Skrobia - Polski Serwis Naukowy

Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy, pełniący w roślinach rolę magazynu energii. Skrobia ma budowę ziarnistą. (C6H10O5)n n>300

Skrobia jest głównym węglowodanem w diecie człowieka.

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 różnych polisacharydów:

Psianka ziemniak (Solanum tuberosum L.) to prawidłowa botaniczna nazwa tej rośliny. Najczęściej jednak używany jest synonim tej nazwy – ziemniak. Jest to gatunek byliny należący do rodziny psiankowatych. Pochodzi z Ameryki Południowej (Peru, Boliwia, Kolumbia, Chile). Obecnie rozprzestrzeniony na całym świecie jako roślina uprawna. W Polsce jest pospolicie uprawiany i przejściowo dziczejący (efemerofit).

Korzeń (łac. radix) – część sporofitu, która dostarcza roślinom wodę i substancje odżywcze (sole mineralne), utrzymuje rośliny na podłożu i służy do gromadzenia substancji zapasowych. Występuje niemal u wszystkich roślin naczyniowych, nieobecny jest jedynie u posiadających chwytniki psylotowych i niektórych roślin, u których korzeń zanikł wtórnie (np. u pływaczy i wolffii bezkorzeniowej). Rośliny zakorzenione są zwykle w glebie, u epifitów wykształcają się korzenie powietrzne, u hydrofitów korzenie zanurzone.

generalnie nierozgałęzionej amylozy (ok. 10–20% naturalnej skrobi) składającej się z wielu reszt glukozowych połączonych ze sobą atomami tlenu (wiązania α-1,4 glikozydowe). Amyloza nie rozpuszcza się w zimnej wodzie, rozpuszcza się natomiast w wodzie gorącej, prawdopodobnie z częściową degradacją.

rozgałęzionej amylopektyny (ok. 80–90% naturalnej skrobi); rozgałęzienia powstają dzięki wiązaniom α-1,6-glikozydowym. Amylopektyna rozpuszcza się w zimnej wodzie (po wcześniejszym uzyskaniu silnej dyspersji skrobi, np. przez potraktowanie dimetylosulfotlenkiem), natomiast w wodzie gorącej rozpuszcza się gorzej niż amyloza.

Skrobia tworzy roztwory koloidowe. Jednoprocentowy roztwór wodny skrobi jest używany do wykrywania jodu cząsteczkowego, z którym tworzy zabarwienie niebieskie w wyniku wiązania jodu przez amylozę.

Dekstryna — grupa złożonych węglowodanów, zbudowanych z merów - pochodnych cukrów prostych, połączonych wiązaniami α1,4-acetalowymi, o długości od 3 do ok. 12-14 merów.

Zboża lub rośliny zbożowe – rośliny uprawne z rodziny traw (Poaceae). Ich owoce wytwarzają nasiona o wysokiej zawartości skrobi, są one wykorzystywane do celów konsumpcyjnych (mąki, kasze, oleje, syropy), pastewnych i przemysłowych (piwowarstwo, młynarstwo, gorzelnictwo, farmaceutyka).

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) i

maltozę i glukozę.

Skrobię można wykryć za pomocą jodyny lub płynu Lugola, który zawiera jod. Pod wpływem jodu skrobia przyjmuje niebiesko-fioletowe zabarwienie.

Glukoza (dokładniej: D-glukoza), C6H12O6 – węglowodan należący do cukrów prostych z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu), nierozpuszczalna w etanolu. Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.

Amylopektyna - mocno rozgałęziony wielocukier będący głównym składnikiem skrobi. Skrobia składa się w ok. 80% z amylopekytozy. Drugim wielocukrem występującym w skrobi jest nierozgałęziona amyloza.

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 i bulwy ziemniaka, a także (choć mniej) kolby kukurydzy.

Owoc (łac. fructus) - w znaczeniu botanicznym występujący u okrytozalążkowych organ powstający z zalążni słupka i ewentualnie dna kwiatowego zawierający w swym wnętrzu nasiona, osłaniający je i ułatwiający rozsiewanie.

Bulwa – bardzo zgrubiała część korzenia lub pędu, pełniąca w roślinie funkcję spichrzową, tzn. jest magazynem substancji zapasowych, głównie białek i cukrów – szczególnie skrobi. U bylin bulwa jest organem przetrwalnikowym. W czasie okresu niesprzyjającego wegetacji, np. zimy, lub suszy, pęd nadziemny rośliny obumiera, ale z bulwy, w której znajdują się substancje zapasowe oraz zawiązki pędów, może odtworzyć się nowa roślina. U niektórych roślin (np. storczyki) bulwa może magazynować wodę. U wielu roślin bulwa może też pełnić jeszcze jedną funkcję – służyć do rozmnażania wegetatywnego. Bulwa zbudowana jest głównie z tkanki miękiszowej. Biorąc pod uwagę pochodzenie bulw dzielimy je na dwie grupy:

Odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren lub granulek, których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. Ziarna skrobi mają średnicę 2-120 µm, zależnie od pochodzenia mają różne właściwości i wygląd. Rozróżnia się skrobię ziemniaczaną, pszenną, kukurydzianą itp.

Liść (łac. folium) – organ roślinny, element budowy części osiowej (pędowej) roślin telomowych. Wyrastające z węzłów końcowe elementy rozgałęzień pędu, wyodrębniające się ze względu na funkcję i budowę od łodygi (nie mają np. zdolności do nieprzerwanego wzrostu). Pełnią głównie funkcje odżywcze i z tego powodu mają zwykle dużą powierzchnię umożliwiającą ekspozycję na odpowiednią ilość promieniowania słonecznego. Poza tym liście biorą udział w transpiracji i gutacji oraz wymianie gazowej. Nierzadko liście pełnią także funkcje spichrzowe, czepne, ochronne, obronne i pułapkowe, w takich przypadkach ulegając daleko idącym przystosowaniom w zakresie funkcji i budowy.

Maltoza, cukier słodowy – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodanów. Jest to dwucukier zbudowany z dwóch cząsteczek glukozy, połączonych wiązaniem α-1,4 glikozydowym. Fermentuje. Otrzymywany przez hydrolizę skrobi, stosowany jako środek słodzący, do pożywek bakteriologicznych, stabilizator wielosiarczków. Występuje w słodzie i pośrednich produktach przemysłu fermentacyjnego.

Skrobia ziemniaczana

Zastosowania

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

Przypisy

Mark M. Green , Glenn Blankenhorn, Harold Hart. Which starch fraction is water-soluble, amylose or amylopectin?. „J. Chem. Educ.”. 52 (11), s. 729-730, 1975. doi:10.1021/ed052p729.