Škrob

Škrob ( C6H10O5 ) n je  směs polysacharidů amylózy a amylopektinu , jejichž monomerem je alfaglukóza . _ _ Škrob syntetizovaný různými rostlinami v chloroplastech (působením světla během fotosyntézy ) se poněkud liší ve struktuře zrn, stupni polymerace molekul, struktuře polymerních řetězců a fyzikálně-chemických vlastnostech.

Fyzikální vlastnosti

Bílý amorfní prášek bez chuti, nerozpustný ve studené vodě. Pod mikroskopem jsou vidět jednotlivá zrna; když je škrobový prášek stlačen, vydává charakteristické vrzání způsobené třením částic.

Chemické vlastnosti

V horké vodě bobtná (rozpouští se) a vytváří koloidní roztok - pastu . Ve vodě za přídavku kyselin (zředěná H 2 SO 4 apod.) jako katalyzátoru postupně hydrolyzuje s poklesem molekulové hmotnosti za vzniku tzv. "rozpustný škrob", dextriny, až po glukózu .

Molekuly škrobu mají heterogenní velikost. Škrob je směs lineárních a rozvětvených makromolekul.

Působením enzymů nebo zahříváním s kyselinami podléhá hydrolýze [2] :

Kvalitativní reakce :

• reaguje s jódem (barví se modře), vzniká inkluzní sloučenina. Tuto reakci objevili v roce 1814 Jean-Jacques Colin a Henri-François Gaultier de Claubry [3] .
• Škrob, na rozdíl od glukózy, nedává stříbrnou zrcadlovou reakci ;
• Stejně jako sacharóza neredukuje hydroxid měďnatý (II) ;

Biosyntéza

Část glukózy vzniklé v zelených rostlinách během fotosyntézy se přemění na škrob:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6H 12 O 6 + 6O 2 ( souhrnný vzorec)

nC 6H 12O 6 ( glukóza ) → ( C 6H 10O 5 ) n + nH 2O

V obecných termínech to může být zapsáno jako 6nC02 + 5nH20 → ( C6H1005 ) n + 6n02 .

Škrob jako rezervní potrava se hromadí v hlízách, ovoci, semenech rostlin. Takže v nejčastěji používaných závodech na výrobu škrobu obsahují hlízy brambor až 24% škrobu, pšeničná zrna  - až 64%, rýže  - 75%, kukuřice - 70%.

Modifikace škrobu

V průmyslu dochází k přeměně škrobu na glukózu (proces zcukernění) jeho několikahodinovým vařením ve zředěné kyselině sírové (katalytický účinek kyseliny sírové na zcukernatění škrobu objevil v roce 1811 K. S. Kirchhoff ). Aby se odstranila kyselina sírová z výsledného roztoku, přidá se k němu křída , čímž se z kyseliny sírové získá nerozpustný síran vápenatý . Ten se odfiltruje a látka se odpaří. Vznikne hustá sladká hmota - škrobový sirup , který obsahuje kromě glukózy i značné množství dalších produktů hydrolýzy škrobu .

Melasa se používá pro přípravu cukrovinek a pro různé technické účely.

Pokud je nutné získat čistou glukózu, pak je var škrobu delší, než je dosaženo úplnější přeměny na glukózu. Roztok získaný po neutralizaci a filtraci se koncentruje, dokud z něj nezačnou vypadávat krystaly glukózy.

V současné době se také hydrolýza škrobu provádí enzymaticky pomocí alfa-amylázy k získání dextrinů různých délek a glukoamylázy - k jejich další hydrolýze k získání glukózy .

Při zahřátí suchého škrobu na 200–250 °C se částečně rozloží a získá se směs polysacharidů méně komplexních než škrob ( dextrin a další).

Fyzikální změnou vzniká škrob s vysokou schopností zadržovat vlhkost, což následně dodává konečnému produktu požadovanou texturu.

Průmyslová akvizice

Bahenní škrob

Bahenní škrob je vedlejším produktem při výrobě škrobu I. třídy: ta jeho část, která se ukládá nahoře při praní v sedimentačních kádích nebo kádích s míchadlem. Obsahuje 90-95% škrobu, recyklovaného na škrob.

Nutriční hodnota

V žaludečním traktu lidí a zvířat se škrob hydrolyzuje a přeměňuje na glukózu, kterou tělo vstřebává. Meziprodukty hydrolýzy škrobu jsou dextriny .

Škrob jako potravinářská přísada se používá k zahušťování mnoha potravin, k výrobě želé , dresinků a omáček .

Škrob je nejběžnějším sacharidem v lidské stravě a nachází se v mnoha základních potravinách . Hlavními zdroji škrobu ve světě jsou obiloviny : rýže , pšenice , kukuřice ; různé kořenové zeleniny , včetně brambor , stejně jako maniok . [4] Většina ostatních škrobových potravin roste pouze v místech s určitým klimatem, například: žito , ječmen , pohanka , oves , proso , žaludy , banány , kaštany , čirok , sladké brambory , chlebovník , jamy , taro , chilli , šípky , arracacha , antilopa , taro , japonský kandyk , pueraria lobata , malanga , šťavel hlíznatý , zpeřená takka , ságo a mnoho druhů luštěnin  -- jako čočka , fazole zahradní , fazole mungo , hrách na loupání , cizrna .

Mezi široce známá jídla obsahující škrob patří: chléb , palačinky , nudle , těstoviny , cereálie , želé a různé placky , včetně tortilly .

Pro trávicí enzymy je štěpení krystalického škrobu (třída PK3) poněkud obtížné. Surový škrob se špatně tráví v duodenu a tenkém střevě a bakteriální degradace probíhá primárně v tlustém střevě . Potraviny s velkým množstvím amylózy jsou hůře stravitelné než potraviny s amylopektinem. Přitom i rezistentní (nestravitelný) škrob (třídy PK2, PK3, PK4) hraje svou fyziologickou roli: pomalé zpracování takového škrobu ve střevě nezpůsobuje hyperglykémii (zvýšení koncentrace glukózy v krvi, což je důležité zejména pro pacientů s diabetes mellitus ), tvoří organické kyseliny - hlavní zdroj energie epitelu tlustého střeva, podporuje imunitu střevního traktu, protizánětlivou obranu organismu a další. [5] Za účelem zvýšení stravitelnosti škrobu se tepelně zpracovává. Proto, než lidé začali používat oheň, obiloviny a další potraviny s vysokým obsahem škrobu nebyly pro tělo tím nejlepším způsobem, jak získat energii (na rozdíl od bílkovinných potravin). Vaření to změnilo, ale tato změna příjmu energie z rychle se vstřebávajících sacharidových potravin se stala jedním z faktorů rozvoje metabolických syndromů v naší době, včetně obezity a cukrovky .

Želatinizaci a želatinaci škrobu, jako například při pečení koláčů, lze snížit tím, že cukr soutěží o vodu , což zlepšuje texturu škrobu a zabraňuje lepivosti.

Aplikace v průmyslu

Škrob našel ve světě největší využití v celulózovém a papírenském průmyslu, ročně se jedná o miliony metrických tun [6] .

V potravinářském průmyslu se škrob používá k výrobě glukózy , melasy , etanolu , v textilním průmyslu  na zpracování tkanin a v papírenském průmyslu jako plnivo. Kromě toho je škrob obsažen ve většině uzenin, majonézách, kečupech a dalších výrobcích.

Modifikovaný škrob je hlavní složkou pasty na tapety .

Používá se ve farmaceutickém průmyslu jako plnivo do tabletových forem léků, některých léčivých kapslí , dextranů (dextrinů) se používá k přípravě řady infuzních roztoků pro nitrožilní injekce ( gemodez , polyglucin , reopoliglyukin atd.).

Adukt škrobu s jódem zvaný amyloidin se používá jako antiseptikum a při léčbě nedostatku jódu.

Aplikace v každodenním životě

Škrob se používá ke škrobení oděvů : límců, hábitů a tak dále. Škrobová pasta se používá pro lepení tapet , výrobu papír-mâché . Někdy se škrob používá jako prášek .

Biologické vlastnosti

Škrob, který je jedním z produktů fotosyntézy , je v přírodě široce rozšířen. Pro rostliny je zásobárnou živin a nachází se především v ovoci, semenech a hlízách. Nejbohatší na škrob je zrno obilných rostlin: rýže (až 86 %), pšenice (až 75 %), kukuřice (až 72 %) a také hlízy brambor (až 24 %).

Pro lidské tělo je škrob spolu se sacharózou hlavním dodavatelem sacharidů  – jedné z nejdůležitějších složek potravy. Působením lidských enzymů se škrob hydrolyzuje na glukózu , která se v buňkách oxiduje na oxid uhličitý a vodu, čímž se uvolňuje energie nezbytná pro fungování živého organismu.

Roztok škrobu ve vodě je nenewtonská kapalina .

Viz také

• Vložit
• amylopektin

Poznámky

1. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0567.html
2. ↑ Kyselá hydrolýza škrobu  _ _
3. ↑ Viz str. 92 následujícího článku: Colin, Gaultier de Claubry. Mémoire sur les combinaisons de l'iode avec les substance végétales et animales  (francouzsky)  // Annales de chimie :časopis. - 1814. - Sv. 90 . - S. 87-100 .
4. ↑ Anne-Charlotte Eliasson (2004). Škrob v potravinách: Struktura, funkce a použití . Nakladatelství Woodhead. ISBN 978-0-8493-2555-7 . (anglicky)
5. ↑ Fytoprebiotika: rezistentní škrob Archivní kopie ze 7. února 2012 na Wayback Machine , článek Petrova I. V. (Ph.D., biotechnologie) na webu lepestok.kharkov.ua.
6. ↑ Informační list o obnovitelných chemikáliích NNFCC: Škrob . Získáno 30. března 2013. Archivováno z originálu dne 13. března 2021. (neurčitý)

Literatura

• Škrob // Stručná encyklopedie domácnosti / ed. A. I. Revin . - M . : Sovětská encyklopedie, 1960. - T. 1. - S. 293-294. — 770 s.
• Kostenko V. G., Ovchinnikov A. E., Gorbatov V. M. Výroba škrobu. - M. , Lehký a potravinářský průmysl, 1983. - 200 s.

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Skvělý norský Velký Rus Brockhaus a Efron Encyklopedický lexikon Britannica (online) Pauly Wissowa Treccani
V bibliografických katalozích	BNF : 12048827f GND : 4182793-4 J9U : 987007531594905171 LCCN : sh85127386 NKC : ph335377