Skrobia

ziemniaki są powszechnym pokarmowym źródłem skrobi

skrobia jest złożonym węglowodanem, w szczególności polisacharydem, który jest używany przez rośliny jako sposób przechowywania glukozy. Po celulozie skrobia jest najobficiej występującym polisacharydem w komórkach roślinnych. W czystej postaci skrobia jest nierozpuszczalna w zimnej wodzie. Zwierzęta i rośliny trawią skrobię, przekształcając ją w glukozę, aby służyć jako źródło energii.

skrobia jest głównym źródłem węglowodanów w diecie człowieka i może być otrzymywana z nasion, owoców, orzechów, kukurydzy, ziemniaków i tak dalej. W przygotowanej postaci skrobia (w szczególności skrobia kukurydziana) jest używana do gotowania sosów zagęszczających. Samodyscyplina jest wymagana w jedzeniu żywności bogatej w skrobię, takiej jak rafinowane zboża, pieczywo i makarony, ponieważ nadmierne spożycie złożonych węglowodanów koreluje z otyłością i problemami medycznymi. Willett and Stampfer (2003) odkryli związek między wysokim spożyciem skrobi z rafinowanych ziaren i ziemniaków a ryzykiem cukrzycy typu 2 i choroby niedokrwiennej serca.

w przemyśle skrobia jest wykorzystywana do takich celów, jak produkcja klejów, papieru, tekstyliów oraz jako forma do produkcji słodyczy, takich jak gumy do wina i galaretki.

podczas gdy skrobia występuje w roślinach jako częściowo krystaliczne granulki o średnicy od 5 do 200 µm, dokładny rozmiar, kształt i rozkład wielkości cząstek zmienia się w zależności od źródła pochodzenia roślinnego. Na przykład Sengbusch (2003) podaje, że ziarna skrobi z bulw ziemniaka mają średnicę 70-100 µm, bielma pszenicy 30-45 µm, a bielma kukurydzy 12-18 µm. Skrobia jest powszechna w nasionach, bulwach i korzeniach roślin.

w przygotowanej formie skrobia jest zwykle białym proszkiem i, w zależności od źródła, może być bez smaku i zapachu.

Chemia

węglowodany są klasą cząsteczek biologicznych, które zawierają głównie atomy węgla (C), atomy wodoru (H) i grupy hydroksylowe (OH) (H-C-OH). Jako polisacharyd skrobia jest dużym polimerem złożonym z dużej liczby monosacharydów, podczas gdy monosacharydy, takie jak glukoza, są monomerami, z których zbudowane są większe węglowodany.

skrobia jest głównym polisacharydem w wyższych roślinach stosowanym do przechowywania węglowodanów. Innym głównym polisacharydem stosowanym w komórkach roślinnych jest celuloza, która jest polisacharydem strukturalnym. Głównym magazynującym polisacharydem u zwierząt jest glikogen.

podstawowa ich struktura molekularna to: (C6(H5O)10)n. Podobnie jak w przypadku celulozy i glikogenu, skrobia zawiera sześciowęglową glukozę cukrową jako pojedynczą powtarzalną jednostkę. Jednak te trzy polisacharydy różnią się rodzajem wiązania między jednostkami glukozy oraz obecnością i zasięgiem bocznych gałęzi na łańcuchach.

skrobia jest polisacharydem glukozy z wiązaniami α-1,4 glikozydowymi. Glikogen jest silnie rozgałęzionym polisacharydem glukozy z wiązaniami α-glikozydowymi. wiązania α-1,6 glikozydowe wytwarzają rozgałęzienia przy węglu 6. Celuloza jest nierozciągniętym polisacharydem glukozy z wiązaniami β – 1,4 glikozydowymi, które są chemicznie bardzo stabilne.

w formie ziarnistej skrobia występuje zarówno w postaci nierozgałęzionych (liniowych) amylozy, jak i rozgałęzionych (krzaczastych) amylopektyny . Podobnie jak glikogen, amylopektyna ma gałęzie α-1,6, ale występują one rzadziej wzdłuż szkieletu spiralnego (raz na 12 do 25 jednostek glukozy), wytwarzając dłuższe łańcuchy boczne (długości od 20 do 25 jednostek glukozy). Granulki skrobi to na Ogół około 10-30 procent amylozy i 70-90 procent amylopektyny.

skrobia łatwo wiąże wodę, a po jej usunięciu łańcuchy polisacharydowe agregują się, tworząc wiązania wodorowe. Ta więź powoduje, że chleb staje się twardy i czerstwy. Dodatek wody i delikatnego ciepła zmiękcza chleb, oddzielając łańcuchy polisacharydów. Ponieważ rozgałęzienia ograniczają liczbę wiązań wodorowych, które mogą tworzyć się między cząsteczkami, stałe osady silnie rozgałęzionych glikogenu są bardziej zwarte niż osady skrobi.

skrobia jest nierozpuszczalna w zimnej wodzie. W gorącej wodzie amyloza tworzy koloidalną dyspersję, ale amylopektyna jest całkowicie nierozpuszczalna.

podczas gdy ssaki nie mogą używać celulozy (np. trawy) jako pokarmu, mogą trawić skrobię (np. w ziemniakach).

skrobie jako żywność

powszechnie stosowane skrobie na całym świecie są: arrakacha, gryka, banan, jęczmień, maniok, kudzu, oca, sago, sorgo, słodkie ziemniaki, taro i pochrzyn. Fasola jadalna, taka jak favas, soczewica i groch, są również bogate w skrobię. Jako dodatek do przetwórstwa żywności, maranta i tapioka są powszechnie stosowane, jak również.

gdy skrobia jest wstępnie ugotowana, może być następnie używana do zagęszczania zimnych potraw. Jest to określane jako wstępnie żelatynizowana skrobia. W przeciwnym razie skrobia wymaga ciepła, aby zagęścić, lub ” żelatynizować.”Rzeczywista temperatura zależy od rodzaju skrobi.

modyfikowana skrobia spożywcza podlega jednej lub kilku modyfikacjom chemicznym, które umożliwiają jej prawidłowe funkcjonowanie pod wysokim ciśnieniem i / lub ścinaniem często spotykanym podczas przetwarzania żywności. Skrobie spożywcze są zwykle używane jako zagęszczacze i stabilizatory w produktach spożywczych, takich jak puddingi, kremy, zupy, sosy, sosy, nadzienia do ciast i sosy sałatkowe, ale mają wiele innych zastosowań.

Użyj jako formy

żelowane słodycze, takie jak galaretki i gumki do wina, nie są wytwarzane przy użyciu formy w konwencjonalnym sensie. Taca jest wypełniona skrobią i wyrównana. Dodatnia pleśń jest następnie wciskana do skrobi, pozostawiając wrażenie stu galaretowatych dzieci. Następnie mieszankę wlewa się do wycisków, a następnie wkłada do pieca, aby ustawić. Metoda ta znacznie zmniejsza liczbę form, które muszą być wytwarzane.

zastosowania nieżywnościowe

skrobia odzieżowa lub skrobia do prania jest cieczą, która jest przygotowywana przez zmieszanie skrobi roślinnej z wodą (wcześniejsze preparaty również musiały być gotowane) i jest używana do prania odzieży. Skrobia była szeroko stosowana w Europie w XVI i XVII wieku do usztywniania szerokich kołnierzy i Ruf z cienkiego płótna, które otaczały szyje zamożnych. W XIX wieku i na początku XX wieku stylowo usztywniano kołnierze i rękawy koszul męskich oraz falbany halek dziewczęcych, nakładając na nie skrobię podczas prasowania czystych ubrań.

oprócz gładkich, ostrych krawędzi, które nadawał ubraniom, służył również praktycznemu celowi. Brud i pot z szyi i nadgarstków osoby przyklejają się do skrobi, a nie włókien odzieży i łatwo zmyć wraz ze skrobią. Kucharze tradycyjnie nosili wykrochmalone mundury, ponieważ skrobia działa jako środek ognioodporny. Następnie po każdym praniu skrobia byłaby ponownie nakładana.

Kleje skrobiowe są szeroko stosowane w klejeniu papieru, drewna i bawełny.

badanie na skrobię

jod jest stosowany w powszechnym teście na skrobię. W obecności jodu tworzy się ciemnoniebieski lub niebiesko-czarny kolor. To granulki amylozy są odpowiedzialne za tworzenie koloru. Ponieważ jod nie łatwo rozpuszcza się w wodzie, odczynnik Wytwarza się przez rozpuszczenie jodu (I) w obecności jodku potasu (KI), tworząc rozpuszczalny kompleks (I-KI). Jeśli amyloza nie jest obecna, kolor pozostaje pomarańczowy, żółty lub brązowy. Jeśli amyloza jest obecna, kolor zmienia się na ciemnoniebieski lub niebiesko-czarny. Ani amylopektyna, celuloza, ani cukry proste nie reagują. Reakcja ta jest najłatwiejsza, gdy ściany komórkowe zostały zniszczone, tak że roztwór jodu może przeniknąć do komórki, a gdy granulki skrobi są spuchnięte. Tak więc ogrzewanie jest przydatne w teście.

szczegóły tej reakcji nie są jeszcze w pełni znane, ale uważa się, że jod (jony trójjodku|i3 i I5) mieści się w zwojach amylozy, transfer ładunku między jodem a skrobią, a odstępy poziomu energii w powstałym kompleksie odpowiadają widmowi absorpcji w obszarze światła widzialnego. A 0.3% w/w roztworu jest standardowym stężeniem dla rozcieńczonego roztworu wskaźnikowego skrobi. Wytwarza się go przez dodanie 4 gramów rozpuszczalnej skrobi do 1 litra podgrzanej wody; roztwór jest chłodzony przed użyciem (kompleks skrobi i jodu staje się niestabilny w temperaturach powyżej 35 °C). Kompleks ten jest często stosowany w miareczkowaniu redoks: w obecności środka utleniającego roztwór zmienia kolor na niebieski, w obecności środka redukującego niebieski kolor znika, ponieważ jony I5 rozpadają się na jod i jodek.

pod mikroskopem ziarna skrobi wykazują charakterystyczny efekt krzyża maltańskiego (znany również jako „krzyż ekstynkcji” i dwójłomność) w świetle spolaryzowanym.

pochodne skrobi

skrobia może być hydrolizowana do prostszych węglowodanów przez kwasy, różne enzymy lub ich kombinację. Stopień konwersji jest zwykle oznaczany ilościowo przez równoważnik dekstrozy (DE), który jest w przybliżeniu frakcją wiązań glikozydowych w skrobi, które zostały zerwane. Produkty spożywcze wytwarzane w ten sposób obejmują:

• maltodekstryna, lekko zhydrolizowany (DE 10-20) produkt skrobiowy stosowany jako mdły wypełniacz i zagęszczacz.
• różne syropy kukurydziane (DE 30-70), lepkie roztwory stosowane jako substancje słodzące i zagęszczające w wielu rodzajach przetworzonej żywności.
• dekstroza (DE 100), komercyjna glukoza, otrzymywana przez całkowitą hydrolizę skrobi.
• syrop o wysokiej zawartości fruktozy, wytwarzany przez traktowanie roztworów dekstrozy enzymem izomerazy glukozy, aż znaczna część glukozy zostanie przekształcona w fruktozę. W Stanach Zjednoczonych syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy jest głównym środkiem słodzącym stosowanym w słodzonych napojach (patrz syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy).

• Bornet, F. R. J., A. M. Fontveille, S. Rizkalla, P. Colonna, A. Blayo, C. Mercier, and G. Slama. 1989. „Insulin and glycemic responses in healthy humans to native skrobie processed in different ways: correlation with in vitro α-amylase hydrolize.”American Journal of Clinical Nutrition 50: 315-323.
• Sengbusch, P. V. 2003. Struktura komórki roślinnej. Data dostępu: 6 grudnia 2006.
• Smith, A. M., S. C. Zeeman, D. Thorneycroft i S. M. Smith. 2003. „Mobilizacja skrobi w liściach.”Journal of Experimental Botany 54 (382): 577-583.
• Willett, W. C, and M. J. Stampfer. 2003. „Odbudowa piramidy żywieniowej.”Scientific American (Styczeń, 2003). Data dostępu: 6 grudnia 2006.