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Zetmeel
Maisstärke wird mit Wasser gemischt zur Verwendung als Bindemittel
Schlaftafel
Slmp Dachrinnen einer Kartoffelmehlfabrik

Stärke (Molekülformel: (C6huh10Ö5)nein) ist ein Komplex Kohlenhydrat (Saccharid): a Polymer (Polysaccharid) von Glucose die in der Natur als Nahrungsreserve für Pflanzen dient. Das tierische Äquivalent („tierische Stärke“) ist Glykogen. Stärke und Glykogen werden von Pflanzen bzw. Tieren produziert erstellt als Ersatzkraftstoff und kann an zerstört zu Glukose, zu Zellen wenn Treibstoff dienen.

Der Name Stärke stammt aus dem Verfahren, bei dem unraffinierte Stärkemilch auf Schlaftischen gewaschen und entwässert wurde. Das entwässerte Mehl blieb als "Stärke" in den Schlickertrögen und wurde dann manuell ausgeschnitten. Auf Deutsch Stärke genannt stark. Dieser Name bezieht sich auf eine der ältesten Verwendungen der Stärke: die versteifen, aus Stoff und dem stärken von Garn.

Struktur

Struktur der Amylose Molekül
Struktur der Amylopektin Molekül

Stärke ist ein Mischung von zwei Polysaccharide: Amylose und Amylopektin. Beide sind Polymere, bestehend aus Glukosemolekülen (Monomere) die charakteristisch sind verlinkt; mehrere Hundert bis Tausende in einem regelmäßigen, unverzweigten Kette in Amylose mehrere Tausend bis eine Million in einer unregelmäßig verzweigten Baumform, in Amylopektin.

Obwohl in absoluter Masse nur etwa ein Viertel der Stärke aus Amylose besteht, ist die Zahl der Amylose-Moleküle etwa 150-mal größer als die Zahl der Amylopektin-Moleküle. Amylose ist ein viel kleineres Molekül als Amylopektin. Viele Eigenschaften der Stärke werden daher durch Amylose bestimmt.

Stärke organisiert sich normalerweise selbst teilkristallin Körnchen, die in der Größe ziemlich variieren können. Reisstärke hat ein relativ kleines Granulat (ca. 2 Mikrometer), Kartoffelstärke hat größere Körnchen (bis zu 100 Mikrometer).

Eine typische Eigenschaft von Stärke ist, dass sie beim Erhitzen wasserlöslich wird. Das Granulat quillt und reißt und die teilkristalline Struktur geht verloren. Einige der kleineren Amylosemoleküle werden ausgewaschen. Dieser Prozess wird Verkleisterung erwähnt. Beim Verkleistern wird die Stärke zu einem Brei und bekommt Viskosität. Viele der Bindungseigenschaften von Stärke lassen sich damit erklären.

Bei Abkühlung oder längerer Lagerung nimmt die teilkristalline Struktur teilweise wieder an. Die Stärke, hauptsächlich die Amylose, retrogradiert und die Stärkelösung verdickt und de Viskosität steigt an. Dieser Prozess ist auch für das Aushärten von altbackenem Brot und die Wasserschicht auf einem Gel (Synerese) verantwortlich.

Pflanzen mit reiner Amylopektinstärke, ohne Amylose, aus Wachsmais sind seit langem bekannt. Vor kurzem diese Variante Amylopektin-Kartoffelstärke auch in Kartoffeln entwickelt. Wachsstärke leidet weniger unter Retrogradation oder Verdickung während der Lagerung.

Verdaulichkeit

Verdauungsenzyme haben Schwierigkeiten, kristalline Strukturen zu verdauen. Deshalb ist natürliche Stärke im Magen schlecht abbaubar, im Dickdarm findet jedoch ein bakterieller Abbau statt. Dies gilt insbesondere für Kartoffelstärke. Um die Verdaulichkeit zu erhöhen, wird Stärke in der Regel zuerst vorgelatiniert. Da die teilkristalline Stärke aufgrund der schlechten Verdaulichkeit deutlich weniger Kalorien enthält, kann man zum Beispiel sagen, dass gekocht Reis liefert mehr Energie als Kälte. Toasten alt Brot ist beispielsweise eine Möglichkeit, einen Teil der teilkristallinen Struktur des Brotes aufzulösen und es frischer erscheinen zu lassen.

Hydrolyse

Stärke kann hydrolysiert werden durch Amylase, ein Enzym dass unter anderem Speichel Sitzung. Bei der Hydrolyse die Stärkekette wird durch den Einbau von a Wassermolekül. Beta-Amylase zum Beispiel schneidet Stärke in MaltoseEinheiten. Dieser Vorgang findet im Verdauung Stärke, aber auch zum Beispiel in der in brauen von Bier, wo Amylase aus dem Samenschale der Körner ist verantwortlich für die Umwandlung der Stärke in Maltose. Stärke ist ein Reservezucker und muss daher schnell sein metabolisiert könnte sein. Dies ist möglich, weil die Glucosemoleküle in Stärke durch die leicht hydrolysierbaren Alpha-Bindungen gebunden werden. Dieselben Bindungen sind auch im tierischen Reservepolysaccharid vorhanden Glykogen.

Viele strukturelle Polysaccharide wie Chitin, Peptidoglycan und Zellulose sind durch Beta-Bonds gebunden, die viel widerstandsfähiger sind gegen Hydrolyse.

Native Stärke und modifizierte Stärke

Stärke ist die wichtigste Kohlenhydratquelle in der Nahrung, die in vielen Obst- und Gemüsesorten, in Teigwaren, Brot, Tortillas und Bohnen enthalten ist. Die Stärkeindustrie veredelt (native) Stärke hauptsächlich aus Mais, Tapioka, Weizen und Kartoffeln. Anschließend verarbeitet die Industrie die Stärke je nach Anwendung bei Bedarf zu modifizierter Stärke. Einige typische Stärkeverfahren sind zum Beispiel die Kaltwasserlöslichung (extrudieren, Walzentrocknung), kationisieren, oxidieren, Hydroxypropylierung, Carboxymethylierung, Dextrinat, Maltodextrin. Die mit Abstand am häufigsten verwendete Verarbeitung/Modifikation ist der Abbau von Stärke in Glukosesirupe.

Stärkezucker

Stärke ist ein Glucosepolymer. Aufgrund der hydrolytischen Aktivität Enzyme (wie Alpha und Beta und IsoAmylase, Pullulanase) können aus Stärke verschiedene Stärkezucker gewonnen werden.

  • Glucosesirupe sind kurze Polymere von Glucoseketten.
  • Vollständig umgewandelte Glukose wird auch als . bezeichnet Traubenzucker.
  • Glucose kann enzymatisch umgewandelt werden in converted Fruktose, das ist etwa doppelt so viel Süss ist wie Glukose. Für diese Umwandlung wird das Enzym GlucoseIsomerase benutzt. Eine Mischung aus ungefähr gleichen Anteilen von Glucose und Fructose ist Invertzucker oder Isoglukose. Es ist 15% süßer (pro Moläquivalent) als die Fruktose-GlukosedimerSaccharose oder Haushaltszucker.

Glukose wird auch als Rohstoff für die Herstellung von Polyole wie Sorbitol und als Rohstoff für Bio-Ethanol, Polymilchsäure, Zitronensäure, Askorbinsäure.

Anwendungen

In der Lebensmittelindustrie wird Stärke unter anderem als Bindemittel in Lebensmitteln verwendet. Beispiele hierfür sind: Suppen, Soßen, Pudding, Vanillepudding, Nudeln, Cocktail-Nüsse, Weingummi und fallen. Als Süßungsmittel wird das Derivat Glukosesirup verwendet in Limonaden, Süßigkeiten, Eis, Gebäck und Marmelade angewendet und als Ersatz für Gerste im Biergärung.

Technische Anwendungen sind z.B. Kleber (Tapetenkleber, Verbindung Wellpappe), Stärke für TischLeinen- und Wasch- und Bindemittel für die Cellulosefasersuspension im Papiervorbereitung. Stärke wird auch als Papierhilfe für Oberflächenbehandlungen (Schlichten/Verstärken und Beschichten) von Papier-. In der Textilindustrie wird es verwendet für (wieder)verstärkende Garne zum Weben und als Druckverdicker für Pigmente im Druckprozess. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Anwendungen, wie z.B. Tierfutter, bei der Ölförderung, als Sprengmittel in Pharmazeutika, Tabletten, und viele andere.

Biene Jodometrie, ein Titrationstechnik, es wird verwendet als Indikator vor dem di-jew, einen tiefblauen Komplex bildend. Die Titration wird immer so durchgeführt, dass für die Äquivalenzpunkt eine blaue Farbe (Jod mit Stärke) liegt vor, nach dem Äquivalenzpunkt ist die Lösung farblos. Das Verschwinden der letzten Spuren des blau gefärbten Komplexes zeigt den Endpunkt der Titration an.

Darüber hinaus ist es möglich, Biokunststoff kann aus Stärke hergestellt werden, zum Beispiel mit Glycerin.

Siehe auch

Externer Link

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