"Vplyv magnetického poľa na telo" - Tento prístroj je určený na liečbu ochorení súvisiacich s ORL. 24.11.07. 28.11.07. Vplyv magnetickej vody na rastliny. 26.11.07. Účel: odhaliť prospešné vlastnosti magnetoterapia a magnetické prístroje. Teoretická štúdia; Pohovory; Sociologický prieskum; Pozorovanie; Zovšeobecnenie. Účel: Zistiť vplyv magnetickej vody na rast a vývoj rastlín. Jeden pohár obsahoval magnetizovanú vodu a druhý tečúca voda. O týždeň neskôr sme pozorovali výsledok, ktorý je uvedený na tomto obrázku.
„Genderová genetika v biológii“ – obsah je jasný, ľahko pochopiteľný. ((!!)). Variabilné v spôsoboch prezentácie informácií / nákresy, schémy, tabuľky/. gaméty. SPb APPO Centrum informatizácie školstva. Autozómy sú chromozómy, ktoré sú rovnaké u mužov a žien. Pohlavné chromozómy - 6. 3. pár. Dedičnosť hemofílie - 13. Určenie pohlavia -7.8. Obsah. Chromozómy, ktoré sa líšia u mužov a žien, sa nazývajú pohlavné chromozómy. Pohlavne viazané gény - 12. 1. pár. X x.
"Minerály" - Optimálne množstvo je 15-20 mg denne pre mužov, 12-18 mg denne pre ženy. Ďalšie 2 mg medi treba užívať denne, s veľkým fyzická aktivita- 3 mg. Vitamín D a vápnik sú dôležité pre správne fungovanie fosforu. Uľahčuje diétu spaľovaním prebytočného tuku. Telo obsahuje rezervu - 100-200 mg medi. Prítomný v každej bunke tela. Choroby spôsobené nedostatkom fluoridu: Zubný kaz. Podporuje správny rast. Dôležité pre správne fungovanie srdca. vápnik:
"Poruchy zraku" - Za sietnicou sa zbieha lúč lúčov. Akomodácia oka. Ciele výskumu. Štruktúra oka. Urobte si CVIČENIE NA ZAHRIEVANIE OČÍ. Neseďte dlho pri počítači. Pozorovanie zmien priemeru zrenice a akomodácie. Vizuálne defekty. S vekom sa mení optická sila oka. Užitočné tipy. Celkovo je v škole 14,8 % žiakov so zrakovým postihnutím.
"Paleozoická éra v biológii" - obdobie kambria. Karbonské obdobie. devónsky. Permské obdobie. ordovické obdobie. Začiatok 542 miliónov, koniec pred 248 miliónmi rokov. silur. Aromorfózy. Pantikov Andrej 9A. paleozoikum. Príbeh.
Škrob je rastlinný polysacharid syntetizovaný v chloroplastoch počas fotosyntézy a plní energetickú funkciu. Vzorec škrobu je podobný vzorcu celulózy - (C 6 H 10 O 5) n.
Štruktúra
Škrob má zložitú chemickú štruktúru a je zmesou dvoch hlavných polysacharidov:
- amylóza - 10-20%;
- amylopektín - 90-80%.
Každý polysacharid pozostáva z monoméru – α-glukózy. Amylózové a amylopektínové jednotky sú spojené do reťazcov α(1→4)-glykozidovými väzbami.
Molekula amylózy má lineárnu štruktúru pozostávajúcu z 200-1000 štruktúrne jednotky. Retiazka je stočená do špirály. Na jedno otočenie je šesť zvyškov glukózy.
Ryža. 1. Štruktúrny vzorec amylózy.
Amylopektín je rozvetvený reťazec so 6 000 až 40 000 článkami. Rozvetvenie reťazca je spôsobené α(1→6)-glykozidovými väzbami cez 20-25 glukózových zvyškov.
Ryža. 2. Štruktúrny vzorec amylopektínu.
Okrem polysacharidov zahŕňa škrob anorganické látky (zvyšky kyseliny fosforečnej), lipidy a mastné kyseliny.
Byť v prírode a dostať sa
Škrob sa tvorí počas fotosyntézy v dôsledku polymerizácie glukózy:
- 6C02 + 6H20 (svetlo, chlorofyl) -> C6H1206 + 602;
- nC6H1206 -> (C6H1005)n + nH20.
Škrob je hlavnou zložkou semien rastlín. Používa sa ako energetická rezerva. Najviac škrobu sa nachádza v endosperme obilnín (až 85 %) a v hľuzách zemiakov (20 %).
Škrob sa nachádza v bunkách vo forme zŕn, ktorých tvar závisí od druhu rastliny. Škrobové zrná sú vrstvené zrná. Rastú ukladaním nových vrstiev škrobu na staré vrstvy. Zrná sú uložené v špeciálnych rastlinných bunkách (odrodách leukoplastov) – amyloplastoch.
Ryža. 3. Príklady škrobových zŕn.
V potravinárskej a priemyselnej chémii sa škrob najčastejšie izoluje zo zemiakov. Za týmto účelom sa hľuzy rozdrvia, umyjú a bránia. Škrob, ktorý vypláva na povrch, sa zbiera, premýva a suší, kým sa nevytvoria kryštály.
Škrob sa v tele zvierat nesyntetizuje. Analogickou energetickou látkou živočíšnych buniek je glykogén.
Vlastnosti
Škrob je biely, kryštalický prášok bez chuti. Prášok je nerozpustný v studenej vode. Pri interakcii s horúcou vodou sa amylóza rozpúšťa a amylopektín napučiava a vytvára pastu. Ak si kryštály pretriete medzi prstami, môžete počuť škrípanie.
Pri zahrievaní škrob podlieha hydrolýze pôsobením katalyzátorov. Hydrolýza prebieha postupne. Dextrín vzniká zo škrobu, ktorý sa hydrolyzuje na maltózu. V dôsledku hydrolýzy maltózy vzniká glukóza. Všeobecná rovnica:
(C6H1005)n + nH20 (H2S04) -> nC6H1206.
Kvalitatívna reakcia je zafarbenie Modrá farba pod vplyvom jódu.
Reakcie strieborného zrkadla a redukcia hydroxidu medi neprebiehajú.
Škrob sa jedáva s bylinné produkty- zemiaky, múka, kukurica. Používa sa aj na výrobu lepidla.
Čo sme sa naučili?
Škrob je komplexná látka rastlinného pôvodu. Pozostáva z organických a anorganických látok, obsahuje dva polysacharidy - amylózu a amylopektín. Každý polysacharid sa skladá z rovnakých glukózových jednotiek. Vzniká v rastlinách v dôsledku fotosyntézy a hromadí sa vo forme zŕn. Pri interakcii s vodou napučiava a vytvára pastu. Hydrolyzuje pri zahrievaní v prítomnosti katalyzátora na glukózu.
Tématický kvíz
Hodnotenie správy
Priemerné hodnotenie: 4.5. Celkový počet získaných hodnotení: 233.
Úvod
Škrob je hlavným predstaviteľom prírodných sacharidov syntetizovaných v rastlinách a je hlavným zdrojom energie pre ľudské telo.
Od staroveku bol škrob široko používaný v lekárskej oblasti. In lekárska prax používa sa ako obalový prostriedok na zápalové a ulcerózne lézie sliznice žalúdka a čriev. V analytickej a farmaceutickej chémii je hlavným ukazovateľom jódu. Vo farmaceutickej technológii sa škrob používa ako plnivo, spojivo, práškové činidlo.
cieľ ročníková práca je náuka o štruktúre škrobu, jeho fyzikálne a chemické vlastnosti, získanie a uplatnenie v rôznych odborochživota vrátane medicíny a farmácie.
V našej krajine jediný vedecké centrum Ruským škrobárenským priemyslom je Všeruský výskumný ústav škrobových produktov (VNIIK) v Moskovskom regióne. Hlavnou úlohou ústavu je vývoj najnovších technológií získavania škrobu zo zemiakov a obilných surovín (kukurica, pšenica, cirok, raž, jačmeň a pod.), modifikovaných škrobov, melasy, glukózy, glukózo-fruktózového sirupu, bielkovín -bezplatné dietetické výrobky, ako aj dizajnové vybavenie pre škrobárenský priemysel. Všeruský výskumný ústav škrobových produktov vykonáva celý rad prác od vedeckého výskumu až po vývoj výroby.
Všeobecné informácie o škrobe
Polysacharidy sú polyméry uhľohydrátov, ktoré pozostávajú z mnohých (od desiatok do niekoľkých tisíc) monosacharidových jednotiek. Mnohé polysacharidy obsahujú molekulu glukózy ako monomér. Syntetizujú ich rastliny, zvieratá a ľudia ako zásobáreň živín a zdroj energie.
Rastliny uchovávajú glukózu vo forme škrobu. Ukladá sa hlavne v hľuzách a endosperme semien vo forme zŕn. Rastliny obsahujúce škrob sú podmienečne rozdelené do 2 skupín: rastliny z čeľade obilnín a rastliny z iných rodín. Ako priemyselný produkt sa škrob vyrába z pšenice (Triticum vulgare L.), kukurice (Zea mays L.) a ryže (Oryza sativum L.). Z rastlín iných čeľadí je priemyselnou škrobárňou zemiak (Solanum tuberosum L.).
Štruktúra škrobu
Amylóza a amylopektín
škrob amylóza amylopektín chémia
Škrob sa skladá z dvoch typov molekúl, amylózy (v priemere 20-30%) a amylopektínu (priemerne 70-80%). Oba typy sú polyméry obsahujúce β-D-glukózu ako monomér. Tieto zlúčeniny sú svojou povahou opačné: amylóza má nižšiu molekulovú hmotnosť a väčší objem, zatiaľ čo molekuly amylopektínu sú ťažšie, ale kompaktnejšie.
Amylóza (obr. 1, obr. 2) pozostáva z 500-20 000 monomérov spojených 6-1,4 väzbami a tvoriacich dlhé reťazce, často tvoriace ľavotočivú špirálu.
Obrázok 1. Časť štruktúrnej molekuly amylózy
Obrázok 2. Časť amylózového reťazca (objemový obrázok)
V amylopektíne (obr. 3, obr. 4, obr. 5) sú monoméry tiež spojené väzbami b-1,4 a tiež, približne každých 20 zvyškov, väzbami b-1,6, ktoré tvoria body vetvenia.
Obrázok 3. Štruktúrna molekula amylopektínu
Obrázok 4. Časť štruktúrnej molekuly aminopektínu
Obrázok 5. Model rozvetvenej štruktúry amylopektínu.
Monoméry spojené b(1>4)-glykozidovými väzbami
Pobočkové body. Monoméry spojené b(1>6)-glykozidovými väzbami
Rôzne vetvy molekuly amylopektínu sú klasifikované ako reťazce A, B a C. A-reťazce sú najkratšie a sú spojené iba s B-reťazcami, ktoré môžu byť spojené ako s A-reťazcami, tak aj s inými B-reťazcami. Pomer reťazcov A a B pre väčšinu škrobov je od 1:1 do 1,5:1.
V chloroplastoch sa na svetle ukladajú zrnká asimilačného (primárneho) škrobu, ktoré vznikajú pri nadbytku cukrov – produktov fotosyntézy. Tvorba osmoticky neaktívneho škrobu zabraňuje zvýšeniu osmotického tlaku v chloroplaste. V noci, keď neprebieha fotosyntéza, je asimilačný škrob enzýmami hydrolyzovaný na cukry a transportovaný do iných častí rastliny. Náhradný (sekundárny) škrob sa ukladá v amyloplastoch (špeciálny druh leukoplastov) buniek rôznych rastlinných orgánov (korene, podzemné výhonky, semená) z cukrov prúdiacich z fotosyntetických buniek. V prípade potreby sa rezervný škrob premení aj na cukry.
Chalikov Rauf Muzagitovič
Kandidát chemických vied, docent Katedry inžinierskej fyziky a fyziky materiálov Bashkir Štátna univerzita Ufa, Ruská federácia
Nigamatullina Guzel Bulatovna
špecialista v výchovná práca Katedra inžinierstva a technológie výroby potravín Štátna univerzita v Ufe pre ekonomiku a služby Ufa, Ruská federácia
Abstrakt: Sú zhrnuté zmeny v supra-makromolekulárnej štruktúre amylózy a amylopektínu počas tvorby škrobových zŕn. Pre tvorbu amorfno-kryštalických vrstiev škrobových granúl sú navrhnuté originálne schémy fraktálnej nanoštruktúry. Zhluky makromolekúl amylózy a amylopektínu sa v kryštalických vrstvách škrobových zŕn nachádzajú usporiadanejšie a takáto kompaktnosť spôsobuje spomalenie premeny polysacharidov v technológii spracovania surovín. Modifikované škroby sa v súčasnosti používajú pri výrobe potravín ako zložky stabilizujúce gél.
Kľúčové slová: škrob, amylóza, amylopektín, supramolekulárna nanoštruktúra, fraktálne zhluky, modifikované škroby, potravinárske technológie
Transformácia makromolekúl amylózy a amylopektínu technologickým spracovaním škrobových granúl rastlinných surovín v potravinárskom priemysle
Chalikov Rauf Muzagitovič
Ph. D., docent katedry inžinierskej fyziky a materiálov Bashkir State University Ufa, Ruská federácia
Nigamatullina Guzel Bulatovna
špecialista na pedagogickú a metodickú prácu katedry inžinierstva a technológie výroby potravín Ufa Štátna univerzita ekonomiky a služieb Ufa, Ruská federácia
Abstrakt: Sumarizuje zmeny v supramakromolekulárnej štruktúre amylózy a amylopektínu pri tvorbe škrobových granúl. Pôvodná schéma navrhovala fraktálne nanoštruktúry pri tvorbe amorfných - kryštalických vrstiev škrobových granúl. Zhluky makromolekúl amylózy a amylopektínu sú usporiadané v kryštalických vrstvách škrobových zŕn usporiadanejšie a kompaktná veľkosť robí túto pomalosť transformácií polysacharidov v technológii spracovania surovín. Modifikované škroby sa v súčasnosti používajú pri výrobe potravín ako zložky stabilizujúce gél.
Kľúčové slová: škrob, amylóza, amylopektín, supramolekulárna nanoštruktúra, fraktálne zhluky, modifikované škroby, potravinárska technológia
Škrob je jedným z najuniverzálnejších zdrojov surovín v potravinárskom priemysle. Je to rezervná látka rastlín, uložená v bunkách semien a hľúz vo forme škrobových zŕn, ktoré možno po zničení buniek ľahko extrahovať. Fyzikálnochemické a biochemické zmeny, ku ktorým dochádza u makromolekúl škrobu pri technologickom spracovaní produktov významný vplyv o kvalite hotových jedál a cukroviniek: chuť a vôňa.
Predkladaný článok je zameraný na analýzu nanoštrukturálnych zmien polysacharidov vyskytujúcich sa v škrobových granulách pri biotechnologickom spracovaní surovín v potravinárskych podnikoch v rámci fraktálového konceptu.
Pre hĺbkovú analýzu procesov prebiehajúcich v potravinárskom priemysle so surovinami obsahujúcimi škrob je najprv potrebné zvážiť biosyntézu polysacharidov a tvorbu škrobových zŕn. Vo väčšine kultúrnych rastlín (obilniny, zemiaky a pod.) sa uhľohydráty hexózy, ktoré vznikajú pri fotosyntéze, ukladajú vo forme škrobu. Zelené rastliny vykonávajú biosyntézu polysacharidov - asimilačný (prechodný) škrob v chloroplastoch listov a nezrelých plodov a rezervný škrob v amyloplastoch heterotrofných tkanív. V obilninách (pšenica, ryža, kukurica atď.) tvorí rezervný škrob vo forme zŕn (granúl) v endosperme 65 – 75 % sušiny semien.
Uskutočňuje sa enzymatická biosyntéza škrobu v rastlinách fosfotransferázy (syntáza škrobu), prenos glukózových zvyškov z fosfátových molekúl glukózy (G-1,6-P-difosfát, G-1-P-monofosfát) na rastúce makromolekuly s tvorbou α-(1→4)-väzieb a „tvorbou vetví“ enzýmy, ktoré preskupujú lineárne reťazce na rozvetvené polysacharidy. Glukóza aktivovaná fosforyláciou sa prenesie na koncový koniec „rastúceho“ glukánového reťazca a polyglukánových reťazcov makromolekúl amylopektín cez 15-25 monomérnych jednotiek sa rozvetvujú vďaka α-(1→6) glykozidickým väzbám (obr. 1):
Donor glukózových zvyškov počas biosyntézy amylóza môže slúžiť uridíndifosfát glukóza, a pôsobením špecifických izoenzýmov sa hexózafosfáty rýchlo premieňajú na iné fosforylované zlúčeniny. Rozhodujúcim krokom pre biosyntézu škrobu je aktivácia glukóza-1-monofosfátu na ADP-glukózu. Syntéza rozvetvenej makromolekuly amylopektínu s α-(1→6)-väzbami prebieha pomocou enzýmu α-glukán transferáza (Q-enzým).
Prenikanie fosforylovaných metabolitov hexóz a sacharózy cez chloroplastovú membránu je náročné, a preto fosfáty triózy slúžia ako transportné formy sacharidov v zelených rastlinách. Predpokladá sa, že sacharidy vznikajúce počas fotosyntézy sa rozkladajú na medziprodukty, triózové fosfáty, a v tejto forme sa presúvajú do cytoplazmy semenných endospermových buniek, kde môžu slúžiť ako materiál na resyntézu hexóz, sacharózy a škrobu.
Lineárna makromolekula amylóza a rozvetvené amylopektín sú hlavné zložky tvoriace štruktúru škrobových zŕn. Škrobové granule v endosperme semien obsahujú okrem polysacharidov aj enzýmy pre metabolizmus amylóza (≈20-25%) a amylopektín (≈75-80 %). Supramolekulárna nanoštruktúra amylózy predstavuje ≈ 103 -6,104 glukózových zvyškov spojených väzbami α-(1→4); makromolekula je stočená do závitov špirály. terminálny glukózový zvyšok amylóza(a tak amylopektín a) obsahuje redukujúcu (latentnú aldehydovú) skupinu (obr. 2):
Ryža. 2. Štrukturálne zložky škrobu: amylóza A amylopektín
K rastu škrobových zŕn dochádza ukladaním nových vrstiev polygyukánov na predchádzajúce, takže granule majú vrstvenú štruktúru. Tvar a veľkosť škrobových zŕn sú do značnej miery určené genetickými faktormi, vonkajšími podmienkami počas „rastu“ granúl. Veľké zrná zemiakového škrobu (od 15 do 100 mikrónov alebo viac) sú oválne; v pšenici a raži sú malé: 2-10 mikrónov ( IN-typ) alebo veľké 25-40 mikrónov ( A-typ) a v kukuričnom škrobe sú granule vo všeobecnosti veľké 5 až 30 um.
Amylopektínové makromolekuly škrobových granúl sú zabalené v kvázikryštalickej štruktúre: v kryštalických oblastiach sú polysacharidy usporiadané viac usporiadané a sú silne spojené vodíkovými väzbami, zatiaľ čo v amorfných oblastiach je supramolekulové balenie menej usporiadané. Intermakromolekulárne väzby vznikajú jednak pri priamej interakcii hydroxylových skupín amylózy a amylopektínu navzájom, jednak pri interakcii za účasti molekúl vody (obr. 3):
Makromolekuly polysacharidov v škrobovom zrne sa počas biosyntézy a transportu nachádzajú v trojrozmernom priestore cytoštruktúry vo forme zložených radiálnych zhlukov. Amylopektínové polyglukány sú usporiadané radiálne v škrobových zrnách a tvoria koncentrované striedajúce sa vrstvy s amylózou. V prírodných škroboch sú spolu s polysacharidovými zložkami obsiahnuté 2-4% ďalších látok: asociované bielkoviny, lipidy, fosfáty. Fosfáty a lipidy sú súčasťou štruktúry škrobových granúl počas biosyntézy a „zvyšujú“ stabilitu nanoštruktúry.
Existuje niekoľko úrovní nanoštrukturálnej organizácie škrobových granúl: amylopektínové zhluky(≈ 1 nm), lamely(≈ 10 nm), bloky(≈ 50-200 nm). Kryštalické lamely sú tvorené usporiadanou frakciou amylopektínu a amylózové reťazce orientované naprieč smerom striedania lamiel tvoria amorfné oblasti. Pridružené reťazce makromolekúl amylózy sú distribuované v amorfných aj kryštalických lamelách.
V škrobovom zrnku sú „viazané“ molekuly vody, ktorých množstvo závisí od zdroja rastlinného materiálu a vlastností technológie výroby škrobu. Treba tiež poznamenať, že škrobové zrno je preniknuté mikropórmi a na tom je založené použitie škrobu ako adsorbenta. Z hľadiska synergie možno biosyntézu škrobových granúl považovať za samoorganizáciu molekulárnych systémov vyvíjajúcich sa v čase, ktorá vedie k tvorbe dočasných fraktálových štruktúr. Použitie pojmu fraktálne zhluky dáva správnu interpretáciu vzniku a technologického spracovania škrobových zŕn rastlinných surovín. Nanoštruktúra škrobových zŕn sú plochy miestny poriadok(zhluky) ponorené do amorfnej matrice, kde sa koncentrujú mikrodutiny a mikropóry.
Sú to amorfné oblasti granúl, ktoré sú pri technologickej extrakcii škrobu zo semien primárne vystavené vode, pretože náhodne a voľne usporiadané makromolekuly polysacharidov sú najľahšie dostupné. Naopak odolnejšie voči hydrolýze sú kryštalické oblasti (vrstvy) škrobovej granule, v ktorých sú husto zabalené biopolyméry. Na penetráciu molekúl vody (alebo iného modifikujúceho chemického činidla) do hustých vrstiev škrobových zŕn je potrebné predbežné napučanie granuly. Keďže makromolekuly amylomektínu sú hustejšie zabalené v škrobových zrnách, keď sa granule vložia do studenej vody, najskôr napučia.
Mikroporézna štruktúra škrobových zŕn určuje ich vysokú sorpčnú schopnosť. Vďaka hydrofilným vlastnostiam makromolekúl amylóza A amylopektínškrobové granule sú veľmi hygroskopické, zemiakový škrob je obzvlášť hygroskopický. Pri kontakte vo vode rozpustných polysacharidov s molekulami vody prenikajú najskôr za vzniku vodíkových väzieb do najmenej organizovaných častí reťazca makromolekúl. Táto počiatočná hydratácia oslabuje intermakromolekulárne väzby v hustých vrstvách a podporuje penetráciu vody a hydrolýzu najkryštalickejších vrstiev. Tento proces prechádza fázou gélovatenia, kde škrobové zrná napučiavajú a expandujú v dôsledku kohéznych síl medzi makromolekulami.
V potravinárskej technológii dochádza k nasledujúcim premenám škrobu: želatinizácia, inverzia, karamelizácia, dextrinizácia, retrogradácia, modifikácia, enzymatická hydrolýza a iné.V prípade technologickej úpravy horúcou vodou prechádzajú škrobové granule nevratným procesom želatinizácia- deštrukcia amorfno-kryštalickej štruktúry škrobových granúl a napučiavanie týchto granúl, spôsobené difúziou molekúl vody do granúl. Je potrebné poznamenať, že úplná deštrukcia kryštalických oblastí granuly (tj jej želatinizácia) je nežiaduce, pretože potom sa škrob stáva netechnologickým: ťažko sa dehydratuje, dobre sa nesuší atď.
V procese napučiavania a želatinizácie sa časť polysacharidov rozpúšťa a zostáva v dutine zrna a časť makromolekúl prechádza do roztoku. Teplota, pri ktorej k takejto zmene škrobového zrna dochádza, sa nazýva teplota želatinácie, kolíše v rozmedzí 55 ... 77ºС, v závislosti od surového zdroja škrobu. Napríklad fáza tvoriaca štruktúru pšeničného cesta pozostáva z lepkovej "kostra" a napučaných škrobových granúl. Pri pečení chleba sa polysacharidy čiastočne želatínujú a hydrolyticky štiepia na dextríny. Časom sa počas skladovania pekárenských výrobkov nanoštruktúra želatínovaného škrobu „zhorší“ a chlieb zatuchne.
K zmenám škrobu v potravinárskych výrobkoch dochádza pri ich tepelnom spracovaní a vplyvom mechanických deformácií a deštrukcií. Technologické štiepenie škrobových granúl sa uskutočňuje za podmienok zvýšenej teploty a za pôsobenia hydrolytických enzýmov (obr. 4):
Opuch je sprevádzaný hydratáciou makromolekúl amylózy a amylopektínu, oslabením a deštrukciou vodíkových väzieb medzi nimi. V studenej vode (do 40-45°C) škrob obmedzene napučiava a so zvýšením teploty škrobové granule absorbujú viac vody, zväčšuje sa objem zŕn a viskozita suspenzie. V tomto prípade je nanoštruktúra zŕn zničená a rozpustnejšia časť škrobu, amylóza, prechádza do roztoku. Pri technológii výroby alkoholu vodno-tepelnou úpravou sa škrob scukorizuje amylolytickými enzýmami na skvasiteľné sacharidy.
amylóza tvorí hydratované micely v horúcej vode, ale časom retrográdne (precipituje) vo forme ťažko rozpustného gélu. K retrogradácii dochádza v dôsledku tendencie makromolekúl amylózy vytvárať ťažko rozpustné agregáty za účasti vodíkových väzieb. Amylopektín napučiava vo vode a poskytuje stabilné viskózne koloidné roztoky; zabraňuje retrogradácii amylózy v škrobových roztokoch.
Porušenie agregačnej stability disperzných systémov vedie k ich separácii na makrofázy alebo k vzniku priestorových fraktálnych štruktúr v objeme systému a prechodu voľne dispergovaného systému (sólu) na súdržne dispergovanú gélovú nanoštruktúru. Výsledkom je, že gélový systém založený na makromolekulách škrobu získava súbor nových štruktúrno-mechanických (reologických) vlastností, medzi ktoré patrí pevnosť, elasticita, elasticita atď. Tvorba gélu je spôsobená vznikom priestorového „rámca“, ktorý blokuje tekutosť. .
Rôzne spôsoby technologického spracovania (fyzikálne, chemické, biologické) natívnych škrobov môžu výrazne zmeniť ich štruktúru a vlastnosti, medzi ktoré patrí predovšetkým hydrofilita (najmä schopnosť rozpúšťať sa v studenej vode), schopnosť želatinácie a gélovatenia, odolnosť voči teplu a expozičné kyseliny atď. Pre rôzne odvetvia potravinárskeho priemyslu sa okrem bežného (prírodného alebo natívneho) suchého škrobu, modifikované škroby (MK).
Výroba MK sa vyrába z tradičných (zemiaky, kukurica) i netradičných (hrach, cirok, pšenica a pod.) surovín. Pri výbere zdroja škrobu pre konkrétny technologický proces je potrebné vziať do úvahy biochemické zloženie a štrukturálne a mechanické vlastnosti produktu, vlastnosti jeho výroby ( teplotné parametre, pH, trvanie mechanického pôsobenia), skladovanie a predaj (zmrazovanie ↔ rozmrazovanie; vákuové balenie a pod.).
Modifikované škroby sa získavajú vďaka fyzikálno-chemickým a biologickým (enzymatickým) účinkom na suroviny obsahujúce škrob. Podľa povahy zmien sú všetky modifikované škroby podmienene rozdelené do skupín: štiepené škroby A substituované škroby, a škrobové kopolyméry. Pri želatinácii makromolekúl modifikovaných škrobov vznikajú sebepodobné (fraktálne) zhluky s rozmerom ≈ 1,75.
Modifikácia škrobu umožňuje výrazne zmeniť jeho vlastnosti (hydrofilnosť, sol ↔ gélovatenie), a preto rozširuje možnosti použitia. Jednou z hlavných vlastností, ktoré určujú účinnosť použitia modifikovaných škrobových prísad v konkrétnom prípade potravinársky výrobok, je kompatibilný s inými zložkami. Úpravou škrobov sa zvyšuje ich želírovacia, zahusťovacia a emulgačná schopnosť, zabezpečuje sa ich použitie pri výrobe rôzne jedlá a kulinárske výrobky, a to aj počas mrazenia ↔ rozmrazovania a tepelného spracovania.
V mnohých prípadoch MK môžu byť reprezentované stabilizovanými aj zosieťovanými makromolekulami amylózy a amylopektínu, čo zabezpečuje agregatívnu stabilitu potravinových zložiek. V súčasnosti boli vyvinuté nové typy napučiavacích činidiel MK pre cukrársky, pekárenský priemysel, výrobu suchých zmesí, zmrzlín, dojčenskej a preventívnej výživy, zákuskov rýchle občerstvenie. Špeciálne typy MK s vysokým obsahom iónov železa, vápnika, fosforu a vyváženým zložením aminokyselín sa používajú pri výrobe terapeutických a profylaktických produktov.
Schopnosť MK vytvárať silné elastické filmy vytvára perspektívu pri výrobe obalov na potraviny. Stabilizované prísady na báze modifikovaných škrobov majú široké využitie vo výžive, varení pri výrobe polievok (suché, konzervované, mrazené), omáčok (majonézy, paradajkové omáčky), bujónové výrobky, výrobky pre konzervované potraviny.
Pri tvorbe škrobových granúl v rastlinách teda dochádza k najzložitejším procesom „samoorganizovaného ukladania“ makromolekúl amylózy a amylopekktínu do supmakromolekulárnych zhlukov. Agregácia polysacharidových zhlukov spontánne vedie k tvorbe lamiel podobných fraktálom. Škrobové zrná sú pomerne stabilné nanoštruktúry, ktorých tvar a veľkosť sú veľmi rôznorodé a typické pre tento typ rastlinného materiálu.
Technologické spracovanie škrobových granúl závisí od nanoštruktúrnej organizácie polysacharidových zložiek a použitie konceptu fraktálnych zhlukov dáva správnu interpretáciu vzniku a technologického spracovania škrobových cytoštruktúr. Použitie štruktúrovacích prísad na báze modifikovaných škrobov v moderných potravinárskych technológiách umožňuje vytvárať sortiment produktov emulzno-gélového charakteru (majonézy, omáčky, marshmallows, marshmallows, marmelády a pod.).
Bibliografia:
- Škrob a škrobové výrobky / Ed. N.G. Gulyuk. - M.: Agropromizdat, 1985. - 240 s.
- Heldt G.-W. Biochémia rastlín. – M.: BINOM. Vedomostné laboratórium, 2011. - 471 s.
- James M.G, Denyer K., Myers A.M/ Syntéza škrobu v cereálnom endosperme // Aktuálne stanovisko v biológii rastlín. - 2003. - V. 6. - S.215–222.
- Tester R.F., Karkalas J., Qi X. Starch – zloženie, jemná štruktúra a architektúra // J. Cereal Sci. - 2004. - V.39. - S.151–165
- Khalikov R.M. Závislosť nanoštruktúry biomembrán od stabilizačného účinku polyénových lipidov // E elektronický žurnál"NAUKA-RASTUDENT.RU". - 2014. - č. 1. - S.27-34. [Elektronický zdroj] – Režim prístupu. – URL: http://rastudent.ru/nauka/1/1139/
- Smith A.M., Zeeman S.C., Smith S.M. Degradácia škrobu // Ann. Rev. Rastlinný biol. - 2005. - V.56. - S.73–93.
- Mashukov N., Khalikov R., Kharaev A. Stabilizácia a modifikácia molekulárnych štruktúr. - Saarbrucken: Palmarium Academic Publishing, 2014. - 216 s.
- Škrob v potravinách: Štruktúra, funkcia a použitie. /Ed. Anne-Charlotte Eliasson. - Cambrige: Woodhead Publishing, 2004. - 598 rubľov.
- Butrim S. M., Butrim N. S., Biddyukevich T. D. Získavanie a štúdium fyzikálno-chemických vlastností nízkosubstituovaných katiónových esterov škrobu // Journal of Applied Chemistry. - 2008. - T.81. Vydanie 11. - S.1911-1917.
- Dotsenko S.M., Skripko O.V., Bogdanov N.L. atď . Technológia emulzných potravinárskych výrobkov na špeciálne účely // potravinársky priemysel. - 2014. - č. 7. - S.37-41.
- Solomin D.A., Solomina L.S. Inovácie vo výrobe a použití modifikovaných škrobov // Skladovanie a spracovanie poľnohospodárskych surovín. - 2014. - č. 3. - S.19-22.
2015 Khalikov R.M., Nigamatullina G.B.
Obsah predmetu "Voda. Sacharidy. Lipidy.":Obrázok dáva predstavu o niektorých vlastnostiach polysacharidy. Tieto zlúčeniny zohrávajú hlavne úlohu zásob živín a energie (napríklad škrob a glykogén) a používajú sa aj ako stavebné materiály (napríklad celulóza).
Polysacharidy sú vhodné ako rezervné látky z viacerých dôvodov: veľká veľkosť molekúl ich robí prakticky nerozpustnými vo vode, a preto nemajú žiadne osmotické alebo chemické účinky na bunku; ich reťaze sa dajú kompaktne zložiť; v prípade potreby sa dajú ľahko premeniť na cukry hydrolýzou.
Polysacharidy ako už bolo spomenuté, sú polyméry postavené z monosacharidov.
škrob. Amylóza. amylopektín.
škrob- polymér alfa-glukózy. V rastlinách je hlavným zdrojom paliva škrob. Zvieratá nemajú škrob; v ich tele plní jeho funkciu glykogén. Škrob sa dá ľahko opäť rozložiť na glukózu, ktorá sa využíva v procese dýchania.
V klíčiacich semenách sa syntetizuje aj glukóza celulóza a ďalšie materiály potrebné pre rast.
molekuly škrobu pozostáva z dvoch komponentov - amylóza A amylopektín. V lineárnych amylózových reťazcoch je niekoľko tisíc glukózových zvyškov spojených 1,4-väzbami, čo im umožňuje zvinúť sa a získať kompaktnejšiu formu.
Pri rozvetvenej polysacharid kompaktnosť amylopektínu je zabezpečená intenzívnym vetvením reťazcov v dôsledku tvorby 1,6-glykozidových väzieb. Amylopektín obsahuje približne dvakrát toľko glukózových zvyškov ako amylóza.
S roztokom jódu vo vodnej suspenzii jodidu draselného (KI). amylóza dáva tmavomodrú farbu a suspenziu amylopektínu - červenofialovú. Na tom je založený škrobový test.
škrob uložené v bunkách vo forme takzvaných škrobových zŕn. Možno ich vidieť predovšetkým v chloroplastoch, ako aj v orgánoch, kde sa ukladajú živiny, ako napríklad v hľuzách zemiakov alebo v semenách obilnín a strukovín.
škrobové zrná majú vrstvenú štruktúru a odlišné typy Rastliny sa líšia tvarom a veľkosťou.
