A keményítő egy hosszú móllánc, amely glükózhoz kapcsolódik, a keményítő általános képlete (C6H10O5)n, a maltóz disacharid szakaszáig hidrolizálódik, és teljesen hidrolizálódik, hogy glükózt kapjon.

A keményítő a növényi szervezetben tárolt tápanyag, amely széles körben jelen van számos növényi magban, gyökérben, szárban és egyéb szövetekben, amelyek közül a rizs 62% -86% keményítőt, a búza 57% -75% keményítőt, a kukorica 65% -72% keményítőt, a burgonya 12% -14% keményítőt tartalmaz. A burgonya 12%-14% keményítőt tartalmaz.

A keményítő szerkezete

A legtöbb természetes keményítő két poliszacharidtípus keverékéből áll, amelyek egyenes láncú keményítőből és elágazó láncú keményítőből állnak.

1.1 Egyenes láncú keményítő
Az egyenes láncú keményítő a D-glükóz az α-1,4 glikozidos kötésen keresztül kapcsolódik a láncmolekulákhoz, a sztereó konformációból adódóan nem lineáris, hanem a molekulán belüli hidrogénkötés révén úgy, hogy a lánc egy balos spirálba görbül és tekeredik.

Kristályos állapotban a röntgentérképes elemzés alapján úgy vélik, hogy az egyenes láncú keményítő a kettős hélix szerkezet minden hurokjában szálanként három cukorcsoportot, az egyhélix szerkezet minden hurokjában pedig hat cukorcsoportot tartalmaz.

Az egyenes láncú keményítőláncon csak egy redukáló és egy nem redukáló végcsoport van. Oldatban az egyenes láncú amilopektin spirális szerkezetű, részben megtört spirális szerkezetű és szabálytalan göndör szerkezetű lehet. Az egyenes láncú amilopektin relatív molekulatömegét különböző módszerekkel 32 000-160 000 vagy még ennél is nagyobb molekulatömeget mértek.

Az egyenes láncú keményítő aránya a keményítőben a molekulatömeg eloszlását jelzi, és az átlagos polimerizációs fok a kapott keményítővel változik. A burgonyakeményítő és a tápióka keményítő egyenes láncú keményítőjének molekulatömege nagyobb, mint a kukoricakeményítő egyenes láncú keményítőjéé.

1.2 Elágazó láncú keményítő
Az elágazó keményítő egy komplex makromolekula, amelynek D-glükopiranóz ágai α-1,4 glikozidos kötéssel és α-1,6 glikozidos kötéssel kapcsolódnak egymáshoz.

Az elágazó keményítő általános szerkezete is eltér az egyenes láncú keményítőtől, dendritikus, az elágazó lánc nem hosszú, és átlagosan 20-30 glükózcsoportot tartalmaz.

Az elágazó keményítő erősen elágazó szerkezetű, rövid lineáris, egyenes láncú keményítőláncokból álló keményítő. Az elágazó keményítő molekulája nagyobb, mint az egyenes láncú keményítőé, relatív molekulatömege 100000-1000000, ami 600-6000 glükózmaradék polimerizációs fokának felel meg.

Elágazó láncú keményítő molekula alakja, mint a cirok tüske, kis molekulák nagyon sok, becslések szerint legalább több mint 50, minden ág tartalmaz átlagosan körülbelül 20-30 glükózmaradványok, minden ág is D-glükóz α-1,4 glikozidos kötés a láncba, spirálba göngyölődik, de a molekuláris csomópontban α-1,6 glikozidos kötés, α-1,6 glikozidos kötés, de a molekuláris csomópontban α -1,6 glikozidos kötés van a molekuláris csomópontban, és az ágak közötti távolság 11-12 glükózmaradvány.

A keményítő tulajdonságai

2.1 A keményítő fizikai tulajdonságai
A keményítő fehér por, általában szerves oldószerekben nem oldódik, dimetil-szulfoxidban és N,N'-dimetil-formamidban oldódik. A keményítő erősen higroszkópos és szemcséi áteresztőek.
A tiszta elágazó láncú keményítő hideg vízben oldódik, míg az egyenes láncú keményítő hideg vízben nem oldódik, és a természetes keményítő is teljesen oldhatatlan hideg vízben.

2.1.1 A keményítő pasztőrözése
A keményítő szobahőmérsékleten vízben nem oldódik, de ha a víz hőmérséklete 53 ℃ fölé emelkedik, fizikai tulajdonságai nyilvánvalóan megváltoznak. A keményítő oldódási és hasadási tulajdonsága, mint ez a keményítő, hogy magas hőmérsékleten egységes pasztaoldatot képezzen. a keményítő dextrinizációjának nevezik..

A keményítő pasztázása három szakaszra osztható: reverzibilis vízfelvételi szakasz; irreverzibilis vízfelvételi szakasz; keményítőszemcsék szétesési szakasza.

A különböző keményítő pasztázási hőmérséklet eltérő, még akkor is, ha ugyanaz a keményítő a szemcsék különböző mérete miatt, a paszta hőmérséklete nem konzisztens, a paszta kezdetének hőmérséklete és a paszta befejezésének hőmérséklete általánosan használható a keményítő pasztázás hőmérsékletének jelzésére.

Sok esetben a keményítő együtt él cukorral, fehérjével, zsírsavakkal és vízzel. A keményítőpasztázás, a keményítőoldat viszkozitása, valamint a keményítő és a gél jellege nemcsak a hőmérséklettől, hanem az együttesen jelenlévő egyéb kombinációk típusától és mennyiségétől is függ.

2.1.2 A keményítő öregedése
Ha a pasztázott α-keményítőt szobahőmérsékleten vagy az alatt hagyják, átlátszatlanná válik, vagy akár csapadékká is koagulálódik, az öregedésnek nevezett jelenség.

A keményítő öregítésének lényege, hogy a pasztőrözött keményítőmolekulák automatikusan újra egymás után rendeződnek, és az oldhatatlan keményítőmolekulákból kompakt, erősen kristályosodott micellákat képeznek.

Az öregedés után a keményítő elveszti víz iránti affinitását, és az amiláz nehezen hidrolizálja, így nem könnyen emészthető és szívódik fel az emberi szervezetben.

A keményítő öregedésének ellenőrzése nagy jelentőséggel bír az élelmiszeriparban. Az öregedési folyamat a pasztázás fordított folyamatának tekinthető, de az öregítéssel a keményítő nem képes teljesen visszaállítani a nyers keményítő szerkezeti állapotát, és az öregedő keményítő kristályosodási foka alacsonyabb, mint a nyers keményítőé.

A különböző keményítőforrások, az öregedés nem azonos nehézségi fokú, ez a keményítő öregedésének és az egyenes láncú keményítő és az elágazó láncú keményítő arányának köszönhető, általában az egyenes láncú keményítő könnyebben öregszik, mint az elágazó láncú keményítő, minél több egyenes láncú keményítő, annál gyorsabb az elágazó láncú keményítő öregedése szinte változatlan.

Az öregedés és a keményítő víztartalma szorosan összefügg, a keményítő 30% -60% víztartalma könnyen öregszik, kevesebb, mint 10% vagy nagyszámú vízben lévő keményítő nem könnyen öregszik; az optimális hőmérséklet 2-4 ° C közötti öregedési hatása, nagyobb, mint 60 ° C vagy kevesebb, mint -20 ° C nem fordul elő; a keményítő savas vagy lúgos körülmények között nem könnyű a keményítő nem könnyen öregszik savas vagy lúgos körülmények között.

2.2 A keményítő kémiai tulajdonságai
A keményítő hő, oxidálószer, sav, lúg, enzim és így tovább hatására bomlik, és sokféle bomlástermék keletkezik, például amilóz-dextrin, oxidált keményítő, savval kezelt keményítő, maltóz, glükóz és így tovább.

A keményítőmolekulák nagyszámú hidroxilcsoporttal rendelkeznek, és a keményítőmolekulák hidroxilcsoportjai a következő reakciókat hajthatják végre:

2.2.1 Eszterizációs reakció
A keményítő észteresítési reakciója felhasználható szulfátészter, foszfátészter, acetátészter, keményítő-xantátészter stb. előállítására.

2.2.2 Éteresítési reakció
A keményítő éteresítési reakciója felhasználható karboximetil-keményítő, hidroxietil-keményítő, hidroxipropil-keményítő, keményítő-akriléter stb. előállítására.

2.2.3 Egyéb reakciók
A keményítő többfunkciós vegyületekkel keresztkötési reakcióba léphet, és számos monomerrel oltva és kopolimerizálva oltott vegyületek előállítására alkalmas; a keményítő hidrolizálható is; továbbá a keményítő-hidroxil felhasználható különféle keményítőszármazékok előállítására.

2.3 A keményítő egyéb tulajdonságai

2.3.1 Szemcsés tulajdonságok

A keményítő szemcsés tulajdonságai közé tartozik az adszorpció kohéziós állapotban, a kohézió, a higroszkóposság, az újra nedvesíthetőség stb.

2.3.2 Paszta vagy iszap tulajdonságai
A keményítő viszkozitásának változása melegítés vagy hűtés során, beleértve a paszta viszkozitásának stabilitását, a vízvisszatartást, a koagulációt, valamint a kolloid vagy emulgeálás védelmét alacsony hőmérsékleten történő tárolás, illetve fagyasztás és felolvasztás során.

2.3.3 A film tulajdonságai
A keményítőfilm tulajdonságai közé tartozik elsősorban a hideg vagy meleg vízben való oldhatóság, a higroszkóposság, az áteresztőképesség, a plaszticitás, a rugalmasság és a szívósság. Általánosságban elmondható, hogy az egyenes láncú keményítő kiváló filmképző tulajdonsággal és filmszilárdsággal, az elágazó láncú keményítő pedig jobb tapadással rendelkezik.