Stivelse | |
Struktur av amylopektin . | |
Identifikasjon | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100.029.696 |
N o EC | 232-679-6 |
Utseende | luktfritt hvitt pulver |
Kjemiske egenskaper | |
Formel | (C 6 H 10 O 5 ) n |
Fysiske egenskaper | |
T ° fusjon | 200 ° C ( spaltning ) |
Løselighet | 50 g L −1 (vann, 90 ° C ) |
Selvantennelsestemperatur | ca. 400 ° C |
Økotoksikologi | |
DL 50 | 6600 mg kg −1 (mus, ip ) |
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | |
Den stivelse (fra latin amulum eller amylum , umalt) er et karbohydrat (sukker) kompleks ( polysakkarid eller polysakkarid ) som består av enheter av D-glukose ( sukker singel). Det er en reserve molekyl for høyere planter og et felles element i menneskets kosthold.
I dyr og sopp er ekvivalenten stivelse glykogen : et karbohydratlagringsmolekyl og derfor energi.
Stivelse er funnet i reserve organer av mange planter:
Stivelse finnes også i plantens fotosyntetiske organer, spesielt i bladene. Det kalles da forbigående stivelse, siden det syntetiseres om dagen (når fotosyntese er aktiv) og brytes ned om natten for å gi de andre organene karbon og energi.
Stivelse er en blanding av to homopolymerer , amylose og amylopektin sammensatt av D-anhydroglucopyranose (AGU) enheter som tilhører familien av polysakkarider (eller polysakkarider) med generell kjemisk formel (C 6 H 10 O 5 ) n . AGU-enheter er koblet sammen med α (1-4) bindinger , generelt karakteristiske for reserve polysakkarider (med unntak av inulin ) og α (1-6) bindinger som er opprinnelsen til forgreninger i strukturen til molekylet. Disse to homopolymerene, som avviker i forgreningsgrad og polymerisasjonsgrad, er:
Forholdet mellom amylose og amylopektin avhenger av den botaniske kilden til stivelsen. Noen ganger er det også tilstedeværelse av fytoglykogen (mellom 0 og 20% av stivelsen), en analog av amylopektin, men forgrenet hver 10 til 15 glukosrester.
Planter produserer stivelse ved først å konvertere glukose-1-fosfat til ADP-glukose ved hjelp av enzymet glukose-1-fosfat adenylyltransferase. Stivelsessyntaseenzymet tilfører deretter ADP-glukose til en voksende kjede av AGU-enheter via α (1-4) bindinger , frigjør ADP og skaper amylose. Stivelsesforgreningsenzymet skaper α (1-6) bindinger mellom disse kjedene, og skaper amylopektinmolekylet. Flere former av disse enzymer finnes, noe som gjør stivelse biosyntese ekstremt kompleks.
Stivelseskornet er i form av semikrystallinske granuler: amylopektin er organisert i lag og danner således den krystallinske sonen, mens amylose danner en amorf sone mellom de forskjellige lagene.
Stivelse er uoppløselig i vandige løsemidler under normale temperatur- og trykkforhold . Syre- eller grunnleggende behandlinger eller sonikering gjør det imidlertid mulig å overvinne dette, men er i realiteten ødeleggende for stivelsesmolekylene. Når det gjelder organiske løsningsmidler, er stivelse løselig i dimetylsulfoksyd under milde forhold; tilsetningen av salt ( litiumbromid eller litium- klorid ) gjør det mulig å forhindre retrogradering av amylose, et fenomen der amylose molekylene en tendens til å samle seg i amorfe soner i suspensjon.
Suspendert i vann oppnås stivelsesmelk, en ustabil suspensjon som, når den blir oppvarmet til 60 ° C , blir tyktflytende og gjennomsiktig, og starter prosessen med gelatinisering av stivelsen som danner en gift .
I kontakt med en jodjodidoppløsning vil en stivelse som inneholder amylose få en lilla fargetone ved kompleksdannelse av ionene.
Stivelse kan ikke redusere Fehlings brennevin fordi funksjonen for reduserende aldehyd (R - CHO) "maskeres" til acetal (RO-CH-RO).
Det enkle amylosemolekylet organiserer seg i en rett spiral med seks glukosenheter per omdreining.
Under fordøyelsen dissosierer stivelsesmolekylene seg i lineære glukankjeder, selv dissosiert i enkel glukose og kan assimileres av fordøyelsessystemet. De amylaser til stede i saliva , så vel som i bukspyttkjertelsaft , tillate hydrolyse av stivelse til dekstrin (inkludert isomaltose ) og maltotriose, etterfulgt av maltose (et disakkarid ) og glukose (en tør ) til slutt. Deretter blir dextriner og maltose i tarmen hydrolysert til glukose under påvirkning av to enzymer: maltase og isomaltase .
Fordøyelsen går raskere siden andelen amylopektin er høy og andelen av lav amylose i fordøyd stivelse. Faktisk fremmer ikke spiralformningen av amyloidose tilgjengeligheten av enzymer. Bruk av næringsmiddelindustri av stivelse med høy amylosehastighet gjør det mulig å produsere matvarer med lav glykemisk indeks , som ikke fremmer diabetes .
For planter er stivelse en reserve av kjemisk energi og næringsstoffer, nødvendig for å overleve den dårlige årstiden (tørr eller kald). Det gjør at karbohydrat næringsstoffer kan lagres i celler, uten å oppløse dem i vann. Faktisk øker tilstedeværelsen av enkle karbohydrater det indre osmotiske potensialet til celler, noe som krever en stor mengde vann. Stivelse er en reserveform av karbohydrat som hjelper med å spare vann . I celler vises det i form av korn som er synlige under et mikroskop : amyloplaster .
Stivelse er også en av de viktigste kaloriressursene for mennesker , da den er hovedbestanddelen av korn ( ris , mais , hvete , sorghum , etc. ) og poteter . I motsetning til enkle karbohydrater som er lette å fordøye, gjør stivelse på grunn av den komplekse strukturen det enzymatiske arbeidet vanskeligere under fordøyelsen: Dermed skiller raske karbohydrater seg fra sakte karbohydrater. Et sakte sukker er et komplekst polysakkaridsukker som sies å være vanskeligere å bryte ned enn enkle mono- eller disakkaridsukker. Hvis dette konseptet med raske karbohydrater / langsomme karbohydrater ofte brukes i hverdagsspråket, anses det i dag som irrelevant av medisin, som foretrekker å klassifisere karbohydrater fra et kostholdssynspunkt i henhold til deres glykemiske indeks. Imidlertid kan stivelse ikke lagres hos dyr, reservene er hovedsakelig lipider, som hovedsakelig kommer fra metabolismen av karbohydrater.
I planter av familien Asteraceae (tidligere sammensatt ) og hos dyr er reservemolekylet ikke stivelse, men henholdsvis inulin og glykogen .
Industriutsalg er hovedsakelig næringsmiddelindustrien gjennom drikkevareindustrien , konfekt , bakeri , den kjemiske industrien som bruker den i gjæringsprosesser for produksjon av bioetanol, overflatebehandlinger , formulering av lim , etc. innkapsling av legemidler, kosmetikk , papirvarer og biologisk nedbrytbar plast . Den stivelse stivelse ble også gang brukt for stivelse av klær . Potetstivelse brukes også som hjelpestoff i forskjellige medisiner i komprimert form.
Stivelsen fra korn brukes til å produsere søtningsmidler som byggmalt sirup , mais sirup , sirup av brun ris eller høy fruktose mais sirup .
Stivelse, hovedsakelig ekstrahert fra poteter, blir ofte bearbeidet for industrielle formål og kan gjennomgå forskjellige modifikasjoner:
De såkalte "modifiserte" stivelsene (godkjent eller under behandling av en søknad om godkjenning i Europa) er inkludert i " Internasjonalt nummereringssystem for tilsetningsstoffer i mat " (INS):
E-tall | Modifisert stivelse | Prinsipp for industriell syntese |
E1401 | Syrebehandlet stivelse Fluidisert stivelse |
Behandling med saltsyre eller svovelsyre eller fosforsyre |
E1402 | Basebehandlet stivelse | |
E1403 | Bleket stivelse | Behandling med pereddiksyre og hydrogenperoksid , eller blekemiddel eller kloritt, eller sulfitter, eller kaliumpermanganat eller ammoniumpersulfat |
E1404 | Oksidert stivelse | Natriumhypokloritt behandling |
E1405 | Stivelse behandlet med enzymer | |
E1410 | Mono-stivelse fosfat | Forestring med ortofosforsyre eller natrium- eller kaliumsalter eller natriumtripolyfosfat |
E1411 | Glyserolstivelse | |
E1412 | Distarkfosfat forestret med natriumtrimetafosfat | Forestring med natriumtrimetafosfat eller fosforoksyklorid |
E1413 | Fosfatert distarkfosfat | Kombinasjon av de to foregående behandlingene |
E1414 | Acetylert distarch fosfat | Forestring av natriumtrimetafosfat eller fosforoksyklorid i kombinasjon med forestring av eddiksyreanhydrid eller vinylacetat |
E1420 | Stivelsesacetat forestret med eddiksyreanhydrid | Forestring med eddiksyreanhydrid eller vinylacetat |
E1421 | Stivelsesacetat forestret med vinylacetat | |
E1422 | Acetylert distarch adipat | Forestring av eddiksyreanhydrid adipinsyreanhydrid |
E1423 | Acetylert distarch glycerol | |
E1440 | Hydroksypropylstivelse | |
E1442 | Hydroksypropyl distark fosfat | Forestring med natriumtrimetafosfat eller fosforoksyklorid og eterifisering med propylenoksid |
E1443 | Hydroksypropyl distarglyserol | |
E1450 | Natriumstivelse octenylsuccinat | Forestring med octenyl ravsyreanhydrid |
E1451 | Oksidert acetylstivelse | Behandling med natriumhypokloritt etterfulgt av forestring med eddiksyreanhydrid |
E1452 | Modifisert stivelse, Aluminiumstivelse oktenylsuccinat, Stivelse aluminiumoktenylsuksinat | Kjemisk modifisert med ravsyre , oktanol og aluminiumsulfat . |
En såkalt resistent stivelse er "ofte definert som" summen av stivelses- og stivelsesnedbrytingsprodukter som ikke absorberes i tynntarmen til friske individer. Den inneholder fire typer, type 4 (RS4) som grupperer de kjemisk modifiserte stivelsene som PDP er en del av. Den minimale Ni-innhold av kostfiber, bestemt ved metoden AOAC1 n o 991,43, er 66%. » (ANSES Opinion, 2011)