Stivelse: formel, kemiske egenskaber, anvendelse

Stivelsesformlen er (C6H10O5) n. Det er et polysaccharid bestående af amylose og amylopectin. Dens monomer er alfa-glukose. Stivelse i naturen produceres af planter under fotosyntesen, men i forskellige kulturer er den forskellig i struktur, polymerisation og kædestruktur. Og undertiden ved dens egenskaber.

Fysiske egenskaber

Stivelse (formel (С6Н10О5) n) er et hvidt amorft pulver, der ikke opløses i koldt vand, men fordeles jævnt i væske ved opvarmning, danner et uklar, klistret stof.

Hvis du lægger en lille mængde pulver under mikroskopet, kan du se, at det består af små individuelle krystaller eller kerner, der, når de komprimeres, producerer en karakteristisk knirk. Det har ingen smag eller lugt; antændelsestemperaturen er fire hundrede og ti grader celsius.

Kemiske egenskaber

Den strukturelle formel for stivelse er en forbindelse af glukoserester, der danner to kombinationer - amylose og amylopectin. Dens molekyler kan lokaliseres ikke kun lineært, men også forgrenet, hvilket forklarer dens granulære struktur.

I varmt vand kvælder stivelse sig og bliver til en pasta, men efter tilsætning af stærke syrer hydrolyserer den og opløses helt, op til dannelse af glukosemolekyler.

Den kemiske formel for stivelse er C6H10O5, dvs. den henviser til organiske stoffer. For at afsløre dens tilstedeværelse i opløsningen er det nødvendigt at tilsætte et par dråber iod til kolben. Hvis væsken skifter farve til blå, er reaktionen positiv. Der er andre kvalitative reaktioner. Så for eksempel gendanner stivelse ikke sølv fra sin ammoniakopløsning og gør ikke det samme med trivalent kobberoxid..

biosyntese

Stivelse (formel C6H10O5), som nævnt ovenfor, syntetiseres i planteceller under fotosyntesen. Glukose kombineres med vandmolekyler, denne reaktion producerer et stivelsesmolekyle og ilt.

Dette stof er et godt energimateriale til planter, så de akkumulerer det i tilfælde af vanskelige levevilkår. Normalt opbevarer de det i knolde (kartofler), frugt og frø (korn). Den største mængde stivelse er i riskorn, efterfulgt af majs, derefter hvede og først derefter - kartofler.

Næringsværdi

Stivelse (formel C6H10O5), der kommer ind i en persons eller dyrs mave, udsættes for saltsyre og nedbrydes til glukosemolekyler, der er i stand til at blive absorberet af kroppen.

I fødevareindustrien bruges det til at tykkere gelé, saucer, forskellige forbindinger og så videre. De mest almindelige og enkle retter, der indeholder stivelse, er brød, pandekager, nudler, korn og mange andre produkter fra frø af kornplanter eller deres derivater.

Uændret stivelse fordøjes dårligt i maven og tyndtarmen. Til spaltning er det nødvendigt med bakterier, der koloniserer tyktarmen. Men selv i denne form kan dette produkt sænke niveauet af glukose i blodet og danner også de organiske syrer, der er nødvendige til opbygning af tyktarmenes epitel. Derfor er det nødvendigt at varmebehandle produkter, der indeholder stivelse, for bedre fordøjelighed.

Industriel anvendelse

Stivelse (kemisk formel - С6Р10О5) er vidt brugt til fremstilling af papir, tapet, pap og andre lignende produkter. Der produceres årligt tit millioner af metriske tons papirmasse og papirprodukter..

Fødevareindustrien bruger stivelse som fortykningsmiddel og også som råmateriale til glukose, melasse og ethylalkohol. Det vides, at dette stof er en del af pølser, mayonnaise, ketchup og andre saucer. I tekstilindustrien behandles stoffer med stivelse, hvilket gør dem mere stive og holdbare..

Den modificerede version af stivelse er vidt brugt til produktion af tapetlim. I den farmaceutiske industri bruges det som fyldstof til tabletformer af lægemidler. Og også til fremstilling af kapselskaller og sådanne opløsninger som hemodesis, reopoliglukin og andre.

Stivelsesmodifikation

For at stivelse skal vende tilbage til glukose, koges den i flere timer i en opløsning af svovlsyre. Når der er fundet hydrolyse, skal katalysatoren fjernes fra den resulterende masse. Til dette tilsættes kritt til væsken. Svovlsyre udfældes og omdannes til uopløseligt calciumsulfat, og glukose forbliver som en opløsning.

Derefter hældes væsken flere gange og filtreres og inddampes derefter. Ved afslutningen af ​​processen opnås en tyk og meget sød væske - melasse. Det bruges senere til konfekture og tekniske behov..

Hvis det er nødvendigt at opnå absolut ren glukose uden andre stivelseshydrolyseprodukter, skal den koges meget længere. Svovlsyre udfældes igen, opløsningen filtreres og fortykes, indtil glukosekrystaller begynder at vises på skålets vægge. På det nuværende trin kan ren glukose også opnås ved gæring. Til dette sættes alpha-amylase til stivelsesopløsningen. Det nedbryder molekylerne i et stof i enklere kæder og producerer dextriner og glucoamylaser.

Hvis tør stivelse opvarmes til en temperatur på mere end to hundrede grader celsius, vil den delvist nedbrydes til polysaccharider, såsom dextrin. Nogle fysiske ændringer gør det muligt at få stivelse, som absorberer og bevarer fugtigheden godt. Dette tillader, at produktet fortykes til den ønskede konsistens..

stivelse

STIVELSE

polysaccharid af hovedreserver af planter; det ophobes i form af korn i cellerne i frø, pærer, knolde samt i blade og stængler. farveløs amorft stof, ikke sol. i koldt vand danner diethylether, ethanol i varmt vand en pasta; [en]D fra +180 til + 210 °. K. kerner indeholder 98–99,5% polysaccharider og 0,5–2% ikke-kulhydratkomponenter (inklusive lipider, proteiner, askelementer). Er en blanding af lineære (amylose) og forgrenede (amylopectin) polysaccharider. Amylose bygget ch. arr. fra resterne af a-D-glucopyranose med 1: 4-bindinger. Afhængig af plantetypen. m. amylose spænder fra 150 tusind (ris, majs K.) til 500 tusind (kartoffel K.) Amylopectin-molekyler er stærkt forgrenede og består af amylosefragmenter (ca. 20 monosaccharidrester) bundet sammen med a-1: 6-bindinger. Synes godt om m. 10 6 –10 9. Centret er kendetegnet i strukturen af ​​amylopectin. kæde med mere end 60 led, hvor resten af ​​glukose er fri. en reducerende gruppe, korte kæder på 15-20 rester (S-kæder) placeret på periferien af ​​molekylet og inde i det, og lange (ca. 45 enheder) L-kæder (se fig. Fig.). Efter struktur er amylopectin tæt på glycogen. I vand danner amylopectin ligesom amylose micellære opløsninger.

Forholdet mellem amylose og amylopectin i K. afhænger af plantetypen og udviklingsstadiet. I gennemsnit indeholder K. 15–25% amylose og 75–86% amylopectin; Som et resultat af selektion blev plantesorter valgt, hvor K. er beriget med et af polysacchariderne. Ks fraktionering af amylose og amylopectin gennemfører valg. ekstraktion af amylose, varmt vand fra stivelseskorn eller dets udfældning i form af komplekser med butanol eller thymol efter dispersion af K. i kogende vand eller DMSO. I kromatografisk. Adskillelsesmetoder bruger amyloses evne til at adsorbere på cellulose i nærværelse af ethanol og urinstof såvel som fordele. bindingen af ​​amylopectin med lektiner, såsom con-canavalin A. Nogle arter K. indeholder også lav mol. ("unormal") amylose betyder. antallet af grene eller lav mol. amylopectin med 13-15 enheder (fytoglykogen). I varmt vand kvælder K's korn, og en lille del af polysacchariderne går i opløsning. Ved bestemte temperaturer, forskellig for K. af forskellige planter, gelatineres C., som manifesterer sig i en stærk hævelse af stivelseskorn, deres brud og dannelse af en mere eller mindre ensartet opløsning - stivelsespasta. Gelatiniseringsprocessen består tilsyneladende i at bryde hydrogenbindingerne, der forbinder de strukturelle elementer i stivelseskorn, kombineret med hævelse. Gelatiniseringstemperaturen for kartoffel K. 55–65, hvede 60–80, majs 65–70, ris 70–80 ° C. Fra pasta og amyloseopløsninger i lang tid. amylose udfældes ved opbevaring; Denne proces kaldes. retrograd.

Fig. Amylopectin-strukturmodel: 1 S-kæde; 2 L-kæde; 3 reducerende rest; a er en kompakt region med ordnet krystallinsk. struktur; b - et område, der ikke har krystallinitet.

Ved dets kemiske egenskaber er K. en typisk repræsentant for polysaccharider. Under almindelige betingelser danner K. på hydroxylgrupper ethere eller estere og oxideres af salte af iodsyre. Virkningen af ​​visse reagenser, f.eks. formaldehyd, phosphorsyre og epichlorhydrin fører til derivater K. indeholdende tværbinding. Med jod og polær org. Ks stoffer danner en forbindelse. indeslutninger (clathrates). En sådan forbindelse. med jod males i karakteristiske farver - blå (λMax 620–680 nm) til amylose og rød (λMax 520-555 nm) for amylopectin. Amylosemolekyler i disse komplekser danner en spiral omkring jodmolekylet, som hver omdrejning indeholder 6 glukoserester. Når sigt. tør K. (temperatur ca. 300 ° C), y-bestråling, syre eller enzymatisk hydrolyse modtager produkter med dets delvise spaltning - decom. dextrin. Talrige er kendt. enzymer (Ch. arr. amylase), der katalyserer hydrolysen af ​​K. Elect. hydrolyse af a-1: 6-bindinger i K. kan udføres under virkningen af ​​isoamylase og pullulanase. Under virkningen af ​​transglucosylaser af nogle bakterier K.-omdannelse. i en løkke. oligosaccharider - cycloamyloser (cyclodextriner). Kvantitativt bestemmes K. og dets komponenter gravimetrisk (ved jodudfældning), amlerometrisk. og potentiometrisk titrering, spektrofotometrisk (komplekser med jod), samt anvendelse af syre og enzymatisk hydrolyse. I sidstnævnte tilfælde bestemmes den resulterende glukose af en kemiker. eller enzymatiske metoder. Ks biosyntese i planter udføres af glucosyltransferaser, der overfører glukoserester fra nukleosiddiphosphatglukosemolekyler til voksende kæder med dannelse af α-1: 4-bindinger og et forgreningsenzym, der omorganiserer lineære mål til forgrenede. K., akkumuleres i bladene og drejer hurtigt. til saccharose, der går fra blade til frø, knolde og pærer, hvor sucrose igen omdannes. i K., forsinket i lang tid. opbevaring. Ks opdeling i planter udføres under påvirkning af phosphorylaser (K.'s phosphorolyse) og hydrolytisk. enzymer. Menneskelige behov for kulhydrater dækkes af hl. arr. K. indeholdt i rejser. mad - brød, kartofler, korn osv. I prom. K's skala modtager hl. arr. fra kartofler og majs i mindre grad - fra ris, hvede, søde kartofler, sago palm, sorghum og andre planter. Fra knuste råvarer efter vask af K. til vand, adskillelse af affald og bundfældning af K. fra vask af væske (stivelsesmælk) i en centrifuge opnås rå K. med et fugtighedsindhold på op til 36%; efter oprensning fra proteiner, lipider og andre stoffer dehydreres og tørres det til et fugtighedsindhold på 20% (ren K.). K. brugt i mad. industri som fortykningsmidler og geleringsmidler; inden for bioteknologi - til produktion af melasse, nedbrydes. dextriner (maltin, cichloamylose) og glucose; i fermenteringsindustrien - som råmateriale til produktion af ethyl- og butylalkoholer, acetone, gluconic, citronsyre og mælkesyre, glycerol osv. (se gæring). Påføres også som lim, i mikrobiol. miljøer i produktionen af ​​enzymer, antibiotika, vitaminer og andre biologiske produkter, der anvendes til størrelse af tekstiler og papir, fremstilling af amylosepolymerfilm, der let er biologisk nedbrydeligt. Modifikator bruges også. K., der modtager den passende teknologi. eller kem. ved behandling af ren K. Således anvendes delvist hydrolyseret, oxideret med hypochlorit (oxideret), tværbundet med phosphorsyre (phosphat) og hurtigt kvældende K. i fødevarer. og farmaceutisk. industri, acetyleret - til fremstilling af film og fibre, hydroxyethyleret - i tekstil- og papirindustrien, alkylderivater K. - som klæbemidler og blødgørere. Verdensproduktionsvolumen K. ca. 20 millioner tons / år.

Stivelse og stivelsesprodukter

Stivelse. Det er et løst pulver med hvid eller let gullig farve. Energiværdi på 100 g stivelse (i kcal / kJ): kartoffel - 299/1251; majs - 329/1377. Stivelse absorberes godt af kroppen..

De vigtigste typer stivelse: kartoffel - fået fra kartoffelknolde, danner en tyktflydende gennemsigtig pasta; majs - en mælkeagtig, uigennemsigtig pasta, har en lav ujævnhed, med en lugt og smag, der er karakteristisk for majs korn; hvede - har en lav viskositet, pastaen er mere gennemsigtig end majs.

Amylopectin-stivelse opnås fra voksagtig majs. En pasta fremstillet af sådan stivelse har en god viskositet og fugtopbevaringsevne. Med iodopløsning giver amylopectin-stivelse en karakteristisk rødbrun plet..

Stivelse med høj amylose opnås fra høje amylosesorter af majs. Sådan stivelse anvendes i form af gennemsigtige film og en spiselig madbelægning i fødevareindustrien..

Ud over traditionelle typer råvarer (kartofler, majs, hvede) bruges stivelsesholdige råvarer såsom byg, rug, ris (ris knust) og ærter også til stivelsesproduktion i nogle regioner. jeg

Den kemiske sammensætning og egenskaber af stivelse. I planteceller er stivelse i form af tætte formationer, kaldet stivelseskorn. Kornets mikroskopiske udseende bestemmer stivelsens oprindelse og dens ensartethed. Kerner af kartoffelstivelse fra 15 til 100 mikron eller mere har en oval form og på overfladen af ​​rillerne, koncentreret placeret omkring øjet - prikker eller bindestreger. Mindre korn har en afrundet form. Storkorn med stor korn er anderledes

højere kvalitet. Stivelseskorn isoleret fra den hornformede del af majsendospermen er mangefacetteret fra grumset - rund. Vare majsstivelse er sammensat af korn i størrelse fra 5 til 25 mikron med et stort rundt øje på overfladen. Hvedestivelseskorn har en flad elliptisk eller rund form med et øje placeret i midten. Hvedestivelse indeholder fraktioner af store korn (fra 20 til 35 mikron) og små (fra 2 til 10 mikron).

Rug- og bygstivelse ligner udseendet som korn af hvede. Risstivelse består af de mindste korn - fra 3 til 8 mikron.

Risstivelseskorn er mangefacetterede. Stivelseskorns tæthed: kartoffel - ca. 1,65 kg / m 3, majs - 1,61, kg / m 3.

Stivelse i kemisk sammensætning og struktur refererer til kulhydrater. Det er en naturlig høj polymer, der består af ss-D-anhydroglucose-rester.

Stivelseskorn består af to naturlige fraktioner - amylose og amylopectin. Egenskaberne ved disse polymerer varierer. Amylose danner hydratiserede miceller i varmt vand, men over tid retrograderes det (udfældes) i form af en sparsomt opløselig gel. Amylopectin svulmer ind i input og giver vedvarende viskose kolloidale opløsninger: Det forhindrer retrograd nedbrydning af amylose i stivelsesopløsninger. På grund af amylosens evne til at danne ordnede krystallinske strukturer opnås fleksible film fra amylosefraktionen af ​​stivelse.

Afhængig af strukturen og graden af ​​polymerisation af makromolekyler, styrken af ​​bindingerne mellem dem, strukturen og kornstørrelsen, er stivelser af forskellig oprindelse forskellige i egenskaber. Forskellene mellem kartoffel- og kornstivelse - hvede, majs osv. - er især markante. Den mikroporøse struktur af stivelseskorn bestemmer deres høje sorptionsevne..

På grund af de hydrofile egenskaber ved amylose og amylopectin er stivelseskorn meget hygroskopiske med en fint porøs struktur, især den høje hygroskopicitet af kartoffelstivelse.

Grundlæggende om produktionen af ​​kartoffelstivelse. Produktionen af ​​kartoffelstivelse kan opdeles i fire faser. Det første trin er forberedelse af råmaterialer til forarbejdning: vask, adskillelse af urenheder osv. I det andet produktionsstadium knuses kartoflerne ved slid eller finknusing for at åbne cellerne i knoldvævet og frigive stivelseskorn. Dernæst sendes den knuste masse til en centrifuge for at adskille saften, hvilket bidrager til mørkningen af ​​stivelse, reducerer viskositeten af ​​pastaen, udviklingen af ​​mikrobiologiske processer. Fra massen vaskes stivelse med vand på et sigtapparat i flere trin. For at adskille den knuste kartoffelmasse anvendes hydrocyclonplanter, i hvilke der under virkning af centrifugalkraft separeres en vandig stivelsessuspension og en blanding af papirmasse med kartoffelsaft. Den sidste fase involverer rengøring af fine partikler af papirmasse, rester af kartoffelsaft og andre urenheder, inklusive sand.

Det grundlæggende i produktionen af ​​majsstivelse. Det indledende trin i produktionen af ​​majsstivelse består i blødgøring af kornet, der renses fra fremmede urenheder i en opløsning af svovldioxid (0,2-0,3%) ved en temperatur på 50 ° C for at blødgøre og ekstrahere ekstrakter fra det. I det andet trin knuses det gennemvædede korn i store dele. Det næste trin i produktionen af ​​majsstivelse er at vaske fri stivelse ud med vand og adskille kimen. Ved finmaling af de resterende dele af kornet frigøres bundne stivelseskorn. Den resulterende grød vaskes med vand, hvorved papirmassen adskilles fra sigterne. Gluten (uopløseligt protein) indeholdt i stivelsessuspensionen separeres ved anvendelse af centrifugalseparatorer og flotationsmaskiner. Opløselige stoffer fjernes ved vask af stivelse på vakuumfiltre eller skruecentrifuger..

Rå stivelse tørres med opvarmet luft og sigtes for at adskille kornene (klæbrige limede kerner), store klumper, tilfældige urenheder og ledes gennem magnetiske separatorer.

Kvalitetsindikatorer. Afhængig af de organoleptiske egenskaber og dens sammensætning er stivelse opdelt i sorter: kartoffel - ekstra, højere, 1. og 2. (til tekniske formål); majs - det højeste, 1. amylopectin; hvede - ekstra, højere, 1..

Kvalitet af kartoffelstivelse vurderes i henhold til GOST 7699-78, majsstivelse - GOST 7697-82.

Stivelse, uanset type og sort, skal være fri for fremmed smag og lugt. Farve og type stivelse bestemmes. Ekstra og højere kartoffelstivelse i hvid farve med krystallinsk glans; 1. klasse har en hvid farve; 2. klasse - hvid med en grålig farvetone. Majs- og hvedestivelse har en karakteristisk naturlig gullig farvetone..

Uanset type og type stivelse er urenheder fra andre typer stivelse og tilstedeværelsen af ​​metallomagnetiske urenheder ikke tilladt. Når man siler 100 g stivelse gennem en silkesigte nr. 55, skal der ikke være noget sand tilbage. I henhold til fysisk-kemiske parametre skal stivelse overholde de krav og standarder, der er angivet i tabellen. 5.1.

Stivelsesfejl forekommer hovedsageligt i strid med produktionsteknologi eller opbevaringsbetingelser. Disse inkluderer tilstedeværelsen af ​​mekaniske og fremmede urenheder, lugten og smagen af ​​et forkælet produkt (gæring), knusing, når man tygger fra mineralforureninger (sand), den grå farve på stivelse og dets øgede fugtighed. Stivelse med tilstedeværelsen af ​​sådanne defekter er ikke tilladt til salg i distributionsnetværket, men kan bruges til tekniske formål.

Emballering og mærkning. Pak stivelse i linned, kenaf, juteposer, nye eller brugte, rene, tørre, kategori I eller II, nettovægt fra 15 til 60 kg. Stivelse, pakket i dobbelt grove calico- eller papir-flerlagsposer, anbringes i de ydre stofposer. Til detailhandel kan stivelse pakkes i en nettovægt på 250 til 1000 g i en beholder med papir, polyethylen og andre polymere materialer. Pakker og poser med stivelse anbringes i rene kasser på 30 kg..

Hver stivelsespose skal have en etiket på kasser - en etiket med en etiket, der kendetegner produktet; organisationens navn, hvis system inkluderer fabrikanten; fabrikantens navn, dens placering og varemærke; produktnavn, der angiver type og kvalitet; batchnummer; Nettovægt; produktions dato; antallet af enheder til forbrugeremballage (til stivelse i pakker eller poser); betegnelse af standarden. Der er knyttet en etiket til hver pakke eller pakke, der angiver varerne ovenfor, men i stedet for antallet af forbrugeremballageenheder og batchnumre angiver holdbarheden.

Stivelse opbevares ved en relativ fugtighed på højst 75%. Garanti holdbarhed på majs og kartoffelstivelse er 2 år, hvede - et år. Stivelse opbevares i emballeret form i velventilerede, lugtfrie opbevaringer, der ikke er inficeret med mel skadedyr..

Stivelses produkter. Stivelsesindustrien producerer mere end hundrede varer stivelsesprodukter. De stivelsesprodukter, der anvendes til fødevareformål, inkluderer kunstig sago, modificeret stivelse, sukkerstivelseshydrolysater - stivelsessirup, glukose osv..

Sago produceres i tre typer: naturlig - fremstillet af kernen i sago palmer; kunstig - fra kartoffel- og majsstivelse i højeste og 1. klasse; sago tapioca - fra stivelse cassava rødder.

Sago har en delikat smag og er godt optaget. Fra det koges korn, fyldninger osv..

De producerer kunstig sago med korn med en diameter (i mm): lille - fra 1,5 til 2,1 og stor - fra 2,1 til 3,1. Stor sago i små og små i store er tilladt højst 10%.

Efter kvalitet er sago inddelt i højeste og 1. klasse. Sago af højeste kvalitet fra kartoffelstivelse er kedelig hvid, 1. klasse kan have en grålig farvetone. Majsstivelses sago har en gullig farvetone. I sago er det ikke tilladt med fremmed smag, lugt, knusing under en kulinarisk test. Fugtigheden normaliseres (kartoffelsago - højst 16%, majs - højst 13%), aske, surhed, hævelse af sago, indholdet af bøder i det (partikler under 1,4 mm).

Pak sago i poser, der vejer 50 kg eller pakkes i små containere.

Modificeret stivelse - med retningsændrede egenskaber er der følgende sorter.

Hævelse af stivelse opnås ved tørring af pastaen på specielle tørretumblere og formaling af filmen til et pulver, hvis partikler kvælder, når de fugtes med vand og øges i volumen.

Oxideret stivelse opnås ved oxidationsmetoden for forskellige oxidationsmidler; afhængigt af graden af ​​oxidation kan stivelse med forskellig viskositet og geleringsevne opnås.

Gelling-stivelse er en type oxideret stivelse; modtag behandling (KMP04a) stivelsessuspension i et surt miljø. Anvendes som et geleringsmiddel i stedet for agar og agaroid; kartoffel gelning stivelse klasse A og B - i konfektureindustrien, kartoffel og majs geleringsstivelse - i køleindustrien.

Stivelsessirup fremstilles af korn- og kartoffelstivelse. Det er en sød, meget tyk og tyktflydende væske, farveløs med en gullig farve. Melasse syrehydrolyse (hydrolyse af stivelse under påvirkning af saltsyre ved overskydende tryk og en temperatur på ca. 140 ° C) og melasse enzymatisk hydrolyse (hydrolyse under virkning af enzymer af kimede korn, forme og bakterier ved en temperatur på ca. 60 ° C). Brug melasse hovedsageligt i konfektureindustrien.

Maltodextriner er enzymatiske stivelseshydrolyseprodukter. De er polymerer, hvis molekyle er sammensat af fem til ti glukoserester. Maltodextriner har ingen smag eller lugt, ved en koncentration på mere end 30% danner de viskøse opløsninger, der kan bremse krystallisationen. De bruges til fremstilling af fødevarer som fyldstoffer, som et tilsætningsstof til fremstilling af is, cremer.

Glukose er produktet af den komplette hydrolyse af stivelse. De producerer krystallinsk, medicinsk, mad og teknisk glukose. Anvendes til fremstilling af børns sukkervarer, drikkevarer, is.

Hvad er stivelse

I. Film: “Polysaccharides”

II. Fysiske egenskaber

Stivelse er et hvidt pulver, uopløseligt i koldt vand og danner en kolloid opløsning (stivelsespasta) i varmt vand. Det findes i to former: amylose - en lineær polymer, opløselig i varmt vand, amylopectin - en forgrenet polymer, uopløselig i vand, kun svulmer.

III. At være i naturen

Stivelse - den vigtigste kilde til reserveenergi i planteceller - dannes i planter under fotosyntesen og akkumuleres i knolde, rødder, frø:

Indeholdt i kartoffelknolde, korn af hvede, ris, majs.

Glykogen (dyrestivelse), dannet i leveren og musklerne hos dyr.

IV. Struktur

Består af rester α - glukose.

Stivelsens sammensætning inkluderer:

  • amylose (den inderste del af stivelseskorn) - 10-20%
  • amylopectin (stivelseskornbelægning) - 80-90%

Amylosekæden inkluderer 200 - 1000 rester af a-glucose og har en uforgrenet struktur.

Amylopectin består af forgrenede makromolekyler, hvis molekylvægt når 1 - 6 millioner.

Amylose og amylopectin hydrolyseres ved virkning af syrer eller enzymer til glukose, der tjener som en direkte energikilde til cellulære reaktioner, er en del af blod og væv og er involveret i metaboliske processer. Derfor er stivelse en nødvendig ernæring til kulhydratreserven..

Som amylopectin er glycogen (animalsk stivelse) bygget, hvis makromolekyler er mere forgrenede:

V. Ansøgning

Stivelse er vidt brugt i forskellige brancher (mad, gæring, farmaceutisk, tekstil, papir osv.).

  • Værdifuldt ernæringsprodukt.
  • Til stivelsesvaskeri.
  • Som dextrin lim.

VI. Kemiske egenskaber ved polysaccharider

1. Hydrolyse

Hydrolyse fortsætter i trin:

Kølet stivelsespasta + I2 (opløsning) = blå plet, der falmer ved opvarmning.

Amylosemakromolekyle er en spiral, der hver omdrejning består af 6 enheder a-glucose.

Under interaktion mellem amylose og iod i en vandig opløsning trænger iodmolekyler ind i spiralens indre kanal og danner den såkaldte inklusionsforbindelse. Denne forbindelse har en karakteristisk blå farve. Denne reaktion anvendes til analytiske formål til at detektere både stivelse og jod (iodstivelsestest)

Stivelse

Det er et hvidt, smagløst pulver, der er velkendt for mange af os. Det findes i hvede- og riskorn, bønner, kartoffelknolde og majskolber. Ud over disse produkter finder vi dog stivelse i kogt pølse, ketchup og selvfølgelig i alle former for gelé. Afhængig af deres oprindelse, varierer stivelseskorn i partikelform og størrelse. Når stivelsespulveret komprimeres i hånden, udsender det et karakteristisk knirk.

Stivelsesrige fødevarer:

Angivet omtrentlig mængde på 100 g produkt

Generelle egenskaber ved stivelse

Stivelse er absolut uopløselig i koldt vand. Imidlertid svulmer det under påvirkning af varmt vand og bliver til en pasta. Mens vi studerede i skolen, lærte vi, at hvis en dråbe jod dryppes på et stykke brød, bliver brødet blåt. Dette skyldes en specifik stivelsesreaktion. I nærvær af jod danner det den såkaldte blå amyliod.

Forresten, den første del af ordet - "amyl", angiver, at stivelse er en slimforbindelse og består af amylose og amylopectin. Med hensyn til dannelse af stivelse skylder det sit udseende til kornchloroplaster, kartoffel og også en plante, der kaldes majs i vores hjemland i Mexico, og du og jeg kender det som majs.

Det skal bemærkes, at stivelse i dens kemiske struktur er et polysaccharid, der under påvirkning af gastrisk juice kan omdannes til glukose.

Dagligt stivelseskrav

Som nævnt ovenfor hydrolyserer stivelse under påvirkning af syre og omdannes til glukose, som er den vigtigste energikilde for vores krop. Derfor skal en person spise en bestemt mængde stivelse for at føle sig godt.

Du skal bare spise korn, bageri og pasta, bælgfrugter (ærter, bønner, linser), kartofler og majs. Det er også godt at tilføje mindst en lille mængde klid til din mad! Ifølge medicinske indikationer er kroppens daglige behov for stivelse 330-450 gram.

Behovet for stivelse øges:

Da stivelse er et komplekst kulhydrat, er det berettiget, hvis en person skal arbejde i lang tid, hvor der ikke er mulighed for hyppig ernæring. Stivelse, som gradvist transformeres under påvirkning af mavesaft, udskiller glukose, der er nødvendig for at livets fulde funktion kan fungere.

Behovet for stivelse reduceres:

  • med forskellige leversygdomme forbundet med nedsat fordøjelse og absorption af kulhydrater;
  • med lille fysisk anstrengelse. I dette tilfælde er stivelse i stand til at konvertere til fedt, der er lagret "prozapas";
  • i tilfælde af arbejde, der kræver øjeblikkelig energitilførsel. Stivelse omdannes til glukose først efter nogen tid..

Stivelsesfordøjelighed

På grund af det faktum, at stivelse er et komplekst polysaccharid, der under påvirkning af syrer er i stand til helt at omdanne til glukose, er stivelsens fordøjelighed lig med fordøjeligheden af ​​glukose.

Nyttige egenskaber ved stivelse og dens virkning på kroppen

Da stivelse er i stand til at omdannes til glukose, ligner dens virkning på kroppen ligner glukose. På grund af det faktum, at det absorberes langsommere, er metthedsfølelsen ved at spise stivelsesholdige fødevarer højere end ved direkte brug af søde fødevarer. I dette tilfælde er belastningen på bugspytkirtlen langt mindre, hvilket positivt påvirker kroppens helbred.

Stivelsens interaktion med andre væsentlige elementer

Stivelse interagerer godt med stoffer som varmt vand og mavesaft. På samme tid får vand stivelseskornene til at kvælde, og saltsyre, som er en del af mavesaften, omdanner det til sød glukose.

Tegn på mangel på stivelse i kroppen

  • svaghed;
  • hurtig udtømmelighed;
  • hyppig depression;
  • nedsat immunitet;
  • nedsat sexlyst.

Tegn på overskydende stivelse i kroppen:

  • hyppig hovedpine;
  • overvægtig;
  • nedsat immunitet;
  • irritabilitet;
  • problemer med tyndtarmen;
  • forstoppelse

Stivelse og sundhed

Som brugen af ​​andet kulhydrat bør brugen af ​​stivelse reguleres strengt. Brug ikke en overdreven mængde stivelsesholdige stoffer, da dette kan føre til dannelse af fækale sten. Brug af stivelse bør dog heller ikke undgås, fordi den ud over energikilden danner en beskyttende film mellem maven og mavesaften.

Vi har samlet de vigtigste punkter om stivelse i denne illustration, og vi vil være taknemmelige, hvis du deler billedet på et socialt netværk eller blog med et link til denne side:

Interessante stivelsesfakta

Stivelse er et hvidt, crunchy pulver, der ikke har nogen lugt eller smag, det hører til komplekse kulhydrater, og i processen med assimilering af mad opdeles det i glukose - den vigtigste energikilde for alle vores celler. Da det spiller en enorm rolle i at give os energi, har vi valgt ti interessante fakta om stivelse til dig..

1. I den menneskelige diæt er stivelse den vigtigste kilde til kulhydrater, den findes i kartofler, kager, pasta og grød. Det er rigeligt i korn; blandt korn er det mest rigeligt i ris (op til 89%), hvede (op til 74%), rug (op til 72%) og majs (op til 72%). Ren stivelse fås normalt fra majs, ris og kartofler..

2. I planter er stivelse indeholdt i form af granuler, hovedsageligt i frugter, knolde og frø. Stivelse er tilførslen af ​​næringsstoffer, som planter akkumulerer som et resultat af fotosyntesen..

3. Stivelse er et plante-polysaccharid, der består af amylose- og amylopectinmolekyler. Når de kombineres, danner stivelsesmolekyler granuler, det er netop på grund af friktion af granulaterne, at stivelsespulver knækker så karakteristisk.

4. Stivelse interagerer godt med iod, iodmolekyler trænger ind i den krystallinske struktur af amylose og amylopectin og ændrer farven på amylose til blåviolet og amylopectin til violetrød. Derfor drypper man en opløsning af jod på en kartoffel, farves den intenst i mørkeblå. Kombinationen af ​​jod og stivelse er ustabil, og når den opvarmes, forsvinder farven, og når den afkøles, vises den igen. På grund af denne funktion derhjemme er det muligt at kontrollere tilstedeværelsen af ​​stivelse i produkter, hvor det ikke skal være, og for eksempel at opdage forfalskning af honning eller creme fraiche.

5. For mennesker er stivelse en vigtig kilde til kulhydrater. Under påvirkning af enzymer omdannes stivelse til glukose og frigiver energi, hvilket er nødvendigt for kroppens funktion.

6. I fødevareindustrien anvendes stivelse som fortykningsmiddel, og det tilsættes derfor til gelé, ketchup, mayonnaise og forskellige saucer. For at reducere omkostningen ved produktet tilsættes stivelse ofte pølser, pølser og kødpasta. Stivelse er typisk mærket med koden E1404.

7. Da stivelse er lugtfri og smagløs, bruges den som et hjælpestof til medicintabletter. Stivelse bruges også til at fremstille glukose, og i tekstilindustrien bruges den til at forarbejde stoffer..

8. Stivelse opløses ikke i koldt vand, men i varmt vand kvælder det (opløses), og der dannes en kolloid opløsning - en pasta. Pastaen hærder efter tørring og bruges derfor som et miljøvenligt klæbemiddel. Majspasta hærder bedre end kartoffelstivelsespasta.

9. En opløsning af stivelse i vand i forholdet 2: 1 henviser til en "ikke-Newtonsk væske", det vil sige, den ændrer dens viskositet afhængigt af hastigheden i interaktionen med det. Hvis du langsomt sænker hånden ned i en sådan opløsning, forbliver den flydende som vand, men hvis du hurtigt rammer på dens overflade, bliver den øjeblikkeligt til en meget elastisk og elastisk masse, som ikke tillader hånden at synke ned i opløsningen.

10. Du kan få stivelse derhjemme. For at gøre dette skal skrællede kartofler finrives og fyldes med vand. Et par timer efter, at opløsningen er slået ned, falder der et bundfald på bunden af ​​beholderen (dette er stivelse). Derefter skal vandet tappes omhyggeligt, og stivelsesbundfaldet tørres.

Info-Farm.RU

Farmaceutiske produkter, medicin, biologi

Stivelse

Offentliggjort 15. februar 2016

Stivelse (lat.Amylum), (MED 6 N 10 OM 5) n - vegetabilsk polysaccharid med høj molekylvægt af amylose og amylopectin, hvis monomer er glukose. Reserver homopolysaccharider af planter. Det akkumuleres som et resultat af fotosyntese i frugter, korn, rødder og knolde af nogle planter som en reserveform for kulhydrater.

Typer af stivelse: kartoffel, majs, amylopectin, hvede, ris, ærter, tapioca, modificeret osv..

etymologi

Kommer fra ham. Kraftmehl "stivelse." På det russiske, ukrainske og hviderussiske sprog kom dette ord fra polsk (krochmal).

Biologiske træk

Stivelsesrige kornsorter: ris (op til 86%), hvede (op til 75%), majs (op til 72%) samt kartoffelknolde (op til 24%) og bygkorn.

For den menneskelige krop fungerer stivelse sammen med saccharose som hovedleverandør af kulhydrater - en af ​​de vigtigste komponenter i fødevarer. Under påvirkning af enzymer hydrolyseres stivelse til glukose, der oxideres i cellerne til kuldioxid og vand med frigivelse af energi, der er nødvendig til funktionen af ​​en levende organisme.

Det er kendt, at stivelse aktiverer udvekslingen af ​​galdesyrer og hjælper med at fjerne kolesterol fra kroppen..

Fysiske egenskaber

Hvidt, crunchy, amorft og meget hygroskopisk pulver uden smag og lugt. Indeholder normalt 10-20% bundet vand, som kan fjernes ved tørring ved 100-110 ° C. Under mikroskop - granulært (granulat) pulver. Uopløselig i koldt vand, ether, alkohol; kvælder i varmt vand og danner en kolloid opløsning, hvoraf en afkøling dannes en stabil gel - stivelsespasta; med en opløsning af jod giver en blå farve (amylose giver en blå farve, og amylopectin - fra rød til lilla). Reaktionen med jod gør det muligt at identificere endda den millionste del af stivelse i opløsning. Stivelsesmolekylerne er ikke af samme størrelse.

Stivelseskorn

Kornstørrelser (i mm) til forskellige typer stivelse
Stivelsens navnDimensioner
Kartoffel0,05-0,08
majs0,02-0,03
Hvede0,03-0,05
Ris0,05-0,01

Stivelse findes i planter i form af granuler. I korn og andre højere planter danner stivelsesgranulater plastider. De plastider, der udgør stivelse, kaldes amyloplaster. I korn (hvede, majs, rug, byg, sorghum og hirse) er stivelse repræsenteret ved enkle granuler - hver amyloplast består af en granule. I helvede og havre består granulater ud - hver amyloplast indeholder mange granuler.

I rug, hvede og byg skelnes to typer stivelseskorn: store - bikonvekse (linseformede) granuler og små - sfæriske. I byg dannes bikonvexgranuler i perioden de første 15 dage efter bestøvning, og fra den 18. til den 30. dag efter bestøvelsen vises små granuler, der udgør 88% af det samlede antal granuler. I hvede og byg danner hvert plastid først en stor bikonvex stivelsesgranulat. Herefter danner plastider bule, hvor dannelsen af ​​små stivelsesgranuler forekommer. Disse markant mindre amyloplaster adskilles fra moderplastidet ved indsnævring af indsnævring. Stivelse syntetiseres i plastider..

krystallinitet

Det faktum, at stivelse er et halvkrystallinsk materiale, har været kendt siden 1930'erne. I henhold til formen af ​​røntgenstrålediffraktionsmønstre af hele stivelsesgranulat er de opdelt i tre typer, der er betegnet med bogstaverne A, B og C. Stivelsen for de fleste afgrøder er af type A, stivelsen af ​​kartofler og andre rodafgrøder, og retrograderingen af ​​stivelse er af type B, og ærstivelse og bønner - til type C, som er en mellemform mellem type A og B. Under påvirkning af varme forvandles kartoffelstivelse af type B til type A. Kortere dextriner (12-15 glukoseenheder) kan høre til en af ​​disse tre typer, afhængigt af x arten af ​​deres krystallisation. En af de instrumentelle metoder til undersøgelse af stivelse er effektivt ved hjælp af metoden til røntgendiffraktion.

Dobbelt brydning af lys

Når man ser på stivelse i polariseret lys, observeres en dobbelt brydning af strålene, der har den karakteristiske form for det "maltesiske kors." Årsagen til denne brydning er den stærkt organiserede struktur af stivelseskorn, som ikke bør forveksles med krystallinitet. Selv meget godt organiserede molekylstrukturer er muligvis ikke krystallinske, men de har egenskaben med at gøre det lettere - cellulose i et ark papir er halvkrystallinsk, og krystallerne i sig selv er birefringente (ordnet), men på grund af det faktum, at krystallerne er orienteret på en forstyrret måde, har papir egenskaben dobbelt promenade.

Den kemiske sammensætning af stivelse

Stivelse indeholder polysaccharid 97-99%, proteinstoffer 0,3-1,5%, fiber 0,2-0,7%, askestoffer (fosfater, silikatsyrer) 0,3-0,6%.

Sekundære komponenter kan være til stede i varestivelse, men de er til stede i så små mængder, at det ikke er helt klart, om de er stivelsesbestanddele, meget små mængder der er repræsenteret i det, eller urenheder, der ikke fjernes grundigt under isolering. Imidlertid kan sådanne mindre komponenter på trods af deres meget små mængder væsentligt påvirke stivelsens kvalitet..

0,6% fedtsyrer (palmitinsyre, stearinsyre osv.) Blev fundet i stivelse. Stivelsen, der er fremstillet industrielt fra korn, indeholder en lille mængde lipider, som som regel er polære. Polære opløsningsmidler, en vandig opløsning af methylalkohol er nødvendige for deres isolering. Typisk er lipidindholdet i kornstivelse 0,5-1%, mens de, der er fremstillet af råvarer, der ikke er korn, næsten er fri..

Derudover indeholder stivelse små mængder fosfor og nitrogen. I korn præsenteres hovedparten af ​​fosfor i form af phospholipider. Det er kendt, at kartoffelstivelse forestrer glukoserester, mens dette ikke forekommer med stivelse af kornafgrøder. Alle typer stivelse indeholder en meget lille mængde nitrogen (mindre end 0,05%), hvoraf en del er en del af lipider, en del er en del af proteiner og muligvis en del af enzymrester, der er involveret i stivelsessyntese.

Stivelse er hovedsageligt polymerer af a-D-glukose, der fra et kemisk synspunkt kan opdeles i mindst to typer: amyloser (generelt en lineær polymer) og amylopectin (en stærkt forgrenet polymer). Det vil sige, at stivelsesmolekylet består af to kemisk uafhængige dele (polysaccharider): amylose (20-30%) og amylopectin (70-80%), hvis forhold afhænger af plantenes art:

- I majsstivelse er amylose 25% af stoffets samlede masse og amylopectin - 75%. Hos voksagtig majs - mere end 95% amylopectin. Majs dyrkes også med 75% amylose. - I kartoffelstivelse, amylose - 20% og amylopectin - 80%, hvilket giver det specifikke egenskaber. - Apple-stivelse - med 100% amylose.

Amylose og amylopectin adskiller sig i kemisk struktur. Begge polysaccharider består imidlertid af glukoserester, der er forbundet med hinanden for at danne lineære eller forgrenede kæder. I stivelseskorn danner amylose- og amylopectinmolekyler lag med en krystallinsk og amorf struktur. Interaktionsenergien for individuelle grupper af atomer i et stivelseskorn afhænger af placeringen af ​​amylose og amylopectin og deres forhold.

I varmt vand kvælder stivelse. I dette tilfælde passerer amylose ind i opløsningen, og amylopectin danner en kolloid opløsning (pasta). Amylose er opløselig i varmt vand, danner ikke en pasta; med jod giver en blå farve. Amylopectin opløses ikke i vand, men kvælder og danner en pasta. Når man farver amylopectin med iod, tager det fra rød til lilla. Molekylerne i disse to polysaccharider er sammensat af glucoserester, der er forbundet i lange kæder. Jo længere amylosekæden er, jo værre opløses den. I gennemsnit er der mere end 1000 sådanne rester i amylosemolekylet og meget mere i amylopectinmolekylet..

Under virkning af enzymer eller opvarmning med syrer - gennemgår hydrolyse.

Som stivelsesopløsningsmidler skal du bruge kolde saltsyre, perchlorsyre, trichloreddikesyre, sulfosalicylsyre, CaCl-opløsninger 2, ZnC 2, MgCI 2, alkalier, glycerol, formamid osv...

Med komplet hydrolyse i industrien opnås glukose, og mellemprodukterne kan være oligosaccharider, maltose (K. Kirchhoff, 1814):

(MED 6 N 10 OM 5) nN 2 Om 180 ° C(MED 6 N 10 OM 5) m dextrinT ° Cn / 2 ° C 12 N 22 OM elleve maltoseN +n MED 6 N 12 Cirka 6 Glukose

Under virkningen af ​​amylaser i fordøjelseskanalen hos mennesker og dyr gennemgår stivelse hydrolyse og nedbrydes for at danne glukose og maltose, der nedbryder maltase til glukose, der absorberes af kroppen..

Stivelsesindhold i planter

Plante navnPlante delStivelsesindhold (op til)SukkerindholdNoter
Bredbladskatel (Typha latifolia)tørre rhizomer58% (25-58%)10%-
Islandske Cetraria (Cetraria islandica)jorden del44%%(stivelse: lichenin)
Glyceria (Glyceria)korn75%?-
Majs (Zea mays L.)frø71%?-
Brødtræ (Artocarpus altilis)tørret frugtmasse80% (60-80%)14%-
Hvid vandlilje (Nymphaea alba)rhizom49%tyve%
Havre (Avena)majs60%?Såning af havre (Avena sativa L.)
Susak (Butómus umbellátus)rhizom60%?
Hasselnød (Trapa natans)nød55%?
Sød kartoffel (Ipomoea batatas L.)knolde72%?
sorghum?74%?
Manihot?77%?
Ærter (Pisum)majs40%?
Byg (Hordeum L.)majs75%?
Kartoffel (Solanum tuberosum)knolde (i tørstof)82%?
Sago palmer (slægten Latov. Cycas)palme kerne??
Ris (Oryza)majs89%?
Rye (Secale)majs72%?
Hvede (Triticum L)majs74%?
Althea officinalis (Althaea officinalis L.)rødderne37%10%(10% saccharose)
Strelolist almindelig (Sagittaria sagittifolia L.)knolde35%

Stivelsesproduktion

Stivelse fås fra kartofler og ris, sjældnere fra andre korn. Sago - stivelsesholdige produkter fra sago palmetræ samt nogle cykler.

Mange stivelsesholdige planter dyrkes i troperne: yam, yams, taro, cassava og andre.

For at få stivelse skal du ødelægge cellevæggene og få saften. Til dette er råvarerne formalet på rivjern og bliver vild. For at isolere fri stivelse vaskes velling mange gange på sigter i sigter. Sigteapparater i fem grader udfører adskillelse af produktet i pulp- og stivelsessuspension (stivelsesmælk) i forskellige koncentrationer. Stivelsesmælk raffineres (oprenses). Derefter vaskes den valgte stivelse gentagne gange med rent vand på specielle centrifuger-renseapparater eller hydrocycloner..

Ved fremstilling af kartoffelstivelse anvendes processer til rengøring af kartofler fra lette og tunge urenheder, vask, formaling, isolering af cellejuice, sigte og vask, centrifugering og tørring.

Amylose (superlose) og amylopectin (romalin) kan fås separat fra kartoffelstivelse. Til dette påvirkes stivelse af opløsninger af MgSO-salte. 4, (NH 4) 2 4, Na 2 SO 4, indeholdende n-butylalkohol ved 120 ° C. Herefter udfældes amyloser ved 70 ° C og amylopectin - 20 ° C..

Ved produktion af majsstivelse er der to metoder: syre-alkali og alkalisk. Ifølge den første metode blødlægges majskorn i en 0,1-0,2% vandig opløsning af svovlsyre ved 48-50 ° C i to dage, kornet vaskes, groft hakkes, kimen isoleres, finhakkes, stivelsen vaskes på et sigtapparat, adskilles fra fin og grov masse, gluten (på separatorer), vasket på vakuumfiltre, centrifugeret, tørret eller forarbejdet til stivelsesprodukter. Ifølge den anden metode blødlægges majs i en vandig opløsning af alkali, vaskes, knuses, stivelsen isoleres og ledes på en sigte, centrifugeres, tørres eller sendes uden tørring til forarbejdning.

Stivelsesfraktionering

Til separering af stivelse i dets bestanddele, amylose og amylopectin, anvendes to hovedmetoder. Amyloser kan selektivt udvaskes fra granuler opvarmet lige over gelatiniseringstemperaturen. Ved højere temperaturer udvaskes ikke kun amylose, men også amylopectin, hvilket kræver yderligere oprensning. Fraktionerne opnået ved udvaskning er vanskelige at kvantificere, men hvis stivelsen behandles med en varm, vandig opløsning af vand inden den vandige udvaskningsproces, vil amylopektoniske evne til at opløse falde, hvilket resulterer i en større mængde amylose.

En anden metode er den komplette dispersion af granulerne efterfulgt af adskillelse af komponenterne. Det er meget vanskeligt at sprede kornstivelse fuldstændigt - til dette er det nødvendigt, at blandingen opbevares i en autoklav i flere timer ved en temperatur på ca. 130 ° C. Under disse forhold er det nødvendigt at forhindre stivelse i at nedbryde, det vil sige affedte den, buffe den og beskytte den mod ilt. Der er flere typer forbehandling af stivelse, som gør det muligt for det at sprede sig fuldstændigt. Til dette kan for eksempel anvendes flydende ammoniak, dimethylsulfoxid eller en alkalisk opløsning. Efter fuldstændig dispersion af stivelse udfældes det ofte ved amylose for at isolere det i form af komplekser med n-butanol eller thymol. For at opnå ren amylose er gentagen udfældning nødvendig flere gange. Amylopectin kan opnås ved lyofilisering eller præcipiteres med alkohol.

Opbevaring

Stivelse opbevares i rene, tørre, godt ventilerede lagre uden lugt, ikke inficeret af skadedyr. Den optimale opbevaringstemperatur anses for at være 70% relativ fugtighed, skønt op til 75% er tilladt, og en temperatur på ca. 10 ° C. Under disse forhold tilvejebringer standarderne opbevaring af kartoffel- og majsstivelse i 2 år og hvedestivelse i 1 år. Langtidsopbevaring reducerer stivelses gelatiniseringsevne markant. I rum med øget relativ fugtighed befugdes den, og på grund af mikrobiologiske processer og ødelæggelse får den først en sur, muggen og derefter putrefaktiv lugt.

Ansøgning

Afgrødestivelse er en førende komponent i den menneskelige diæt, et vigtigt råmateriale til fødevare-, farmaceutiske og tekniske industrier: tekstil, olie, papir osv..

Stivelse er vidt brugt i fødevareindustrien som fortykningsmiddel (E1404), til fremstilling af melasse med forskellige kulhydratsammensætninger, til fremstilling af dextriner, glukose (krystallinsk glukose, glukosekoncentrat, glukose-fructosesirup, ethanol og andre fermenteringsprodukter. Stivelse med en grad af hydrolyse (glukose) mindre end 5% - maltodextrin - bruges som en stabilisator i produktionen af ​​mayonnaise. I produktionen af ​​sukkervarer stivelse bruges som en receptbestanddel af tyrkisk glæde såvel som en formkomp Komponent til slik og drageer.

Kompleks behandling af stivelse af stivelse hydrolyseres til glucose, der isomeriseres til fruktose og hydrogeneres til sorbitol, eller går til andre produkter - ethanol, mælkesyre, citronsyre; hydrolysatet blandes med dyrefoderfibre.

Råmaterialet til produktion af krystallinsk glukose er stivelse afledt af majs eller hvede, skønt kartoffelstivelse også kan anvendes. Kartoffelstivelse er imidlertid et uundværligt råmateriale i andre industrier og bruges ikke til glukoseproduktion. Det vigtigste råmateriale til fremstilling af krystallinsk glukose er majsstivelse.

Stivelse bruges som et klæbemiddel, som et mikrobiologisk medium til fremstilling af forskellige enzymer, antibiotika, vitaminer og også som basis for kunstige biologisk nedbrydelige biopolymerer..

I medicinsk praksis anvendes stivelse meget ofte som et fyldstof og et underlag til fremstilling af tabletter (som et fyldstof i faste doseringsformer) og cachetter og i pastaer, i pulvere og salver, der anvendes til hudsygdomme, i form af et afkog (pasta) - til sygdomme i mave-tarmkanalen kanal som en indhyllingsmiddel. Stivelse og dextriner (produkter af ufuldstændig hydrolyse af lineære polysaccharider) påvirker kolesterolmetabolismen positivt, forbedrer fordøjelsen. Det kommer som en vigtig komponent i næsten alle diæter. Stivelsesopløsninger er også en del af infusionsopløsningerne, der bruges til behandling af nødsituationer..

Den største mængde stivelsesprodukter fremstilles af majs, der tegner sig for 45 millioner tons, resten af ​​råvarebasen er tapioca (5 millioner tons), hvede (4 millioner tons) og kartofler (2500000 ton).

Amylopectin er velegnet til fremstilling af film og emballagemateriale, der kan komposteres fuldstændigt efter brug..

Stivelse ændres

Kleisterization

Opvarmning af stivelse i nærvær af vand forårsager gelatinisering, dvs. ødelæggelse af den oprindelige struktur af stivelseskorn. Denne proces gennemgår tre faser:

  1. Når suspensionen opvarmes til en temperatur på 50-55 ° C, svulmer stivelseshernerne og absorberer op til 50% vand fra massen af ​​stivelse, men bevarer deres form og sfæriske struktur. Overtrædelse af den interne struktur lidt.
  2. Ved yderligere opvarmning (til en temperatur på 60-80 ° C) er den oprindelige struktur af stivelseskorn alvorligt beskadiget. Lagstrukturen forsvinder, kornene stiger i volumen i snesevis af gange og bliver til bobler fyldt med en opløsning af amylose og amylopectin, og viskositeten af ​​suspensionen øges kraftigt, og det bliver til en pasta. Derfor kaldes denne proces gelatinisering. En del af løsningen går i miljøet. Som et resultat reduceres den stigende hævelse af stivelsesvesikler, mængden af ​​vand udefra kraftigt, og pastaen bliver mere viskøs. Hver stivelsestype har sin egen gelatiniseringstemperatur, ved hvilken de fleste korn i suspension absorberer den maksimale mængde vand..
  3. Opvarmning af pastaen over 80 o Med overskydende vand fører til nedbrydning af stivelseskorn - boblerne sprænger og pastaens viskositet falder.

Tilstedeværelsen af ​​salte, sukkerarter, alkoholer og andre stoffer i vand påvirker gelatineringstemperaturen. Salt øger selv i små koncentrationer temperaturen i gelatinering og reducerer kvældningen i kornet.

Afhængig af forholdet mellem stivelse og vand opnås en pasta i form af en gel eller sol.

I madlavning

En gelformet pasta dannes, når stivelsesvesikler er tæt bundet til hinanden som et resultat af deres næsten fuldstændige absorption af vand. Ved madlavning kan tætte geler være i gelé i nærvær af 6-8% stivelse, og der dannes tæt gel under tilberedningen af ​​korn, bælgfrugter, pasta, kartofler, når stivelse absorberer den maksimale mængde vand.

Stivelsessåler med forskellige viskositeter tjener som grundlag for flydende og mellemstore kys (stivelsesindhold fra 2 til 5%), søde supper, saucer (stivelsesindhold op til 2%).

I testen, når man bager konfekturevarer, er der lidt vand, så stivelse når kun det første stadium af gelatinering.

Kartoffelstivelse giver en gennemsigtig pasta, og fra korn (majs) - giver en uigennemsigtig.

Under varmebehandlingen af ​​kartofler sker stivelsesgelatiniseringen på grund af fugtighed, der frigives af glutenproteiner, som er sure. Under kogning af korn, pasta, stivelse gelatineres på grund af fugt i miljøet. Dette forklarer stigningen i massen af ​​korn og pasta under tilberedningen.

Når stivelsesholdige produkter afkøles og opbevares i kølet tilstand, falder indholdet af opløst amylose i dem, og produkterne bliver uaktuelle (brød, korn, melprodukter), dvs. ældning af farvet stivelse forekommer.

dextriniseringen

Dextrinisering finder sted under tør opvarmning af stivelse ved temperaturer over 120 ° C.

Ved madlavning udføres dextrinisering på overfladen af ​​produkter med dannelse af en solbrun skorpe under stegning af kartofler, melprodukter og passivering af mel.

Hydrolyse

Hydrolyse er nedbrydningen af ​​stivelsespolysaccharider med vand. Det kan forekomme, når det opvarmes med vand i nærvær af syrer (syrehydrolyse) eller under påvirkning af amyloseenzymer (enzymatiske). De endelige produkter af stivelseshydrolyse er glukose og fruktose..

Enzymatisk hydrolyse forekommer under tilberedning af kartofler, æltning og bagning af dej. Samtidig overføres sukker til et afkog. Syrehydrolyse af stivelse forekommer, når der tilberedes saucer, kys fra bær.

Under hydrolyse af stivelse dannes successivt disaccharider og dextriner, som derefter omdannes til monosaccharider, hvoraf glucose dominerer..

Stivelse, når den opvarmes hurtigt, nedbrydes til dextriner med formlen (C 6 N 10 Oh 5) x, hvor x er antallet af glukoserester i dextriner er meget mindre end i stivelsesformlen. Med tilsætning af syrer accelereres processen. Afhængig af dybden af ​​hydrolyse (temperatur, koncentration og type syre, enzymer) opdeles stivelse til dextriner, maltose, glukose. Under hydrolyse af stivelse dannes gradvis opløselig stivelse, dextriner, di- og monosugar..

Følgende dextriner adskilles i hydrolysatet: amylodextriner - de opløses med 25% og præcipiteres med 40% ethylalkohol, med jod giver en violet-blå farve; erythrodextriner - opløses i en 55% opløsning og udfældes i 65% ethanol; achrodextriner - opløselig i 70% ethanol, pletter ikke med jod; maltodextrin - alkohol udfælder ikke, jod er IKKE farvet.

Lidt dxtriniseret stivelse, der giver en blå farve med iod, er mere opløselig i vand sammenlignet med konventionel stivelse, kaldet opløselig stivelse..

I industrien bruges hydrolyse, som har en trinvis karakter..

Delvis hydrolyse af stivelse til dextriner, der allerede har de karakteristiske egenskaber som et reduktionsmiddel, forekommer ved hurtig opvarmning af stivelse med en lille mængde vand (10-20%).

Dextriner dannes, når brød bages (udseendet af en skorpe), eller når et varmt strygejern virker på et stivelsesstof, hvilket resulterer i, at det glitrer. Samtidig er hovedopgaven med bageprocessen at omdanne uopløselig stivelse til opløselige dextriner, som bedre absorberes af personen under fordøjelsen.

Ved ufuldstændig hydrolyse af stivelse opnås stivelsessirup (glukose 60%) eller stivelsesukker (glukose 70%) til fødevarebehov.

Stivelsesmodifikation

Modificeret stivelse er et produkt med ønskede egenskaber. I teknikken til omdannelse af stivelse til glukose (fremgangsmåden med saccharificering) forekommer det ved at koge det i flere timer med en opløsning af svovlsyre (den katalytiske virkning af svovlsyre på saccharificeringen af ​​stivelse blev opfundet i 1811 af K. S. Kirchhoff). For at fjerne svovlsyre fra den dannede opløsning sættes der kritt, der danner uopløseligt calciumsulfat fra svovlsyre. Sidstnævnte frafiltreres, og stoffet inddampes. Der dannes en tyk sød masse - stivelsessirup har foruden glukose en betydelig mængde af andre stivelseshydrolyseprodukter.

Melasse anvendes til fremstilling af konfekture og til forskellige tekniske formål..

Hvis du har brug for at få ren glukose, koges stivelsen i længere tid, end der opnås en mere komplet omdannelse af den til glukose. Opløsningen opnået efter neutralisering og filtrering koncentreres, indtil glukosekrystaller begynder at udfælde derfra..

Også i vores tid udføres enzymatisk hydrolyse af stivelse under anvendelse af alfa-amylase til opnåelse af dextriner i forskellige længder og glucoamylase - for deres yderligere hydrolyse til fremstilling af glukose.

Når tør stivelse opvarmes til 200-250 ° C, forekommer dens delvise nedbrydning, og der opnås en blanding af polysaccharider, der er mindre komplekse end stivelse (dextrin og andre)..

Fysisk ændring giver dig mulighed for at få stivelse med en høj evne til at fastholde fugtighed, hvilket igen giver slutproduktet den ønskede konsistens.

Stivelse udfældes med ethylalkohol, danner komplekser med jod og ændrer meget let et antal af dens egenskaber, når de udsættes for temperatur, syrer, alkalier, salte og andre kemiske reagenser. Baseret på dette er der udviklet mange typer modificeret stivelse (phosphat, hydroxyethyl-stivelse, dialdehyd tværbundet, gelering, præ-gelatinering, hypochlorit osv.)

Planteavl

Da amylose og amylopectin har forskellige forbrugeregenskaber, prøver selektion at skabe sorter, der indeholder enten amylose eller amylopectin. Brugen af ​​sådanne sorter, der kun indeholder en form for stivelse, er meget fordelagtig, fordi der ikke er dyre kemiske og fysiske metoder til at påvirke deres adskillelse.

I Ukraine er den lovende hvede Vax, som i strukturen af ​​stivelsesmolekyler har amyloser 0% og 100% amylopectin, skabt af opdrættere af avls- og genetikinstituttet i National Center for Nursingery and Variety Studies. Hvedestivelse Voks har 10 ° C under normal stivelse gelatiniseringstemperatur, tåler processen med frysning og optøning og absorberes bedre af den menneskelige krop.