škrobem a bílkovinou v potravinových systémech však zůstává nejasná.
8. Při výrobě mražených potravinářských výrobků, ve kterých škrob působí jako zahušťovadlo, je nutné počítat s možností retrogradace amylózy během rozmrazování. Pokud se v tomto případě použije běžný škrob, pak po rozmrazení získá produkt vláknitou nebo zrnitou strukturu.
Pro takové produkty je výhodné použít voskový materiál. kukuřičný škrob, který neobsahuje prakticky žádnou amylózu nebo fosfátem zesíťované škroby.
9. Mnoho potravin obsahujících škrob (především pečivo) je během skladování zatuchlé kvůli asociaci molekul amylózy. Aby se zabránilo zatuhnutí v takových výrobcích, je vhodné používat tuky jako přísady, které tvoří komplexy s amylózou, zahřívání a smáčení vodou.
Hledat na webu:
Polysacharidy.
Polysacharidy - Jedná se o přírodní vysokomolekulární sacharidy, jejichž makromolekuly se skládají z monosacharidových zbytků.
Hlavní představitelé - škrob a celulóza jsou vybudovány ze zbytků jednoho monosacharidu – glukózy.
Škrob a celulóza mají stejný molekulární vzorec: (C6H10O5)n, ale úplně různé vlastnosti. To je vysvětleno zvláštnostmi jejich prostorové struktury.
Škrob se skládá ze zbytků α-glukózy a celulóza se skládá ze zbytků β-glukózy, což jsou prostorové izomery a liší se pouze polohou jedné hydroxylové skupiny (barevně zvýrazněné):
Škrob nazývaná směs dvou polysacharidů sestavených ze zbytků cyklická α-glukóza.
Zahrnuje:
- amylóza (vnitřní část škrobového zrna) – 10-20%
- amylopektin (skořápka škrobových zrn) – 80-90 %
Amylózový řetězec obsahuje 200 - 1000 α-glukózových zbytků (průměrná molekulová hmotnost 160 000) a má nerozvětvenou strukturu.
Makromolekula amylózy je šroubovice, jejíž každý závit se skládá ze 6 jednotek α-glukózy.
Vlastnosti škrobu:
Hydrolýza škrobu: Při varu v kyselém prostředí se škrob postupně hydrolyzuje.
2. Škrob nedává reakci „stříbrného zrcadla“ a neredukuje hydroxid měďnatý (II).
Kvalitativní reakce na škrob: modrá barva s roztokem jódu.
