Keményítő | |
Az amilopektin szerkezete . | |
Azonosítás | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100,029,696 |
N o EC | 232-679-6 |
Megjelenés | szagtalan fehér por |
Kémiai tulajdonságok | |
Képlet | (C 6 H 10 O 5 ) n |
Fizikai tulajdonságok | |
T ° fúzió | 200 ° C ( bomlás ) |
Oldékonyság | 50 g L- 1 (víz, 90 ° C ) |
Öngyulladási hőmérséklet | körülbelül 400 ° C |
Ökotoxikológia | |
DL 50 | 6.600 mg kg −1 (egér, ip ) |
Egység SI és STP hiányában. | |
A keményítő ( latin amulumból vagy amylumból , darálatlan) egy szénhidrát (cukor) komplex ( poliszacharid vagy poliszacharid ), amely D-glükóz egységekből áll ( egyetlen cukor ). Ez egy tartalék molekula a magasabb rendű növények számára és az emberi étrend közös eleme.
Állatokban és gombákban a keményítő ekvivalense a glikogén : szénhidráttároló molekula és ezért energia.
A keményítő számos növény tartalék szervében található:
A keményítő megtalálható a növények fotoszintetikus szerveiben is, különösen a levelekben. Ezután tranziens keményítőnek hívják, mivel nappal szintetizálódik (amikor a fotoszintézis aktív), és éjszaka lebomlik, hogy a többi szervet szénnel és energiával látja el.
A keményítő két homopolimer , az amilóz és az amilopektin keveréke, amely D-anhidroglükopiranóz (AGU) egységekből áll, amelyek a (C 6 H 10 O 5 ) n általános képletű poliszacharidok (vagy poliszacharidok) családjába tartoznak . AGU egységek vannak egymáshoz kapcsolva α (1-4) kötésekkel , általában jellemző tartalék poliszacharidok (kivéve a inulin ) és α (1-6) kötésekkel , amelyek a származási következménnyel jár a szerkezet a molekula. Ez a két homopolimer, amelyek elágazási és polimerizációs fokukban különböznek:
Az amilóz és az amilopektin aránya a keményítő botanikai forrásától függ. Néha előfordul fitoglikogén is (a keményítő 0 és 20% -a között), amely az amilopektin analógja, de 10-15 glükózmaradékonként elágazik.
Növények keményítő előállítására, hogy először a glükóz-1-foszfát az ADP-glükóz alkalmazásával enzim a glükóz-1-foszfát-adenylyltransferase. A keményítőszintáz enzim azután ADP-glükózt ad hozzá az AGU egységek növekvő láncához a (1-4) kötéseken keresztül , felszabadítva az ADP-t és amilózt létrehozva. A keményítőelágazó enzim α (1-6) kötéseket hoz létre ezen láncok között, létrehozva az amilopektin molekulát. Ezeknek az enzimeknek több formája létezik, ami rendkívül bonyolulttá teszi a keményítő bioszintézisét .
A keményítőszemcsék félkristályos szemcsék formájában vannak: az amilopektin rétegekbe szerveződik, és így képezi a kristályos zónát, míg az amilóz amorf zónát képez a különböző rétegek között.
A keményítő vizes oldószerekben oldhatatlan, normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között . A savas vagy bázikus kezelések vagy az ultrahangos kezelés azonban lehetővé teszi ennek leküzdését, de a valóságban romboló hatású a keményítőmolekulák számára. Szerves oldószerek esetében a keményítő enyhe körülmények között oldódik dimetil-szulfoxidban ; a só ( lítium-bromid vagy lítium- klorid ) hozzáadása lehetővé teszi az amilóz retrográdációjának megakadályozását , amely jelenség során az amilózmolekulák szuszpenzióban amorf zónákban gyűlnek össze.
A vizes szuszpenzió, keményítő tejet kapunk, instabil szuszpenzió, amely, ha melegítjük, 60 ° C-on , viszkózus lesz, áttetsző, a folyamat megkezdése a csirizesedési a keményítő , amely képez mérget .
Jód-jodid oldattal érintkezve az amilózt tartalmazó keményítő az ionok komplexképzésével lila árnyalatot kap.
Keményítő nem tudja csökkenteni a Fehling-likőr , mert annak redukáló aldehid (R - CHO) funkció „maszkírozott” be acetál (RO-CH-RO).
Az egyetlen amilózmolekula egyenes hélixszé szerveződik, fordulatonként hat glükózegységgel.
Az emésztés során a keményítőmolekulák diszociálnak lineáris glükánláncokká, maguk is disszociálódnak egyszerű glükózzá és asszimilálhatóvá válnak az emésztőrendszerben. A nyálban és a hasnyálmirigy-lében jelenlévő amilázok lehetővé teszik a keményítő hidrolízisét dextrinekké (beleértve az izomaltózt ) és maltotriózzá, majd a maltóz ( diszacharid ) és a glükóz (egy merész ) befejeződését. Ezt követően a belekben a dextrinek és a maltóz glükózzá hidrolizálódnak, két enzim: a maltáz és az izomaltáz hatására .
Az emésztés annál gyorsabb, mivel az emilezett keményítőben magas az amilopektin és az alacsony amilóz aránya. Valójában az amiloidózis spirális képződése nem segíti elő az enzimek hozzáférhetőségét. Az élelmiszeriparban magas amilóztartalmú keményítők alkalmazása lehetővé teszi alacsony glikémiás indexű , cukorbetegséget nem elősegítő élelmiszerek előállítását .
A növények számára a keményítő a kémiai energia és tápanyagok tartaléka , amely a rossz évszak (száraz vagy hideg) túléléséhez szükséges. Lehetővé teszi a szénhidrát- tápanyagok tárolását a sejtekben anélkül, hogy feloldanák őket vízben. Az egyszerű szénhidrátok jelenléte valóban növeli a sejtek belső ozmotikus potenciálját , amelyhez nagy mennyiségű víz szükséges. A keményítő a szénhidrát tartalék formája, amely elősegíti a víz megőrzését . A sejtekben mikroszkóp alatt látható szemcsék formájában jelenik meg : amiloplasztok .
Keményítő szintén az egyik fő kalorikus források emberekben , mivel ez a fő alkotórésze gabonafélék ( rizs , kukorica , búza , cirok , stb ) és a burgonya . A könnyen emészthető egyszerű szénhidrátokkal ellentétben a keményítő összetett szerkezete miatt megnehezíti az enzimatikus munkát az emésztés során: így a gyors szénhidrátokat megkülönböztetik a lassú szénhidrátoktól. A lassú cukor egy összetett poliszacharid-cukor, amelyet állítólag nehezebben bontanak le, mint az egyszerű mono- vagy diszacharid-cukrokat. Ha ezt a gyors szénhidrát / lassú szénhidrát fogalmat gyakran használják a mindennapi nyelvben, akkor ma már az orvostudomány lényegtelennek tartja, amely inkább a szénhidrátokat étrendi szempontból glikémiás indexük szerint osztályozza. Az állatoknál azonban a keményítő nem tárolható, a tartalékok elsősorban lipidek, amelyek elsősorban a szénhidrátok anyagcseréjéből származnak.
Az Asteraceae (korábban összetett ) család növényeiben és állatokban a tartalék molekula nem keményítő, hanem inulin, illetve glikogén .
Az ipari értékesítési főként az élelmiszeripar az italipar , cukrászda , pékségek , a vegyipar, amely fermentációs folyamatokban bioetanol előállításához, felületkezelésekhez , ragasztók készítéséhez stb. Használja fel a gyógyszerek, kozmetikumok , írószerek és biológiailag lebontható kapszulákat. műanyagok . A keményítő keményítőt egykor ruhák keményítésére is használták . A burgonyakeményítőt különféle sűrített formájú gyógyszerek segédanyagaként is használják.
A gabonából származó keményítőt olyan édesítőszerek előállítására használják , mint árpa maláta szirup , kukoricaszirup , barna rizs szirup vagy magas fruktóztartalmú kukoricaszirup .
A főleg burgonyából kivont keményítőt gyakran ipari célokra dolgozzák fel, és különféle módosításokon eshetnek át:
Az úgynevezett „módosított” keményítőket (amelyeket Európában engedélyeztek vagy engedélyezési kérelem vizsgálata alatt áll) az „ Élelmiszer-adalékanyagok nemzetközi számozási rendszere ” (INS) tartalmazza:
E számok | Módosított keményítő | Az ipari szintézis elve |
E1401 | Savval kezelt keményítő Folyékony keményítő |
Kezelés sósavval vagy kénsavval , vagy foszforsavval |
E1402 | Alapkezelt keményítő | |
E1403 | Fehérített keményítő | Kezelés perecetsavval és hidrogén-peroxiddal , vagy fehérítővel vagy klorittal, vagy szulfitokkal, vagy kálium-permanganáttal vagy ammónium-perszulfáttal |
E1404 | Oxidált keményítő | Nátrium-hipoklorit kezelés |
E1405 | Enzimekkel kezelt keményítő | |
E1410 | Monokeményítő-foszfát | Éterezés ortofoszforsavval, nátrium- vagy káliumsókkal vagy nátrium-tripolifoszfáttal |
E1411 | Glicerin-keményítő | |
E1412 | Nátrium-trimetafoszfáttal észterezett distarch-foszfát | Esterezés nátrium-trimetafoszfáttal vagy foszfor-oxikloriddal |
E1413 | Foszfátozott disztarchációs foszfát | A két korábbi kezelés kombinációja |
E1414 | Acetilezett distarch-foszfát | Esterezés nátrium-trimetafoszfáttal vagy foszfor-oxikloriddal, ecetsavanhidriddel vagy vinil-acetáttal végzett észterezéssel kombinálva |
E1420 | Keményítő-acetát ecetsavanhidriddel észterezve | Esterezés ecetsavanhidriddel vagy vinil-acetáttal |
E1421 | Keményítő-acetát vinil-acetáttal észterezve | |
E1422 | Acetilezett disztarcháló adipát | Esterezés ecetsavanhidrid adipinsavanhidriddel |
E1423 | Acetilezett disztarcháló glicerin | |
E1440 | Hidroxipropil keményítő | |
E1442 | Hidroxi-propil-disztarcho-foszfát | Esterezés nátrium-trimetafoszfáttal vagy foszfor-oxikloriddal és éterezés propilén-oxiddal |
E1443 | Hidroxi-propil-disztarcháló glicerin | |
E1450 | Nátrium-keményítő-oktenil-szukcinát | Esterezés oktenil-borostyánkősav-anhidriddel |
E1451 | Oxidált acetil-keményítő | Nátrium-hipoklorittal végzett kezelés, majd ecetsavanhidriddel végzett észterezés |
E1452 | Módosított keményítő, Alumínium-keményítő-oktenil-szukcinát, Keményítő-alumínium-oktenil-szukcinát | Kémiailag borostyánkősavval , oktanollal és alumínium-szulfáttal módosítva . |
Egy úgynevezett rezisztens keményítő van „gyakran határozzák meg” összege a keményítő és keményítő bomlástermékek nem szívódik fel a vékonybélben az egészséges egyének”. Ez magában foglalja a négy típus, 4-es típusú (RS4) csoportosulását a kémiailag módosított keményítők, amelyek PDP egy része. Az élelmi rostok minimális Ni-tartalma, az AOAC1 n o 991,43 módszerrel becsülve, 66%. » (ANSES vélemény, 2011)