Stärke ist eine lange Kette von Molekülen, die mit Glukose verbunden sind. Die allgemeine Formel von Stärke ist (C6H10O5)n, die bis zur Disaccharidstufe für Maltose hydrolysiert wird, und vollständig hydrolysiert wird, um Glukose zu erhalten.

Stärke ist ein im Pflanzenkörper gespeicherter Nährstoff, der in vielen Pflanzensamen, Wurzeln, Stängeln und anderen Geweben weit verbreitet ist. Reis enthält 62% -86% Stärke, Weizen enthält 57% -75% Stärke, Mais enthält 65% -72% Stärke, Kartoffel enthält 12% -14% Stärke. Kartoffel enthält 12%-14% Stärke.

Struktur der Stärke

Die meisten natürlichen Stärken bestehen aus einer Mischung von zwei Polysaccharidtypen, nämlich aus geradkettiger und verzweigter Stärke.

1.1 Geradkettige Stärke
Geradkettige Stärke ist D-Glukose, die durch die α-1,4-Glykosidbindung mit den Kettenmolekülen verbunden ist. Von der Stereokonformation her ist sie nicht linear, sondern durch die Wasserstoffbrückenbindung innerhalb des Moleküls so, dass sich die Kette zu einer linken Helix aufrollt und wickelt.

Im kristallinen Zustand enthält die geradkettige Stärke laut Röntgenkartierungsanalyse drei Zuckergruppen pro Strang in jeder Schleife der Doppelhelixstruktur und sechs Zuckergruppen in jeder Schleife der Einfachhelixstruktur.

An der geradkettigen Stärkekette gibt es nur eine reduzierende und eine nicht reduzierende Endgruppe. In Lösung kann geradkettiges Amylopektin eine helikale Struktur, eine teilweise gebrochene helikale Struktur und eine unregelmäßig gekräuselte Struktur aufweisen. Die relative Molekülmasse von geradkettigem Amylopektin wurde mit verschiedenen Methoden gemessen und liegt bei 32.000-160.000 oder sogar darüber.

Der Anteil der geradkettigen Stärke in der Stärke zeigt die Verteilung der Molekülgröße an, und der durchschnittliche Polymerisationsgrad variiert mit der gewonnenen Stärke. Die Molekulargewichte der geradkettigen Stärke von Kartoffel- und Tapiokastärke sind höher als die der geradkettigen Stärke von Mais.

1.2 Verzweigtkettige Stärke
Verzweigte Stärke ist ein komplexes Makromolekül mit Verzweigungen aus D-Glucopyranose, die durch eine α-1,4-Glykosidbindung und eine α-1,6-Glykosidbindung verbunden sind.

Die Gesamtstruktur der verzweigten Stärke unterscheidet sich ebenfalls von der geradkettigen Stärke, sie ist dendritisch, die verzweigte Kette ist nicht lang, und sie enthält im Durchschnitt 20-30 Glukosegruppen.

Verzweigte Stärke hat eine stark verzweigte Struktur, die aus kurzen Ketten geradkettiger Stärke besteht. Das Molekül der verzweigten Stärke ist größer als das der geradkettigen Stärke und hat eine relative Molekülmasse von 100000-1000000, was einem Polymerisationsgrad von 600-6000 Glukoseresten entspricht.

Verzweigte Kette Stärkemolekül Form wie Sorghum Spike, kleine Moleküle sind sehr viel, schätzungsweise mindestens in mehr als 50, jeder Zweig enthält durchschnittlich etwa 20-30 Glukosereste, jeder Zweig ist auch D-Glukose zu α-1,4 glykosidische Bindung in die Kette, zu einer Helix gerollt, aber die molekulare Verbindung ist α-1,6 glykosidische Bindung, α-1,6 glykosidische Bindung, aber die molekulare Verbindung ist α -1,6 glykosidische Bindungen an der molekularen Verbindung, und der Abstand zwischen den Zweigen ist 11-12 Glukosereste.

Eigenschaften von Stärke

2.1 Physikalische Eigenschaften von Stärke
Stärke ist ein weißes Pulver, im Allgemeinen unlöslich in organischen Lösungsmitteln, löslich in Dimethylsulfoxid und N,N'-Dimethylformamid. Stärke ist stark hygroskopisch und ihre Körnchen sind durchlässig.
Reine verzweigtkettige Stärke ist in kaltem Wasser löslich, während geradkettige Stärke in kaltem Wasser unlöslich ist, und auch natürliche Stärke ist in kaltem Wasser völlig unlöslich.

2.1.1 Pasteurisierung von Stärke
Stärke ist in Wasser bei Raumtemperatur unlöslich, aber wenn die Temperatur des Wassers erreicht über 53℃, seine physikalischen Eigenschaften offensichtlich ändern. Die Eigenschaft, sich aufzulösen und aufzuspalten wie diese Stärke, um eine einheitliche Pastenlösung bei hoher Temperatur zu bilden wird die Dextrinierung von Stärke genannt.

Das Einkleistern von Stärke kann in drei Stufen unterteilt werden: reversible Wasseraufnahme, irreversible Wasseraufnahme und Zersetzung des Stärkekorns.

Verschiedene Stärke Einfügen Temperatur ist anders, auch wenn die gleiche Stärke aufgrund der unterschiedlichen Größe der Körner, die Paste Temperatur ist nicht konsistent, die allgemeine Verwendung der Temperatur der Beginn der Paste und die Temperatur der Fertigstellung der Paste, um die Temperatur der Stärke Einfügen.

In vielen Fällen liegt Stärke zusammen mit Zucker, Eiweiß, Fettsäuren und Wasser vor. Die Klebrigkeit der Stärke, die Viskosität der Stärkelösung und die Beschaffenheit der Stärke und des Gels hängen nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch von der Art und Menge der anderen Kombinationen, die nebeneinander vorhanden sind.

2.1.2 Alterung von Stärke
Wenn die pastöse α-Stärke bei oder unter Raumtemperatur gelagert wird, wird sie undurchsichtig oder gerinnt sogar zu einem Präzipitat, ein als Alterung bekanntes Phänomen.

Das Wesen der Stärkealterung besteht darin, dass sich die pasteurisierten Stärkemoleküle automatisch wieder zu Sequenzen anordnen und kompakte, hochkristallisierte Mizellen aus unlöslichen Stärkemolekülen bilden.

Nach der Alterung wird die Stärke verliert seine Affinität zu Wasser und kann nur schwer von Amylase hydrolysiert werden, so dass ist für den menschlichen Körper nicht leicht verdaulich und absorbierbar.

Die Kontrolle der Alterung von Stärke ist in der Lebensmittelindustrie von großer Bedeutung. Der Alterungsprozess kann als der umgekehrte Prozess des Einfügens betrachtet werden, aber die Alterung kann die Stärke nicht vollständig in den strukturellen Zustand der Rohstärke zurückversetzen, und die alternde Stärke hat einen geringeren Kristallisationsgrad als Rohstärke.

Verschiedene Quellen von Stärke, Alterung ist nicht der gleiche Grad an Schwierigkeiten, ist dies auf die Alterung von Stärke und der Anteil der geradkettigen Stärke und verzweigt-kettige Stärke, in der Regel, geradkettige Stärke ist leichter zu altern als verzweigt-kettige Stärke, die mehr geradkettige Stärke, desto schneller die Alterung der verzweigt-kettige Stärke ist fast unverändert.

Alterung und Stärke Wassergehalt ist eng miteinander verbunden, Wassergehalt von 30% -60% der Stärke ist leicht zu altern, weniger als 10% oder in einer großen Anzahl von Wasser Stärke ist nicht leicht zu altern; Alterung Wirkung der optimalen Temperatur zwischen 2-4 ° C, mehr als 60 ° C oder weniger als -20 ° C nicht auftreten; Stärke in der sauren oder alkalischen Bedingungen sind nicht leicht zu Stärke ist nicht leicht zu sein, im Alter unter sauren oder alkalischen Bedingungen.

2.2 Chemische Eigenschaften von Stärke
Stärke zersetzt sich unter Einwirkung von Hitze, Oxidationsmitteln, Säuren, Laugen, Enzymen usw., und es entstehen viele verschiedene Zersetzungsprodukte wie Amylose-Dextrin, oxidierte Stärke, säurebehandelte Stärke, Maltose, Glucose usw.

Stärkemoleküle haben eine große Anzahl von Hydroxylgruppen, und die Hydroxylgruppen in Stärkemolekülen können die folgenden Reaktionen durchlaufen:

2.2.1 Veresterungsreaktion
Die Veresterungsreaktion von Stärke kann zur Herstellung von Sulfatester, Phosphatester, Acetatester, Stärkexanthatester usw. verwendet werden.

2.2.2 Veretherungsreaktion
Die Veretherungsreaktion von Stärke kann zur Herstellung von Carboxymethylstärke, Hydroxyethylstärke, Hydroxypropylstärke, Stärkeacrylether usw. verwendet werden.

2.2.3 Andere Reaktionen
Stärke kann mit multifunktionellen Verbindungen vernetzt werden und kann mit vielen Monomeren gepfropft und copolymerisiert werden, um gepfropfte Verbindungen herzustellen; Stärke kann auch hydrolysiert werden; außerdem kann Stärkehydroxyl zur Herstellung einer Vielzahl von Stärkederivaten verwendet werden.

2.3 Andere Eigenschaften von Stärke

2.3.1 Körnige Eigenschaften

Zu den körnigen Eigenschaften von Stärke gehören Adsorption im kohäsiven Zustand, Kohäsion, Hygroskopizität, Wiederbenetzbarkeit usw.

2.3.2 Eigenschaften von Pasten oder Schlämmen
Die Viskositätsveränderung von Stärke bei Erwärmung oder Abkühlung, einschließlich der Stabilität der Pastenviskosität, der Wasserrückhaltung, der Gerinnung und der Leistung des Schutzkolloids oder der Emulgierung während der Lagerung bei niedrigen Temperaturen und des Einfrierens und Auftauens.

2.3.3 Eigenschaften der Folie
Zu den Eigenschaften von Stärkefolien gehören vor allem die Löslichkeit in kaltem oder heißem Wasser, Hygroskopizität, Durchlässigkeit, Plastizität, Elastizität und Zähigkeit. Im Allgemeinen hat geradkettige Stärke eine hervorragende Filmbildungseigenschaft und Filmfestigkeit, während verzweigtkettige Stärke eine bessere Adhäsion aufweist.