Крохмаль: будова, отримання, властивості

Крохмаль – рослинний полісахарид, який синтезується в хлоропластах в процесі фотосинтезу і виконує енергетичну функцію. Формула крохмалю аналогічна формулі целюлози – (C6H10O5)n.

Будова

Крохмаль має складну хімічну будову, будучи сумішшю двох основних полісахаридів:

  • амілози – 10-20%;
  • амілопектину – 90-80%.

Кожен полісахарид складається з мономера – α-глюкози. Ланки амілози і амілопектину з’єднані в ланцюжки за допомогою α (1 → 4) -глікозидними зв’язками.

Молекула амілози має лінійну структуру, що складається з 200-1000 структурних одиниць. Ланцюг закручується в спіраль. На кожен виток припадає по шість залишків глюкози.

Амілопектин є розгалужену ланцюг, що включає від шести до 40 тисяч ланок. Розгалуження ланцюжка обумовлено α (1 → 6) -глікозидними зв’язками через 20-25 залишків глюкози.

Крім полісахаридів в крохмаль входять неорганічні речовини (залишки фосфорної кислоти), ліпіди, жирні кислоти.

Знаходження в природі і отримання

Крохмаль утворюється в процесі фотосинтезу в результаті полімеризації глюкози:

  • 6CO2 + 6H2O (світло, хлорофіл) → C6H12O6 + 6O2;
  • nC6H12O6 → (C6H10O5) n + nH2O.

Крохмаль – головна складова насіння рослин. Він використовується в якості резерву енергії. Найбільше крохмалю міститься в ендоспермі злаків (до 85%) і в бульбах картоплі (20%).

Крохмаль знаходиться в клітинах у вигляді зерен, форма яких залежить від виду рослин. Крохмальні зерна є шаруваті крупиці. Вони ростуть за рахунок накладення нових шарів крохмалю на старі шари. Зерна відкладаються в спеціальних клітинах рослин (різновидах лейкопластах) – амілопластах.

У харчової та промислової хімії крохмаль найчастіше виділяють з картоплі. Для цього бульби подрібнюють, промивають і відстоюють. Сплив на поверхню крохмаль збирають, промивають і сушать до утворення кристалів.

Крохмаль не синтезується в організмі тварин. Аналогічним енергетичним речовиною тварин клітин є глікоген.

Властивості

Крохмаль є білий кристалічний несмачний порошок. У холодній воді порошок не розчинний. При взаємодії з гарячою водою розчиняється амілоза, а амілопектин розбухає, утворюючи клейстер. Якщо розтерти кристалики між пальцями, можна почути скрип.

При нагріванні крохмаль піддається гідролізу під дією каталізаторів. Гідроліз протікає східчасто. З крохмалю утворюється декстрин, який гідролізується до мальтози. В результаті гідролізу мальтози утворюється глюкоза. Загальне рівняння:

(C6H10O5) n + nH2O (H2SO4) → nC6H12O6.

Якісною реакцією є фарбування в синій колір під дією йоду.

Реакція срібного дзеркала і відновлення гідроксиду міді не йдуть.

Крохмаль використовують в їжу разом з рослинними продуктами – картоплею, борошном, кукурудзою. Також використовують для виготовлення клею.

Що ми дізналися?

Крохмаль – складна речовина, рослинного походження. Складається з органічних і неорганічних речовин, включає два полісахариду – амілозу і амілопектин. Кожен полісахарид складається з однакових залишків глюкози. Утворюється в рослинах в результаті фотосинтезу і накопичується в формі зерен. При взаємодії з водою розбухає, утворюючи клейстер. Гідролізується при нагріванні в присутності каталізатора до глюкози.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Реакції полімеризації