Ang starch ay binubuo ng amylose at amylopectin. Pangkalahatang impormasyon tungkol sa almirol
Panimula
Ang starch ay ang pinakamahalagang kinatawan ng natural na carbohydrates, na na-synthesize sa mga halaman at ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa katawan ng tao.
Mula noong sinaunang panahon, ang almirol ay malawakang ginagamit sa larangan ng medisina. Sa medikal na kasanayan, ginagamit ito bilang isang enveloping agent para sa nagpapaalab at ulcerative lesyon ng mauhog lamad ng tiyan at bituka. Sa analytical at pharmaceutical chemistry ito ang pangunahing tagapagpahiwatig para sa yodo. Sa teknolohiyang parmasyutiko, ang almirol ay ginagamit bilang tagapuno, panali, at ahente ng pag-aalis ng alikabok.
Layunin gawaing kurso ay ang pag-aaral ng istruktura ng starch, ang mga katangiang physicochemical nito, produksyon at paggamit sa iba't ibang larangan ng buhay, kabilang ang gamot at parmasya.
Sa ating bansa, ang tanging siyentipikong sentro ng industriya ng starch sa Russia ay ang All-Russian Research Institute of Starch Products (VNIIK) sa rehiyon ng Moscow. Ang pangunahing gawain ng institute ay upang bumuo pinakabagong teknolohiya pagkuha ng almirol mula sa patatas at mga hilaw na materyales ng butil (mais, trigo, sorghum, rye, barley, atbp.), binagong mga starch, molasses, glucose, glucose-fructose syrup, mga produktong pandiyeta na walang protina, pati na rin ang pagdidisenyo ng mga kagamitan para sa starch at industriya ng syrup. Ang All-Russian Research Institute of Starch Products ay nagsasagawa ng buong hanay ng trabaho mula sa siyentipikong pananaliksik hanggang sa pagbuo ng produksyon.
Pangkalahatang Impormasyon tungkol sa almirol
Ang polysaccharides ay mga polymer ng carbohydrates na binubuo ng marami (mula sampu hanggang ilang libong) monosaccharide units. Maraming polysaccharides ang naglalaman ng glucose molecule bilang monomer. Ang mga ito ay synthesize ng mga halaman, hayop at tao bilang isang supply ng nutrients at isang mapagkukunan ng enerhiya.
Ang mga halaman ay nag-iimbak ng glucose sa anyo ng almirol. Ito ay idineposito pangunahin sa mga tubers at endosperm ng mga buto sa anyo ng mga butil. Ang mga halaman na nagdadala ng starch ay karaniwang nahahati sa 2 grupo: mga halaman ng pamilya ng cereal at mga halaman ng ibang mga pamilya. Bilang isang produktong pang-industriya, ang almirol ay ginawa mula sa trigo (Triticum vulgare L.), mais (Zea mays L.) at bigas (Oryza sativum L.). Sa mga halaman ng iba pang mga pamilya, ang pang-industriya na planta ng starch-bearing ay patatas (Solanum tuberosum L.).
Ang istraktura ng almirol
Amylose at amylopectin
kimika ng starch amylose amylopectin
Ang starch ay binubuo ng dalawang uri ng molekula, amylose (average 20-30%) at amylopectin (average 70-80%). Ang parehong mga uri ay mga polimer na naglalaman ng b-D-glucose bilang isang monomer. Ang mga compound na ito ay magkasalungat sa kalikasan: ang amylose ay may mas mababang molekular na timbang at mas malaking volume, habang ang mga molekula ng amylopectin ay mas mabigat ngunit mas compact.
Ang Amylose (Larawan 1, Larawan 2) ay binubuo ng 500-20,000 monomer na konektado ng 6-1,4 na mga bono at bumubuo ng mahabang mga kadena, na kadalasang bumubuo ng isang kaliwang kamay na helix.
Figure 1. Bahagi ng structural molecule ng amylose
![](https://i0.wp.com/studbooks.net/imag_/43/231642/image002.jpg)
Figure 2. Bahagi ng amylose chain (3-D na imahe)
Sa amylopectin (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5), ang mga monomer ay konektado din sa pamamagitan ng 6-1,4 bond, at gayundin, humigit-kumulang sa bawat 20 residues, ng 6-1,6 bond, na bumubuo ng mga branch point.
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/43/231642/image003.png)
Figure 3. Structural molecule ng amylopectin
![](https://i1.wp.com/studbooks.net/imag_/43/231642/image004.jpg)
Figure 4. Bahagi ng istrukturang molekula ng aminopektin
![](https://i0.wp.com/studbooks.net/imag_/43/231642/image005.jpg)
Figure 5. Modelo ng branched structure ng amylopectin.
Mga monomer na konektado ng b(1>4)-glycosidic bond
Mga puntos ng sangay. Mga monomer na konektado ng b(1>6)-glycosidic bond
Ang iba't ibang sangay ng molekulang amylopectin ay inuri bilang A, B, at C na mga kadena. Ang mga A-chain ay ang pinakamaikling at konektado lamang sa mga B-chain, na maaaring konektado sa parehong A-chain at iba pang B-chain. Ang ratio ng A at B chain para sa karamihan ng mga starch ay mula 1:1 hanggang 1.5:1.
Sa mga chloroplast, sa liwanag, ang mga butil ng assimilative (pangunahing) starch ay idineposito, na nabuo na may labis na asukal - mga produkto ng photosynthesis. Ang pagbuo ng osmotically inactive starch ay pumipigil sa pagtaas ng osmotic pressure sa chloroplast. Sa gabi, kapag hindi nangyari ang photosynthesis, ang assimilative starch ay na-hydrolyzed sa mga asukal sa tulong ng mga enzyme at dinadala sa ibang bahagi ng halaman. Ang reserba (pangalawang) starch ay idineposito sa mga amyloplast (isang espesyal na uri ng leukoplast) ng mga selula ng iba't ibang mga organo ng halaman (mga ugat, mga sanga sa ilalim ng lupa, mga buto) mula sa mga asukal na dumadaloy mula sa mga selulang photosynthetic. Kung kinakailangan, ang imbakan na almirol ay na-convert din sa mga asukal.
Ang selulusa, o hibla, ay ang pinakakaraniwang polysaccharide sa mundo ng halaman. Ang nilalaman ng selulusa sa kahoy ay 50-70%, sa koton - 98%. Ang pangunahing yunit ng istruktura ay ang - residues D- glucopyranoses na nakaugnay sa pamamagitan ng 1,4-glycosidic bond. Ang mga macromolecule ay walang mga sanga at naglalaman ng mula 2,500 hanggang 12,000 glucose residues.
Ang mga macromolecule ay may linear na istraktura, na dahil sa pagsasaayos ng anomeric carbon atom (sa anyong ); Ang karagdagang katatagan ay ibinibigay sa mga linear na molekula sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen sa loob ng kadena (sa pagitan ng oxygen atom ng pyranose ring at ng hydroxo group ng pangalawang carbon atom).
Ang mga macromolecule ay matatagpuan parallel sa isa't isa at magkakaugnay ng intermolecular hydrogen bond, na bumubuo ng mga hibla. Kaugnay nito, ang selulusa ay may mataas na lakas ng makina at nagsisilbing materyal para sa pagtatayo ng mga pader ng cell ng halaman.
Ang selulusa ay hindi natutunaw sa tubig at namamaga lamang sa mga solusyon sa alkali. Hindi ito nasira ng mga ordinaryong enzyme ng gastrointestinal tract, ngunit ito ay isang kinakailangang sangkap ng ballast. Ang tiyan ng mga ruminant na hayop (baka, tupa) ay naglalaman ng mga mikroorganismo na sumisira sa selulusa, kaya ang mga ruminant ay makakain ng mga pagkaing naglalaman ng selulusa.
Ang selulusa ay malawakang ginagamit sa paggawa ng ethanol, artipisyal na hibla, mga photographic na pelikula, at mga pampasabog.
Kapag ang selulusa ay na-hydrolyzed sa isang may tubig na solusyon ng sulfuric acid, ang isang may tubig na solusyon ng glucose ay nakuha, na, pagkatapos alisin ang mga sulfate ions, ay ginagamit upang makagawa ng ethyl alcohol sa pamamagitan ng alcoholic fermentation (kabanata 7.1.3).
Ang mga hibla na gawa ng tao na nakabatay sa selulusa ay pangunahing mga hibla ng viscose. Ang mga ito ay nabuo mula sa isang puro solusyon ng sodium salt ng cellulose xanthate. Ang scheme ng reaksyon para sa pagbuo ng cellulose xanthate ay maaaring halos kinakatawan tulad ng sumusunod:
x= 0.450.65
Cellophane ay isang pelikula na nabuo mula sa mga alkaline na solusyon ng cellulose xanthate. Ito ay hindi nakakalason at ginagamit bilang packaging material para sa mataba na karne at mga produkto ng pagawaan ng gatas, prutas, kendi, atbp. Sa gamot, ang cellophane ay isang implantable na materyal.
Mga Etrol- Ito ay mga cellulose ether na plastik. Ang pinakamahalaga sa kanila ay celluloid, ang batayan nito ay cellulose nitrate ( colloxylin) na may mababang antas ng esterification ( X= 1.5 2.5) [ C 6 H 7 O 2 (OH) 3- x (ONO 2 ) x] n . Kasama sa iba pang mga etrol ang mga plastik na batay sa acetate, acetobutyrate, cellulose acetopropionate at ethylcellulose. Ang mga etrol ay ginagamit sa paggawa ng mga tubo para sa pagbomba ng natural na gas, mga piyesa ng kotse, sasakyang panghimpapawid, mga set ng telepono, mga receiver ng radyo at telebisyon, mga instrumentong medikal, atbp.
Pyroxylins- cellulose nitrates na may mataas na antas ng esterification ( X= 2 3). Ang mga pyroxylin at koloxilin ay ginagamit din sa paggawa ng walang usok na powder dynamite at iba pang mga pampasabog.
7.3.2. Amylose at amylopectin
Ang amylose at amylopectin ay mga polysaccharides na matatagpuan sa mga tubers, ugat at buto ng mga halaman sa anyo ng isang halo na tinatawag na almirol.
Ang amylose ay isang walang sanga na macromolecule, ang mga yunit ng istruktura na kung saan ay residues, D- glucopyranoses na nakaugnay sa pamamagitan ng 1,4-glycosidic bond. Ang mga macromolecule ay naglalaman ng mula 200 hanggang 1000 na residu ng glucose. Sa espasyo, ang mga macromolecule ay nakakulot sa isang spiral:
Para sa bawat pagliko ng helix mayroong 6 na unit ng monosaccharide. Ang spiral ay may humigit-kumulang 50 pagliko.
Ang isang napaka-katangian na pag-aari ng almirol ay ang reaksyon ng kulay nito sa yodo - ang hitsura ng isang matinding asul na kulay. Ipinapalagay na ang hitsura ng kulay ay dahil sa isang tiyak na pakikipag-ugnayan ng donor-acceptor sa pagitan ng mga hydroxyl group at iodine molecule dahil sa pagsasama ng yodo sa panloob na channel ng helix ng amylose macromolecule.
Ang macromolecule ng amylopectin ay binuo din mula sa residues, D- glucopyranose, ngunit ito ay branched. Sa mga branching point, ang glucose residue ay bumubuo hindi lamang 1,4-, kundi pati na rin ang 1,6-glycosidic bonds:
Sa pagitan ng mga punto ng sangay ay mayroong 20 hanggang 25 na residue ng glucose. Ang kabuuang bilang ng mga monosaccharide unit sa amylopectin macromolecule ay umabot sa 6000 o higit pa.
Ang almirol ay karaniwang naglalaman ng hanggang 10-20% na nakagapos na tubig. Kapag ang almirol ay mabilis na pinainit, ang hydrolytic cleavage ng macromolecules ay nangyayari sa pagbuo ng mas maikling molecular chain. Ang produkto ng hydrolytic breakdown na ito ng starch ay tinatawag dextrins. Hindi tulad ng selulusa, ang almirol ay namamaga sa tubig at bumubuo ng malapot na solusyon (gel), na tinatawag na idikit.
Ang hydrolysis ng starch sa digestive tract ng tao ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme na sumisira sa 1,4- at 1,6-glycosidic bond.
Ang almirol ay malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya. Ang ethanol, butanol-1, lactic at citric acid ay nakuha mula dito sa mga proseso ng enzymatic.
Nangangahulugan ito na ito ay binubuo ng mga monosaccharides na naka-link sa mahabang chain. Sa katunayan, ito ay pinaghalong dalawang magkaibang sangkap ng polimer: ang almirol ay binubuo ng amylose at amylopectin. Ang monomer sa parehong mga kadena ay isang molekula ng glucose, ngunit malaki ang pagkakaiba nila sa istraktura at mga katangian.
Pangkalahatang komposisyon
Tulad ng nabanggit na, parehong amylose at amylopectin ay polymers ng alpha-glucose. Ang pagkakaiba ay ang amylose molecule ay may linear na istraktura, habang ang amylopectin ay may branched na istraktura. Ang una ay isang natutunaw na bahagi ng almirol, ang amylopectin ay hindi, at sa pangkalahatan, ang almirol sa tubig ay isang koloidal na solusyon (sol), kung saan ang natunaw na bahagi ng sangkap ay nasa ekwilibriyo sa hindi natutunaw na bahagi.
Dito, para sa paghahambing, ang pangkalahatang mga pormula ng istruktura ng amylose at amylopectin ay ibinibigay.
Ang Amylose ay natutunaw dahil sa pagbuo ng mga micelles - ito ay ilang mga molekula na pinagsama-sama sa paraang ang kanilang mga hydrophobic na dulo ay nakatago sa loob, at ang kanilang mga hydrophilic na dulo ay nakatago palabas para sa pakikipag-ugnay sa tubig. Nasa equilibrium ang mga ito sa mga molekula na hindi pinagsama-sama sa gayong mga pinagsama-sama.
Ang amylopectin ay may kakayahang bumuo ng mga solusyon sa micellar, ngunit sa isang mas maliit na lawak, at samakatuwid ay sa malamig na tubig halos hindi matutunaw.
Ang amylose at amylopectin sa starch ay nasa ratio na humigit-kumulang 20% ng una hanggang 80% ng huli. Ang indicator na ito ay depende sa kung paano ito nakuha (ang mga porsyento ay iba rin sa iba't ibang mga halaman na naglalaman ng starch).
Tulad ng nabanggit na, ang amylose lamang ang maaaring matunaw sa malamig na tubig, at kahit na bahagyang, ngunit sa mainit na tubig ang isang i-paste ay nabuo mula sa almirol - isang higit pa o hindi gaanong homogenous na malagkit na masa ng namamaga na indibidwal na mga butil ng almirol.
Amylose
Ang amylose ay binubuo ng mga molekula ng glucose na pinagsama-sama sa pamamagitan ng 1,4-hydroxyl bond. Ito ay isang mahaba, walang sanga na polimer na may average na 200 indibidwal na mga molekula ng glucose.
Sa almirol, ang amylose chain ay nakapulupot: ang diameter ng "mga bintana" sa loob nito ay humigit-kumulang 0.5 nanometer. Salamat sa kanila, ang amylose ay nakabubuo ng mga complex, mga compound ng pagsasama ng uri ng "guest-host". Kabilang dito ang kilalang reaksyon ng starch na may yodo: ang amylose molecule ay ang "host", ang iodine molecule ay ang "guest", na inilagay sa loob ng spiral. Ang complex ay may matinding asul na kulay at ginagamit upang makita ang parehong yodo at almirol.
Ang porsyento ng amylose sa almirol ay maaaring mag-iba sa bawat halaman. Sa trigo at mais ito ay karaniwang 19-24% sa timbang. naglalaman ito ng 17%, at ang mansanas ay naglalaman lamang ng amylose - 100% mass fraction.
Sa paste, ang amylose ay bumubuo ng natutunaw na bahagi, at ito ay ginagamit sa analytical chemistry upang paghiwalayin ang starch sa mga fraction. Ang isa pang paraan sa fractionate starch ay ang pag-precipitate ng amylose sa anyo ng mga complex na may butanol o thymol sa mga kumukulong solusyon na may tubig o dimethyl sulfoxide. Sa chromatography, ang pag-aari ng amylose upang i-adsorb sa selulusa (sa pagkakaroon ng urea at ethanol) ay maaaring gamitin.
amylopectin
Ang starch ay may branched structure. Ito ay nakamit dahil sa ang katunayan na, bilang karagdagan sa 1 at 4-hydroxyl bond, ang mga molekula ng glucose sa loob nito ay bumubuo rin ng mga bono sa ika-6 na pangkat ng alkohol. Ang bawat naturang "ikatlong" bono sa molekula ay isang bagong sangay sa kadena. Ang pangkalahatang istraktura ng amylopectin ay kahawig ng isang bungkos sa hitsura; ang macromolecule sa kabuuan ay umiiral sa anyo ng isang spherical na istraktura. Ang bilang ng mga monomer dito ay humigit-kumulang 6000, at ang molekular na timbang ng isang molekula ng amylopectin ay mas malaki kaysa sa amylose.
Ang amylopectin ay bumubuo rin ng inclusion compound (clathrate) na may iodine. Sa kasong ito lamang ang complex ay may kulay na red-violet (mas malapit sa pula).
Mga katangian ng kemikal
Ang mga kemikal na katangian ng amylose at amylopectin, hindi kasama ang napag-usapan na mga pakikipag-ugnayan sa yodo, ay eksaktong pareho. Ang mga ito ay halos nahahati sa dalawang bahagi: mga reaksyong katangian ng glucose, iyon ay, nangyayari sa bawat monomer nang hiwalay, at mga reaksyon na nakakaapekto sa mga bono sa pagitan ng mga monomer, halimbawa hydrolysis. Samakatuwid, pag-uusapan pa natin ang tungkol sa mga kemikal na katangian ng almirol bilang pinaghalong amylose at amylopectin.
Ang starch ay isang non-reducing sugar: lahat ng glycosidic hydroxyls (hydroxyl group sa 1st carbon atom) ay lumalahok sa mga intermolecular bond at samakatuwid ay hindi makikita sa mga reaksyon ng oksihenasyon (halimbawa, Tollens test - isang qualitative reaction sa isang aldehyde group, o pakikipag-ugnayan sa Felling's reagent - bagong precipitated copper hydroxide). Ang mga napanatili na glycosidic hydroxyls, siyempre, ay naroroon (sa isang dulo ng polymer chain), ngunit sa mga maliliit na dami at hindi nakakaapekto sa mga katangian ng sangkap.
Gayunpaman, tulad ng mga indibidwal na molekula ng glucose, ang almirol ay may kakayahang bumuo ng mga ester gamit ang mga hydroxyl group na hindi kasangkot sa mga bono sa pagitan ng mga monomer: isang methyl group, isang acetic acid residue, at iba pa ay maaaring "nakabit" sa kanila.
Ang starch ay maaari ding ma-oxidized na may iodic (HIO 4) acid upang maging dialdehyde.
Mayroong dalawang uri ng starch hydrolysis: enzymatic at acidic. Ang hydrolysis sa tulong ng mga enzyme ay kabilang sa seksyon ng biochemistry. Binabagsak ng enzyme amylase ang starch sa mas maikling polymer chain ng glucose - dextrins. Ang acid hydrolysis ng starch ay kumpleto sa pagkakaroon ng, halimbawa, sulfuric acid: ang almirol ay nasira kaagad sa monomer - glucose.
Sa wildlife
Sa biology, ang starch ay pangunahing isang kumplikadong carbohydrate at samakatuwid ay ginagamit ng mga halaman bilang isang paraan upang mag-imbak ng mga sustansya. Ito ay nabuo sa panahon ng photosynthesis (una sa anyo ng mga indibidwal na molekula ng glucose) at idineposito sa mga selula ng halaman sa anyo ng mga butil - sa mga buto, tubers, rhizomes, atbp. (upang magamit sa ibang pagkakataon bilang isang "bodega ng pagkain" ng mga bagong embryo ). Minsan ang almirol ay nakapaloob sa mga tangkay (halimbawa, ang mealy starch pith) o mga dahon.
Sa katawan ng tao
Ang starch sa pagkain ay unang pumapasok sa oral cavity. Doon, ang enzyme na nakapaloob sa laway (amylase) ay sumisira sa mga polymer chain ng amylose at amylopectin, na ginagawang mas maikli ang mga molekula - oligosaccharides, pagkatapos ay sinisira ang mga ito, at sa huli ay nananatili ang maltose - isang disaccharide na binubuo ng dalawang molekula ng glucose.
Ang maltose ay pinaghiwa-hiwalay ng maltase sa glucose, isang monosaccharide. At ang glucose ay ginagamit na ng katawan bilang pinagkukunan ng enerhiya.
Ang starch ay isang polysaccharide ng halaman na na-synthesize sa mga chloroplast sa panahon ng photosynthesis at gumaganap ng isang function ng enerhiya. Ang formula ng starch ay katulad ng formula ng selulusa - (C 6 H 10 O 5) n.
Istruktura
Ang almirol ay may kumplikadong istrukturang kemikal, na pinaghalong dalawang pangunahing polysaccharides:
- amylose - 10-20%;
- amylopectin - 90-80%.
Ang bawat polysaccharide ay binubuo ng isang monomer - α-glucose. Ang mga unit ng amylose at amylopectin ay konektado sa mga kadena sa pamamagitan ng α(1→4)-glycosidic bond.
Ang amylose molecule ay may linear na istraktura na binubuo ng 200-1000 structural units. Ang kadena ay umiikot sa isang spiral. Mayroong anim na residue ng glucose sa bawat pagliko.
kanin. 1. Structural formula ng amylose.
Ang amylopectin ay isang branched chain na naglalaman ng mula anim hanggang 40 thousand units. Ang pagsasanga ng chain ay sanhi ng α(1→6)-glycosidic bond sa pamamagitan ng 20-25 glucose residues.
kanin. 2. Structural formula ng amylopectin.
Bilang karagdagan sa polysaccharides, ang starch ay kinabibilangan ng mga inorganic na sangkap (phosphoric acid residues), lipids, at fatty acids.
Ang pagiging likas at pagtanggap
Ang starch ay nabuo sa panahon ng photosynthesis bilang isang resulta ng polymerization ng glucose:
- 6CO 2 + 6H 2 O (liwanag, chlorophyll) → C 6 H 12 O 6 + 6O 2;
- nC 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O.
Ang almirol ay ang pangunahing bahagi ng mga buto ng halaman. Ginagamit ito bilang isang reserba ng enerhiya. Ang pinaka-starch ay matatagpuan sa endosperm ng mga cereal (hanggang sa 85%) at sa mga tubers ng patatas (20%).
Ang almirol ay matatagpuan sa mga selula sa anyo ng mga butil, ang hugis nito ay depende sa uri ng halaman. Ang mga butil ng starch ay mga layered na butil. Lumalaki sila sa pamamagitan ng paglalagay ng mga bagong layer ng starch sa mga lumang layer. Ang mga butil ay idineposito sa mga espesyal na selula ng halaman (mga uri ng leucoplast) - mga amyloplast.
kanin. 3. Mga halimbawa ng butil ng almirol.
Sa pagkain at pang-industriya na kimika, ang almirol ay kadalasang nakahiwalay sa patatas. Upang gawin ito, ang mga tubers ay durog, hugasan at tumira. Ang almirol na lumulutang sa ibabaw ay kinokolekta, hinuhugasan at tuyo hanggang sa mabuo ang mga kristal.
Ang starch ay hindi synthesize sa katawan ng mga hayop. Ang isang katulad na sangkap ng enerhiya sa mga selula ng hayop ay glycogen.
Ari-arian
Ang almirol ay isang puting mala-kristal, walang lasa na pulbos. Ang pulbos ay hindi matutunaw sa malamig na tubig. Kapag nakikipag-ugnayan sa mainit na tubig Ang amylose ay natutunaw, at ang amylopectin ay namamaga, na bumubuo ng isang paste. Kung kuskusin mo ang mga kristal sa pagitan ng iyong mga daliri, makakarinig ka ng langitngit.
Kapag pinainit, ang almirol ay sumasailalim sa hydrolysis sa ilalim ng pagkilos ng mga catalyst. Ang hydrolysis ay nagpapatuloy sa mga yugto. Ang dextrin ay nabuo mula sa almirol, na hydrolyzed sa maltose. Bilang resulta ng hydrolysis ng maltose, nabuo ang glucose. Pangkalahatang equation:
(C 6 H 10 O 5)n + nH 2 O (H 2 SO 4) → nC 6 H 12 O 6.
Ang isang husay na reaksyon ay nagbibigay kulay Kulay asul sa ilalim ng impluwensya ng yodo.
Ang mga reaksyon ng silver mirror at ang pagbabawas ng copper hydroxide ay hindi nagpapatuloy.
Ang almirol ay kinakain kasama ng mga produkto ng halaman - patatas, harina, mais. Ginagamit din sa paggawa ng pandikit.
Ano ang natutunan natin?
Ang starch ay isang kumplikadong sangkap ng pinagmulan ng halaman. Binubuo ito ng mga organic at inorganic na sangkap at may kasamang dalawang polysaccharides - amylose at amylopectin. Ang bawat polysaccharide ay binubuo ng magkaparehong mga yunit ng glucose. Ito ay nabuo sa mga halaman bilang isang resulta ng photosynthesis at naipon sa anyo ng mga butil. Kapag nakikipag-ugnayan sa tubig ito ay namamaga, na bumubuo ng isang i-paste. Nag-hydrolyze kapag pinainit sa presensya ng isang katalista sa glucose.
Pagsubok sa paksa
Pagsusuri ng ulat
Average na rating: 4.5. Kabuuang mga rating na natanggap: 233.
almirol(C6H10O5)n - walang hugis na pulbos puti, walang lasa at walang amoy, mahinang natutunaw sa tubig, ay bumubuo ng isang koloidal na solusyon (i-paste) sa mainit na tubig. Ang mga macromolecule ng starch ay binuo mula sa isang malaking bilang ng mga residu ng α-glucose. Ang starch ay binubuo ng dalawang fraction: amylose at amylopectin. Ang amylose ay may mga linear na molekula, ang amylopectin ay may mga branched na molekula.
Biyolohikal na papel.
Ang starch ay isa sa mga produkto ng photosynthesis, ang pangunahing nutrient reserve ng mga halaman.
Ang almirol ay ang pangunahing karbohidrat sa pagkain ng tao.
Resibo.
Ang almirol ay kadalasang nakukuha mula sa patatas.
Upang gawin ito, ang mga patatas ay durog, hugasan ng tubig at pumped sa malalaking sisidlan kung saan nangyayari ang pag-aayos. Ang nagresultang almirol ay hinugasan muli ng tubig, nilagyan at pinatuyo sa isang stream ng mainit na hangin.
Mga katangian ng kemikal.
1. Sa yodo, ang almirol ay nagbibigay ng isang lilang kulay.
Ang starch ay isang polyhydric alcohol.
3. Ang starch ay medyo madaling hydrolyzed sa isang acidic na kapaligiran at sa ilalim ng pagkilos ng mga enzymes:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
asukal sa almirol
Depende sa mga kondisyon, ang starch hydrolysis ay maaaring mangyari sa mga yugto, na may pagbuo ng iba't ibang mga intermediate na produkto:
(С6H10O5)n → (C6H1005)x → (C6H1005)y→ C12H22O11 → nC6H12O6
natutunaw na almirol dextrins maltose glucose almirol
Mayroong unti-unting pagkasira ng mga macromolecule.
Paglalapat ng almirol.
Ang starch ay ginagamit sa paggawa ng confectionery (paggawa ng glucose at molasses), at isang hilaw na materyal para sa paggawa ng ethyl, n-butyl alcohols, acetone, citric acid, glycerin at iba pa.
Ginagamit ito sa gamot bilang mga tagapuno (sa mga ointment at pulbos) at bilang pandikit.
Ang almirol ay isang mahalagang masustansyang produkto. Upang mapadali ang pagsipsip nito, ang mga pagkaing starchy ay nakalantad mataas na temperatura, iyon ay, ang patatas ay pinakuluan, ang tinapay ay inihurnong.
almirol. Mga katangian ng kemikal, aplikasyon
Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang bahagyang hydrolysis ng starch ay nangyayari at ang pagbuo ng dextrins, natutunaw sa tubig. Ang mga dextrin sa digestive tract ay sumasailalim sa karagdagang hydrolysis sa glucose, na nasisipsip ng katawan. Ang labis na glucose ay na-convert sa glycogen(almirol ng hayop). Ang komposisyon ng glycogen ay kapareho ng sa almirol - (C6H10O5)n, ngunit ang mga molekula nito ay mas branched.
Starch bilang isang sustansya.
Ang starch ang pangunahing carbohydrate sa ating pagkain, ngunit hindi ito maa-absorb ng katawan nang mag-isa.
2. Tulad ng mga taba, ang almirol ay unang sumasailalim sa hydrolysis.
3. Nagsisimula ang prosesong ito kapag ngumunguya ng pagkain sa bibig sa ilalim ng impluwensya ng isang enzyme na nasa laway.
5. Ang nagreresultang glucose ay nasisipsip sa pamamagitan ng mga dingding ng bituka sa dugo at pumapasok sa atay, at mula doon sa lahat ng mga tisyu ng katawan.
Ang labis na glucose ay idineposito sa atay sa anyo ng mataas na molekular na timbang na karbohidrat - glycogen.
Mga tampok ng glycogen: a) sa istraktura, ang glycogen ay naiiba sa starch dahil ang mga molekula nito ay mas branched; b) ang reserbang glycogen na ito sa pagitan ng mga pagkain ay na-convert pabalik sa glucose habang ito ay natupok sa mga selula ng katawan.
Ang mga intermediate na produkto ng starch hydrolysis (dextrins) ay mas madaling hinihigop ng katawan kaysa sa starch mismo, dahil binubuo sila ng mas maliliit na molekula at mas mahusay na natutunaw sa tubig.
8. Ang pagluluto ay kadalasang nauugnay sa conversion ng starch sa dextrins.
Ang paggamit ng starch at ang produksyon nito mula sa mga produktong naglalaman ng starch.
Ang almirol ay ginagamit hindi lamang bilang isang produkto ng pagkain.
2. Sa industriya ng pagkain, ang glucose at molasses ay inihanda mula dito.
3. Upang makakuha ng glucose, ang almirol ay pinainit ng dilute sulfuric acid sa loob ng ilang oras.
4. Kapag ang proseso ng hydrolysis ay nakumpleto, ang acid ay neutralisado sa chalk, ang nagresultang calcium sulfate precipitate ay sinala at ang solusyon ay sumingaw.
Kung ang proseso ng hydrolysis ay hindi nakumpleto, ang resulta ay isang makapal na matamis na masa - isang halo ng dextrins at glucose - molasses.
Mga tampok ng molasses: a) ginagamit ito sa confectionery para sa paghahanda ng ilang uri ng matamis, marmalade, gingerbread, atbp.
P.; b) na may molasses, ang mga produktong confectionery ay hindi mukhang matamis, tulad ng mga inihanda na may purong asukal, at nananatiling malambot sa mahabang panahon.
6. Ang mga dextrin, na nakuha mula sa almirol, ay ginagamit bilang pandikit. Ang almirol ay ginagamit sa pag-starch ng linen: sa ilalim ng impluwensya ng pagpainit na may mainit na bakal, ito ay nagiging dextrins, na nakadikit sa mga hibla ng tela at bumubuo ng isang siksik na pelikula na nagpoprotekta sa tela mula sa mabilis na kontaminasyon.
Ang almirol ay kadalasang nakukuha mula sa patatas. Ang mga patatas ay hugasan, pagkatapos ay durog sa mga mekanikal na grater, ang durog na masa ay hugasan sa mga sieves na may tubig.
8. Ang maliliit na butil ng almirol na inilabas mula sa mga selula ng tuber ay dumadaan sa tubig sa pamamagitan ng isang salaan at tumira sa ilalim ng vat. Ang almirol ay lubusan na hugasan, ihiwalay sa tubig at tuyo.
Homopolysaccharides: starch (amylose at amylopectin), glycogen, cellulose - istraktura, mga katangian, hydrolysis, biorole.
almirol. Ang polysaccharide na ito ay binubuo ng dalawang uri ng polymers na binuo mula sa D-glucopyranose: amylose (10-20%) at amylopectin (80-90%). Ang starch ay nabuo sa mga halaman sa panahon ng photosynthesis at "naka-imbak" sa mga tubers, ugat, at buto.
Ang almirol ay isang puting amorphous substance.
Ito ay hindi matutunaw sa malamig na tubig, ngunit bumubukol sa mainit na tubig at ang ilan sa mga ito ay unti-unting natutunaw. Kapag ang almirol ay mabilis na pinainit dahil sa kahalumigmigan na taglay nito (10-20%), ang hydrolytic cleavage ng macromolecular chain sa mas maliliit na fragment ay nangyayari at ang isang pinaghalong polysaccharides na tinatawag na dextrins ay nabuo. Ang mga dextrin ay mas natutunaw sa tubig kaysa sa almirol.
Ang prosesong ito ng pagkasira ng starch, o dextrinization, ay isinasagawa sa panahon ng pagluluto.
Ang Flour starch na na-convert sa dextrins ay mas madaling matunaw dahil sa mas mataas na solubility nito.
Amylose- isang polysaccharide kung saan ang D-glucopyranose residues ay iniuugnay ng α(1,4)-glycosidic bond, i.e.
Starch: formula, mga katangian ng kemikal, aplikasyon
Ang disaccharide moiety ng amylose ay maltose.
Ang kadena ng amylose ay walang sanga, may kasamang hanggang sa isang libong glucose residues, molekular na timbang hanggang sa 160 libo.
Ayon sa pagsusuri ng X-ray diffraction, ang amylose macromolecule ay nakapulupot. Mayroong anim na monosaccharide unit para sa bawat pagliko ng helix. Ang mga molekula na may naaangkop na sukat, halimbawa mga molekula ng yodo, ay maaaring pumasok sa panloob na channel ng helix, na bumubuo ng mga complex na tinatawag na inclusion compound.
Ang complex ng amylose na may yodo ay asul. Ito ay ginagamit para sa mga layuning analitikal upang matuklasan ang parehong starch at yodo (iodine starch test).
kanin. 1. Helical na istraktura ng amylose (tingnan sa kahabaan ng axis ng helix)
amylopectin hindi tulad ng amylose, mayroon itong branched na istraktura (Fig.
2). Ang molekular na timbang nito ay umabot sa 1-6 milyon.
kanin. 2. Branched macromolecule ng amylopectin (mga may kulay na bilog ay mga lugar ng pagsasanga ng mga side chain)
Ang amylopectin ay isang branched polysaccharide, sa mga kadena kung saan ang mga residue ng D-glucopyranose ay pinag-uugnay ng α(1,4)-glycosidic bond, at sa mga branching point ng α(1,6)-bond.
Sa pagitan ng mga punto ng sangay mayroong 20-25 na residu ng glucose.
Ang hydrolysis ng starch sa gastrointestinal tract ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme na pumuputol sa α(1,4)- at α(1,6)-glycosidic bond. Ang mga huling produkto ng hydrolysis ay glucose at maltose.
Glycogen. Sa mga organismo ng hayop, ang polysaccharide na ito ay isang structural at functional analogue ng plant starch.
Ito ay katulad sa istraktura sa amylopectin, ngunit may mas malaking chain branching. Kadalasan, sa pagitan ng mga punto ng sangay ay mayroong 10-12, minsan kahit 6, mga yunit ng glucose. Conventionally, maaari nating sabihin na ang sumasanga ng glycogen macromolecule ay dalawang beses kaysa sa amylopectin.
Ang malakas na pagsasanga ay tumutulong sa glycogen na gumanap ang paggana ng enerhiya nito, dahil lamang sa isang mayorya ng mga terminal residues ay maaaring matiyak ang mabilis na cleavage ng kinakailangang bilang ng mga molekula ng glucose.
Ang molecular weight ng glycogen ay hindi pangkaraniwang malaki at umabot sa 100 milyon. Ang laki ng macromolecules na ito ay nakakatulong sa pagsasagawa ng function ng isang reserbang carbohydrate.
Kaya, ang glycogen macromolecule, dahil sa malaking sukat nito, ay hindi dumadaan sa lamad at nananatili sa loob ng cell hanggang sa lumitaw ang pangangailangan para sa enerhiya.
Ang hydrolysis ng glycogen sa isang acidic na kapaligiran ay napakadaling nangyayari sa isang quantitative yield ng glucose.
Ginagamit ito sa pagsusuri ng tissue para sa nilalaman ng glycogen batay sa dami ng glucose na nabuo.
Katulad ng glycogen sa mga organismo ng hayop, ang amylopectin, na may hindi gaanong branched na istraktura, ay gumaganap ng parehong papel bilang isang reserbang polysaccharide sa mga halaman. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga metabolic na proseso ay nangyayari nang mas mabagal sa mga halaman at hindi nangangailangan ng mabilis na pag-agos ng enerhiya, na kung minsan ay kinakailangan para sa isang organismo ng hayop (mga nakababahalang sitwasyon, pisikal o mental na pag-igting).
Selulusa. Ang polysaccharide na ito, na tinatawag ding fiber, ay ang pinakakaraniwang polysaccharide ng halaman.
Ang selulusa ay may mahusay na mekanikal na lakas at nagsisilbing materyal na suporta para sa mga halaman. Ang kahoy ay naglalaman ng 50-70% selulusa; Ang cotton ay halos purong selulusa. Ang selulusa ay isang mahalagang hilaw na materyal para sa maraming industriya (pulp at papel, tela, atbp.).
Ang cellulose ay isang linear polysaccharide kung saan ang mga residue ng D-glucopyranose ay iniuugnay ng β(1,4)-glycosidic bond.
Ang disaccharide moiety ng cellulose ay cellobiose.
Ang macromolecular chain ay walang mga sanga; naglalaman ito ng 2.5-12 libong mga residu ng glucose, na tumutugma sa isang molekular na timbang na 400 libo hanggang 1-2 milyon.
Ang β-configuration ng anomeric carbon atom ay nagreresulta sa cellulose macromolecule na may mahigpit na linear na istraktura.
Ito ay pinadali ng pagbuo ng mga hydrogen bond sa loob ng chain, pati na rin sa pagitan ng mga kalapit na chain.
Ang pag-iimpake ng mga chain na ito ay nagbibigay ng mataas na mekanikal na lakas, fibrousness, insolubility sa tubig at chemical inertness, na ginagawang ang selulusa ay isang mahusay na materyal para sa pagbuo ng mga cell wall ng halaman.
Ang selulusa ay hindi nasira ng ordinaryong mga enzyme ng gastrointestinal tract, ngunit kinakailangan para sa normal na nutrisyon bilang isang ballast substance.
Ang mga eter derivatives ng cellulose ay may malaking praktikal na kahalagahan: acetates (artipisyal na sutla), nitrates (explosives, colloxylin) at iba pa (viscose fiber, cellophane).
Nakaraan1234567891011121314Susunod
TINGNAN PA:
B). Mga function ng starch
Ang starch ay isang polysaccharide ng halaman na may kumplikadong istraktura. Binubuo ito ng amylose at amylopectin; ang kanilang ratio ay naiiba sa iba't ibang mga starch (amylose 13-30%; amylopectin 70-85%).
Ang amylose at amylopectin sa mga halaman ay nabuo sa anyo ng mga butil ng almirol.
Mga katangian ng almirol, molekula ng almirol
pampakapal. 2. Binding agent sa mga produkto. Ipakita sa mga hilaw na materyales o idinagdag.
Gelatinization At iba pang mga ari-arian. Ang mga buo na butil ng starch ay hindi matutunaw sa malamig na tubig, ngunit maaaring baligtarin ang pagsipsip ng kahalumigmigan at madaling bumukol. Ang pagtaas ng diameter ng butil sa panahon ng pamamaga ay depende sa uri ng almirol. Halimbawa, para sa regular na corn starch - 9.1%, para sa waxy - 22.7%.
Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang vibration ng mga molekula ng starch, nasisira ang mga intermolecular bond, na humahantong sa paglabas ng mga nagbubuklod na site para sa pakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen.
Ang pagtagos na ito ng tubig at ang pagtaas ng paghihiwalay ng malalaki at mahahabang mga segment ng mga chain ng starch ay nagpapataas ng kaguluhan sa pangkalahatang istraktura at binabawasan ang bilang at laki ng mga mala-kristal na rehiyon. Sa karagdagang pag-init sa pagkakaroon ng isang malaking halaga ng tubig, ang isang kumpletong pagkawala ng crystallinity ay nangyayari, na sinamahan ng pagkawala ng balangkas ng mga butil ng almirol. Ang temperatura na naaayon sa pagkasira ng panloob na istraktura ng mga butil ng almirol ay tinatawag na temperatura ng gelatinization. Depende ito sa pinagmulan ng starch.
Sa panahon ng gelatinization, ang mga butil ng starch ay namamaga nang napakalakas; sa una, ang pagtaas ng temperatura ay humahantong sa isang matarik na pagtaas sa lagkit, na nauugnay sa pamamaga ng mga butil ng almirol.
Ang namamagang butil ng almirol ay pumuputok at naghiwa-hiwalay, na nagiging sanhi ng pagbaba ng lagkit.
Mga salik na nakakaimpluwensya sa proseso ng gelatinization ng starch:
1. Temperatura.
2. aktibidad ng tubig ( mas mataas, mas mabilis ang proseso; ang aktibidad ng tubig ay apektado ng mga sangkap na nagbubuklod ng tubig).
3. Mataas na nilalaman ng asukal bawasan ang rate ng gelatinization ng starch at bawasan ang peak lagkit.
Ang disaccharides ay mas epektibo sa mga tuntunin ng pagbagal ng gelatinization at pagbabawas ng peak lagkit kaysa sa monosaccharides. Bilang karagdagan, binabawasan ng mga asukal ang lakas ng mga starch gel sa pamamagitan ng pagkilos bilang isang plasticizer at nakakasagabal sa pagbuo ng mga nagbubuklod na zone.
Ang gelatinization ng starch sa paggawa ng pagkain ay naiimpluwensyahan ng mga lipid - triglycerides (taba, langis), mono- at diacylglycerides. Ang mga taba, na maaaring bumuo ng mga complex na may amylose, ay pumipigil sa pamamaga ng mga butil ng starch. Bilang isang resulta, sa puting tinapay, na mababa sa taba, 96% ng almirol ay karaniwang ganap na gelatinized.
Sa paggawa ng mga baked goods, ang dalawang salik na ito (high fat concentrations at low aw) ay gumagawa ng malaking kontribusyon sa non-gelation ng starch.
Ang monoacylglycerides ng fatty acids (C|6-C18) ay humahantong sa pagtaas ng temperatura ng gelatinization, pagtaas ng temperatura na tumutugma sa peak lagkit, at pagbaba ng lakas ng gel.
Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga bahagi ng fatty acid sa monoacylglycerides ay maaaring bumuo ng mga inclusion compound na may amylose, at posibleng may mahabang panlabas na mga chain ng amylopectin. Ang mga lipid-amylose complex ay nakakasagabal din sa pagbuo ng mga nagbubuklod na zone.
5. Mababa konsentrasyon mga asin, bilang panuntunan, ay hindi nakakaapekto sa gelatinization o pagbuo ng gel.
Ang pagbubukod ay patatas amylopectin, na naglalaman ng mga grupo ng pospeyt. Sa kasong ito, ang mga asin ay maaaring depende depende sa mga kondisyon, maaaring tumaas o bawasan ang pamamaga.
6. Ang mga acid ay naroroon sa maraming pagkain. kung saan ginamit almirol bilang pampalapot. Gayunpaman, karamihan sa mga pagkain may pH sa rehiyon 4-7, at ang mga konsentrasyon ng H+ ions na ito ay walang malaking epekto sa pamamaga ng starch o gelatinization nito.
Sa mababang pH (salad seasonings, fruit fillings) mayroong isang kapansin-pansing pagbaba sa peak lagkit ng starch pastes at isang mabilis na pagbaba sa lagkit kapag pinainit. Sa mababang pH, nangyayari ang matinding hydrolysis Sa Dahil sa pagbuo ng mga di-nakakakapal na dextrins, kinakailangang gumamit ng binagong mga cross-linked na starch bilang pampalapot sa mga acidic na produkto upang maiwasan ang acidic liquefaction.
Ang pagkakaroon ng mga protina. Ito ay pangunahing mahalaga mula sa punto ng view ng pagbuo ng istraktura ng tinapay, na nauugnay sa pagbuo ng gluten (sa panahon ng paghahalo sa panahon ng proseso ng paghahanda ng kuwarta), gelatinization ng almirol at denaturation ng protina dahil sa pag-init sa pagkakaroon ng tubig. . Gayunpaman, ang tiyak na likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng almirol at protina sa mga sistema ng pagkain ay nananatiling hindi maliwanag.
8. Kapag gumagawa ng mga produktong frozen na pagkain kung saan gumaganap ang starch bilang pampalapot, kinakailangang isaalang-alang ang posibilidad retrogradation ng amylose sa panahon ng lasaw. Kung sa kasong ito ang ordinaryong almirol ay ginagamit, pagkatapos kapag lasaw ang produkto ay nakakakuha ng isang fibrous o butil-tulad ng istraktura.
Mas mainam para sa mga naturang produkto na gumamit ng waxy corn starch, na halos walang amylose, o phosphate cross-linked starch.
9. Maraming mga pagkaing naglalaman ng starch (pangunahin ang mga baked goods) ang nakakaranas ng pagkasira sa panahon ng pag-iimbak dahil sa pagkakaugnay ng mga molekulang amylose. Upang maiwasan ang staling sa mga naturang produkto, ipinapayong gumamit ng mga taba bilang mga additives na bumubuo ng mga complex na may amylose, pagpainit, at basa ng tubig.
Maghanap sa site:
Mga polysaccharides.
Polysaccharides - Ito ay mga natural na high-molecular carbohydrates, ang mga macromolecule na binubuo ng monosaccharide residues.
Mga pangunahing kinatawan - almirol at selulusa - ay binuo mula sa mga nalalabi ng isang monosaccharide - glucose.
Ang starch at cellulose ay may parehong molecular formula: (C6H10O5)n, ngunit ganap na magkakaibang mga katangian. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaiba ng kanilang spatial na istraktura.
Ang starch ay binubuo ng α-glucose residues, at ang cellulose ay binubuo ng β-glucose residues, na mga spatial isomer at naiiba lamang sa posisyon ng isang hydroxyl group (naka-highlight sa kulay):
almirol tinatawag na pinaghalong dalawang polysaccharides na binuo mula sa mga nalalabi paikot na α-glucose.
Kabilang dito ang:
- amylose (panloob na bahagi ng butil ng almirol) - 10-20%
- amylopectin (starch grain shell) - 80-90%
Ang amylose chain ay may kasamang 200 - 1000 α-glucose residues (average na molekular na timbang 160,000) at may walang sanga na istraktura.
Ang amylose macromolecule ay isang helix, ang bawat pagliko nito ay binubuo ng 6 α-glucose units.
Mga katangian ng starch:
Hydrolysis ng starch: Kapag pinakuluan sa isang acidic na kapaligiran, ang starch ay sunud-sunod na hydrolyzed.
2. Almirol ay hindi nagbibigay ng reaksyong "silver mirror" at hindi binabawasan ang copper (II) hydroxide.
Kwalitatibong reaksyon sa almirol: asul na kulay na may solusyon sa yodo.
- Ang pinaka-hindi pangkaraniwang mga bagay sa kalawakan (6 mga larawan) Ang pinakatanyag na mga bagay sa kalawakan
- Mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa ulam
- Ano ang Martini ginawa mula sa: produksyon teknolohiya at komposisyon Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng komposisyon ng iba't ibang uri ng Martini
- Brodsky Joseph - talambuhay Joseph Brodsky talambuhay at personal