Amidon

cartofii sunt o sursă dietetică comună de amidon

amidonul este un carbohidrat complex, în special o polizaharidă, care este utilizat de plante ca o modalitate de stocare a glucozei. După celuloză, amidonul este cea mai abundentă polizaharidă din celulele plantelor. În formă pură, amidonul este insolubil în apă rece. Animalele și plantele digeră amidonul, transformându-l în glucoză pentru a servi drept sursă de energie.amidonul este o sursă majoră de carbohidrați în dietele umane și poate fi obținut din semințe, fructe, nuci, porumb, cartofi și așa mai departe. În formă preparată, amidonul (în special amidonul de porumb) este utilizat în gătit pentru îngroșarea sosurilor. Auto-disciplina este necesară în consumul de alimente bogate în amidon, cum ar fi cerealele rafinate, pâinea și pastele, deoarece consumul excesiv de carbohidrați complecși se corelează cu obezitatea și problemele medicale. Willett și Stampfer (2003) au găsit o asociere între un aport ridicat de amidon din cereale rafinate și cartofi și riscul de diabet de tip 2 și boli coronariene.

în industrie, amidonul este utilizat în scopuri precum fabricarea adezivilor, hârtiei, textilelor și ca matriță la fabricarea dulciurilor, cum ar fi gingiile de vin și bebelușii de jeleu.

în timp ce, în general, amidonul apare în plante sub formă de granule parțial cristaline, cu diametrul cuprins între 5 și 200 MMC, dimensiunea exactă, forma și distribuția dimensiunii particulelor variază în funcție de sursa lor vegetală. De exemplu, Sengbusch (2003) raportează că boabele de amidon din tuberculii de cartofi au un diametru de 70-100 unqqm, cel al endospermului de grâu 30-45 unqqm și cel al endospermului de porumb 12-18 unqqm. Amidonul este comun în semințe, tuberculi și rădăcini de plante.

în formă preparată, amidonul este de obicei o pulbere albă și, în funcție de sursă, poate fi insipid și inodor.

Chimie

carbohidrații sunt o clasă de molecule biologice care conțin în principal atomi de carbon (C) flancați de atomi de hidrogen (H) și grupări hidroxil (OH) (H-C-OH). Ca polizaharidă, amidonul este un polimer mare compus dintr-un număr mare de monozaharide, în timp ce monozaharidele, cum ar fi glucoza, sunt monomerii din care sunt construiți carbohidrați mai mari.

amidonul este polizaharida majoră din plantele superioare utilizate pentru depozitarea carbohidraților. Cealaltă polizaharidă majoră utilizată în celulele vegetale este celuloza, care este o polizaharidă structurală. Polizaharida majoră de stocare la animale este glicogenul.

structura moleculară de bază a acestora este: (C6(H5O)10)n. Ca și în cazul celulozei și glicogenului, amidonul conține glucoza de zahăr cu șase carbon ca unitate unică de repetare. Cu toate acestea, aceste trei polizaharide diferă în ceea ce privește tipul de legătură dintre unitățile de glucoză și prezența și întinderea ramurilor laterale pe lanțuri.

amidonul este o polizaharidă de glucoză cu legături glicozidice 1,4-1,4. Glicogenul este o polizaharidă foarte ramificată a glucozei cu legături glicozidice-glicozidice. legăturile glicozidice 1,6-1,6 produc ramificare la carbonul 6. Celuloza este o polizaharidă neramificată a glucozei cu legături glicozidice 1,4-1,4 care sunt foarte stabile din punct de vedere chimic.

în formă granulară, amidonul apare atât ca amiloză neramificată (liniară), cât și ca amilopectină ramificată (asemănătoare tufișului). La fel ca glicogenul, amilopectina are ramuri de 1,6-1,6, dar acestea apar mai rar de-a lungul coloanei vertebrale elicoidale (o dată la 12 până la 25 de unități de glucoză), producând lanțuri laterale mai lungi (lungimi de 20 până la 25 de unități de glucoză). Granulele de amidon sunt, în general, aproximativ 10-30% amiloză și 70-90% amilopectină.

amidonul leagă ușor apa și, atunci când apa este îndepărtată, lanțurile polizaharidice se agregă, formând legături de hidrogen. Această legătură este ceea ce face ca pâinea să devină tare și învechită. Adăugarea de apă și căldură blândă înmoaie pâinea prin separarea lanțurilor de polizaharide. Deoarece ramificarea limitează numărul de legături de hidrogen care se pot forma între molecule, depozitele solide ale glicogenului foarte ramificat sunt mai compacte decât cele ale amidonului.

amidonul este insolubil în apă rece. În apa fierbinte, amiloza formează o dispersie coloidală, dar amilopectina este complet insolabilă.în timp ce mamiferele nu pot folosi celuloza (cum ar fi iarba) ca hrană, ele pot digera amidonul (cum ar fi cartofii).

amidonul ca aliment

amidonul utilizat în mod obișnuit în întreaga lume este: arracacha, hrișcă, banană, orz, manioc, kudzu, oca, sago, sorg, cartof dulce, taro și igname. Fasolea comestibilă, cum ar fi favele, lintea și mazărea, sunt, de asemenea, bogate în amidon. Ca aditiv pentru prelucrarea alimentelor, săgeata și tapioca sunt de asemenea utilizate în mod obișnuit.

când un amidon este pre-gătit, acesta poate fi folosit pentru a îngroșa alimentele reci. Acesta este denumit amidon pregelatinizat. În caz contrar, amidonul necesită căldură pentru a se îngroșa sau „gelatiniza.”Temperatura reală depinde de tipul de amidon.

un amidon alimentar modificat suferă una sau mai multe modificări chimice care îi permit să funcționeze corect la căldură mare și / sau forfecare frecvent întâlnite în timpul procesării alimentelor. Amidonul alimentar este de obicei folosit ca agenți de îngroșare și stabilizatori în alimente precum budinci, cremă, supe, sosuri, sosuri, umpluturi pentru plăcinte și pansamente pentru salate, dar are multe alte utilizări.

utilizarea ca mucegai

dulciurile gumate, cum ar fi bebelușii de jeleu și gingiile de vin, nu sunt fabricate folosind o matriță în sensul convențional. O tavă este umplută cu amidon și nivelată. O matriță pozitivă este apoi presată în amidon, lăsând o impresie de o sută de copii de jeleu. Amestecul este apoi turnat în impresii și apoi pus într-o sobă pentru a seta. Această metodă reduce foarte mult numărul de matrițe care trebuie fabricate.

Aplicații nealimentare

amidonul de îmbrăcăminte sau amidonul de rufe este un lichid care se prepară prin amestecarea unui amidon vegetal în apă (preparatele anterioare trebuiau, de asemenea, fierte) și se utilizează la spălarea hainelor. Amidonul a fost utilizat pe scară largă în Europa în secolele al XVI-lea și al XVII-lea pentru a rigidiza gulerele largi și rufele de lenjerie fină care înconjurau gâturile celor înstăriți. În secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, era elegant să rigidizezi gulerele și mânecile cămășilor pentru bărbați și volanele jupoanelor pentru fete, aplicându-le amidon pe măsură ce hainele curate erau călcate.

în afară de marginile netede și clare pe care le-a dat îmbrăcămintei, a servit și unui scop practic. Murdăria și transpirația de pe gâtul și încheieturile unei persoane s-ar lipi mai degrabă de amidon decât de fibrele îmbrăcămintei și s-ar spăla cu ușurință împreună cu amidonul. Bucătarii au purtat în mod tradițional uniforme scrobite, deoarece amidonul acționează ca un ignifug. Apoi, după fiecare spălare, amidonul ar fi reaplicat.Lipiciile de amidon sunt utilizate pe scară largă în lipirea hârtiei, lemnului și bumbacului.

testarea amidonului

iodul este utilizat într-un test comun pentru amidon. În prezența iodului, se formează o culoare albastru sau albastru-negru. Granulele de amiloză sunt responsabile pentru formarea culorii. Deoarece iodul nu se dizolvă ușor în apă, reactivul se face prin dizolvarea iodului (I) în prezența iodurii de potasiu (KI), făcând un complex solubil (I-KI). Dacă amiloza nu este prezentă, culoarea rămâne portocalie, galbenă sau maro. Dacă este prezentă amiloză, culoarea se schimbă în albastru intens sau albastru-negru. Nici amilopectina, celuloza, nici zaharurile simple nu reacționează. Această reacție este cea mai ușoară atunci când pereții celulari au fost distruși, astfel încât soluția de iod poate pătrunde în celulă și când granulele de amidon sunt umflate. Astfel, încălzirea este utilă în test.

detaliile acestei reacții nu sunt încă pe deplin cunoscute, dar se crede că iodul (ionii triiodide / I3 și I5) se încadrează în interiorul bobinelor de amiloză, transferurile de sarcină între iod și amidon, iar distanțele de nivel energetic din complexul rezultat corespund spectrului de absorbție din regiunea luminii vizibile. A 0.3% soluție G/G este concentrația standard pentru o soluție indicatoare de amidon diluată. Se face prin adăugarea a 4 grame de amidon solubil la 1 litru de apă încălzită; soluția este răcită înainte de utilizare (complexul amidon-iod devine instabil la temperaturi de peste 35 C). Acest complex este adesea utilizat în titrările redox: în prezența unui agent oxidant soluția devine albastră, în prezența agentului reducător culoarea albastră dispare deoarece ionii I5 se descompun în iod și iodură.

sub microscop, boabele de amidon prezintă un efect distinctiv de cruce malteză (cunoscut și sub numele de „cruce de dispariție” și birefringență) sub lumină polarizată.

derivații amidonului

amidonul poate fi hidrolizat în carbohidrați simpli prin acizi, diverse enzime sau o combinație a celor două. Gradul de conversie este de obicei cuantificat prin echivalent dextroză (DE), care este aproximativ fracția legăturilor glicozidice din amidon care au fost rupte. Produsele alimentare realizate în acest mod includ:

• maltodextrină, un produs de amidon ușor hidrolizat (DE 10-20) utilizat ca umplutură și agent de îngroșare cu gust slab.
• diverse siropuri de porumb (DE 30-70), soluții vâscoase utilizate ca îndulcitori și agenți de îngroșare în multe tipuri de alimente procesate.
• dextroză (DE 100), glucoză comercială, preparată prin hidroliza completă a amidonului.
• sirop bogat în fructoză, obținut prin tratarea soluțiilor de dextroză la enzima glucoză izomerază, până când o fracțiune substanțială din glucoză a fost transformată în fructoză. În Statele Unite, siropul de porumb bogat în fructoză este îndulcitorul principal utilizat în băuturile îndulcite (vezi sirop de porumb bogat în fructoză).

• Bornet, F. R. J., A. M. Fontveille, S. Rizkalla, P. Colonna, A. Blayo, C. Mercier și G. Slama. 1989. „Răspunsul insulinei și glicemiei la oamenii sănătoși la amidonurile native prelucrate în diferite moduri:corelație cu hidroliza in vitro a amilazei-amilazei.”Jurnalul American de Nutriție Clinică 50: 315-323.
• Sengbusch, P. V. 2003. Structura unei celule vegetale. Data de acces: 6 decembrie 2006.
• Smith, A. M., S. C. Zeeman, D. Thorneycroft și S. M. Smith. 2003. „Mobilizarea amidonului în frunze.”Jurnalul de botanică experimentală 54 (382): 577-583.Willett, W. C și M. J. Stampfer. 2003. „Reconstruirea piramidei alimentare.”Scientific American (Ianuarie 2003). Data de acces: 6 decembrie 2006.