L'amido è costituito da amilosio e amilopectina. Informazioni generali sull'amido. Amido. Proprietà chimiche, applicazione

L'amido è un polisaccaride vegetale sintetizzato nei cloroplasti durante la fotosintesi e svolge una funzione energetica. La formula dell'amido è simile alla formula della cellulosa - (C 6 H 10 O 5) n.

Struttura

L'amido ha un complesso struttura chimica, essendo una miscela di due polisaccaridi principali:

• amilosio - 10-20%;
• amilopectina - 90-80%.

Ogni polisaccaride è costituito da un monomero - α-glucosio. Le unità di amilosio e amilopectina sono legate in catene da legami α(1→4)-glicosidici.

La molecola di amilosio ha una struttura lineare composta da 200-1000 unità strutturali. La catena è attorcigliata a spirale. Ci sono sei residui di glucosio per turno.

Riso. 1. Formula strutturale dell'amilosio.

L'amilopectina è una catena ramificata con da 6.000 a 40.000 maglie. La ramificazione della catena è dovuta ai legami α(1→6)-glicosidici attraverso 20-25 residui di glucosio.

Riso. 2. Formula strutturale dell'amilopectina.

Oltre ai polisaccaridi, l'amido comprende sostanze inorganiche (residui di acido fosforico), lipidi e acidi grassi.

Stare nella natura e ottenere

L'amido si forma durante la fotosintesi come risultato della polimerizzazione del glucosio:

• 6CO 2 + 6H 2 O (luce, clorofilla) → C 6 H 12 O 6 + 6O 2;
• nC 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O.

L'amido è il principale costituente dei semi delle piante. Viene utilizzato come riserva di energia. La maggior parte dell'amido si trova nell'endosperma dei cereali (fino all'85%) e nei tuberi di patata (20%).

L'amido si trova nelle cellule sotto forma di grani, la cui forma dipende dal tipo di pianta. I grani di amido sono grani stratificati. Crescono sovrapponendo nuovi strati di amido sopra i vecchi strati. I grani vengono depositati in speciali cellule vegetali (varietà di leucoplasti) - amiloplasti.

Riso. 3. Esempi di grani di amido.

Nella chimica alimentare e industriale, l'amido è spesso isolato dalle patate. Per fare questo, i tuberi vengono schiacciati, lavati e difesi. L'amido che affiora in superficie viene raccolto, lavato e asciugato fino alla formazione dei cristalli.

L'amido non è sintetizzato nel corpo degli animali. Un'analoga sostanza energetica delle cellule animali è il glicogeno.

Proprietà

L'amido è una polvere bianca, cristallina, insapore. A acqua fredda la polvere è insolubile. Quando interagisce con l'acqua calda, l'amilosio si dissolve e l'amilopectina si gonfia, formando una pasta. Se sfreghi i cristalli tra le dita, puoi sentire uno scricchiolio.

Quando riscaldato, l'amido subisce idrolisi sotto l'azione dei catalizzatori. L'idrolisi procede per gradi. La destrina è formata dall'amido, che viene idrolizzato a maltosio. Come risultato dell'idrolisi del maltosio, si forma il glucosio. Equazione generale:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O (H 2 SO 4) → nC 6 H 12 O 6.

Una reazione qualitativa si sta colorando Colore blu sotto l'influenza dello iodio.

Le reazioni dello specchio d'argento e la riduzione dell'idrossido di rame non procedono.

L'amido viene consumato insieme a prodotti vegetali: patate, farina, mais. Usato anche per fare la colla.

Cosa abbiamo imparato?

L'amido è una sostanza complessa di origine vegetale. È costituito da sostanze organiche e inorganiche, comprende due polisaccaridi: amilosio e amilopectina. Ogni polisaccaride è costituito da unità di glucosio identiche. Si forma nelle piante a seguito della fotosintesi e si accumula sotto forma di grani. Quando interagisce con l'acqua, si gonfia, formando una pasta. Si idrolizza quando riscaldato in presenza di un catalizzatore a glucosio.

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Ciò significa che è costituito da monosaccaridi legati in lunghe catene. Si tratta infatti di una miscela di due diverse sostanze polimeriche: l'amido è costituito da amilosio e amilopectina. Il monomero in entrambe le catene è una molecola di glucosio, tuttavia differiscono significativamente per struttura e proprietà.

Composizione generale

Come già accennato, sia l'amilosio che l'amilopectina sono polimeri alfa-glucosio. La differenza sta nel fatto che la molecola di amilosio ha una struttura lineare e l'amilopectina è ramificata. La prima è una frazione solubile dell'amido, l'amilopectina no, e in generale l'amido in acqua è una soluzione colloidale (sol), in cui la parte disciolta della sostanza è in equilibrio con quella non disciolta.

Qui, per confronto, vengono fornite le formule strutturali generali di amilosio e amilopectina.

L'amilosio è solubile a causa della formazione di micelle: si tratta di diverse molecole assemblate insieme in modo tale che le loro estremità idrofobiche siano nascoste verso l'interno e le loro estremità idrofile siano verso l'esterno per il contatto con l'acqua. Sono in equilibrio con molecole che non sono assemblate in tali aggregati.

L'amilopectina è anche in grado di formare soluzioni micellari, ma in misura molto minore, e quindi è praticamente insolubile in acqua fredda.

L'amilosio e l'amilopectina nell'amido sono in un rapporto di circa il 20% del primo e l'80% del secondo. Questo indicatore dipende da come è stato ottenuto (in diversi impianti contenenti amido, anche le percentuali sono diverse).

Come già accennato, solo l'amilosio può dissolversi in acqua fredda, e anche in questo caso solo parzialmente, ma nell'acqua calda si forma una pasta dall'amido, una massa appiccicosa più o meno omogenea di singoli grani di amido gonfi.

amilosio

L'amilosio è costituito da molecole di glucosio legate tra loro da legami 1,4-idrossile. È un polimero lungo e non ramificato con una media di 200 singole molecole di glucosio.

Nell'amido, la catena dell'amilosio è arrotolata: il diametro delle "finestre" al suo interno è di circa 0,5 nanometri. Grazie a loro, l'amilosio è in grado di formare complessi, inclusioni di composti del tipo "ospite-ospite". A loro appartiene la nota reazione dell'amido con lo iodio: la molecola di amilosio è l'"ospite", la molecola di iodio è l'"ospite", posta all'interno dell'elica. Il complesso ha un colore blu intenso e viene utilizzato per rilevare sia lo iodio che l'amido.

A piante diverse la percentuale di amilosio nell'amido può variare. Nel grano e nel mais, è standard del 19-24% in peso. contiene il 17% e nella mela è presente solo amilosio - 100% di frazione di massa.

Nella pasta, l'amilosio costituisce la parte solubile, e questo viene utilizzato in chimica analitica per separare l'amido in frazioni. Un altro modo, il frazionamento dell'amido è la precipitazione dell'amilosio sotto forma di complessi con butanolo o timolo in soluzioni bollenti con acqua o dimetilsolfossido. In cromatografia si può utilizzare la proprietà di adsorbimento dell'amilosio sulla cellulosa (in presenza di urea ed etanolo).

Amilopectina

L'amido ha una struttura ramificata. Ciò si ottiene grazie al fatto che, oltre ai legami 1 e 4-idrossile, le molecole di glucosio in esso contenute formano anche legami nel sesto gruppo alcolico. Ciascuno di questi "terzi" legami nella molecola è un nuovo ramo della catena. La struttura generale dell'amilopectina ricorda un grappolo in apparenza, la macromolecola nel suo insieme esiste sotto forma di una struttura sferica. Il numero di monomeri in esso contenuti è approssimativamente uguale a 6000 e il peso molecolare di una molecola di amilopectina è molto maggiore di quello dell'amilosio.

L'amilopectina forma anche un composto di inclusione (clatrato) con lo iodio. Solo in questo caso il complesso si colora di rosso-viola (più vicino al rosso).

Proprietà chimiche

Proprietà chimiche amilosio e amilopectina, fatta eccezione per le interazioni con lo iodio già discusse, sono esattamente le stesse. Possono essere suddivisi condizionatamente in due parti: reazioni caratteristiche del glucosio, cioè che si verificano con ciascun monomero separatamente, e reazioni che influenzano i legami tra i monomeri, come l'idrolisi. Pertanto, parleremo ulteriormente delle proprietà chimiche dell'amido come miscela di amilosio e amilopectina.

L'amido appartiene agli zuccheri non riducenti: tutti gli idrossili glicosidici (gruppo ossidrile al 1° atomo di carbonio) partecipano ai legami intermolecolari e quindi non possono essere presenti nelle reazioni di ossidazione (ad esempio il test di Tollens è una reazione qualitativa per un gruppo aldeidico, o interazione con il reagente di Felling - idrossido di rame appena precipitato). Naturalmente sono disponibili idrossili glicosidici conservati (a una delle estremità della catena polimerica), ma in piccole quantità non influiscono sulle proprietà della sostanza.

Tuttavia, proprio come le singole molecole di glucosio, l'amido è in grado di formare esteri con l'aiuto di gruppi ossidrilici che non sono coinvolti nei legami tra i monomeri: un gruppo metilico, un residuo di acido acetico e così via possono essere "appesi" ad essi .

Inoltre, l'amido può essere ossidato con acido iodico (HIO 4) in dialdeide.

Esistono due tipi di idrolisi dell'amido: enzimatica e acida. L'idrolisi con l'aiuto di enzimi appartiene alla sezione della biochimica. L'enzima amilasi scompone l'amido in catene polimeriche più corte di glucosio - destrine. L'idrolisi acida dell'amido è completa in presenza, ad esempio, di acido solforico: l'amido viene scisso immediatamente nel monomero - glucosio.

Nella fauna selvatica

In biologia, l'amido è principalmente un carboidrato complesso ed è quindi utilizzato dalle piante come un modo per immagazzinare i nutrienti. Si forma durante la fotosintesi (dapprima sotto forma di singole molecole di glucosio) e si deposita nelle cellule vegetali sotto forma di grani - in semi, tuberi, rizomi, ecc. (per essere poi utilizzato come "magazzino alimentare" da nuovi embrioni ). A volte l'amido si trova negli steli (ad esempio, y - nucleo di amido farinoso) o nelle foglie.

Nel corpo umano

L'amido nella composizione del cibo entra prima nella cavità orale. Lì, un enzima contenuto nella saliva (amilasi) fende le catene polimeriche dell'amilosio e dell'amilopectina, trasformando le molecole in molecole più corte - oligosaccaridi, quindi le fende anche e infine rimane il maltosio - un disaccaride costituito da due molecole di glucosio.

Il maltosio viene scomposto dalla maltasi in glucosio, un monosaccaride. E già il glucosio viene utilizzato dall'organismo come fonte di energia.

Viene chiamato un polisaccaride contenente residui di monosaccaridi di una specie omopolisaccaride.

In base al loro scopo funzionale, gli omopolisaccaridi possono essere suddivisi in due gruppi: polisaccaridi strutturali e di riserva. Un importante omopolisaccaride strutturale è la cellulosa e le principali riserve sono il glicogeno e l'amido.

L'amido è una miscela di 2 omopolisaccaridi: lineare - amilosio e ramificato - amilopectina, la cui formula generale è (C6H10O5) n. Di norma, il contenuto di amilosio nell'amido è del 10-30%, l'amilopectina - 70-90%.

amilosio- polisaccaride di amido, costituito principalmente da catene lineari o leggermente ramificate formate da residui di α-glucosio collegate da legami glicosidici tra il primo ed il quarto atomo di carbonio. La catena dell'amilosio contiene da 200 a 1000 unità di monosaccaridi. A causa della posizione assiale del legame glicosidico, la macromolecola di amilosio è avvolta. Le sue particelle colloidali (micelle) danno un caratteristico colore blu con iodio.

Amilopectina- un polisaccaride ramificato costituito da residui di α-glucosio, che sono legati nella catena principale da legami α-1,4-glicosidici, e nei siti di ramificazione da legami α-1,6-glicosidici:

L'amilosio e l'amilopectina si formano nelle piante come granuli di amido.

L'amido è usato come riempitivo e in chirurgia per la preparazione di medicazioni fisse. È ampiamente usato in polveri, unguenti, paste insieme a ossido di zinco, talco. All'interno, l'amido viene utilizzato come agente avvolgente per le malattie gastrointestinali.

Glicogeno- un omopolimero di glucosio ramificato (amido animale), in cui i residui di glucosio sono collegati in sezioni lineari da un legame α-1,4-glicosidico. Nei punti di diramazione, i monomeri sono legati da legami α-1,6-glicosidici. Nella struttura è simile all'amilopectina, ma ha ancora più ramificazioni delle catene, che contribuiscono allo svolgimento della funzione energetica. Si deposita come riserva di energia nelle cellule di organismi prevalentemente animali, si trova anche in piccole quantità nei tessuti di piante e funghi; Il glicogeno si trova in quasi tutti gli organi e tessuti degli animali e dell'uomo, ma soprattutto nel fegato e nei muscoli. Questo è un carboidrato di riserva.

Cellulosaè il polisaccaride vegetale più diffuso. Agisce come materiale di supporto per le piante. È un polisaccaride lineare formato da residui di β-glucosio legati da legami β-1,4-glicosidici. Elemento strutturale la cellulosa è cellobiosio.

La cellulosa è uno dei componenti strutturali

Glicogeno- la principale riserva energetica dell'uomo e degli animali. Soprattutto molto nel fegato (fino al 10%) e nei muscoli (fino al 4% del peso secco). Consiste anche di amilopectina, solo la molecola è più compatta, perché. ha una struttura più ramificata. n - la formula è simile alla formula dell'amido. Signor 10 5 – 10 8 Sì

L'amido e il glicogeno durante l'idrolisi acida si scompongono prima in destrine, poi in disaccaridi - maltosio e isomaltosio, quindi in due glucosio.

Cellulosa (fibra ) è un polisaccaride strutturale di origine vegetale, costituito da residui ß - D - glucopiranosio collegati da un legame glicolisidico 1 "4. Mr \u003d 1-2 milioni di Da. Non viene digerito nell'uomo e negli animali; perché non c'è enzima ß-glucosidasi. In presenza di una quantità ottimale di cellulosa negli alimenti si formano masse fecali.

Metabolismo dei carboidrati

Consiste di

1) scissione dei polisaccaridi nel tratto gastrointestinale in monosaccaridi, che vengono assorbiti dall'intestino nel sangue;

2) sintesi e scomposizione del glicogeno nei tessuti;

3) ripartizione anaerobica e aerobica della glucosamina;

4) interconversioni di esosi;

5) metabolismo aerobico del PVC;

6) gluconeogenesi - la sintesi del glucosio da componenti non carboidrati - PVC, glicerolo lattato, AA e altre fonti.

Il principale metabolita nel metabolismo dei carboidrati è il glucosio..

Le sue fonti: 1) carboidrati alimentari

2) glicogeno

3) PVC, AK, GLTS, ecc.

Digestione dei carboidrati (amido).

1. Cavità orale. La saliva contiene f-t amilasi α, ß, γ (differiscono nei prodotti finali della loro azione enzimatica).

L'α-amilasi è un'endoamilasi che agisce su 1-4 legami interni di polis.

ß- e γ-amilasi - queste sono esoamilasi - scindono i legami terminali 1-4

ß-amilasi - disaccaride maltosio;

γ amilasi - uno dopo l'altro i residui terminali di glk.

L'amilasi salivare è rappresentata solo dall'α-amilasi, quindi il risultato della sua azione sono grandi frammenti di glicogeno e amido - destrine e una piccola quantità di maltosio.

2. Stomaco. Inoltre, il cibo, più o meno inumidito di saliva, entra nello stomaco. A causa dell'ambiente acido dello stomaco (pH 1,5 - 2,5), l'α-amilasi della saliva è inattivata. Negli strati profondi del bolo alimentare continua l'azione dell'amilasi e si verifica la scomposizione dei polisaccaridi con formazione di destrine e maltosio. Nello stomaco stesso, non c'è decadimento di U, perché. non ci sono enzimi specifici.

3. La fase principale della scissione Y si verifica nel 12° duodeno.

Rilasciato nel lume intestinale α-amilasi pancreatica(pH - 7). L'amilasi pancreatica scinde solo 1"4 legami glicosidici. Ma, come sapete, la molecola di glicogeno è ramificata. Nei punti di diramazione del legame glicosidico 1"6, è influenzata da f-you specifico: (glucosio) oligo-1,6-glucosidasi e (amido) a milo-1,6-glucosidasi. Nell'intestino, sotto l'influenza di questi 3 f-ts, vengono scomposti in disaccaridi (maltosio, ecc.). Questi enzimi non influenzano i legami nei disaccaridi. Per questi scopi, gli intestini hanno i propri enzimi: il loro nome è radice disaccaride + aza: maltasi, sucrasi, ecc. Come risultato dell'effetto totale di questi E, si forma una miscela di monosaccaridi: glk, galattosio, fruttosio. Il grosso è glucosio.

4. Aspirazione del glucosio si verifica a causa del trasporto attivo con Na + . Glk + Na + forma un complesso che entra nella cellula, qui il complesso si rompe, Na + viene escreto. Altri monosaccaridi vengono assorbiti in modo diffuso (es. lungo il gradiente di concentrazione). La maggior parte del GLA proveniente dal lume intestinale (> 50%) con il sangue della vena porta entra nel fegato, il resto del GLA viene trasportato attraverso il flusso sanguigno generale ad altri tessuti. La concentrazione di GLA nel sangue viene normalmente mantenuta ad un livello costante ed è di 3,33 - 5,55 µmol/l, che corrisponde a 80-100 mg per 100 ml. sangue. Il trasporto di GLA nelle cellule è diffusione facilitata ma in molte cellule regolamentato ormone pancreatico insulina m (eccezione - il cervello e il fegato - qui il contenuto di glucosio è direttamente proporzionale alla concentrazione di glucosio nel sangue). L'azione dell'insulina porta al movimento delle proteine ​​trasportatrici dal citosol alla membrana plasmatica. Quindi, con l'aiuto di queste proteine, il glk viene trasportato nella cellula dalla grandine. concentrazione. Insulina così. aumenta la permeabilità della membrana cellulare per GLC.

Amido(C 6 H 10 O 5) n - polvere amorfa di colore bianco, insapore e inodore, poco solubile in acqua, forma una soluzione colloidale (pasta) in acqua calda. Le macromolecole di amido sono costituite da un gran numero di residui di α-glucosio. L'amido è costituito da due frazioni: amilosio e amilopectina. L'amilosio ha molecole lineari, l'amilopectina ha molecole ramificate.

ruolo biologico.

L'amido è uno dei prodotti della fotosintesi, la principale sostanza nutritiva di riserva delle piante.

L'amido è il principale carboidrato nel cibo umano.

Ricevuta.

L'amido si ottiene più spesso dalle patate.

Per fare questo, le patate vengono schiacciate, lavate con acqua e pompate in grandi vasi, dove avviene la decantazione. L'amido risultante viene nuovamente lavato con acqua, depositato ed essiccato in un flusso di aria calda.

Proprietà chimiche.

1. Con lo iodio, l'amido dà un colore viola.

L'amido è un alcol polivalente.

3. L'amido è relativamente facilmente idrolizzato in un ambiente acido e sotto l'azione di enzimi:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

amido di glucosio

A seconda delle condizioni, l'idrolisi dell'amido può procedere per gradi, con la formazione di vari prodotti intermedi:

(C6H10O5)n → (C6H1005)x → (C6H1005)y → C12H22O11 → nC6H12O6

amido solubile destrine maltosio amido di glucosio

C'è una graduale scissione delle macromolecole.

Applicazione di amido.

L'amido è utilizzato nell'industria dolciaria (ottenendo glucosio e melassa), è una materia prima per la produzione di etile, n- alcool butilico, acetone, acido citrico, glicerina e così via.

È usato in medicina come riempitivi (in unguenti e polveri), come adesivo.

L'amido è un prezioso prodotto nutriente. Per facilitarne l'assorbimento, gli alimenti contenenti amido vengono esposti a temperature elevate, cioè le patate vengono bollite, il pane viene cotto.

Amido. Proprietà chimiche, applicazione

In queste condizioni si verifica un'idrolisi parziale dell'amido e destrine, solubile in acqua. Le destrine nel tubo digerente subiscono un'ulteriore idrolisi a glucosio, che viene assorbito dall'organismo. Il glucosio in eccesso viene convertito in glicogeno(amido animale). La composizione del glicogeno è la stessa di quella dell'amido - (C6H10O5) n, ma le sue molecole sono più ramificate.

amido come nutriente.

L'amido è il principale carboidrato nel nostro cibo, ma non può essere assorbito dall'organismo da solo.

2. Come i grassi, l'amido subisce prima l'idrolisi.

3. Questo processo inizia già quando si mastica il cibo in bocca sotto l'azione di un enzima contenuto nella saliva.

5. Il glucosio risultante viene assorbito attraverso le pareti dell'intestino nel sangue ed entra nel fegato e da lì in tutti i tessuti del corpo.

Il glucosio in eccesso viene immagazzinato nel fegato sotto forma di un carboidrato ad alto peso molecolare chiamato glicogeno.

Caratteristiche del glicogeno: a) in termini di struttura, il glicogeno si differenzia dall'amido per la maggiore ramificazione delle sue molecole; b) questa riserva di glicogeno tra i pasti viene nuovamente convertita in glucosio mentre viene consumata nelle cellule del corpo.

I prodotti intermedi dell'idrolisi dell'amido (destrine) sono più facilmente assorbiti dall'organismo rispetto all'amido stesso, poiché sono costituiti da molecole più piccole e sono più solubili in acqua.

8. La cottura è spesso associata alla conversione dell'amido in destrine.

L'uso dell'amido e la sua produzione da prodotti contenenti amido.

L'amido è usato non solo come prodotto alimentare.

2. In Industria alimentare da esso si preparano glucosio e melassa.

3. Per ottenere il glucosio, l'amido viene riscaldato con acido solforico diluito per diverse ore.

4. Al termine del processo di idrolisi si neutralizza l'acido con gesso, si filtra il precipitato di solfato di calcio risultante e si evapora la soluzione.

Se il processo di idrolisi non viene completato, il risultato è una massa dolce e densa - una miscela di destrine e glucosio - melassa.

Caratteristiche della melassa: a) viene utilizzata nell'attività dolciaria per la preparazione di alcune varietà di dolci, marmellate, pan di zenzero, ecc.

P.; b) con la melassa, i prodotti dolciari non sembrano stucchevolmente dolci, come quelli cotti con zucchero puro, e rimangono morbidi a lungo.

6. Le destrine derivate dall'amido sono usate come adesivi. L'amido viene utilizzato per inamidare il lino: sotto l'influenza del riscaldamento con un ferro caldo, si trasforma in destrine, che uniscono le fibre del tessuto e formano un film denso che protegge il tessuto dalla rapida contaminazione.

L'amido si ottiene più spesso dalle patate. Le patate vengono lavate, quindi tritate su grattugie meccaniche, la massa tritata viene lavata su setacci con acqua.

8. Piccoli granelli di amido rilasciati dalle cellule del tubero passano attraverso un setaccio con acqua e si depositano sul fondo della vasca. L'amido viene accuratamente lavato, separato dall'acqua e asciugato.

Omopolisaccaridi: amido (amilosio e amilopectina), glicogeno, cellulosa - struttura, proprietà, idrolisi, biorol.

Amido. Questo polisaccaride è costituito da due tipi di polimeri costituiti da D-glucopiranosio: amilosio (10-20%) e amilopectina (80-90%). L'amido si forma nelle piante durante la fotosintesi e viene "immagazzinato" in tuberi, radici, semi.

L'amido è una sostanza amorfa bianca.

È insolubile in acqua fredda, si gonfia in acqua calda e una parte di essa si dissolve gradualmente. Quando l'amido viene riscaldato rapidamente, a causa dell'umidità che contiene (10-20%), si verifica la scissione idrolitica della catena macromolecolare in frammenti più piccoli e si forma una miscela di polisaccaridi chiamata destrine. Le destrine sono più solubili in acqua dell'amido.

Questo processo di scomposizione dell'amido, o destrinazione, viene effettuato durante la cottura.

L'amido di farina convertito in destrine è più digeribile grazie alla maggiore solubilità.

amilosioè un polisaccaride in cui i residui di D-glucopiranosio sono legati da legami α(1,4)-glicosidici, cioè

Amido: formula, proprietà chimiche, applicazione

il frammento disaccaride dell'amilosio è il maltosio.

La catena dell'amilosio non è ramificata, comprende fino a mille residui di glucosio, il peso molecolare è fino a 160 mila unità.

Secondo l'analisi di diffrazione dei raggi X, la macromolecola di amilosio è piegata a spirale. Ci sono sei unità di monosaccaridi per ogni giro dell'elica. Molecole della stessa dimensione, ad esempio le molecole di iodio, possono entrare nel canale interno dell'elica, formando complessi chiamati composti di inclusione.

Il complesso di amilosio con iodio è blu. Viene utilizzato a fini analitici per rilevare sia l'amido che lo iodio (test dello iodio dell'amido).

Riso. 1. Struttura a spirale dell'amilosio (vista lungo l'asse dell'elica)

Amilopectina A differenza dell'amilosio, ha una struttura ramificata (Fig.

2). Il suo peso molecolare raggiunge 1-6 milioni.

Riso. 2. Macromolecola ramificata di amilopectina (i cerchi colorati sono i luoghi di ramificazione delle catene laterali)

L'amilopectina è un polisaccaride ramificato, nelle cui catene i residui di D-glucopiranosio sono legati da legami α(1,4)-glicosidici, e nei punti di diramazione da legami α(1,6).

Tra i punti di diramazione ci sono 20-25 residui di glucosio.

L'idrolisi dell'amido nel tratto gastrointestinale avviene sotto l'azione di enzimi che scindono i legami α(1,4)- e α(1,6)-glicosidici. I prodotti finali dell'idrolisi sono glucosio e maltosio.

Glicogeno. Negli organismi animali, questo polisaccaride è un analogo strutturale e funzionale dell'amido vegetale.

È simile nella struttura all'amilopectina, ma ha ancora più ramificazioni della catena. Di solito tra i punti di diramazione ci sono 10-12, a volte anche 6 unità di glucosio. Si può affermare condizionatamente che la ramificazione della macromolecola del glicogeno è doppia rispetto a quella dell'amilopectina.

Una forte ramificazione contribuisce all'esecuzione della funzione energetica del glicogeno, poiché solo con una moltitudine di residui terminali può essere assicurata una rapida scissione della quantità richiesta di molecole di glucosio.

Il peso molecolare del glicogeno è insolitamente grande e raggiunge i 100 milioni e questa dimensione delle macromolecole contribuisce alla funzione di un carboidrato di riserva.

Pertanto, la macromolecola di glicogeno, a causa delle sue grandi dimensioni, non passa attraverso la membrana e rimane all'interno della cellula fino a quando non c'è bisogno di energia.

L'idrolisi del glicogeno in ambiente acido procede molto facilmente con una resa quantitativa di glucosio.

Questo viene utilizzato nell'analisi dei tessuti per il contenuto di glicogeno dalla quantità di glucosio formata.

Simile al glicogeno negli organismi animali, l'amilopectina, che ha una struttura meno ramificata, svolge lo stesso ruolo di un polisaccaride di riserva nelle piante. Ciò è dovuto al fatto che i processi metabolici nelle piante procedono molto più lentamente e non è richiesto un rapido afflusso di energia, come talvolta è necessario per un organismo animale (situazioni di stress, stress fisico o mentale).

Cellulosa. Questo polisaccaride, chiamato anche cellulosa, è il polisaccaride vegetale più abbondante.

La cellulosa ha un'elevata resistenza meccanica e funge da materiale di supporto per le piante. Il legno contiene il 50-70% di cellulosa; Il cotone è quasi pura cellulosa. La cellulosa è una materia prima importante per numerosi settori (carta e pasta, tessile, ecc.).

La cellulosa è un polisaccaride lineare in cui i residui di D-glucopiranosio sono legati da legami β(1,4)-glicosidici.

Il frammento disaccaride della cellulosa è il cellobiosio.

La catena macromolecolare non ha ramificazioni, contiene 2,5-12 mila residui di glucosio, che corrispondono a un peso molecolare da 400 mila a 1-2 milioni.

La configurazione β dell'atomo di carbonio anomerico porta al fatto che la macromolecola di cellulosa ha una struttura rigorosamente lineare.

Ciò è facilitato dalla formazione di legami idrogeno all'interno della catena, nonché tra catene adiacenti.

Tale imballaggio a catena fornisce un'elevata resistenza meccanica, contenuto di fibre, insolubilità in acqua e inerzia chimica, il che rende la cellulosa un materiale eccellente per la costruzione di pareti cellulari delle piante.

La cellulosa non viene scomposta dai soliti enzimi del tratto gastrointestinale, ma è necessaria per la normale alimentazione come fibra alimentare.

Di grande importanza pratica sono i derivati ​​eterici della cellulosa: acetati (seta artificiale), nitrati (esplosivi, collossilina) e altri (fibra di viscosa, cellophane).

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B). Caratteristiche dell'amido

L'amido è un polisaccaride vegetale con una struttura complessa. È costituito da amilosio e amilopectina; il loro rapporto è diverso nei diversi amidi (amilosio 13-30%; amilopectina 70-85%).

L'amilosio e l'amilopectina nelle piante si formano sotto forma di grani di amido.

Proprietà dell'amido, molecola di amido

Addensante. 2. Agente vincolante nei prodotti. Presenti nelle materie prime o aggiunti.

Gelatina e altre proprietà. I grani di amido intatti sono insolubili in acqua fredda, ma possono assorbire l'umidità in modo reversibile e gonfiarsi facilmente. L'aumento del diametro del grano durante il rigonfiamento dipende dal tipo di amido. Ad esempio, per l'amido di mais ordinario - 9,1%, per ceroso - 22,7%.

Quando la temperatura aumenta, la vibrazione delle molecole di amido aumenta, i legami intermolecolari vengono distrutti, il che porta al rilascio di siti di legame per l'interazione con le molecole d'acqua attraverso i legami idrogeno.

Questa infiltrazione d'acqua e la crescente separazione di segmenti grandi e lunghi di catene di amido aumenta il disordine nella struttura complessiva e riduce il numero e le dimensioni delle regioni cristalline. Con un ulteriore riscaldamento in presenza di una grande quantità di acqua, si verifica una completa perdita di cristallinità, accompagnata da una perdita del contorno dei granelli di amido. La temperatura corrispondente alla distruzione della struttura interna dei grani di amido è chiamata temperatura di gelatinizzazione. Dipende dalla fonte dell'amido.

Durante la gelatinizzazione, i grani di amido si gonfiano molto fortemente, all'inizio un aumento della temperatura porta a un forte aumento della viscosità, che è associato al rigonfiamento dei grani di amido.

I grani di amido gonfi si rompono e si disintegrano, provocando un calo della viscosità.

Fattori che influenzano il processo di gelatinizzazione dell'amido:

1. Temperatura.

2. Attività dell'acqua ( più alto, più veloce è il processo, l'attività dell'acqua è influenzata dai componenti che legano l'acqua).

3. Alto contenuto di zucchero ridurre il tasso di gelatinizzazione dell'amido, ridurre il picco di viscosità.

I disaccaridi sono più efficaci nel rallentare la gelatinizzazione e nel ridurre il picco di viscosità rispetto ai monosaccaridi. Inoltre, gli zuccheri riducono la forza dei gel di amido agendo da plastificante e interferendo con la formazione di zone di legame.

Per la gelatinizzazione dell'amido in produzione prodotti alimentari influenzano i lipidi - trigliceridi (grassi, oli), mono e diacilgliceridi. I grassi, che possono formare complessi con l'amilosio, inibiscono il gonfiore dei grani di amido. Di conseguenza, nel pane bianco, che è povero di grassi, il 96% dell'amido è solitamente completamente gelatinizzato.

Nella produzione di prodotti da forno, questi due fattori (elevata concentrazione di grassi e basso aw) contribuiscono in larga misura alla non gelatinizzazione dell'amido.

I monoacilgliceridi degli acidi grassi (C|6-C18) portano ad un aumento della temperatura di gelatinizzazione, un aumento della temperatura corrispondente al picco di viscosità e una diminuzione della forza del gel.

Ciò è dovuto al fatto che i componenti degli acidi grassi nei monoacilgliceridi possono formare composti di inclusione con amilosio e possibilmente con lunghe catene esterne di amilopectina. I complessi lipido-amilosio interferiscono anche con la formazione di zone di legame.

5. Basso concentrazione sali, di norma, non hanno alcun effetto sulla gelatinizzazione o sulla formazione di gel.

L'eccezione è la patata amilopectina, che contiene gruppi fosfato. In questo caso, i sali possono a seconda di condizioni, aumentare o diminuire il gonfiore.

6. Gli acidi sono presenti in molti alimenti dove viene utilizzato amido come addensante. Tuttavia, la maggior parte degli alimenti ha un pH nella regione 4-7, e queste concentrazioni di ioni H+ non hanno un grande effetto sul rigonfiamento dell'amido o sulla sua gelatinizzazione.

A pH basso (condimenti per insalata, ripieni di frutta) c'è una notevole diminuzione della viscosità di picco delle paste di amido e una rapida diminuzione della viscosità quando vengono riscaldate. A pH basso avviene un'intensa idrolisi. Insieme a formazione di destrine non addensanti, è necessario utilizzare amidi reticolati modificati come addensante nei prodotti acidi per evitare la liquefazione acida.

La presenza di proteine. Ciò è importante soprattutto dal punto di vista della formazione della struttura del pane, che è associata alla formazione di glutine (se miscelato durante il processo di preparazione dell'impasto), alla gelatinizzazione dell'amido e alla denaturazione delle proteine ​​dovuta al riscaldamento in presenza di acqua. Tuttavia, l'esatta natura dell'interazione tra amido e proteine ​​nei sistemi alimentari rimane poco chiara.

8. Nella produzione di prodotti alimentari surgelati in cui l'amido funge da addensante, è necessario tenere conto della possibilità retrogradazione dell'amilosio durante lo scongelamento. Se in questo caso viene utilizzato l'amido ordinario, una volta scongelati, i prodotti acquisiscono una struttura fibrosa o granulosa.

È preferibile che tali prodotti utilizzino amido di mais ceroso, che non contiene quasi amilosio o amidi reticolati fosfato.

9. Molti prodotti alimentari contenenti amido (principalmente prodotti da forno) mostrano stantio durante la conservazione a causa dell'associazione di molecole di amilosio. Per prevenire la stantia in tali prodotti, è consigliabile utilizzare come additivi grassi che formano complessi con amilosio, riscaldando, bagnando con acqua.

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polisaccaridi.

Polisaccaridi - Si tratta di carboidrati naturali ad alto contenuto molecolare, le cui macromolecole sono costituite da residui di monosaccaridi.

Principali rappresentanti - amido e cellulosa - Sono costituiti da un unico monosaccaride, il glucosio.

Amido e cellulosa hanno la stessa formula molecolare: (C6H10O5)n ma completamente varie proprietà. Ciò è dovuto alle peculiarità della loro struttura spaziale.

L'amido è costituito da α-glucosio, mentre la cellulosa è costituita da β-glucosio. che sono isomeri spaziali e differiscono solo per la posizione di un gruppo ossidrile (evidenziato a colori):

amido chiamato una miscela di due polisaccaridi costruiti da residui α-glucosio ciclico.

Esso consiste in:

• amilosio (la parte interna del chicco di amido) - 10-20%
• amilopectina (conchiglia di amido) - 80-90%

La catena dell'amilosio comprende 200 - 1000 residui di α-glucosio (peso molecolare medio 160.000) e ha una struttura non ramificata.

La macromolecola di amilosio è un'elica, ogni giro della quale è costituito da 6 unità di α-glucosio.

Proprietà dell'amido:

Idrolisi dell'amido: quando viene bollito in un ambiente acido, l'amido viene successivamente idrolizzato.

2. Amido non dà una reazione "specchio d'argento" e non riduce l'idrossido di rame (II).

Reazione qualitativa per l'amido: colorazione blu con soluzione di iodio.