Будова крохмалю

Крохмаль являє собою полісахарид (С₆Н₁₀О₅)_х, який відрізняється значенням х і будовою ланцюга.

У рослинах крохмаль міститься у вигляді крохмальних зерен, які за формою і розміром навіть у тій самій рослині різні (0,002 – 0,15 мм). При обробці крохмалю теплою водою його вдається розділити на дві частини: одна – розчинна в теплій воді і називається амілозою, друга – нерозчинна частина, що тільки набухає – амілопектином.

Зовнішня часина крохмальних зерен складається з амілопектину, а внутрішня – з амілози.

Вміст амілози в крохмалі різного походження становить від 15 до 25%, а амілопектину – від 75% до 85%. Вміст крохмалю у насінні рослин такий:

· рис – 60– 82%;

· пшениця 57 –75%

· жито –63%

· кукурудза 65 – 75%

· ячмінь 60%

· картопля 12 –24%

· овес –53%

· гречка 50%

· боби 43%

· сочевиця 35%

· горіх 33%.

Амілоза. Полісахариди амілози мають нерозгалужені або малорозгалужені ланцюги, в яких міститься від 200 до 1000 залишків глюкози та близько 0,03 % фосфору (молекулярна маса амілози 32000 – 160000).

Зв’язування молекул глюкози здійснюється внаслідок виділення молекули води за рахунок напівацетального гідроксилу однієї молекули (при першому атомі Карбону) і спиртового гідроксилу (при четвертому атомі Карбону) другої молекули. Таким чином амілоза побудована по типу мальтози:

Вільний напівацетальний гідроксил у молекулі амілози є лише в одному залишку глюкози (на початку ланцюга). Тому амілоза не відновлює оксидів металів.

Амілоза має кристалічну будову. Вона розчиняється у гарячій воді, при стоянні розчину випадає осад, не утворює клейстер, проте з йодом дає сине забарвлення.

Амілопектин. Ланцюги молекул амілопектину мають розгалуження по 6-му атому Карбону:

Молекули амілопектину складніші, ніж амілози. Вони мають дуже розгалужений ланцюг, можуть містити від 300 до 6000 залишків глюкози і 0,2 – 0,22% фосфору. Молекулярна маса амілопектину – в межах 100000 – 1000000. Крім зв’язків 1,6- виявлено і 1,3-глікозидні зв’язки (0,5 –1% загальної кількості глюкозидних зв’язків). Між сусідніми розгалуженнями міститься 20 – 25 залишків глюкози.

Амілопектин забарвлюється йодом у червоно-фіолетовий колір, в гарячій воді набухає, утворюючи клейстер.

Крохмаль не має відновних властивостей. Усі полісахариди крохмалю обертають площину поляризації світла вправо, оскільки побудовані із залишків правообертаючої глюкози.

Питоме обертання розчинів крохмалю [α]²⁰_D = + 201° – 205°.

При нагріванні з розбавленими мінеральними кислотами, а також під впливом ферментів (діастази солоду, амілази та мальтази слини) крохмаль гідролізується до мальтози, яка в свою чергу гідролізується до глюкози:

При частковому гідролізі крохмалю утворюється розчинний крохмаль, який не утворює клейстеру, проте з йодом дає сине забарвлення.

Вміст амілози і амілопектину в крохмалі різного походження є такий:

Крохмаль	Амілоза, %	Амілопектин, %
Картопляний	19 – 22	78 – 81
Пшеничний
Кукурудзяний	21 – 23	77 – 79
Рисовий

Декстрини утворюються із крохмалю, при дії на нього високих температур (при випіканні хліба – скоринка).

Сухий крохмаль має вигляд білого аморфного порошку. Продуктовий крохмаль містить (у % сухої маси): полісахаридів — 97,5 – 98,9; білків —
0,28 – 1,5; клітковини — 0,2 – 0,69 і золи (фосфати та ін.) — 0,3 – 0,62.

Крохмаль, за рахунок вільних трьох гідроксилів у кожному глюкозному залишку, може вступати в реакції ацилювання та алкілювання.

Крохмаль – основне джерело вуглеводів, один із найважливіших харчових продуктів – хліб, крупи, картопля і т.д. З нього добувають декстрини, патоку, глюкозу методом осахарювання. Крім того, крохмаль застосовується в багатьох галузях народного господарства (в медицині, текстильній промисловості, для виготовлення плівок і т.д.).

Глікоген (тваринний крохмаль) (С₆Н₁₀О₅)_Х – полісахарид, що є резервним матеріалом тваринних організмів, джерелом енергії при м’язовій роботі. Міститься у печінці, грибах та дріжджах, зерні цукрової кукурудзи. За складом і будовою він подібний до крохмалю й при гідролізі утворює D-глюкозу. Ланцюги його молекули побудовані з α-глюкопіранозних залишків. Ланцюги дуже розгалужені (більше ніж у амілопектині). Кількість залишків глюкози в молекулі глікогену в багато разів більша ніж у молекулі крохмалю
(6000 – 24000), молекулярна маса 1000000 – 4000000. Між розгалуженнями міститься
8 – 16 залишків глюкози.

Глікоген – білий аморфний порошок, який розчиняється у воді, з йодом дає червоне забарвлення. Розчини глікогену обертають площину поляризованого світла вправо, [α]²⁰_D = +196°

Глікоген легко зазнає кислотного та ферментативного гідролізу. В органах та тканинах глікоген гідролізується (подібно до крохмалю під дією ферменту амілази). При роботі м’язів, під дією ферменту фосфорилази, із глікогену спочатку утворюється глюкозо-1-фосфат, а потім через ряд стадій утворюється піровиноградна кислота, яка відновлюється до молочної кислоти.

Целюлоза, або клітковина. Целюлоза є основною речовиною, з якої побудовані стінки рослинних клітин. Вона є складовою частиною деревини
(70 %), міститься в оболонці плодів, насіння. Дозріле бавовняне волокно має високий відсоток целюлози. Вата являє собою майже чисту целюлозу. Клітковину містять і харчові продукти (мука, крупи, картопля та різні овочі).

Дата добавления: 2015-05-24