Из чего делают крахмал: Из чего делают крахмал?

Получение крахмала из картофеля

Крахмал является довольно распространённым источником энергии в рационе человека. Он содержится не только в картофеле, но и во многих продуктах, которые мы едим каждый день. Крахмал является одним из продуктов фотосинтеза и довольно широко распространён среди растений, где выступает в качестве запаса веществ. Так, высокое содержание крахмала (около 80%) наблюдается в составе представителей злаковых культур – в зёрнах риса, пшеницы, кукурузы. В клубнях картофеля содержание крахмала меньше – примерно, 20%.
Сам крахмал – порошок белого цвета, растворим в горячей воде и нерастворим в холодной. Его получение не является трудоёмким процессом.
Приступим же!

Эксперимент — получение крахмала из картофеля своими руками


Итак, для проведения эксперимента нам понадобится четыре крупные картофелины, которые необходимо очистить.

Далее на тёрке измельчаем наш картофель.

При этом разрушаются растительные клетки, в которых содержится крахмал.

После измельчения заливаем картофельную стружку тёплой водой, которая должна её чуть покрывать.

Крахмал сразу начинает выделяться, и нам лишь надо чуть «соскрести» его рукой в раствор. Когда покажется, что весь крахмал смыт с картофеля, переливаем раствор в другую ёмкость.

Рукой не даём стружке просочиться вместе с жидкостью, однако на данном этапе это не критично.
После ещё пару раз промываем стружку. Более она нам не понадобится, её можно использовать для приготовления чего-либо или просто выбросить.
На данном этапе надо дать раствору настояться около часа, чтобы крахмал осел на дно сосуда.

Вода в растворе приобретает коричневый цвет из-за разложения прочих органических веществ, содержащихся в картофеле.
Когда крахмал осядет, сливаем большую часть воды.

Оставшийся в сосуде раствор фильтруем через сито и промываем небольшим количеством воды.


Снова даём раствору отстояться, для того, чтобы крахмал осел.


Через полчаса можно продолжать опыт. Мутную воду сливаем, а собравшийся на дне крахмал промываем дистиллированной водой и перемешиваем.

Опять даём крахмалу осесть.

Сливаем мутную воду и повторяем промывку ещё раз. Это мы делаем для того, чтобы на выходе у нас было чистое вещество.
После повторной процедуры выкладываем осадок ложкой на обычной бумаге, подстелив под неё бумажное полотенце, и оставляем высыхать.
Через сутки крахмал высохнет, и мы получим белый хрустящий порошок.

Выход чистого вещества составил 47 грамм.

Заключение


Опыт получился довольно наглядный и отлично подходит для знакомства ребёнка с большой и интересной наукой – химией.
Полученный крахмал в дальнейшем можно применять в пищу, либо в качестве реактива для некоторых химических опытов.
Всем зрелищных экспериментов!

Видео:


Картофельный крахмал — как сделать крахмал из картофеля в домашних условиях.

» Сусеки kerescan — Авг 2nd, 2015 Категории: Необычные заготовки

Крахмал из картофеля мы, чаще всего, покупаем в магазинах или на рынке. Но, если хорошо уродила картошка и есть желание и свободное время, то картофельный крахмал приготовить можно и самому, в домашних условиях. Прочтите рецепт и увидите, что сделать его очень даже реально.

Ингредиенты: картофель

Приготовление начинается с того, что перебираем и сортируем исходный материал. Крупные целые картофелины откладываем на зиму для еды, а из поврежденной, мелкой, порезанной картошки готовим крахмал.

Как приготовить крахмал из картофеля дома самостоятельно.

Отбракованный картофель моем и трем на терке. Временами терку поливаем водой. Можно измельчить картофель и через соковыжималку. В этом случае в готовую смесь добавляем воды столько же, сколько и картофельной массы.

Получилась кашица, состоящая из крахмала, обрывков кожуры и мякоти. Ее нужно быстрее профильтровать. Фильтровать нужно быстро, т.к. может начаться гниение.

Для фильтрации нужно пропустить перетертую массу через капроновый чулок, полотняный мешочек или марлю.

Если отфильтрованная смесь получилась недостаточно чистая, то можно пропустить ее через фильтр еще раз.

Получилось, так называемое, крахмальное молоко.

Ему нужно дать отстояться, тогда крахмал осядет на дно.

Верхнюю жидкость сливаем, а то, что осталось на дне раскладываем на картон или другую ровную поверхность слоем не больше чем 1 см и сушим в духовке, в слабо натопленной русской печке, электросушилке или любым другим удобным для Вас способом. Главное — температура не должна превышать 40°С, иначе крахмал превратится в клейстер.

Высох крахмал или нет – определяем наощупь.

И последний этап в изготовлении крахмала дома – раскатываем его скалкой, чтобы стал рассыпчатым.

Крахмал из картофеля хранится в закрытом сосуде долго и не теряет своих свойств в отличие от кукурузного.

Вот и все изготовление. Как видите, картофельный крахмал приготовить на зиму – дело трудоемкое, но зато можно целую зиму делать вкусные кисели, запеканки и соусы.

Tweet

Получение крахмала из кукурузы — Справочник химика 21

    В промышленном масштабе крахмал получают в основном из картофеля и кукурузы. Меньшее значение имеет получение крахмала из пшеницы, риса, сарго, батата, саго и других растений. Для получения картофельного крахмала массу перетертого картофеля ( кашку ) обрабатывают водой, которая извлекает крахмальные зерна, образуя так называемое крахмальное молоко . Затем крахмальное молоко отстаивают или центрифугируют, выделяя из него крахмал. Сырой крахмал вторично промывают, сушат и измельчают. 
[c.226]

    Зерно кукурузы содержит до 70 % крахмала и являе основным сырьем для его получения. Химический состав зе приведен в табл. 12. Для получения крахмала зерно кукур замачивается в течение 48—50 ч в 0,2 %-ном растворе сернис кислоты при 48—50 С. Зерно набухает, размягчается, при э [c.114]

    Основной источник получения крахмала — клубни картофеля, семена кукурузы, которые измельчают, промывают водой. Выделившийся крахмал в виде мелких зерен затем высушивают и получают в виде белого порошка. [c.495]

    Б. Фабрики, вырабатывающие крахмал из пшеницы, кукурузы и риса. Получение крахмала пз пшеницы, кукурузы и риса требует тех же механических методов обработки и разделения, которые применялись для получения картофельного крахмала. Разница заключается лишь в иной предварительной обработке зерен, а именно в их набухании (благодаря содержанию клейковины), в химической обработке кукурузы сернистой кислотой, а риса — едким натром. 

[c.285]

    Применение и получение крахмала. Крахмал — не только питательный продукт. Большие количества — крахмала картофеля, зерен, злаков (пшеницы, кукурузы) используются для получения этилового спирта. Крахмал, точнее глюкоза и патока, широко используются в пищевой и кондитерской промышленности. Глюкозу получают из крахмала путем его гидролиза при нагревании в присутствии серной кислоты. Процесс ведут в течение нескольких часов. По окончании процесса кислоту нейтрализуют мелом, отфильтровывают осадок сульфата кальция, а раствор подвергают упариванию. При охлаждении глюкоза выкристаллизовывается. [c.299]

    В Германии до конца второй мировой войны картофель являлся важнейшим сырьем для производства крахмала. До 1944 г. 3—4% всего урожая картофеля (1,5—2 млн. m) перерабатывали на крахмал. После войны производство крахмала в ФРГ базируется почти исключительно на американской кукурузе в качестве источника сырья, в ГДР важнейшим сырьем для получения крахмала остается картофель. Кроме того, в обеих частях Германии на крахмал перерабатывают также пшеницу. Прежде дешевым сырьем для производства крахмала являлась рисовая сечка. 

[c.372]

    Получение крахмала из кукурузы [c. 115]

    Крахмал получают из картофеля (кукурузы, пшеницы). Тщательно вымытые клубни растирают на особых терках и полученную массу промывают в струе воды, чтобы отделить зерна крахмала. Получается картофельное молоко, которое отстаивается в чанах. Затем крахмал еще раз промывают водой и сушат в специальных камерах при температуре не выше 30° С. Полученный крахмал имеет вид белого порошка (картофельная мука), в холодной воде не растворяется, но при кипячении образует клейстер, с йодом дает синее окрашивание, исчезающее при нагревании и снова появляющееся при охлаждении. 

[c.366]


    Крахмал находит широкое применение в медицине и во многих отраслях промышленности. Во многих случаях исходным сырьем для получения крахмала служит картофель его клубни в среднем содержат 15 — 25 % крахмала в расчете на сырую массу. Семена зерновых культур (например, кукурузы) в среднем содержат 40 — 60 % крахмала.[c.246]

    Получение. Этиловый спирт получают несколькими методами. Самый старый из них — сбраживание сахаристых веществ (сахарная свекла, крахмал, картофель, рожь, пшеница, кукуруза и др.). Брожение — сложный биохимический процесс, протекающий под действием выделяемых дрожжевыми грибками ферментов, играющих роль катализаторов. 

[c.332]

    Для получения чистого этилового спирта в технике в качестве исходного сырья употребляют не глюкозу, а более дешевые сложные вещества растительного происхождения, построенные из молекул глюкозы, в частности, полисахарид—крахмал (стр. 259). Крахмалом богаты картофель, зерна злаковых растений (пшеницы, ржи, риса, кукурузы). [c.116]

    Биохимические методы. К ним прежде всего относится получение спиртов брожением сахаристых веществ. Этот способ заключается в том, что растительное сырье (картофель, хлебные злаки — рожь, пшеница, кукуруза), содержащее крахмал (сложно построенное [c. 99]

    В Украине основными видами сырья для получения пищевого спирта в условиях промышленного производства являются сахарсодержащего — меласса крахмалсодержащего — картофель и зерно хлебных злаков. Наряду с ними, в бытовых условиях для получения спирта можно использовать бобы чечевицы, гороха корнеплоды моркови, сахарной и столовой свеклы стебли недозревшей кукурузы и сахарного сорго фрукты, ягоды, дыни и арбузы, клубни топинамбура и корни цикория продукты злаковых — мука, хлебобулочные изделия и сухари сахар и крахмал в чистом виде корневища пырея некондиционные 

[c.33]

    Крахмал — основной резервный углевод растений Его молекулярная масса достигает 1 млн а е м Крахмал выделяют из картофеля (содержание около 25 %), пшеницы (75—80 %), риса, кукурузы Его используют для получения глюкозы, клеев, лекарств Животный крахмал (гликоген) — энергетический резерв организма — содержится в печени, дрожжах [c.300]

    Кукурузу для получения К. вначале замачивают в горячей воде (40—50 °С), содержащей 0,15—0,3% SO , после чего зерно дробят для удаления ростков, к-рые отделяют от основной массы кукурузы флотационным способом. Затем кукурузную массу повторно измельчают и полученную кашку обрабатывают водой для вымывания крахмала. Крахмальное молоко отделяют от мезги, отстаивают или центрифугируют отделившийся крахмал высушивают и измельчают. [c.565]

    В качестве исходных продуктов для получения сиирта-сырца служат различные продукты растительного происхождения, содержащие в своем составе крахмал или сахар, как например картофель, рожь, кукуруза, свекла, патока, фрукты, или клетчатку (целлюлозу), как например торф, древесные опилки, отбросы производства целлюлозы по сульфитному способу и т. п.  [c.55]

    Исходным продуктом для получения спирта может слулполисахарид крахмал (стр. 478), содержащийся, например, в клубнях картофеля, зернах ржи, пшеницы, кукурузы. Для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно подвергают гидролизу. Для этого муку или измельченный картофель заваривают горячей водой и по охлаждении добавляют солод — проросшие, а затем подсушенные и растертые с водой зерна ячменя. В солоде содержится диастаз (сложная смесь ферментов), действующая на процесс осахаривания крахмала каталитически. По окончании осахаривания к полученной жидкости прибавляют дрожжи, под действием фермента которых (зимазы) образуется спирт. Его отгоняют и затем очищают повторной перегонкой. [c.466]

    Б. Производство крахмала из кукурузы, пшеницы и риса. На фабрике кукурузного крахмала производительностью от 50 до 70 т крахмала в сутки образуется от 1400 до 1700 сточных вод. В это количество не входят сточные воды замочки и набухания, так как на модернизированных производствах они выпариваются в вакуумных аппаратах и используются как корм скоту или как исходное сырье для получения пенициллина [13]. [c.287]

    Основные научные работы — в области промышлепиой биохимии. Исследовал химию и физикохимню крахмала, процессы ферментации, молекулярной дистилляции и сушки пищевых продуктов. Разработал процесс варки пива с ферментами, предложил способ получения из кукурузы сирона, содержащего большой процент фруктозы. Создал промышленный метод производства из зеленых растений фуража высокой биологической ценности, не содержащего волокнистых компонентов (процесс Ве-иекс ), новый способ обработки сточных вод. [43]. [c.544]

    Растворимый в воде крахмал является смесью линейного полимера — амилозы и разветвленного полимера — амилопек-тина и относится к неионогенным флокулянтам. Флокулирующая способность крахмала зависит от его молекулярной массы и содержания амилозы и амилопектина, которые определяются видом растения (например, картофель, кукуруза), из которого получен крахмал. [c.121]


    Крахмал (СдН5205) является типичным резервным полисахаридом растений. Откладывается он в виде зерен в клубнях и корнях, в зернах злаков. Форма зерен крахмала различного происхождения неодинакова и характерна для каждого вида растений. Содержание крахмала в зернах пшеницы достигает 75%, кукурузы — 72%. риса — 80%. В клубнях картофеля содержание крахмала колеблется от 12 до 24%. Клубни картофеля — наиболее дешевый материал для производственного получения крахмала. [c.71]

    Исходным ирод ктом для получения спирта может служить полисахарид крахмал (разд. 29.15), содержащийся, например, в клубнях картофеля, зернах ржи, пшеницы, кукурузы. Для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно подвергают гидролизу. Для этого муку или измельченный картофель заваривают горячей водой и по охлаждении добавляют солод [c.572]

    Сухой или сырой кукурузный крахмал разбавляют водой в суспензию. Крахмальная суспензия, полученная при переработке кукурузы, перед поступлением в паточный цех обрабатывается для удаления растворимых веществ и протеина на барабанных вакуум-фильтрах. Затем крахмал разводится водой или соковым конденсатом с температурой 60—70°С до концентрации 43—44 % при непрерывном перемешивании. Из сборника крахмальная суспензия подается в мерник, снабженный мешальным механизмом. [c.121]

    Гранулир. препараты. Для обработки почвы (а иногда и растений) пестициды нередко используют в виде гранул диаметром 0,15-3 мм с концентрацией действующего в-ва до 20%. Гранулы обычно получают пропиткой зернистого носителя р-ром или расплавом пестицида. Используют минеральные, а иногда и орг. носители, напр, дробленые стержни початков кукурузы или скорлупу орехов носителями могут служить гранулир. удобрения, если они не вызывают разложение пестицида. Гранулир. препараты м. б. получены также измельчением увлажненной смеси пестицида и носителя (напр., каолина или бентонита) и формовкой из полученной пасты шнуров, к-рые сушат, дробят и просеивают, отбирая частицы нужного размера. Для повышения мех. прочности используют склеивающие добавки (производные целлюлозы, лигносульфонат Ка, крахмал и т.п.). Составом гранул можно регулировать скорость выделения из них пестицида. [c. 501]

    В 1975 г. в Бразилии была создана Национальная спиртовая программа — РКОАЬСООЬ. Правительственным органом, реализующим эту программу, является организация РЕТКОВКАЗ. Деятельность направлена на разработку крупномасштабных промышленных процессов производства этанола, и для этого рассмотрено более 200 различАых проектов. Большинство из этих проектов основано на использовании в качестве сырья тапиоки, кассавы и багассы, а также крахмала из кукурузы и других источников. Имеются проекты заводов по производству этанола или метанола из древесины производительностью 1000 т спирта в день. Отходы после получения этанола планируется использовать в качестве удобрений, на корм скоту, а также для анаэробной ферментации и получения биогаза. Следует отметить, что к [c.210]

    Указанный способ сводится к освобождению кукурузы от шелухи, ее размолу, размешиванию с горячей водой и стерилизации полученного крахмального раствора. Под влиянием определенных видов микроорганизмов — бактерий, вызывающих ацетоно-бутиловое бро1жение, происходит превращение крахмала в ацетон, этиловый и бутиловый спирты, сопровождающееся газообразованием. Дестилляцией смесь разделяют на ацетон, этиловый спирт и смесь бутилового спирта и воды, из которой затем выделяют бутиловый спирт. [c.203]

    Кирхгоф сначала поставил перед собой задачу перехода от крахмала к камеди. С этой целью он произвел расщепление 1крах1мала посредством слабой серной кислоты при кипячении и получил вещество, похожее на аравийскую ка-медь . От этого опыта он перешел затем к многосторонним испытаниям гидролиза разных видов крахмала с помощью различных минеральных и органических кисл от. Им было опро-бовано действие серной, соляной, фосфорной, азотной, щавелевой, лимонной, уксусной и других кислот на крахмал, полученный из ржи, пшеницы, гречихи, проса, гороха, кукурузы и картофеля. Затем им изучались условия гидролиза влияние температуры и концентрации кислоты на выходы сахара, а также скорость реакции, [c.19]

    Полученная таким путем амилоза является чистым веществом (она была получена в кристаллическом состоянии) чистота амилопектина менее надежна. Однако не все методы отделения приводят к получению амилозы и амилопектина одинаковой степени чистоты, поэтому вещества, описанные в литературе под этим названием, часто являются смесями. Крахмал большинства злаков и корней содержит 20 % амилозы и 80 % амилопектина. Определенная разновидность кукурузы Zea mais erata) содержит практически только амилопектин (чистота 98 %), а крахмал определенного сорта гороха ( горох с морщинистыми семенами ) содержит 65—80% амилозы. Открытие этих аномальных разновидностей крахмала облегчило получение чистых материалов, необходимых для исследовательских работ. [c.311]

    Получение этилового спирта пу тембр о-же н и я осуществляется при участии ряда с рментов . При этом сбражршанию с образованием винного спирта подвергается виноградный сахар — глюкоза eHiaOe (или близкие ей сахара). Однако обычно в качестве исходного продукта берут более дешевые вещества, так называемые полисахариды, например крахмал, содержащийся в картофеле и хлебных злаках (рожь, пшеница, кукуруза), и даже целлюлозу древесины.[c.156]

    Производство перегнанного спирта моложе, чем неперегнанных спиртных налитков, но и его корни теряются в веках. Для получения напитка, содержащего 40% (по объему) спирта, нужна перегонка. Ее и сегодня осуществляют в перегонных аппаратах, представляющих собой модификации устройства, предложенного в 1830 г. Коффи и носящего его имя. Различия в сортах спиртовых продуктов зависят в основном от природы сырья, а также от того, подвергался ли конечный продукт выдержке. В спирто БОМ Производстве используются пригодные для этой цели штаммы Sa haromy es. Крупные спиртовые заводы всегда ведут свою собственную культуру дрожжей в специальных средах. Выбор штамма дрожжей при производстве спирта определяется их продуктивностью в особых условиях бродящего сусла. Брожение должно идти активно с образованием спирта в количестве, близком к теоретическому пределу. Хотя в качестве сырья можно использовать разнообразные продукты, некоторые сорта спирта обычно производят из вполне определенных его типов. Так, к нъяк, получаемый при перегонке вина, делают из винограда, а шотландский виски — из ячменного солода. Другие напитки — американский виски, джин и водку, которые обычно делают из зерна (например, кукурузы), можно производить и на основе другого подходящего сырья. Ром обычно получают из мелассы сахарного тростника или свеклы. Когда сырьем служит зерно (например, пшеницы или кукурузы), до сбраживания необходимо гидролизовать крахмал до сахаров. Так, виски — это продукт перегонки пива без хмеля. Первые стадии процесса производства виски такие же, что и при приготовлении сусла в пивоварении. Однако если применяют кукурузу или другие зерновые, то до приготовления сусла непосредственно в бродильных чанах проводят обработку крахмала в зерне ферментами солода. [c.112]

    Кукуруза особенно богата белками. В ней содержатся 60—65% крахмала, 4.5% жиров и Ю—14% белков. После разложения сернистой кислотой белки переходят в экстракт, который после упаривания тимвняется как высококачественный корм для скота ( маицена ). Кукурузный экстракт, кроме того,. лужит великолепной питательной средой для плесневых грибков, которые разводят в больших количествах для получения пенициллина. Из зародышей кукурузного зерна получается ценное кукурузное масло. [c.375]

    Биохимические методы. К ним прежде всего относится получение спиртов брожением сахаристых веществ. Этот способ заключается в том, что растительное сырье (картофель, хлебные злаки—рожь, пшеница, кукуруза), содержащее крахмал (сложно построенное органическое вещество, относящееся к классу полисахаридов, стр. 231), измельчают и обрабатывают перегретым паром при температуре 140—150° С. К полученной густой массе — клейстеру прибавляют солод (проросшие, высушенные и измельченные зерна ячменя). Солод содержит фермент диастаз. Под влиянием диастаза крахмал при температуре 62° С превращается в солодовый сахар мальтозу) С12Н220и. К осахаренному раствору при 33° С прибавляют дрожжи, в которых содержится фермент мальтаза. Под действием мальтазы солодовый сахар (мальтоза) присоединяет воду и распадается на две молекулы виноградного сахара глюкозы) СбН120б. Глюкоза в процессе брожения распадается на этиловый спирт и двуокись углерода  [c.103]


Страницы

Кукурузный крахмал является одним из старейших и наиболее распространенных вспомогательных веществ, используемых в производстве бумаги и картона.

Добавка крахмала в массу снижает пылимость бумаги, повышает удержание наполнителей, улучшает и стабилизирует канифольную проклейку. Одновременно повышаются практически все прочностные свойства бумаги: сопротивление разрыву, продавливанию, излому, истиранию. Усиливается жесткость, упругость, звонкость и белизна бумаги.

При поверхностной проклейке с помощью крахмала устраняют пыление и выщипывание отдельных волокон и даже целых слоев бумаги с поверхности листа при нанесении печати, увеличивают сомкнутость бумаги, улучшают отделку поверхности бумаги при каландрировании. С помощью поверхностной проклейки можно значительно снизить деформацию бумаги, придать ей прочность и влагопрочность, повышенные показатели водо- и жиронепроницаемости, сделать бумагу эластичной и устойчивой к истиранию. Поверхностная проклейка бумаги обеспечивает значительную экономию целлюлозных волокон за счет возможного увеличения содержания наполнителя в композиции бумажной массы, при одновременном уменьшении пылимости бумаги, и экономию связующих веществ, добавление которых в бумажную массу связано с потерями в результате промоев . Проклейке подвергают готовую бумагу путем пропитки ее в растворе клея или его нанесения на поверхность листа. В этом случае бумага подвергается обработке клеящими веществами лишь с поверхности, а в толще листа остается непроклеенной.

Поверхностная проклейка может быть осуществлена на отдельных машинах или непосредственно на бумагоделательной машине – в клеитель-ном прессе.

Область применения:

  1. Крахмалы для внутримассной проклейки на бумагоделательных машинах — катионные крахмалы горячего растворения с широким диапазоном степеней замещения от 0,018 до 0,060, анионные крахмалы.

    Катионный крахмал применяется для решения следующих технологических проблем:

    • при нейтральной проклейке для эмульгирования и стабилизации частиц АКД и АСА, а также для повышения прочности и удержания в комбинации с силиказолем;

    • при изготовлении флютинга и тестлайнера из 80-100 %-ной макулатуры для повышения сопротивления продавливанию, торцевому и плоскостному сжатию, а также сопротивлению сжатию кольца;

    • для повышения прочности крафтлайнера и мешочной бумаги с целью снижения их массоемкости;

    • для возможности повышения величины наполнения бумаги без снижения ее прочности.

    Анионный крахмал – замещенный крахмал, содержащий группы, способные придавать ему отрицательный заряд в водной среде при заданном значении рН. Удерживание анионного крахмала на волокнах происходит за счет комплексообразования с алюминием обычно в слабокислой среде.

  2. Модифицированные крахмалы, позволяющие получить клейстер с различной вязкостью, прозрачностью, типом геля, температурой клейстеризации, набуханием зерен, устойчивостью к высокой температуре, кислотностью, щелочностью, что позволяет подобрать наиболее подходящий крахмал для конкретной продукции и под конкретное оборудование.

  3. Крахмалы для мелования и нанесения покрытий.

  4. Нативные крахмалы, использующиеся при нанесении покрытий при поверхностной проклейке на бумагоделательных машинах в клеильном прессе.

Виды крахмала и производство — Крахмал

— получают из клубней картофеля, образует вязкий прозрачный клейстер.

Основная задача производства картофельного крахмала — мак­симальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего чис­ла клеток клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен от нерастворимых и растворимых примесей.

Для получения высококачественной готовой продукции хоро­шее качество сырья (сырого картофеля) имеет очень большое, а иногда и решающее значение. Белый цвет крахмала важен при применении его как вспомогательного материала в текстильной, бумажной, полиграфической, пищевой и других отраслях промыш­ленности. Большое значение для многих производств имеет вяз­кость крахмального клейстера, получаемого при нагревании смеси крахмала с водой. Особенностью картофельного крахмала, отли­чающей его от многих других крахмалов (например, получаемых из зерна кукурузы, пшеницы и др.), является высокая начальная вязкость крахмального клейстера. Однако при неправильном ве­дении технологического процесса вязкость такого клейстера может сильно уменьшиться. Главное влияние на это оказывают длитель­ное пребывание крахмальных зерен в воде, содержащей значитель­ную концентрацию клеточного сока, наличие растворенных солей кальция и магния (жесткость воды) и некоторые другие факторы. Сырой крахмал сохраняется плохо из-за высокого содержания влаги. Поэтому сразу после выработки целесообразно обезвожи­вать его (на центрифугах), а затем или немедленно высушить или перерабатывать для получения других видов готовой продукции.

Выход крахмала больше всего зависит от крахмалистости картофеля и качества его измельчения.

Кукурузный крахмал — молочно-белый непрозрачный клейстер, имеет невысокую вязкость, с запахом и привкусом, характерными для зерен кукурузы.

Производство кукурузного крахмала включает следующие ос­новные технологические операции:

— замачивание зерна в теплом растворе разбавленной сернистой кислоты с целью размягчения зерна и удаления из него основной части растворимых веществ;
— дробление замоченного зерна с целью выделения зародыша;
— выделение и промывание зародыша;
— тонкое мокрое измельчение зерновой кашки для освобожде­ния связанных зерен крахмала, заключенных в клетках эндо­сперма;
— выделение из крахмальной суспензии частиц оболочек зерна и стеиок клеток эндосперма, отделение от них свободного крахма­ла промыванием и мокрым ситованием;
— разделение крахмало-белковой суспензии с целью выделения взвешенных белковых веществ;
— промывание крахмала для очистки его от остатка растворен­ных в основном азотистых веществ.

Пшеничный крахмал — обладает невысокой вязкостью, клейстер более прозрачный по сравнению с кукурузным.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили два способа получения пшеничного крахмала: способ Мартэна («сладкий» способ) и в США способ «взбитого теста».

Способ Мартэна  представлен схематически:



Способ «взбитого теста».

    Работники Исследовательской лаборатории север­ных районов (США) предложили непрерывный метод получения пшеничного крахмала и клейковины путем приготовления перед отмывкой более жидкого эластичного теста. В зависимости от качества муки ее смешивают с водой температурой 48-55°С в соотношении от 0,7:1 до 1,8:1 (мука из мягкой пшеницы требует меньшего количества воды). Смешивание производят до получения гладкого эластичного взбитого теста, которое направляют к «режу­щему» насосу (типа дезинтегратора), куда дополнительно подают воду в таком количестве, чтобы общее соотношение воды и теста было доведено до 3:1.

    При интенсивном перемешивании крахмал хорошо отделяется от клейковины, которая измельчается с образованием мелких взвешенных хлопьев. Хлопья отделяют от крахмальной суспензии на сотрясательных ситах и дважды до­полнительно промывают. Отделенную клейковину высушивают, а крахмальную суспензию обрабатывают по обычной схеме и также высушивают. Этот метод предусматривает полную механизацию и непрерывность производства. Выходы и потери по методу «взбитого теста» примерно те же, что и по способу Мартэна.

Также существую следующие виды крахмала:

    1. Амилопектиновый крахмал. 
    Получают из восковидной кукурузы. Клейстер из такого крахмала обладает хорошей вязкостью и влаго-удерживающей способностью. С раствором йода амилопектиновый крахмал дает характерное красно-коричневое окрашивание. Используют для стабилизации салатных приправ, соусов, кремов. За рубежом амилопектиновый крахмал применяют для производства различных клеящих веществ.

    2. Тапиоковый (маниоковый) крахмал.
    Португальское слово tapioca (на языке индейцев — тупи-гуарани) — маниоковое саго, получаемое из клубней тропического растения — маниока.
    Маниок (Manihok utilissima) — растение из семейства молочайных, произрастает в Южной Америке и представляет собой кустарник высотой
2 — 3 метра. Из корней, богатых крахмалом, получают продукт кассава, который используют в диетическом питании, а также для производства крахмала.
    Самый чистый, без примесей — тапиоковый крахмал, который получают из клубней маниоки. Его клейстер более вязкий, чем кукурузный. Этот крахмал используют весьма активно — правда, только в пищевой промышленности: в качестве загустителя в готовых супах, соусах и подливках, а также как связующее вещество при производстве мяса.

    3.  Рисовый крахмал.
    Образует непрозрачные клейстеры низкой вязкости обладающие высокой стабильностью при хранении. Рисовый крахмал используют в качестве стабилизатора белых соусов, придающего им стойкость к замораживанию и оттаиванию, а также для приготовления пудингов. Равномерная зернистость, незначительный размер зерен делают рисовый крахмал удобным для приготовления продукции парфюмерной промышленности. Его применяют также в текстильной и бумажной промышленности.

    4. Сорговый крахмал
    По физико-химическим свойствам близок к кукурузному. Его используют в тех же отраслях промышленности и для тех же целей, что и кукурузный крахмал.

    Кроме традиционных видов сырья (картофеля, кукурузы, пшеницы) для производства крахмала в некоторых регионах используют и такие виды крахмалосодержащего сырья, как ячмень, рожьгорох.  

    Что такое модифицированный крахмал?

    Вещество под названием «модифицированный крахмал» не имеет никакого отношения к генетически модифицированным продуктам. Это обычный крахмал с добавками, необходимыми для определенных целей. Например, крахмал с желатином образует желе. А вот генетически модифицированного крахмала не может быть в принципе. И вот почему:
    Предположим, что крахмал, который входит в состав купленного нами десерта, получили из кукурузы. Представим также, что эта кукуруза генетически модифицированная. Тогда полученные от нее зерно, мука, крупа и силос тоже будут генетически модифицированными, поскольку содержат ДНК данной кукурузы. Крахмал же хоть и органическое вещество (он представляет собой полимер глюкозы — полисахарид), но не живое образование. В нем нет клеток или частей все той же кукурузы, нет ДНК, а значит, нет генов. Глюкозу синтезируют все растения, и от того, какое именно растение ее синтезировало, вкус глюкозы и ее состав не меняются. Как в химии — формула вещества не меняется от способа его получения. И ядовитый золотарник, и сладкий виноград вырабатывают одну и ту же глюкозу. Чтобы ее удобнее было хранить, организм и создает полимер — крахмал. Растения обычно запасают его в клубнях, корнях, снабжают им семена. Человек может синтезировать крахмал из глюкозы, но гораздо выгоднее получать его из культур, богатых крахмалом, — картофеля, к примеру.

 
    В списке пищевых добавок стабилизаторы и загустители (крахмалы) представлены в группе E999–E1521. В РФ разрешено применение более чем 20 видов модифицированных крахмалов. Вот некоторые из них:

     E1403 — отбеленный крахмал  (консервированные овощи и грибы, консервированные сардины и аналогичные продукты, ароматизированные йогурты и другие кисломолочные продукты )
    Е 1404 – окисленный крахмал (консервированное детское питание, супы и бульоны)

    E1405 — крахмал, обработанный ферментными препаратами

    E1410 – монокрахмалфосфат

    E1411 — дикрахмалглицерин

    Е 1412 – дикрахмалфосфат


Работа невидимых химиков (химические превращения картофеля)

Продолжим наш рассказ о химических превращениях картофеля. Представьте себе, что перед вами на столе несколько клубней и рядом — бутыль спирта.

Какая большая разница между ними, — не правда ли? И тем не менее их связывает очень близкое родство: ведь спирт производят главным образом из картофеля, точнее — из содержащегося в нем крахмала. Правда, крахмал есть не только в картофеле, но и в любом зерне. Спирт поэтому можно получить также из пшеницы, ржи и других злаков. Но переводить хлеб в спирт явно неразумно. А, во-вторых, получить его из картошки куда выгоднее: с той же площади картофель дает в четыре раза больше спирта, чем зерно.

Как же происходит это новое, чудесное превращение картофеля в спирт? Последуем за ним на спиртовой завод. Вот картофель проходит «туалет», отмывается от грязи, всевозможных примесей. Дальше в больших котлах под давлением он разваривается паром. Это делается для того, чтобы разрушить стенки клеток картофеля, дать горячей воде возможность проникнуть в них и тем самым оклейстеризовать крахмал, то есть перевести его в растворимое состояние.

Когда разваренная картофельная масса остынет, примерно до температуры около 60°, ее смешивают с солодом. Солод — это проросший ячмень. Зачем же нужен солод? Здесь надо пояснить, что для превращения крахмала в спирт его нужно предварительно перевести в сахар. Только сахар способен «бродить». Получается как бы трехступенчатый переход. На первой ступеньке — крахмал, на нижней — спирт, а посредине — сахар. Преобразование крахмала в сахар для вас уже не новость. Мы видели, как при варке патоки из крахмала получается глюкоза. Только там это происходило при участии серной или соляной кислоты; здесь же превращение крахмала производит солод. Точнее — даже не солод, а содержащиеся в нем особые химические вещества, так называемые ферменты. Слово «ферменты» означает «бродила». Дело в том, что впервые вещества эти были обнаружены при брожении виноградного сока. Ферменты в ничтожных количествах, словно невидимые волшебники, способны в тысячи, даже в миллионы раз ускорять ход химических превращений. Ферменты принимают деятельное участие во всех жизненных отправлениях нашего организма. Без них было бы невозможно дыхание; с их помощью происходит переваривание пищи. Поэтому-то ферменты называют иначе биологическими, то. есть жизненными, катализаторами. Их очень много в природе, и между ними установилось своеобразное «разделение труда». Каждый фермент способен вызывать и ускорять только какое-нибудь определенное превращение. Напомню одно, вероятно хорошо знакомое вам, явление. Если долго жевать во рту кусочек белого хлеба, он постепенно приобретает сладковатый вкус. Это значит, что какая-то часть крахмала хлеба превратилась в сахар. Проверить это можно и с помощью известной вам йодной пробы. Сделал это превращение особый фермент — птиалин, который содержится в нашей слюне. Подобное этому происходит и на спиртовом заводе.

Фермент амилаза, содержащийся в солоде, преобразует безвкусный крахмал картошки в сладкий сахар. Этот фермент содержится не только в солоде. Им очень богаты всякого рода плесени. К ним относятся, например, такие плесневые грибки, как «аспергиллы» и «пенициллы». Последнее название вам напомнит всем теперь известное лекарство «пенициллин». Совершенно верно: он также получается из этой плесени. В странах Дальнего Востока — в Китае, в Японии и в других — уже очень давно вместо солода применяют плесень.

В последнее время опыты в этой области производятся и у нас. В самом деле, применение препаратов из плесени, особенно из грибка «аспергиллюс оризэ», куда выгоднее. Прежде всего ферментная сила такого препарата в два-три раза больше, чем солода. А кроме того, при проращивании солода большая часть ячменя расходуется на дыхание зерна и на другие нужды без пользы для дела. Уже теперь в нашей стране один из спиртовых заводов работает на препаратах плесени вместо солода.

Вернемся, однако, на завод. После того как крахмал преобразован в сахар, наступает самое главное: сахар надо превратить в спирт или, как говорят на заводе, подвергнуть картофельный затор брожению. Здесь на сцену выступают главные наши «химики» — дрожжевые грибки. Они-то и совершают второе превращение крахмала картошки. Разваренный картофель подается в большие, так называемые бродильные, чаны. Емкость такого чана равна 250 кубическим метрам. В нем может поместиться чуть ли не два школьных класса. Сюда же, в чан задают и дрожжи.

Как и ферменты, дрожжи бывают различные. Для производства спирта применяют специальный вид дрожжей. Дрожжевые клетки очень малы; их можно увидеть только под микроскопом. Насколько они малы, вы можете судить хотя бы из того, что в одном грамме дрожжевой массы содержится около 14 миллиардов клеток. В бродильный чан вдувают воздух. Дрожжевые грибки начинают усиленно размножаться и, как заправские химики, начинают свою «работу». Словно море в штормовую погоду, бушует, пенится жидкость в огромном бродильном чане. Это незаменимые помощники наши — дрожжи — перерабатывают сахар в спирт и углекислый газ. Каждая дрожжевая клетка превращается в миниатюрный, невидимый глазом химический завод. Сахар, содержащийся в заторе, проникает сквозь оболочку внутрь дрожжевой клетки. Здесь также не обходится без ферментов. Дрожжевая клетка выделяет особый фермент—зимазу, а она уже, в свою очередь, переводит сахар в спирт и углекислый газ. Углекислый газ в виде бесчисленных пузырьков вспенивает, волнует жидкость. Спирт же остается спокойно в растворе. Но вот пройдет двое, а подчас трое суток, дрожжи перестают действовать, брожение затихнет, и успокоится бурное море в заводском бродильном чане.

Далее всё происходит яснее и проще. Бражку, то есть жидкость, в которой содержится спирт, вместе с другими продуктами брожения нагревают в специальных перегонных аппаратах. При этом прежде всего испаряется спирт, как более летучая жидкость; пары его улавливают и охлаждают в отдельном сосуде. Вследствие этого они конденсируются и превращаются в прозрачную жидкость с острым, обжигающим вкусом. Вот эту жидкость и называют в химии этиловым, или винным, спиртом. Спирт очень важный и нужный продукт. Его применяют в ста пятидесяти различных производствах. Подсчитали, что спирт находит себе в народном хозяйстве около пяти тысяч различных применений. Всего, конечно, не перечислить. Спирт используют как горючее; из него делают уксус и много других самых разнообразных химических продуктов. Он нужен для приготовления лекарств; им, наконец, пользуются в лабораториях и больницах.

В последнее время спирт приобрел еще большее, прямо-таки исключительное значение в связи с тем, что из него стали делать один, особо важный и ценный материал.

Но прежде чем об этом рассказать, вернемся еще раз к нашим «невидимым химикам» и к крахмалу. Мы уже вскользь указывали, что, подобно ферментам, микроорганизмы приспособлены для каких-либо одних определенных превращений. Вовсе не все дрожжи способны перерабатывать сахар в спирт и углекислый газ. Для этого годятся только дрожжи «Сахаромицес».

Есть другие дрожжи, у которых другая «специальность». Вот, например, дрожжи под названием «эндомюцес вериалис». Если их «откармливать» картофельным крахмалом, то они, оказывается, накапливают большое количество жира, больше четверти своего веса. Такого количества жира мы не получаем из самых богатых масличных растений. Кроме того, полученное таким образом «дрожжевое масло» по своему качеству не отличается от лучшего прованского масла. Всё это пока только научные опыты. Но кто знает, может быть, в ближайшем будущем уже появятся у нас заводы, на которых с помощью дрожжей будут из картошки получать масло, как теперь получают спирт.

Как сделать крахмал в домашних условиях

Любая хозяйка хоть иногда варила кисели и собственными руками готовила выпечку, в которой просто необходим крахмал.

Для киселя он необходим для загустителя, а для выпечки для придания пышности и рассыпчатости.

Данный ингредиент можно купить почти в любом продуктовом магазине или супермаркете. Однако в домашних условиях изготовить его не составляет труда, при этом при минимальных затратах.

Читайте также:

Как определить жирность молока: http://dometod.ru/poleznye-sovety/opredelenie-zhirnosti-moloka-v-domashnix-usloviyax.html

Крахмал своими руками

Например, если в планах приготовить драники или вареники с картофелем, то можно воспользоваться моментом и сделать домашний крахмал из картофеля. В любом случае от порезанного каовоща ртофеля останется вязкая крахмальная смесь, которая поможет изготовить полезный продукт практически из ничего. Так вы узнаете, как сделать крахмал из картошки.

Нужно только промыть и оставить его сохнуть. А качество продукта будет на высшем уровне, так как он приготовлен из натуральной основы.

Для изготовления крахмала собственными руками, можно взять любую картошку, не важно молодая она или старая, и какой имеет внешний вид.

Составляющие:

Из двух килограммов картофеля получается около 80 грамм крахмала;

Для приготовления необходимо два-три дня. А процесс приготовления занимает не больше получаса.

Пошаговое выполнение:

  1. С картошки тонким слоем снимите кожуру, удалите повреждения и места, которые загнили.
  2. Используйте терку для измельчения овоща, если в дальнейшем планируется приготовление драников.
  3. Для приготовления начинки для вареников можно использовать мясорубку. Если такие блюда не входят в будущее меню, то можно использовать измельченный картофель для каши.
  4. Измельченный картофель необходимо переложить в сито или дуршлаг и тщательно отжать.
  5. В итоге должна получиться коричневая жидкость и сухая картофельная масса.
  6. Не трогайте ее в течение 10 минут, а после аккуратно слейте – на дне будет кремовый осадок – это и есть крахмал.
  7. Залейте его прохладной водой из крана, тщательным образом перемешайте и подождите, пока появится осадок на дне.
  8. Проделайте процедуру еще три раза до тех пор, пока воды не будет прозрачного цвета, а осадок чисто-белым.
  9. На поднос положите пергамент или плотную ткань. Избавьте осадок от воды и разложите его на подносе. Оставьте для высыхания при комнатной температуре.
  10. Спустя 10 часов разомните крахмал, который наполовину высох, на маленькие части и подождите полного высыхания. На это может потребоваться два-три дня.
  11. Высушенный крахмал разотрите до состояния порошка, используя скалку или толкушку. Это касается случая его дальнейшего использования в кисель.
  12. Для всего остального потребуется хорошо перемолотое состояние, поэтому воспользуйтесь кофемолкой.

Чтобы хранить полученный крахмал, его необходимо поместить в сухую емкость. Это может быть контейнер из пластика или стеклянная банка и плотно закрыть крышку. Не допускайте попадания влаги.

Читайте также:

Приготовление кокосовой стружки самим

Главные советы

Высушивать крахмал не рекомендуется на сильной жаре. Если температура будет превышать 40 градусов, то влажный крахмал превратиться в клейстер. Полученный крахмал можно хранить долгое время.

Важно знать, что крахмал в домашних условиях отличается по цвету от магазинного. У него будет желтоватый цвет. На заводах его немного подсинивают для получения более привлекательного вида. Однако в данном случае хотелось бы получить чистый крахмал, без химии.

Из большого ведерка в 12 литров получается около килограмма крахмала.

В молодом картофеле бОльшее количество крахмала, поэтому изготавливать его лучше в осеннее время, когда картофель начинают выкапывать. Именно в этот период не составит труда приобрести необходимый сорт овоща, и подобрать более привлекательный.

Выше описаны главные секреты приготовления крахмала в домашних условиях собственными руками. Поэтому остается выбрать немного свободного времени, необходимое количество картофеля и начинать приготовление крахмала.

В первый раз можно попробовать сделать немного крахмала, чтобы понять специфику изготовления.


← Переделка старого свитера в сумку Луковые кольца в кляре →

Крахмал

Крахмал — это полимер, вырабатываемый растениями для хранения энергии.

Видите ли, растениям нужна энергия, чтобы расти, расти и расти.
Они используют энергию солнечного света для производства простого сахара — глюкозы.
Растения производят полимеры — крахмал — из дополнительной глюкозы,
, так что она всегда под рукой, когда она им нужна.

Нажмите на цифры справа и ниже
, чтобы открыть всплывающие 3D-модели для просмотра.


Нажмите на картинку, чтобы увидеть трехмерную интерактивную версию крахмала.



Глюкоза
Разве не было бы здорово, если бы целая куча молекул глюкозы оказалась в одной упаковке? Что ж, растения подумали, что это классная идея. Они связывают молекулы глюкозы вместе таким образом, что длинная цепь закручивается вокруг и образует большой шаровидный полимер. Это крахмал! Всякий раз, когда растению нужна энергия, оно может потреблять немного глюкозы из крахмала. Чавкать! ммммм!
Вот небольшой фрагмент крахмала, содержащий всего 4 молекулы глюкозы.Крахмал также может иметь много ответвлений. Каждая ветвь представляет собой короткую цепь, состоящую из глюкозы, и каждая ветвь может дать больше ветвей. Сумасшедший, да?

Еще одна хорошая вещь о крахмале: каждая маленькая глюкоза любит, чтобы вокруг нее была вода. Это может быть очень тяжело для растения. В крахмальном полимере единицы глюкозы окружены другими единицами глюкозы, и это работает так же хорошо, как и вода. Так что растению не нужно так много воды, и все довольны!

Эй, а мы?!

Нам тоже нужна глюкоза для энергии.Вам даже нужна энергия, чтобы думать! Когда вы едите крахмалистую пищу, особые белки, называемые ферментами (которые, кстати, также являются полимерами), расщепляют крахмал до глюкозы, поэтому ваше тело может сжигать его для получения энергии. Это начинает происходить прямо у вас во рту! В вашей слюне (да, вашей слюне!) есть фермент, который начинает расщеплять крахмал. Перейдите по этой ссылке, чтобы увидеть, как вы можете попробовать этот фермент. К продуктам с высоким содержанием крахмала относятся: зерновые (например, рис и пшеница), кукуруза и картофель.

Наше тело не может производить крахмал — только растения производят крахмал.У нас есть два способа хранения избытка глюкозы. Я уверен, что вы знаете об этом первом способе! Если вы едите намного больше крахмала, чем вам нужно для энергии, то ваше тело может хранить его, превращая в жир. (Это всего лишь одна работа, которую выполняет ваша печень.)

Но что, если глюкоза нужна ПРЯМО СЕЙЧАС? Например, если вам нужно встать и бежать, бежать, бежать?!!! Нет времени расщеплять жир! Вам нужна глюкоза СЕЙЧАС!! Как наш организм хранит глюкозу, чтобы она была готова быстро? Щелкните здесь, чтобы получить ответ.

Крахмал очень похож на целлюлозу.Но целлюлоза — это волокно, которое вы не можете переварить. Отличие этих двух полимеров заключается в том, как молекулы глюкозы объединены в полимерную цепь. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о том, как растения производят крахмал и чем он отличается от целлюлозы.

Крахмал используется не только в пищевых целях. Его используют для глажки одежды, чтобы она не мялась. Он также используется для изготовления пенопластовой упаковки «арахис». Эта упаковка лучше для земли, чем упаковка из пенополистирола. Он растворяется в воде и поддается биологическому разложению (это означает, что маленькие твари могут его есть!)

Но вернемся к еде — знаете ли вы, что кукурузный крахмал можно использовать для приготовления соусов и пудингов? Крахмал также можно модифицировать, т. е. изменить структуру, чтобы он мог удерживать больше воды или каким-то образом лучше подходить для приготовления пищи или вкуса.Крахмал, который может лучше удерживать воду или дольше удерживать воду, поможет предотвратить черствение торта.

Знаете ли вы, что в кексе столько науки? Наука во всем!!

лекция05

лекция05

21 января 2005

Лекция 5

Чтение, Глава 3


II. Химический Природа жизни .

С.биологический молекулы

Биологические молекулы, иногда называемые биомолекулами, однозначно связаны с живыми вещи. Они, как правило, представляют собой большие сложные молекулы. Живые существа сделаны из них, и они сделаны почти исключительно живыми существами.

Все биомолекулы на основе атомов углерода (C). У углерода 6 протонов, 2 электрона на первой оболочке и только 4 электрона на второй оболочке. Это означает, что это может образовывать 4 прочные ковалентные связи с другими атомами, разделяя электроны с ними, чтобы заполнить его внешнюю оболочку.Это свойство углерода позволяет построить множество сложных и стабильных молекул с Это.

Многие биомолекулы полимеры, что означает, что они сделаны путем соединения более мелких молекул, называемые мономерами, в более крупные. Полимеры представляют собой цепи мономеры.

Есть 4 основных виды биомолекул. Большинство из них вам уже знакомы как компоненты вашего рациона (ваша пища в основном биомолекулы):

Углеводы

Сахара, крахмалы, целлюлоза (древесная, хлопковая).Крахмал и целлюлоза являются полимеры сахаров

Липиды

Жиры, масла, стероидные гормоны.

Белки

Ферменты, структурные белки (волосы). Белки представляют собой полимеры амино кислоты.

Нуклеиновый кислоты

дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновая кислота (РНК). Ваши гены состоят из ДНК.

 

1.Углеводы

Углеводы называются углеводами, так как содержат углерод, водород и кислород. Обычно они имеют ОН-группы, которые являются полярными и по этой причине они имеют тенденцию быть гидрофильными. Некоторые примеры включают:

а. Сахар

Сахара используются клеток для получения энергии и в качестве строительных блоков для других биологических молекулы.

Пример: глюкоза, также известная как сахар крови.Глюкоза небольшая (6 атомов углерода) и легко растворяется в воде, так как имеет ряд полярных ОН-групп присоединены к его атомам углерода. Глюкоза (и другие вещи, о которых мы поговорим позже) попадает в кишечник из пищи и транспортируется в вашей крови, чтобы многие клетки вашего тела могли его использовать. К этих клеток глюкоза является топливом и сырьем для создания других биологические молекулы.

Другой распространенный сахар это сахароза, также известная как столовый сахар.состоит из одной глюкозы молекула и одна молекула фруктозы (другой сахар) связаны вместе. Это имеет 12 атомов углерода (все еще мало), а также легко растворяется в воде. Это транспортируется по телам растений в качестве топлива и сырья для создания других биологических молекул. Например, запасенный крахмал в корни деревьев превращаются в сахарозу и транспортируются вверх по ствол к почкам весной. Почки начинают расти и делать новые листья, использующие сахарозу в качестве топлива и сырья.Позднее в том же году листья производят сахарозу путем фотосинтеза и отправляют ее вниз ствола к корням, чтобы превратиться в крахмал. (В случае некоторых кленовых деревьев, сок и растворенная в нем сахароза могут быть извлечены из ствол и превращенный в кленовый сироп).

б. Крахмалы

Крахмалы являются полимерами сахаров, часто глюкозы. Молекулы крахмала большие, сотни углероды. Они используются для хранения сахаров. Они сделаны из сахаров и может быть снова разбит на сахара, когда это необходимо.Магазин растений большое количество крахмала, т.е. крахмал в картофеле или зерне рис. Животные запасают небольшое количество крахмала, т.е. гликоген в ваша печень и мышцы.

г. Целлюлоза

Подобно крахмалам, целлюлоза представляет собой полимер глюкозы, но мономеры глюкозы связаны большим количеством химических связей, чем в крахмале. Это делает целлюлоза очень прочная и нерастворимая в воде, в отличие от крахмала. Это хорошо, потому что растения используют целлюлозу для структуры.Древесина содержит целлюлоза, как и хлопковые волокна в вашей одежде. Бумага в основном целлюлоза.

 

 

2. Липиды

Липиды включают жиры и масла. Они построены из длинных цепочек углерода и водорода. называются жирными кислотами. Эти цепи неполярны, а липиды не растворить или смешать хорошо с водой по этой причине. Вы можете увидеть это в бутылка уксуса и масляная заправка для салата.После встряхивания масло всегда разделяется на шарики, плавающие в воде. Мы будем опишите триглицериды и мембранные липиды и обсудите стероидные гормоны и другие липиды позже (существует много различных видов липиды).

а. Триглицериды

Триглицериды жиры и масла, т.е. растительное масло. Жиры используются для хранения животные. Подобно крахмалу, они могут превращаться в сахара и другие соединения, когда это необходимо, но они менее громоздки, чем крахмал, т.е.е. а грамм жира содержит гораздо больше доступной энергии, чем грамм углевод. Это хорошо, потому что животные, в отличие от растений, подвижны. и не может позволить себе носить с собой громоздкие складские материалы. Если ваш накопленный жир был волшебным образом преобразован в энергетически эквивалентный количество крахмала, вы будете весить дополнительно 40 фунтов. Некоторые растения также используют триглицериды в качестве запасного материала в своих семенах. Такие семена называются масличными и являются источником некоторых растительных масла.

Триглицериды состоит из трех цепей жирных кислот, присоединенных к молекуле глицерина, отсюда и название триглицерид. Они неполярны и гидрофобны, т.е. они не растворяются в воде и не смешиваются с ней.

б. Мембрана липиды

К ним относятся фосфолипиды и другие. Отличаются от триглицеридов тем, что состоят из двух длинных цепей жирных кислот и одной небольшой полярной «головки». группа», присоединенная к молекуле глицерина.Это означает, что один конец мембранный липид является полярным и гидрофильным (растворяется в или связываются с водой), а другой конец является гидрофобным. Если липиды мембран смешиваются с водой, образуя двухслойные сферы с полярными головными группами, обращенными в воду, и хвосты жирных кислот обращены внутрь. Двойной слой мембранных липидов представляет собой основной компонент клеточных мембран.

 

3. Белки

Белки делают жизнь случаться.Все функции клеток выполняют белки. Ты могли думать о них как о крошечных молекулярных машинах. У каждого свои конкретной работы, а существует много сотен тысяч различных видов в живом мире. По сравнению с белками другие биологические молекулы просты и не очень интересны. Углеводы — это не более чем топливо и сырье для белков. Липиды в основном представляют собой матрицу для белков, которые работают вместе в мембраны. ДНК и РНК — это просто инструкции для создания белки.

Белки могут быть делятся на 2 типа в зависимости от того, что они делают в клетках и организмы:

Белки являются полимерами аминокислот. Существует 20 различных видов аминокислот, используемых для белки. У них разные химические свойства: некоторые полярны, некоторые неполярные, некоторые основные, некоторые кислотные. Эти разные химические свойства очень важны для функции белков потому что они определяют форму белка.

Длина аминокислотная цепь белка (обычно от сотен до тысяч аминокислоты) и порядок его аминокислот определяют структуру и функции белка.С 20 различными аминокислотами, которые могут быть объединены в разном порядке и в разном количестве, есть почти бесконечное количество различных белков, которые возможны в живой мир.

 

6.2a Крахмал | EGEE 439: Альтернативные виды топлива из источников биомассы

6.2a Крахмал

Мы кратко рассмотрели, что такое крахмал, в Уроке 5. Теперь мы углубимся в него. В растениях крахмал состоит из двух компонентов: амилозы и амилопектина .Амилоза представляет собой полимер сахара с прямой цепью. Обычная кукуруза содержит 25% амилозы, кукуруза с высоким содержанием амилозы содержит 50-70% амилозы, а восковидная кукуруза (кукуруза) — менее 2%. Остальной крахмал состоит из амилопектина. Его структура разветвлена ​​и чаще всего составляет основную часть крахмала. Животные содержат что-то похожее на амилопектин, называемое гликогеном. Гликоген находится в печени и мышцах в виде гранул.

Вы можете посетить веб-сайт howstuffworks.com, чтобы увидеть схему того, как амилопектин выглядит в гранулах (см. «Как работает пластилин»), а затем в нитях соединения.На рис. 6.4 показаны микрофотографии крахмала, когда он начинает взаимодействовать с водой. При приготовлении пищи с крахмалом вы можете сделать гель из полисахарида. (A) В этой части рисунка показаны полисахариды (линии), упакованные в более крупные структуры, называемые гранулами крахмала; при добавлении воды гранулы крахмала набухают и полисахариды начинают диффундировать из гранул; нагревание этих гранул гидратированного крахмала помогает молекулам полисахаридов диффундировать из гранул и образовывать запутанную сеть. (B) Это электронная микрофотография неповрежденных гранул картофельного крахмала.(C) Это электронная микрофотография сети вареных жевательных резинок из льняного семени.

Рисунок 6.4: Формирование полисахаридных гелей. (A) Полисахариды (линии) упакованы в более крупные структуры, называемые гранулами крахмала; при добавлении воды гранулы крахмала набухают и полисахариды начинают диффундировать из гранул; нагревание этих гранул гидратированного крахмала помогает молекулам полисахаридов диффундировать из гранул и образовывать запутанную сеть. (B) Электронная микрофотография неповрежденных гранул картофельного крахмала.(C) Электронная микрофотография сети приготовленной льняной камеди.

Теперь давайте рассмотрим компоненты крахмала с точки зрения химической структуры. Амилоза представляет собой линейную молекулу с α-1,4-глюкозидной связью. Если рассмотреть молекулу в немного большем масштабе, можно увидеть, что она спиральная. Он становится коллоидной дисперсией в горячей воде. Средняя молекулярная масса молекулы составляет 10 000–50 000 а.е.м., а в среднем 60–300 единиц глюкозы на молекулу. На рис. 6.5 изображена химическая структура амилозы.

Амилопектин является разветвленным, а не линейным, и показан на рис. 6.6. Он имеет α-1,4-гликозидные связи и α-1,6-гликозидные связи. α-1,6-гликозидные ответвления встречаются примерно на 24-30 глюкозных единицах. Он нерастворим по сравнению с амилозой. Средняя молекулярная масса составляет 300 000 а.е.м., и в среднем 1800 единиц глюкозы на молекулу. Амилопектин примерно в 10 раз больше амилозы.

Рисунок 6.5: Химическая структура амилозы. Каждый мономер связан α-1,4-гликозидной связью.Если смотреть в более крупном масштабе, полимер имеет спиральную форму.

Рисунок 6.6: Химическая структура амилопектина. Каждый мономер с прямой цепью соединен α-1,4-гликозидной связью, а разветвления соединены α-1,6-гликозидной связью.

Воссоздание синтеза гранул крахмала в дрожжах

[…]

Основные версии:

1) Как упоминалось в конце Обсуждения, крахмальные зерна содержат амилопектин и амилозу, а последняя образована СГБС.В этом исследовании GBSS был исключен, и основное внимание было уделено образованию амилопектиноподобной макромолекулы. Это надо обосновать. Может оказаться важным сравнить амилопектиноподобную структуру, образующуюся у дрожжей, со структурой амилопектина у мутантов gbss1 (идентична ли она амилопектину у арабидопсиса дикого типа). Вероятно, это можно сделать очень легко, вероятно, даже используя информацию, доступную в литературе.

Распределение длины цепи амилопектина не изменяется при потере GBSS у арабидопсиса (например,грамм. Сенг и др. 2016; Дополнительный рисунок S7). Аналогично, амилопектин из крахмала арабидопсиса дикого типа (отделенный от амилозы эксклюзионной хроматографией) имеет длину волны максимального поглощения (λ max ) 550 нм после соединения с йодом (Zeeman et al., 2002), что очень близко к таковому амилопектина gbss ptst (548 нм). Эти моменты теперь упоминаются в рукописи. Мы использовали крахмал из мутанта Arabidopsis gbss ptst (отсутствующего единственной изоформы GBSS и белка, нацеленного на крахмал, Seung et al.2015) в дополнение к крахмалу дикого типа для структурного анализа (SEM, SAXS, WAXS), где сравнения ранее не проводились. Мы уверены, что отсутствие GBSS (и PTST) не изменяет структуру амилопектина у мутантов арабидопсиса.

2) Следует рассмотреть, почему повторяющаяся структура нерастворимого глюкана в штамме 29 не такая, как у крахмала Arabidopsis. Следует обсудить тот факт, что в ферментативной реконструкции был пропущен один фермент ветвления (BE1).Хотя авторы опубликовали, что нокаут этого гена не имеет заметного фенотипа у Arabidopsis, остается возможным, что в дрожжевой системе это может внести важный вклад в структуру крахмала.

Большинство видов растений содержат два класса ферментов ветвления (класс I и II). У арабидопсиса, однако, и ВЕ2, и ВЕ3 попадают в класс II, и отсутствует фермент ветвления класса I (Dumez et al., 2006). Ген, обозначенный как BE1, принадлежит к предполагаемому классу III ферментов ветвления (Han et al.2007). Однако ни для этого, ни для какого-либо другого фермента предполагаемого класса не сообщалось об активности ветвящихся ферментов или их роли в метаболизме крахмала. Впервые сообщалось, что be1 мутант арабидопсиса имеет фенотип дикого типа (Dumez et al. 2006), в то время как двойной be2be3 двойной мутант не имеет синтеза крахмала (т.е. нулевой мутант BE). Позже сообщалось, что мутант be1 является летальным для эмбрионов (Wang et al. 2010). Тем не менее мы согласились с рецензентами, что было интересно проверить функцию BE1 в дрожжевой системе.Поэтому мы выразили это в двух разных фонах; 1) вместе с SS3 и АГФазой (штаммы V и W, новые рис. 2 — дополнение к рис. 2). Этот штамм содержал только амилозоподобные глюканы, как и его родительская линия, только с SS3 и AGPase, что указывает на то, что один только BE1 имеет небольшую активность ветвления или вообще не имеет ее. Во-вторых, мы включили BE1 в штамм 29 (т.е. в дополнение к другим ферментам, синтезирующим амилопектин). Здесь снова BE1 не изменял выработку или структуру глюкана (судя по окрашиванию йодом, распределению длин цепей, морфологии гранул, картинам рассеяния рентгеновских лучей; новый рисунок 2 — дополнение к рисунку 2 и данные не показаны).Таким образом, отсутствие BE1 не может объяснить атипичную структуру повтора в нерастворимых глюканах из штамма 29. Скорее мы полагаем, что размер повтора связан с ферментативным дисбалансом; более конкретно, чрезмерная активность синтазы по сравнению с активностью ветвления — гипотеза, которую мы четко излагаем в Обсуждении пересмотренной рукописи (раздел «Текущие ограничения и будущие применения дрожжевой системы») и которую мы проверим в будущих исследованиях.

3) Было бы полезно иметь экспериментальные данные для результатов на дрожжах, которые не были предсказаны в работе с растениями.Например, в дрожжевой системе есть примеры, когда нерастворимый глюкан вырабатывается в значительных количествах (рис. 3 — дополнение к рисунку 3, строка I), что противоречит некоторым основным принципам, возникшим в результате работы растений (SS2 плюс BE3, только без ISA). которые не обсуждаются должным образом, и не предлагается какой-либо анализ полученной структуры глюкана, чтобы пролить свет на этот вывод. Этот результат противоречит утверждению авторов в разделе «Обсуждение» о том, что все СС могут генерировать растворимые глюканы в сочетании с BE и ISA — очевидно, что по крайней мере один SS может делать это без ISA.За исключением этого исключения, важность активности ISA в образовании нерастворимого глюкана полностью не обсуждается, кроме как в контексте удаления растворимого глюкана.

Рецензенты поднимают здесь важный вопрос: интересно производство нерастворимых глюканов с помощью SS2 в отсутствие ISA. В пересмотренной рукописи мы систематически исследовали этот аспект для всех СС. Для этого мы создали дополнительный набор штаммов дрожжей, экспрессирующих только BE3 (как в линии I) вместо BE2 и BE3 (пересмотренный рисунок 4C,D).Эти данные показывают, что SS3 также способен продуцировать нерастворимые глюканы в отсутствие ISA, и что в обоих случаях это зависит от наличия только BE3 вместо BE2 и BE3. Окрашивание глюканов йодом выявило последовательный сдвиг в сторону более высоких значений λ max (длина волны максимального поглощения), когда присутствует только BE3. Это указывает на то, что большее количество цепей способно образовывать вторичные структуры, что, по-видимому, делает часть глюканов нерастворимыми, несмотря на отсутствие ISA.Теперь мы более подробно обсуждаем это открытие и роль изоамилазы при образовании нерастворимых глюканов в разделе «Обсуждение» «Роль изоформ ISA, SS и BE при образовании нерастворимых глюканов».

4) Анализ мутантов Arabidopsis показал, что роль SS4 в биосинтезе крахмала обусловлена ​​его способностью стимулировать образование гранул. Однако результаты исследования дрожжей позволяют предположить, что SS3 и, возможно, SS2 также могут стимулировать накопление нерастворимого глюкана.Необходимо предложить некоторое обсуждение этих результатов, а также сравнение «структуры крахмала» между линиями 5, 7 и 29, чтобы сравнить расположение глюкана, образованного ограниченным набором ферментов, по сравнению с полным набором в линии 29.

В исправленной рукописи мы теперь более четко различаем праймирование образования гранул (т.е. может ли данный SS эффективно использовать доступные праймеры или генерировать свои собственные) и является ли продукт глюкана согласованным действием данной комбинации SS, BE и ISA. может кристаллизоваться.

Поэтому мы исследовали способность каждой изоформы SS инициировать глюканы в отсутствие и в присутствии эндогенных гликогенинов дрожжей (новый рисунок 3 — дополнение к рисунку 2; обсуждается в разделе «Затравка синтеза глюкана изоформами SS»). Это показывает, что SS1 и — в меньшей степени — SS2 частично зависят от гликогенинов для праймирования глюкана, а это означает, что они менее эффективны в использовании доступных праймеров или создании подходящих праймеров самостоятельно. Мы признаем, что не знаем, что используется в качестве праймера в отсутствие гликогенинов.

Мы также добавили более подробное обсуждение роли каждого фермента в образовании нерастворимых глюканов (раздел обсуждения «Роль ISA, изоформ SS и BEs при образовании нерастворимых глюканов»), как описано в пункте обзора 3.

5) Глядя на рисунок 4C, можно отметить, что DP>18 значительно преобладают в дрожжевом продукте по сравнению с Arabidopsis. Есть ли этому объяснение?

Мы считаем, что чрезмерное количество DP > 18 связано с измененной шириной ламеллярного повтора и связано с дисбалансом активности фермента (слишком сильное удлинение цепи за счет SS3 и/или SS4 для присутствующей активности ветвления; как описано в нашем исследовании). ответ на пункт 3).Чрезмерная представленность DP> 18 упоминается в разделе «Результаты» «Дрожжевые глюканы обладают полукристаллическими свойствами крахмала» и в разделе «Обсуждение» «Текущие ограничения и будущие применения дрожжевой системы». В этом разделе также есть ссылки на статью, в которой было показано, что мутанты BE растений имеют более длинный ламеллярный повтор, чем обычно. Мы утверждаем, что это можно объяснить нашей теорией дисбаланса.

6) В первом предложении Обсуждения «подлинные» гранулы крахмала могут быть преувеличением, тем более, что GBSS и предположительно амилоза отсутствуют.Далее в том же абзаце фразу «наивысшая степень сходства», возможно, можно перефразировать — авторы, вероятно, имеют в виду, что глюкан был наиболее похож на глюкан арабидопсиса, когда были включены все ферменты, но это предложение можно было бы прочесть и иначе.

Мы заменили «настоящие» гранулы крахмала на «нерастворимые крахмалоподобные гранулы» и соответствующим образом перефразировали абзац.

7) Некоторое обсуждение/сравнение результатов по дрожжам и растениям, которое на данный момент находится в Результаты, следует перенести в Обсуждение.Разделение его между результатами и обсуждением не помогает передать основные сообщения. Это также приводит к тому, что в Обсуждении немного не хватает новых идей и немного длиннее то, что можно было бы сделать в будущем. Кроме того, можно было бы добавить дополнительное обсуждение роли гликогенинов в дрожжах и способности коктейля ферментов создавать крахмалоподобную структуру без затравочного полисахарида или гликопротеина.

Мы провели поиск в рукописи неуместных обсуждений в результатах и ​​переместили их в Обсуждение.

Мы также включили в рукопись анализ дополнительных штаммов дрожжей, все еще экспрессирующих гликогенины (новый рисунок 3 — дополнение к рисунку 2), который показывает, что SS1 и — в меньшей степени — SS2 частично зависят от гликогенинов для праймирования глюкана, как упомянутый выше. Мы обсуждаем этот аспект и затравку синтеза глюкана сейчас в разделе «Обсуждение» «Затравка синтеза глюкана изоформами СС».

8) Авторы уделили большое внимание результатам штамма 29, который несет гены, кодирующие полный набор ферментов биосинтеза крахмала, определенных у Arabidopsis (кроме GBSS и SBE1). Тем не менее, представление их анализа может быть улучшено путем сравнения и противопоставления нерастворимого глюкана, продуцируемого арабидопсисом и дрожжами, с дополнительными данными о структуре нерастворимого глюкана, продуцируемого дрожжами в штаммах, где такое образование было неожиданным. Анализ того, что не сработало, как ожидалось, а не только того, что сработало, или систематическое обсуждение вклада каждого компонента в отдельности и в сочетании может обеспечить лучшую интерпретацию уже полученных данных, а также установить, насколько надежна дрожжевая модель. для синтеза крахмала в растениях.

Как описано выше (пункт 3), мы добавили систематический анализ «неожиданной» продукции нерастворимых глюканов, то есть в отсутствие изоамилазы (пересмотренный рисунок 4C,D), вместе с характеристиками окрашивания йодом. Эти данные показывают, что, помимо изоамилазы и синтаз крахмала, уровень активности ветвления также влияет на образование нерастворимых глюканов. Теперь мы описываем вклад каждого из этих факторов в разделе «Обсуждение» (раздел «Роль ИСА, изоформ СС и БЭ в образовании нерастворимых глюканов»), описывая как то, что согласуется с предыдущей работой на заводе, так и то, что не соответствует.

9) Для обычного читателя было бы очень полезно краткое описание цветов, полученных с помощью йода с различными глюканами (включая гликоген).

Мы добавили объяснение в раздел «Результаты» («Штаммы дрожжей производят большое количество глюканов»).

10) Точно так же метод, используемый для разделения растворимых и нерастворимых гликанов, должен быть кратко объяснен в тексте.

Мы добавили объяснение в раздел «Результаты» («Штаммы дрожжей производят большое количество глюканов»).

11) Авторы должны включить точное описание гликозидных связей амилозы и амилопектина во второй абзац введения.

Мы добавили точное описание во второй абзац введения.

https://doi.org/10.7554/eLife.15552.024

Как связаны глюкоза, сахароза и крахмал? | Здоровое питание

Шэрон Перкинс Обновлено 12 декабря 2018 г.

Сахароза, глюкоза и крахмал связаны, потому что все они являются формами углеводов.Один из основных макроэлементов в продуктах питания, наряду с белками и жирами, углеводы обеспечивают организм энергией. Углеводы, состоящие из углерода, водорода и кислорода, классифицируются в соответствии с их химическим составом. Глюкоза — это единственная молекула сахара, которую ваше тело может усваивать непосредственно в кишечнике. Сахароза и крахмалы представляют собой углеводы, образованные двумя или более сахарами, связанными вместе. Сахара в сахарозе и крахмале должны быть расщеплены на молекулы глюкозы в желудочно-кишечном тракте, прежде чем ваш кишечник сможет их поглотить.

Классификация углеводов

Углеводы классифицируются по количеству содержащихся в них единиц сахара, называемых сахаридами. Моносахарид представляет собой одну основную единицу сахара, которая не может быть далее расщеплена. Немногие продукты являются моносахаридами. Дисахариды представляют собой два моносахарида, связанных вместе. Моносахариды и дисахариды также называют простыми сахарами. Крахмалы и клетчатка, неперевариваемые части растений, являются полисахаридами, а это означает, что они содержат много молекул сахаридов, связанных вместе. Ваше тело может поглощать моносахариды только напрямую; все остальные углеводы должны быть расщеплены на моносахариды, прежде чем они попадут в кровоток из тонкой кишки.

Глюкоза

Глюкоза, моносахарид, представляет собой форму сахара, всасываемого через кишечник в кровь. Продукты не содержат чистую глюкозу, хотя диабетики иногда носят с собой таблетки или гели с чистой глюкозой, чтобы быстро поднять уровень сахара в крови, если у них развивается гипогликемия (медицинский термин «низкий уровень сахара в крови»).Многие продукты содержат глюкозу, смешанную с другим сахаром; фрукты, например, часто содержат глюкозу и фруктозу. Глюкоза является основным источником энергии для человеческого организма.

Сахароза

Сахароза — это научное название столового сахара, дисахарида. После того, как ферменты расщепляют полосы, удерживающие две молекулы сахара вместе во время пищеварительного процесса, ваше тело может усваивать глюкозу и фруктозу, хотя они усваиваются разными путями. Ваше тело не усваивает фруктозу так же эффективно, как глюкозу.Сахароза, как и глюкоза, часто сочетается с фруктозой или другими сахарами в таких продуктах, как карамель или другие сладости.

Крахмалы

Крахмалы, иногда называемые сложными углеводами, представляют собой полисахариды или длинные цепочки молекул сахара, содержащиеся в таких продуктах, как все виды зерна, кукуруза, рис и картофель. Крахмалы содержат от 300 до 1000 единиц глюкозы, соединенных в длинную цепь. Если вы держите крахмал во рту, амилаза, один из ферментов слюны, начнет его расщеплять.Когда это произойдет, вы почувствуете сладость высвобождаемой глюкозы. Поскольку крахмалы содержат много связей, они перевариваются и усваиваются намного медленнее, чем простые сахара. Поскольку они медленно перевариваются, они стабилизируют уровень сахара в крови и не вызывают резкого повышения, которое может произойти, если вы съедите пищу с высоким содержанием простых сахаров.

Виды крахмала | Livestrong.

com

картофель для продажи на рынке.

Изображение предоставлено: nutthaphol/iStock/Getty Images

Растения производят крахмал и используют его для хранения углеводов для получения энергии.Когда вы потребляете продукты, содержащие крахмал, он становится важным источником энергии для вашего тела. Крахмалы, или сложные углеводы, состоят из двух молекул — амилозы и амилопектина, которые соединяются вместе, образуя гранулы крахмала. Амилоза и амилопектин имеют разные характеристики, которые определяют разные типы крахмалов.

Амилоза содержит от 500 до 20 000 молекул глюкозы, соединенных вместе в прямую цепь. Цепь закручивается в спираль, а затем две цепи соединяются вместе, образуя структуру, которая сопротивляется пищеварительным ферментам, пытающимся расщепить молекулы глюкозы.В результате амилоза медленно переваривается и усваивается, поэтому ее называют медленно усваиваемым крахмалом. Амилоза может помочь сбалансировать уровень сахара в крови, потому что она не вызывает резкого скачка уровня сахара в крови. Около 20-30% природного крахмала в растениях состоит из амилозы.

Амилопектин значительно крупнее амилозы, его структура состоит из миллионов молекул глюкозы, которые разветвляются и образуют кристаллическую структуру. Его единицы глюкозы легко расщепляются во время пищеварения, что делает его быстро усваиваемым крахмалом.Амилопектин может временно повысить уровень сахара в крови, но за ним следует вызывающее чувство голода падение уровня сахара в крови. От 70 до 80 процентов всего природного крахмала в растениях состоит из амилопектина.

Третий тип крахмала — резистентный крахмал — не переваривается, а ферментируется бактериями в толстой кишке. В результате ферментации крахмала образуются жирные кислоты с короткой цепью, которые обеспечивают энергией клетки толстой кишки. Существует несколько типов резистентных крахмалов. Первый тип, который содержится в бобах, семенах, цельных зернах или частично размолотых зернах, защищен от переваривания, потому что он находится внутри клеточных стенок. Второй тип содержит большое количество амилозы, которая обладает природной устойчивостью. Этот тип происходит из картофеля, кукурузы и крахмалистых фруктов, таких как бананы. Третий тип, обнаруженный в хлебе, картофеле и рисе, становится более устойчивым после приготовления и охлаждения.

Продукты, содержащие крахмал, обычно имеют все три типа, поэтому составить список продуктов, которые являются лучшими источниками одного типа по сравнению с другими, непросто, сообщается в статье, опубликованной в журнале «Nutrients» в марте 2011 года. Основными источниками общего содержания крахмала являются зерновые, бобовые и крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза и горох.Вы также получите меньшее количество из орехов, семян, некрахмалистых овощей и фруктов. Некоторые крахмалы извлекаются из кукурузы или других растений и химически модифицируются, чтобы сделать их более устойчивыми к пищеварению. Они образуют четвертую группу устойчивых крахмалов.

Разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Основное отличие — крахмал, целлюлоза и гликоген

Крахмал, целлюлоза и гликоген — это три типа полимерных углеводов, присутствующих в живых клетках. Автотрофы производят глюкозу в виде простого сахара в процессе фотосинтеза.Все эти углеводные полимеры, крахмал, целлюлоза и гликоген, состоят из соединения мономеров глюкозы вместе с помощью различных типов гликозидных связей. Они служат источниками химической энергии, а также структурными компонентами клетки. Основное различие между крахмалом, целлюлозой и гликогеном заключается в том, что крахмал является основным запасным источником углеводов в растениях , тогда как целлюлоза является основным структурным компонентом клеточной стенки растений , а гликоген является основным запасаемым углеводным источником энергии растений грибы и животные.     

В этой статье исследуется,

1. Что такое крахмал
— структура, свойства, источник, функция
2. Что такое целлюлоза
— структура, свойства, источник, функция
3. Что такое гликоген
— структура , свойства, источник, функция
4. В чем разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Что такое крахмал

Крахмал — это полисахарид, синтезируемый зелеными растениями в качестве основного источника энергии.Глюкоза вырабатывается фотосинтезирующими организмами в виде простого органического соединения. Он превращается в нерастворимые вещества, такие как масла, жиры и крахмал для хранения. Нерастворимые запасающие вещества, такие как крахмал, не влияют на водный потенциал внутри клетки. Они не могут отходить от складских помещений. В растениях глюкоза и крахмал превращаются в структурные компоненты, такие как целлюлоза. Они также превращаются в белки, необходимые для роста и восстановления клеточных структур.

Растения хранят глюкозу в основных продуктах питания, таких как фрукты, клубни, такие как картофель, семена, такие как рис, пшеница, кукуруза и маниока.Крахмал находится в гранулах, называемых амилопластами, организованных в полукристаллические структуры. Крахмал состоит из двух типов полимеров: амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой линейную и спиральную цепь, а амилопектин представляет собой разветвленную цепь. Около 25% крахмала в растениях составляет амилоза, а остальное — амилопектин. Глюкозо-1-фосфат сначала превращается в АДФ-глюкозу. Затем АДФ-глюкоза полимеризуется через 1,4-альфа-гликозидную связь ферментом крахмалсинтазой. Эта полимеризация образует линейный полимер, амилозу.Гликозидные связи 1,6-альфа вводятся в цепь ферментом разветвления крахмала, который продуцирует амилопектин. Крахмальные гранулы риса показаны на рис. 1 .

Рисунок 1: Гранулы крахмала в рисе

Что такое целлюлоза

Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из сотен или многих тысяч единиц глюкозы. Это основной компонент клеточной стенки растений. Многие водоросли и оомицеты также используют целлюлозу для формирования клеточной стенки.Целлюлоза представляет собой полимер с прямой цепью, в котором между молекулами глюкозы образуются 1,4-бета-гликозидные связи. Водородные связи образуются между несколькими гидроксильными группами одной цепи с соседними цепями. Это позволяет надежно скрепить две цепи. Точно так же несколько цепочек целлюлозы участвуют в формировании целлюлозных волокон. Целлюлозное волокно, состоящее из трех цепочек целлюлозы, показано на рис. 2 . Водородные связи между цепями целлюлозы показаны линиями голубого цвета.

Рисунок 2: Целлюлозное волокно

Что такое гликоген

Гликоген является запасным полисахаридом животных и грибов. Это аналог крахмала у животных. Гликоген структурно подобен амилопектину, но более разветвлен, чем последний. Линейная цепь формируется через 1,4-альфа-гликозидные связи, а разветвления происходят через 1,6-альфа-гликозидные связи. Ветвление происходит через каждые 8-12 молекул глюкозы в цепи. Его гранулы встречаются в цитозоле клеток. Клетки печени, так же как и мышечные клетки, запасают гликоген у человека.При необходимости гликоген расщепляется на глюкозу гликогенфосфорилазой. Процесс называется гликогенолизом. Глюкогон – гормон, стимулирующий гликогенолиз. 1,4-альфа-гликозидная и 1,6-альфа-гликозидная связи гликогена показаны на фигуре 3 .

Рисунок 3: Связи в гликогене

Разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Определение

Крахмал:  Крахмал является основным запасным источником углеводов в растениях.

Целлюлоза: Целлюлоза является основным структурным компонентом клеточной стенки растений.

Гликоген: Гликоген является основным запасным углеводным источником энергии грибов и животных.

Мономер

Крахмал: Мономером крахмала является альфа-глюкоза.

Целлюлоза: Мономером целлюлозы является бета-глюкоза.

Гликоген: Мономером гликогена является альфа-глюкоза.

Связь между мономерами

Крахмал: 1,4-гликозидные связи в амилозе и 1,4- и 1,6-гликозидные связи в амилопектине встречаются между мономерами крахмала.

Целлюлоза: 1,4 гликозидные связи возникают между мономерами целлюлозы.

Гликоген: 1,4 и 1,6 гликозидные связи возникают между мономерами гликогена.

Природа цепи

Крахмал: Амилоза представляет собой неразветвленную спиральную цепь, а амилопектин представляет собой длинную разветвленную цепь, некоторые из которых имеют спиральную форму.

Целлюлоза: Целлюлоза представляет собой прямую, длинную неразветвленную цепь, которая образует Н-связи с соседними цепями.

Гликоген: Гликоген представляет собой короткую многоразветвленную цепь, некоторые из которых закручены.

Молекулярная формула

Крахмал: Молекулярная формула крахмала (C 6 H 10 O 5 )n

Целлюлоза: Молекулярная формула целлюлозы (C 6 H 10 O 5 )n.

Гликоген: Молекулярная формула гликогена C 24 H 42 O 21 .

Молярная масса

Крахмал: Молярная масса крахмала является переменной величиной.

Целлюлоза: Молярная масса целлюлозы 162,1406 г/моль.

Гликоген: Молярная масса гликогена 666,5777 г/моль.

Найдено в

Крахмал: Крахмал содержится в растениях.

Целлюлоза: Целлюлоза содержится в растениях.

Гликоген: Гликоген содержится в животных и грибах.

Функция

Крахмал: Крахмал служит запасом энергии углеводов.

Целлюлоза: Целлюлоза участвует в построении клеточных структур, таких как клеточные стенки.

Гликоген: Гликоген служит запасом энергии из углеводов.

Возникновение

Крахмал: Крахмал содержится в зернах.

Целлюлоза: Целлюлоза встречается в волокнах.

Гликоген: Гликоген встречается в виде мелких гранул.

Заключение

Крахмал, целлюлоза и гликоген являются полисахаридами, присутствующими в организмах.Крахмал содержится в растениях как основная форма хранения углеводов. Линейные цепи крахмала называются амилозой, а разветвленные — амилопектином. Гликоген похож на амилопектин, но сильно разветвлен. Это основная форма хранения углеводов у животных и грибов. Целлюлоза представляет собой линейный полисахарид, который образует водородные связи между несколькими цепочками целлюлозы, образуя волокнистую структуру. Это основной компонент клеточной стенки растений, некоторых водорослей и грибов. Таким образом, основным отличием крахмальной целлюлозы от гликогена является их роль в каждом организме.

Ссылка:
1. Берг, Джереми М. «Сложные углеводы образуются путем связывания моносахаридов». Биохимия. 5-е издание.

Leave a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.