Skrobia

Skrobia
amyloza
amylopektyna
Ogólne informacje
Inne nazwy	krochmal
Monomery	D-glukoza (C6H12O6)
Właściwości
Biodegradowalność	tak
Biokompatybilność	tak (biopolimer)
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków standardowych (25 °C, 1000 hPa)

Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii.

Skrobia jest głównym węglowodanem w diecie człowieka^[1].

[edytuj] Właściwości fizyczne i chemiczne

Czysta skrobia jest białą, semikrystaliczną substancją bez smaku i zapachu, nierozpuszczalną w zimnej wodzie, z gorącą tworzącą kleik skrobiowy. Skrobia hydrolizuje wyłącznie na α-D-glukozę, lecz nie jest jednorodnym chemicznie związkiem – składa się w rzeczywistości z dwóch frakcji^[2][3]:

• generalnie nierozgałęzionej amylozy zbudowanej z reszt glukozowych połączonych ze sobą atomami tlenu za pomocą wiązań α-1,4-glikozydydowych. Amyloza nie rozpuszcza się w zimnej wodzie, rozpuszcza się natomiast w wodzie gorącej, prawdopodobnie z częściową degradacją^[4].
• rozgałęzionej amylopektyny, w której występują dodatkowe wiązania α-1,6-glikozydowe, a ich ilość szacuje się na ok. 4%^[2][3]. Amylopektyna rozpuszcza się w zimnej wodzie (co wymaga jednak wcześniejszego uzyskania silnej dyspersji skrobi, np. przez potraktowanie dimetylosulfotlenkiem)^[4].

Udział poszczególnych frakcji w skrobi jest zależny od jej botanicznego pochodzenia^[3]. Zawartość amylozy według różnych źródeł literaturowych wynosi: 10–35%^[3],14–27%^[2],10–20%^[4], pozostałość stanowi amylopektyna. Udział amylozy w skrobiach z najpopularniejszych surowców wynosi: ziemniaczana – 21%, kukurydziana – 28%, kukurydziana woskowa – 0%, pszenna – 28%, tapiokowa – 17%^[5].

Stopień polimeryzacji skrobi jest zależny od frakcji i tak masa molowa amylozy wynosi ok. 10⁵–10⁶ g/mol dla amylozy i 10⁷–10⁸ g/mol dla amylopektyny^[2]

W trakcie hydrolizy kwasowej skrobia rozpada się na coraz krótsze łańcuchy polisacharydowe, tworząc kolejno:

• amylodekstryny (barwiące się z I₂ na niebiesko)
• erytrodekstryny (barwiące się z I₂ na czerwono)
• achrodekstryny (niebarwiące się z I₂)
• maltozę i glukozę

Skrobię można wykryć za pomocą jodyny lub płynu Lugola, który zawiera jod. Pod wpływem jodu skrobia przyjmuje niebieskofioletowe zabarwienie. Jednoprocentowy roztwór wodny skrobi jest używany do wykrywania jodu cząsteczkowego.

[edytuj] Występowanie u roślin

Skrobia jest najważniejszym polisacharydem zapasowym u roślin, które magazynują go w owocach, nasionach, korzeniach w formie ziaren w liściach, bulwach, rdzeniu łodygi i kłączach. Szczególnie bogate w skrobię są ziarna zbóż, bulwy ziemniaka i manioku, a także (choć mniej) kolby kukurydzy.

Odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren (granulek, gałeczek) których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. Ziarna skrobi mają średnicę 0,5–100 µm^[3], zależnie od pochodzenia mają różne właściwości i wygląd. Ze względu na pochodzenie botaniczne rozróżnia się skrobię ziemniaczaną, pszenną, kukurydzianą, kukurydzianą woskową, tapiokową itp.

Wybarwiona skrobia, obraz mikroskopowy w technice ciemnego pola

[edytuj] Kleik skrobiowy (krochmal)

 Osobny artykuł: Krochmal.

Kleik skrobiowy jest w istocie koloidalnym roztworem skrobi. Powstaje on na skutek absorpcji wody przez ziarna skrobiowe, powodując pęcznienie ziaren skrobiowych, a następnie rozerwanie międzycząsteczkowych wiązań wodorowych skrobi, z ziaren wypływa amyloza i kolejno amylopektyna. Aby otrzymać kleik skrobiowy należy podgrzać wodną zawiesinę skrobi powyżej temperatury kleikowania, która jest zależna m.in. od pochodzenia botanicznego skrobi i jej modyfikacji. Proces kleikowana naturalnej skrobi ziemniaczanej zaczyna się już temperaturze około 65 °C^[6].

[edytuj] Zastosowania

Skrobia i niektóre jej pochodne (skrobie modyfikowane np. estry, produkty degradacji, utlenienia i częściowej hydrolizy) mają zastosowanie w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, kosmetycznym, papierniczym, tekstylnym oraz do produkcji klejów.

Przypisy