Skrobia składa się z amylozy i amylopektyny. Ogólne informacje o skrobi. Skrobia. Właściwości chemiczne, zastosowanie

Skrobia to roślinny polisacharyd syntetyzowany w chloroplastach podczas fotosyntezy i pełni funkcję energetyczną. Formuła skrobi jest podobna do formuły celulozy - (C 6 H 10 O 5) n.

Struktura

Skrobia ma kompleks struktura chemiczna, będący mieszaniną dwóch głównych polisacharydów:

• amyloza - 10-20%;
• amylopektyna - 90-80%.

Każdy polisacharyd składa się z monomeru – α-glukozy. Jednostki amylozy i amylopektyny są połączone w łańcuchy wiązaniami α(1→4)-glikozydowymi.

Cząsteczka amylozy ma strukturę liniową składającą się z 200-1000 jednostek strukturalnych. Łańcuch jest skręcony w spiralę. Na turę przypada sześć reszt glukozy.

Ryż. 1. Wzór strukturalny amylozy.

Amylopektyna to rozgałęziony łańcuch z 6 000 do 40 000 ogniw. Rozgałęzienie łańcucha jest spowodowane wiązaniami α(1→6)-glikozydowymi przez 20-25 reszt glukozy.

Ryż. 2. Wzór strukturalny amylopektyny.

Oprócz polisacharydów skrobia zawiera substancje nieorganiczne (reszty kwasu fosforowego), lipidy i kwasy tłuszczowe.

Bycie na łonie natury i zdobywanie

Skrobia powstaje podczas fotosyntezy w wyniku polimeryzacji glukozy:

• 6CO2 + 6H2O (lekki, chlorofil) → C6H12O6 + 6O2;
• nC6H12O6 → (C6H10O5) n + nH2O.

Skrobia jest głównym składnikiem nasion roślin. Służy jako rezerwa energii. Najwięcej skrobi znajduje się w bielmie zbóż (do 85%) oraz w bulwach ziemniaka (20%).

Skrobia znajduje się w komórkach w postaci ziaren, których kształt zależy od rodzaju rośliny. Ziarna skrobi są ziarnami warstwowymi. Rosną, nakładając nowe warstwy skrobi na stare warstwy. Ziarna odkładają się w specjalnych komórkach roślinnych (odmianach leukoplastów) - amyloplastach.

Ryż. 3. Przykłady ziaren skrobi.

W chemii spożywczej i przemysłowej skrobia jest najczęściej izolowana z ziemniaków. Aby to zrobić, bulwy są miażdżone, myte i bronione. Skrobia, która unosi się na powierzchni, jest zbierana, myta i suszona aż do powstania kryształków.

Skrobia nie jest syntetyzowana w ciele zwierząt. Analogiczną substancją energetyczną komórek zwierzęcych jest glikogen.

Nieruchomości

Skrobia jest białym, krystalicznym proszkiem bez smaku. W zimna woda proszek jest nierozpuszczalny. Podczas interakcji z gorącą wodą amyloza rozpuszcza się, a amylopektyna pęcznieje, tworząc pastę. Jeśli potrzesz kryształki między palcami, usłyszysz skrzypienie.

Po podgrzaniu skrobia ulega hydrolizie pod wpływem katalizatorów. Hydroliza przebiega stopniowo. Dekstryna powstaje ze skrobi, która ulega hydrolizie do maltozy. W wyniku hydrolizy maltozy powstaje glukoza. Równanie ogólne:

(C6H10O5) n + nH2O (H2SO4) → nC6H12O6.

Reakcja jakościowa to barwienie w Kolor niebieski pod wpływem jodu.

Reakcje lustra srebrnego i redukcji wodorotlenku miedzi nie zachodzą.

Skrobię spożywa się razem z produktami roślinnymi – ziemniakami, mąką, kukurydzą. Używany również do produkcji kleju.

Czego się nauczyliśmy?

Skrobia to złożona substancja pochodzenia roślinnego. Składa się z substancji organicznych i nieorganicznych, zawiera dwa polisacharydy - amylozę i amylopektynę. Każdy polisacharyd składa się z identycznych jednostek glukozy. Powstaje w roślinach w wyniku fotosyntezy i gromadzi się w postaci ziaren. Podczas interakcji z wodą pęcznieje, tworząc pastę. Hydrolizuje po podgrzaniu w obecności katalizatora do glukozy.

Quiz tematyczny

Ocena raportu

Średnia ocena: 4.5. Łączna liczba otrzymanych ocen: 233.

Oznacza to, że składa się z monosacharydów połączonych długimi łańcuchami. W rzeczywistości jest to mieszanina dwóch różnych substancji polimerowych: skrobia składa się z amylozy i amylopektyny. Monomerem w obu łańcuchach jest cząsteczka glukozy, jednak różnią się one znacznie budową i właściwościami.

Ogólny skład

Jak już wspomniano, zarówno amyloza, jak i amylopektyna są polimerami alfa-glukozy. Różnica polega na tym, że cząsteczka amylozy ma strukturę liniową, a amylopektyna jest rozgałęziona. Pierwsza to rozpuszczalna frakcja skrobi, amylopektyna nie jest i ogólnie skrobia w wodzie jest roztworem koloidalnym (zolem), w którym rozpuszczona część substancji jest w równowadze z nierozpuszczoną.

Tutaj dla porównania podano ogólne wzory strukturalne amylozy i amylopektyny.

Amyloza jest rozpuszczalna dzięki tworzeniu miceli - jest to kilka cząsteczek połączonych razem w taki sposób, że ich hydrofobowe końce są ukryte do wewnątrz, a ich hydrofilowe końce są skierowane na zewnątrz w celu kontaktu z wodą. Są w równowadze z cząsteczkami, które nie są połączone w takie agregaty.

Amylopektyna jest również zdolna do tworzenia roztworów micelarnych, ale w znacznie mniejszym stopniu, dlatego jest praktycznie nierozpuszczalna w zimnej wodzie.

Amyloza i amylopektyna w skrobi są w stosunku około 20% pierwszej do 80% drugiej. Wskaźnik ten zależy od sposobu jego uzyskania (w różnych roślinach zawierających skrobię procenty są również różne).

Jak już wspomniano, tylko amyloza może rozpuszczać się w zimnej wodzie i nawet wtedy tylko częściowo, ale w gorącej wodzie powstaje pasta ze skrobi - mniej lub bardziej jednorodna lepka masa spęcznionych pojedynczych ziaren skrobi.

amyloza

Amyloza składa się z cząsteczek glukozy połączonych ze sobą wiązaniami 1,4-hydroksylowymi. Jest to długi, nierozgałęziony polimer zawierający średnio 200 pojedynczych cząsteczek glukozy.

W skrobi łańcuch amylozy jest zwinięty: średnica „okienek” w nim wynosi około 0,5 nanometra. Dzięki nim amyloza może tworzyć kompleksy, związki-wtrącenia typu „gość-gospodarz”. Należy do nich dobrze znana reakcja skrobi z jodem: cząsteczka amylozy jest „gospodarzem”, cząsteczka jodu jest „gościem”, umieszczonym wewnątrz helisy. Kompleks ma intensywnie niebieski kolor i służy do wykrywania zarówno jodu, jak i skrobi.

W różne rośliny procent amylozy w skrobi może się różnić. W pszenicy i kukurydzy jest to standard 19-24% wagowo. zawiera 17%, a w jabłku występuje tylko amyloza - 100% ułamek masowy.

W paście amyloza stanowi część rozpuszczalną, która jest wykorzystywana w chemii analitycznej do rozdzielania skrobi na frakcje. Innym sposobem frakcjonowania skrobi jest wytrącanie amylozy w postaci kompleksów z butanolem lub tymolem we wrzących roztworach z wodą lub dimetylosulfotlenkiem. W chromatografii można wykorzystać właściwość adsorpcji amylozy na celulozie (w obecności mocznika i etanolu).

Amylopektyna

Skrobia ma strukturę rozgałęzioną. Osiąga się to dzięki temu, że oprócz wiązań 1 i 4-hydroksylowych cząsteczki glukozy w nim tworzą również wiązania przy szóstej grupie alkoholowej. Każde takie „trzecie” wiązanie w cząsteczce to nowa gałąź w łańcuchu. Ogólna struktura amylopektyny przypomina wyglądem wiązkę, makrocząsteczka jako całość istnieje w postaci kulistej struktury. Liczba zawartych w nim monomerów wynosi w przybliżeniu 6000, a masa cząsteczkowa jednej cząsteczki amylopektyny jest znacznie większa niż amylozy.

Amylopektyna tworzy również związek inkluzyjny (klatrat) z jodem. Tylko w tym przypadku kompleks jest zabarwiony na kolor czerwono-fioletowy (zbliżony do czerwieni).

Właściwości chemiczne

Właściwości chemiczne amyloza i amylopektyna, z wyjątkiem omówionych już interakcji z jodem, są dokładnie takie same. Można je warunkowo podzielić na dwie części: reakcje charakterystyczne dla glukozy, czyli zachodzące z każdym monomerem osobno, oraz reakcje wpływające na wiązania między monomerami, takie jak hydroliza. Dlatego dalej porozmawiamy o właściwościach chemicznych skrobi jako mieszaniny amylozy i amylopektyny.

Skrobia należy do cukrów nieredukujących: wszystkie hydroksyle glikozydowe (grupa hydroksylowa przy 1 atomie węgla) uczestniczą w wiązaniach międzycząsteczkowych i dlatego nie mogą być obecne w reakcjach utleniania (np. test Tollensa jest reakcją jakościową dla grupy aldehydowej, czyli interakcją z odczynnikiem Fellinga - świeżo wytrąconym wodorotlenkiem miedzi). Zakonserwowane hydroksyle glikozydowe są oczywiście dostępne (na jednym z końców łańcucha polimerowego), ale w niewielkich ilościach nie wpływają one na właściwości substancji.

Jednak, podobnie jak pojedyncze cząsteczki glukozy, skrobia jest w stanie tworzyć estry za pomocą grup hydroksylowych, które nie biorą udziału w wiązaniach między monomerami: można na nich „zawiesić” grupę metylową, resztę kwasu octowego itd. .

Skrobię można również utlenić kwasem jodowym (HIO 4) do dialdehydu.

Istnieją dwa rodzaje hydrolizy skrobi: enzymatyczna i kwasowa. Hydroliza za pomocą enzymów należy do działu biochemii. Enzym amylaza rozkłada skrobię na krótsze polimerowe łańcuchy glukozy – dekstryny. Kwaśna hydroliza skrobi jest zakończona w obecności np. kwasu siarkowego: skrobia jest natychmiast rozdzielana na monomer - glukozę.

W przyrodzie

W biologii skrobia jest przede wszystkim węglowodanem złożonym i dlatego jest wykorzystywana przez rośliny jako sposób przechowywania składników odżywczych. Powstaje w procesie fotosyntezy (najpierw w postaci pojedynczych cząsteczek glukozy) i odkłada się w komórkach roślinnych w postaci ziaren – w nasionach, bulwach, kłączach itp. (do późniejszego wykorzystania jako „magazyn pokarmu” przez nowe zarodki ). Czasami skrobia znajduje się w łodygach (na przykład y - mączny rdzeń skrobiowy) lub liściach.

W ludzkim ciele

Skrobia w składzie pokarmu najpierw wchodzi do jamy ustnej. Tam zawarty w ślinie enzym (amylaza) rozszczepia polimerowe łańcuchy amylozy i amylopektyny, zamieniając cząsteczki w krótsze – oligosacharydy, następnie je też rozszczepia, a na końcu pozostałości maltozy – disacharydu składającego się z dwóch cząsteczek glukozy.

Maltoza jest rozkładana przez maltazę do glukozy, monosacharydu. A już glukoza jest wykorzystywana przez organizm jako źródło energii.

Nazywa się polisacharyd zawierający reszty monosacharydowe jednego gatunku homopolisacharyd.

Zgodnie z ich funkcjonalnym przeznaczeniem homopolisacharydy można podzielić na dwie grupy: polisacharydy strukturalne i rezerwowe. Ważnym strukturalnym homopolisacharydem jest celuloza, a główne rezerwy to glikogen i skrobia.

Skrobia jest mieszaniną 2 homopolisacharydów: liniowej – amylozy i rozgałęzionej – amylopektyny, której wzór ogólny to (C6H10O5) n. Z reguły zawartość amylozy w skrobi wynosi 10-30%, amylopektyna - 70-90%.

amyloza- polisacharyd skrobi, składający się głównie z liniowych lub lekko rozgałęzionych łańcuchów utworzonych przez reszty α-glukozy połączone wiązaniami glikozydowymi między pierwszym a czwartym atomem węgla. Łańcuch amylozy zawiera od 200 do 1000 jednostek monosacharydowych. Ze względu na osiowe położenie wiązania glikozydowego makrocząsteczka amylozy jest zwinięta. Jego koloidalne cząsteczki (micele) nadają charakterystyczny niebieski kolor z dodatkiem jodu.

Amylopektyna- rozgałęziony polisacharyd zbudowany z reszt α-glukozy, które w głównym łańcuchu połączone są wiązaniami α-1,4-glikozydowymi, a w miejscach rozgałęzień wiązaniami α-1,6-glikozydowymi:

Amyloza i amylopektyna powstają w roślinach w postaci granulek skrobi.

Skrobia jest stosowana jako wypełniacz, aw chirurgii - do przygotowania opatrunków stałych. Jest szeroko stosowany w proszkach, maściach, pastach wraz z tlenkiem cynku, talkiem. Wewnątrz skrobia jest używana jako środek otaczający choroby żołądkowo-jelitowe.

Glikogen- rozgałęziony homopolimer glukozy (skrobia zwierzęca), w którym reszty glukozy są połączone w odcinkach liniowych wiązaniem α-1,4-glikozydowym. W punktach rozgałęzień monomery są połączone wiązaniami α-1,6-glikozydowymi. Strukturalnie jest podobna do amylopektyny, ale ma jeszcze więcej rozgałęzień łańcuchów, co przyczynia się do pełnienia funkcji energetycznej. Odkłada się jako zapas energii w komórkach głównie organizmów zwierzęcych, w niewielkich ilościach znajduje się również w tkankach roślin i grzybów; Glikogen znajduje się niemal we wszystkich narządach i tkankach zwierząt i ludzi, ale przede wszystkim w wątrobie i mięśniach. To jest węglowodan zapasowy.

Celuloza jest najczęstszym polisacharydem roślinnym. Działa jako materiał podporowy dla roślin. Jest to liniowy polisacharyd zbudowany z reszt β-glukozy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi. Element konstrukcyjny celuloza to celobioza.

Celuloza jest jednym ze składników strukturalnych

Glikogen- główna rezerwa energetyczna ludzi i zwierząt. Szczególnie dużo go w wątrobie (do 10%) i mięśniach (do 4% suchej masy). Składa się również z amylopektyny, tylko cząsteczka jest bardziej zwarta, ponieważ. ma bardziej rozgałęzioną strukturę. n - formuła jest podobna do formuły skrobi. Pan 10 5 – 10 8 Tak

Skrobia i glikogen podczas hydrolizy kwasowej rozkładają się najpierw na dekstryny, potem na disacharydy - maltozę i izomaltozę, a następnie na dwie glukozy.

Celuloza (włókno ) jest strukturalnym polisacharydem pochodzenia roślinnego, składającym się z reszt ß - D - glukopiranozy połączonych wiązaniem glikolizydowym 1 "4. Mr \u003d 1-2 miliony Da. Nie jest trawiony u ludzi i zwierząt; ponieważ nie ma enzymu ß-glukozydaza. W obecności optymalnej ilości celulozy w żywności powstają masy kałowe.

Metabolizm węglowodanów

Składać się z

1) rozszczepienie polisacharydów w przewodzie pokarmowym na monosacharydy, które są wchłaniane z jelita do krwi;

2) synteza i rozkład glikogenu w tkankach;

3) beztlenowy i tlenowy rozkład glukozaminy;

4) wzajemne konwersje heksoz;

5) metabolizm tlenowy PVC;

6) glukoneogeneza – synteza glukozy ze składników niewęglowodanowych – PVC, mleczanu glicerolu, AA i innych źródeł.

Głównym metabolitem metabolizmu węglowodanów jest glukoza..

Jego źródła: 1) węglowodany spożywcze

2) glikogen

3) PCV, AK, GLTS itp.

Trawienie węglowodanów (skrobi).

1. Jama ustna.Ślina zawiera f-t amylazę α, ß, γ (różnią się one końcowymi produktami ich działania enzymatycznego).

α-amylaza jest endoamylazą, która działa na 1-4 wewnętrzne wiązania polis.

ß- i γ-amylazy - są to egzoamylazy - rozszczepiają końcowe wiązania 1-4

ß-amylaza – maltoza disacharydowa;

γ amylaza - jedna po drugiej końcowe reszty glk.

Amylaza ślinowa jest reprezentowana tylko przez α-amylazę, więc efektem jej działania są duże fragmenty glikogenu i skrobi – dekstryn oraz niewielka ilość maltozy.

2. Żołądek. Co więcej, pokarm, mniej lub bardziej zwilżony śliną, dostaje się do żołądka. W wyniku kwaśnego środowiska żołądka (pH 1,5 - 2,5) α-amylaza śliny ulega inaktywacji. W głębokich warstwach bolusa pokarmowego, działanie amylazy jest kontynuowane, a rozkład polisacharydów następuje wraz z tworzeniem się dekstryn i maltozy. W samym żołądku nie ma rozpadu U, ponieważ. nie ma określonych enzymów.

3. Główny etap rozszczepienia Y występuje w dwunastej dwunastnicy.

Uwolniony do światła jelita α-amylaza trzustkowa(pH-7). Amylaza trzustkowa rozszczepia tylko 1"4 wiązania glikozydowe. Ale, jak wiadomo, cząsteczka glikogenu jest rozgałęziona. W punktach rozgałęzień wiązania glikozydowego 1"6 ma na nią wpływ specyficzna f-ty: (glukoza) oligo-1,6-glukozydaza i (skrobia) a milo-1,6-glukozydaza. W jelitach pod wpływem tych 3 f-ts są one rozkładane na dwucukry (maltoza itp.). Enzymy te nie wpływają na wiązania w disacharydach. W tym celu jelita mają własne enzymy: ich nazwa to korzeń disacharydowy + aza: maltaza, sacharaza itp. W wyniku całkowitego działania tych E powstaje mieszanina cukrów prostych - glk, galaktoza, fruktoza. Większość to glukoza.

4. Ssanie Gluc występuje z powodu aktywnego transportu z Na + . Glk + Na + tworzy kompleks, który wchodzi do komórki, tutaj kompleks się rozpada, Na + jest wydalany. Inne monosacharydy są wchłaniane w sposób rozproszony (tj. wzdłuż gradientu stężenia). Większość GLA pochodzących ze światła jelita (> 50%) wraz z krwią żyły wrotnej dostaje się do wątroby, reszta GLA jest transportowana przez ogólny krwiobieg do innych tkanek. Stężenie GLA we krwi normalnie utrzymuje się na stałym poziomie i wynosi 3,33 – 5,55 µmol/l, co odpowiada 80-100 mg na 100 ml. krew. Transport GLA do komórek jest ułatwiona dyfuzja ale w wielu komórkach regulowane hormon trzustkowy insulino m (wyjątek - mózg i wątroba - tutaj zawartość glukozy jest wprost proporcjonalna do stężenia glukozy we krwi). Działanie insuliny prowadzi do przemieszczania się białek nośnikowych z cytozolu do błony komórkowej. Następnie za pomocą tych białek glk jest transportowany do komórki przez grad. stężenie. Insulina zatem. zwiększa przepuszczalność błony komórkowej dla GLC.

Skrobia(C6H10O5) n - bezpostaciowy proszek o barwie białej, bez smaku i zapachu, słabo rozpuszczalny w wodzie, w gorącej wodzie tworzy roztwór koloidalny (pastę). Makrocząsteczki skrobi zbudowane są z dużej liczby reszt α-glukozy. Skrobia składa się z dwóch frakcji: amylozy i amylopektyny. Amyloza ma cząsteczki liniowe, amylopektyna ma cząsteczki rozgałęzione.

rola biologiczna.

Skrobia jest jednym z produktów fotosyntezy, głównej rezerwy składników odżywczych roślin.

Skrobia jest głównym węglowodanem w żywności człowieka.

Paragon fiskalny.

Skrobia pozyskiwana jest najczęściej z ziemniaków.

W tym celu ziemniaki są miażdżone, myte wodą i pompowane do dużych naczyń, w których następuje osiadanie. Powstałą skrobię ponownie przemywa się wodą, osadza i suszy w strumieniu ciepłego powietrza.

Właściwości chemiczne.

1. Z jodem skrobia nadaje fioletowy kolor.

Skrobia jest alkoholem wielowodorotlenowym.

3. Skrobia jest stosunkowo łatwo hydrolizowana w środowisku kwaśnym i pod wpływem enzymów:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

skrobia glukozowa

W zależności od warunków hydroliza skrobi może przebiegać etapami, tworząc różne produkty pośrednie:

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

skrobia rozpuszczalna dekstryny maltoza glukoza skrobia

Następuje stopniowe rozszczepianie makrocząsteczek.

Zastosowanie skrobi.

Skrobia wykorzystywana jest w przemyśle cukierniczym (pozyskiwanie glukozy i melasy), jest surowcem do produkcji etylu, n- alkohol butylowy, aceton, kwas cytrynowy, gliceryna i tak dalej.

Stosowany jest w medycynie jako wypełniacze (w maściach i proszkach), jako klej.

Skrobia to cenny produkt odżywczy. Aby ułatwić jej wchłanianie, pokarmy zawierające skrobię wystawia się na działanie wysokich temperatur, czyli gotuje się ziemniaki, piecze chleb.

Skrobia. Właściwości chemiczne, zastosowanie

W tych warunkach następuje częściowa hydroliza skrobi i dekstryny, Rozpuszczalny w wodzie. Dekstryny w przewodzie pokarmowym ulegają dalszej hydrolizie do glukozy, która jest wchłaniana przez organizm. Nadmiar glukozy jest przekształcany w glikogen(skrobia zwierzęca). Skład glikogenu jest taki sam jak skrobi – (C6H10O5) n, ale jego cząsteczki są bardziej rozgałęzione.

skrobia jako składnik odżywczy.

Skrobia jest głównym węglowodanem w naszym pożywieniu, ale organizm nie może jej samodzielnie przyswoić.

2. Podobnie jak tłuszcze, skrobia najpierw ulega hydrolizie.

3. Proces ten rozpoczyna się już podczas żucia pokarmu w ustach pod działaniem enzymu zawartego w ślinie.

5. Powstała glukoza jest wchłaniana przez ściany jelita do krwi i dostaje się do wątroby, a stamtąd do wszystkich tkanek ciała.

Nadmiar glukozy jest magazynowany w wątrobie w postaci węglowodanu o wysokiej masie cząsteczkowej zwanego glikogenem.

Cechy glikogenu: a) pod względem budowy glikogen różni się od skrobi większym rozgałęzieniem cząsteczek; b) ten zapasowy glikogen między posiłkami jest ponownie przekształcany w glukozę, gdy jest zużywany w komórkach ciała.

Produkty pośrednie hydrolizy skrobi (dekstryny) są łatwiej przyswajalne przez organizm niż sama skrobia, ponieważ składają się z mniejszych cząsteczek i są lepiej rozpuszczalne w wodzie.

8. Gotowanie często wiąże się z przemianą skrobi w dekstryny.

Zastosowanie skrobi i jej produkcja z produktów zawierających skrobię.

Skrobia jest wykorzystywana nie tylko jako produkt spożywczy.

2. W Przemysł spożywczy z niego przygotowuje się glukozę i melasę.

3. Aby uzyskać glukozę, skrobię ogrzewa się rozcieńczonym kwasem siarkowym przez kilka godzin.

4. Po zakończeniu procesu hydrolizy kwas zobojętnia się kredą, powstały osad siarczanu wapnia odsącza się i roztwór odparowuje.

Jeśli proces hydrolizy nie jest zakończony, to wynikiem jest gęsta słodka masa - mieszanina dekstryn i glukozy - melasa.

Cechy melasy: a) jest stosowana w branży cukierniczej do przygotowania niektórych odmian słodyczy, marmolady, piernika itp.

P.; b) z melasą wyroby cukiernicze nie wydają się przesłodzone jak te gotowane z czystym cukrem i pozostają miękkie przez długi czas.

6. Dekstryny pochodzące ze skrobi są stosowane jako kleje. Skrobia służy do krochmalenia lnu: pod wpływem ogrzewania gorącym żelazkiem zamienia się w dekstryny, które sklejają włókna tkaniny i tworzą gęsty film, który chroni tkaninę przed szybkim zanieczyszczeniem.

Skrobia pozyskiwana jest najczęściej z ziemniaków. Ziemniaki są myte, następnie siekane na tarkach mechanicznych, posiekaną masę myje się na sitach wodą.

8. Małe ziarna skrobi uwolnione z komórek bulw przechodzą przez sito z wodą i osadzają się na dnie kadzi. Skrobia jest dokładnie myta, oddzielana od wody i suszona.

Homopolisacharydy: skrobia (amyloza i amylopektyna), glikogen, celuloza – budowa, właściwości, hydroliza, biorol.

Skrobia. Ten polisacharyd składa się z dwóch rodzajów polimerów zbudowanych z D-glukopiranozy: amylozy (10-20%) i amylopektyny (80-90%). Skrobia powstaje w roślinach podczas fotosyntezy i jest „przechowywana” w bulwach, korzeniach, nasionach.

Skrobia jest białą bezpostaciową substancją.

Jest nierozpuszczalny w zimnej wodzie, pęcznieje w gorącej wodzie, a część stopniowo się rozpuszcza. Gdy skrobia jest szybko podgrzewana, z powodu zawartej w niej wilgoci (10-20%), następuje hydrolityczne rozszczepienie łańcucha makrocząsteczkowego na mniejsze fragmenty i powstaje mieszanina polisacharydów zwana dekstrynami. Dekstryny są lepiej rozpuszczalne w wodzie niż skrobia.

Ten proces rozkładu skrobi, czyli dekstrynizacji, odbywa się podczas pieczenia.

Skrobia mączna przekształcona w dekstryny jest łatwiejsza do strawienia ze względu na większą rozpuszczalność.

amyloza jest polisacharydem, w którym reszty D-glukopiranozowe są połączone wiązaniami α(1,4)-glikozydowymi, tj.

Skrobia: formuła, właściwości chemiczne, zastosowanie

fragment disacharydowy amylozy to maltoza.

Łańcuch amylozy jest nierozgałęziony, zawiera do tysiąca reszt glukozy, masa cząsteczkowa do 160 tysięcy jednostek.

Według analizy dyfrakcji rentgenowskiej makrocząsteczka amylozy jest zwinięta w spiralę. Na każdy obrót helisy przypada sześć jednostek monosacharydowych. Cząsteczki tej samej wielkości, na przykład cząsteczki jodu, mogą dostać się do wewnętrznego kanału helisy, tworząc kompleksy zwane związkami inkluzyjnymi.

Kompleks amylozy z jodem ma kolor niebieski. Jest to wykorzystywane do celów analitycznych do wykrywania zarówno skrobi, jak i jodu (test jodowo-skrobiowy).

Ryż. 1. Spiralna struktura amylozy (widok wzdłuż osi helisy)

Amylopektyna W przeciwieństwie do amylozy ma strukturę rozgałęzioną (ryc.

2). Jego masa cząsteczkowa sięga 1-6 milionów.

Ryż. 2. Rozgałęziona makrocząsteczka amylopektyny (kolorowe kółka to miejsca rozgałęzień bocznych łańcuchów)

Amylopektyna jest rozgałęzionym polisacharydem, w którego łańcuchach reszty D-glukopiranozowe są połączone wiązaniami α(1,4)-glikozydowymi, a w miejscach rozgałęzień wiązaniami α(1,6)-.

Pomiędzy punktami rozgałęzień znajduje się 20-25 reszt glukozy.

Hydroliza skrobi w przewodzie pokarmowym zachodzi pod wpływem enzymów rozszczepiających wiązania α(1,4)- i α(1,6)-glikozydowe. Produktami końcowymi hydrolizy są glukoza i maltoza.

Glikogen. W organizmach zwierzęcych ten polisacharyd jest strukturalnym i funkcjonalnym analogiem skrobi roślinnej.

Ma podobną strukturę do amylopektyny, ale ma jeszcze więcej rozgałęzień łańcucha. Zwykle pomiędzy punktami rozgałęzienia znajduje się 10-12, czasem nawet 6 jednostek glukozy. Można warunkowo powiedzieć, że rozgałęzienie makrocząsteczki glikogenu jest dwukrotnie większe niż amylopektyny.

Silne rozgałęzienie przyczynia się do pełnienia funkcji energetycznej glikogenu, ponieważ tylko w przypadku wielu reszt końcowych można zapewnić szybkie rozszczepienie wymaganej ilości cząsteczek glukozy.

Masa cząsteczkowa glikogenu jest niezwykle duża i sięga 100 milionów.Taka wielkość makrocząsteczek przyczynia się do funkcji węglowodanu zapasowego.

Tak więc makrocząsteczka glikogenu, ze względu na swój duży rozmiar, nie przechodzi przez błonę i pozostaje wewnątrz komórki, dopóki nie pojawi się zapotrzebowanie na energię.

Hydroliza glikogenu w środowisku kwaśnym przebiega bardzo łatwo z ilościową wydajnością glukozy.

Jest to wykorzystywane w analizie tkanek pod kątem zawartości glikogenu według ilości utworzonej glukozy.

Podobnie jak glikogen w organizmach zwierzęcych, amylopektyna, która ma mniej rozgałęzioną strukturę, pełni tę samą rolę jako rezerwowy polisacharyd w roślinach. Wynika to z faktu, że procesy metaboliczne w roślinach przebiegają znacznie wolniej i nie jest wymagany szybki dopływ energii, jak to czasami jest konieczne dla organizmu zwierzęcego (sytuacje stresowe, stres fizyczny lub psychiczny).

Celuloza. Ten polisacharyd, zwany także celulozą, jest najpowszechniejszym polisacharydem roślinnym.

Celuloza ma wysoką wytrzymałość mechaniczną i działa jako materiał podporowy dla roślin. Drewno zawiera 50-70% celulozy; Bawełna to prawie czysta celuloza. Celuloza jest ważnym surowcem dla wielu gałęzi przemysłu (celulozowo-papierniczego, tekstylnego itp.).

Celuloza jest liniowym polisacharydem, w którym reszty D-glukopiranozowe są połączone wiązaniami β(1,4)-glikozydowymi.

Fragment disacharydowy celulozy to celobioza.

Łańcuch makrocząsteczkowy nie ma rozgałęzień, zawiera 2,5-12 tysięcy reszt glukozy, co odpowiada masie cząsteczkowej od 400 tysięcy do 1-2 milionów.

Konfiguracja β anomerycznego atomu węgla prowadzi do tego, że makrocząsteczka celulozy ma ściśle liniową strukturę.

Ułatwia to tworzenie wiązań wodorowych w łańcuchu, a także między sąsiednimi łańcuchami.

Takie upakowanie łańcucha zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną, zawartość włókien, nierozpuszczalność w wodzie i obojętność chemiczną, co czyni celulozę doskonałym materiałem do budowy ścian komórkowych roślin.

Celuloza nie jest rozkładana przez zwykłe enzymy przewodu pokarmowego, ale jest niezbędna do normalnego odżywiania jako błonnik pokarmowy.

Duże znaczenie praktyczne mają eterowe pochodne celulozy: octany (sztuczny jedwab), azotany (materiały wybuchowe, koloksylina) i inne (włókno wiskozowe, celofan).

Poprzednia1234567891011121314Następna

ZOBACZ WIĘCEJ:

B). Funkcje skrobi

Skrobia to polisacharyd roślinny o złożonej strukturze. Składa się z amylozy i amylopektyny; ich stosunek jest różny w różnych skrobiach (amyloza 13-30%; amylopektyna 70-85%).

W roślinach amyloza i amylopektyna powstają w postaci ziaren skrobi.

Właściwości skrobi, cząsteczka skrobi

Zagęszczacz. 2. Środek wiążący w produktach. Obecne w surowcach lub dodane.

Żelatynizacja oraz inne właściwości. Nienaruszone ziarna skrobi są nierozpuszczalne w zimnej wodzie, ale mogą odwracalnie wchłaniać wilgoć i łatwo pęcznieć. Wzrost średnicy ziarna podczas pęcznienia zależy od rodzaju skrobi. Na przykład dla zwykłej skrobi kukurydzianej - 9,1%, dla woskowej - 22,7%.

Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta wibracja cząsteczek skrobi, wiązania międzycząsteczkowe są niszczone, co prowadzi do uwolnienia miejsc wiązania do interakcji z cząsteczkami wody poprzez wiązania wodorowe.

Ta infiltracja wody i zwiększająca się separacja dużych i długich segmentów łańcuchów skrobi zwiększa nieporządek w ogólnej strukturze i zmniejsza liczbę i rozmiar obszarów krystalicznych. Przy dalszym ogrzewaniu w obecności dużej ilości wody następuje całkowita utrata krystaliczności, której towarzyszy utrata zarysu ziaren skrobi. Temperatura odpowiadająca zniszczeniu wewnętrznej struktury ziaren skrobi nazywana jest temperaturą żelatynizacji. To zależy od źródła skrobi.

Podczas żelatynizacji ziarna skrobi pęcznieją bardzo silnie, początkowo wzrost temperatury prowadzi do gwałtownego wzrostu lepkości, co jest związane z pęcznieniem ziaren skrobi.

Spęcznione ziarna skrobi następnie pękają i rozpadają się, powodując spadek lepkości.

Czynniki wpływające na proces żelowania skrobi:

1. Temperatura.

2. Aktywność wody ( im wyższy, tym szybszy proces, na aktywność wody wpływają składniki wiążące wodę).

3. Wysoka zawartość cukru zmniejszyć szybkość żelatynizacji skrobi, zmniejszyć pik lepkości.

Disacharydy są bardziej skuteczne w spowalnianiu żelatynizacji i zmniejszaniu piku lepkości niż monosacharydy. Ponadto cukry zmniejszają wytrzymałość żeli skrobiowych, działając jako plastyfikator i zakłócając tworzenie stref wiązania.

Do żelatynizacji skrobi w produkcji produkty żywieniowe wpływają na lipidy – trójglicerydy (tłuszcze, oleje), mono- i diacyloglicerydy. Tłuszcze, które mogą tworzyć kompleksy z amylozą, hamują pęcznienie ziaren skrobi. W konsekwencji w białym pieczywie, które ma niską zawartość tłuszczu, 96% skrobi jest zwykle całkowicie zżelowana.

W produkcji wyrobów piekarniczych te dwa czynniki (duża koncentracja tłuszczu i niska aw) w dużym stopniu przyczyniają się do braku żelatynizacji skrobi.

Monoacyloglicerydy kwasów tłuszczowych (C|6-C18) prowadzą do wzrostu temperatury żelowania, wzrostu temperatury odpowiadającej pikowi lepkości oraz spadku wytrzymałości żelowania.

Wynika to z faktu, że składniki kwasów tłuszczowych w monoacyloglicerydach mogą tworzyć związki inkluzyjne z amylozą i prawdopodobnie z długimi zewnętrznymi łańcuchami amylopektyny. Kompleksy lipidowo-amylozowe zakłócają również tworzenie stref wiązania.

5. Niski stężenie sole z reguły nie mają wpływu na żelowanie lub tworzenie żelu.

Wyjątkiem są ziemniaki amylopektyna, który zawiera grupy fosforanowe. W takim przypadku sole mogą zależy od stanów, zwiększać lub zmniejszać obrzęk.

6. Kwasy są obecne w wielu produktach spożywczych gdzie jest używany? skrobia jako zagęszczacz. Jednak większość produktów spożywczych? ma pH w rejonie 4-7, a te stężenia jonów H+ nie mają dużego wpływu na pęcznienie skrobi ani jej żelatynizację.

Przy niskim pH (przyprawy do sałatek, nadzienia owocowe) zauważalny jest spadek szczytowej lepkości past skrobiowych i gwałtowny spadek lepkości po podgrzaniu. Przy niskim pH zachodzi intensywna hydroliza. Z tworzenia niegęstniejących dekstryn konieczne jest stosowanie modyfikowanych usieciowanych skrobi jako zagęszczacza w produktach kwaśnych w celu uniknięcia kwaśnego upłynnienia.

Obecność białek. Jest to ważne przede wszystkim z punktu widzenia kształtowania się struktury chleba, co wiąże się z powstawaniem glutenu (po zmieszaniu w procesie przygotowania ciasta), żelatynizacji skrobi i denaturacji białka w wyniku ogrzewania w obecności wody. Jednak dokładna natura interakcji między skrobią a białkiem w systemach żywnościowych pozostaje niejasna.

8. Przy produkcji mrożonych produktów spożywczych, w których skrobia pełni funkcję zagęszczacza, należy brać pod uwagę możliwość retrogradacja amylozy podczas rozmrażania. Jeśli w tym przypadku stosuje się zwykłą skrobię, to po rozmrożeniu produkty uzyskują strukturę włóknistą lub ziarnistą.

Do takich produktów korzystne jest stosowanie woskowej skrobi kukurydzianej, która prawie nie zawiera skrobi usieciowanych amylozą lub fosforanem.

9. Wiele produktów spożywczych zawierających skrobię (głównie produkty piekarnicze) wykazuje nieświeżość podczas przechowywania ze względu na asocjację cząsteczek amylozy. Aby zapobiec starzeniu się takich produktów, zaleca się stosowanie jako dodatków tłuszczów, które tworzą kompleksy z amylozą, ogrzewanie, zwilżanie wodą.

Wyszukiwanie w witrynie:

Polisacharydy.

Polisacharydy - Są to naturalne węglowodany wielkocząsteczkowe, których makrocząsteczki składają się z reszt monosacharydowych.

Główni Przedstawiciele - skrobia i celuloza - Składają się z jednego monosacharydu, glukozy.

Skrobia i celuloza mają ten sam wzór cząsteczkowy: (C6H10O5)n ale całkowicie różne właściwości. Wynika to ze specyfiki ich struktury przestrzennej.

Skrobia składa się z α-glukozy, podczas gdy celuloza z β-glukozy. które są izomerami przestrzennymi i różnią się tylko pozycją jednej grupy hydroksylowej (zaznaczonej kolorem):

skrobia nazywana mieszaniną dwóch polisacharydów zbudowanych z reszt cykliczna α-glukoza.

Składa się ona z:

• amyloza (wewnętrzna część ziarna skrobi) - 10-20%
• amylopektyna (łuska ziaren skrobi) - 80-90%

Łańcuch amylozy zawiera 200-1000 reszt α-glukozy (średnia masa cząsteczkowa 160000) i ma strukturę nierozgałęzioną.

Makrocząsteczka amylozy jest helisą, której każdy obrót składa się z 6 jednostek α-glukozy.

Właściwości skrobi:

Hydroliza skrobi: podczas gotowania w środowisku kwaśnym skrobia jest sukcesywnie hydrolizowana.

2. Skrobia nie daje reakcji „srebrnego lustra” i nie redukuje wodorotlenku miedzi(II).

Reakcja jakościowa dla skrobi: zabarwienie na niebiesko roztworem jodu.