КРОХМАЛЬ. головний резервний полісахарид рослин; накопичується у вигляді зерен в клітинах насіння, цибулин, бульб, а також в листі і стеблах. Бесцв. аморфне в-во, не розчин. в холодній воді. діетиловому ефірі. етанолі. в гарячій воді утворює клейстер; [A] D від +180 до + 210 °. У зернах крохмалю містяться 98-99,5% полісахаридів і 0,5-2% невуглеводних компонентів (в т.ч. ліпіди. Білки. Зольні елементи). До Рахман є сумішшю лінійного (амілози) і розгалуженого (амілопектину) полісахаридів. Амилоза побудована гл. обр. із залишків a -D-глюкопіраноз з 1. 4 - зв'язками. Залежно від виду рослини мовляв. м. амілози коливається від 150 тис. (рисовий, кукурудзяний крохмаль) до 500 тис. (картопляний крохмаль). Молекули амілопектину сильно розгалужені і складаються з фрагментів амілози (бл. 20 моносахаридних залишків), пов'язаних між собою а-1. 6-зв'язками. Мовляв. м. 10 6 -10 9. У структурі амілопектину розрізняють центр. ланцюг з кол-вом ланок більше 60, що несе залишок глюкози з своб. відновлювальної групою, короткі ланцюги з 15-20 залишків (S-ланцюга), розташовані на периферії молекули і всередині неї, і довгі (бл. 45 ланок) L-ланцюга (див. рис.). За будовою амилопектин близький до глікогену. У воді амилопектин. також як амилоза. утворює міцелярні розчини.
Співвідношення амілози і амілопектину в крохмалі залежить від виду рослини і стадії його розвитку. В середньому крохмаль містить 15-25% амілози і 75-86% амілопектину; в результаті селекції виділені сорти рослин, крохмаль яких брало збагачений одним з полісахаридів. Фракціонування крохмалю на амилозу і амилопектин проводять избират. витяганням амілози. гарячою водою з крохмальних зерен або її осадженням у вигляді комплексів з бутанолом або тимолом після диспергування крохмалю в киплячій воді або ДМСО. У хроматографіч. методах розділення використовують здатність амілози до адсорбції на целюлозі у присутності. етанолу і сечовини. а також переваг. зв'язування амілопектину з лектинами типу кон-канаваліна А. Нек-риє види крохмалю містять також нізкомол. ( "Аномальну") амилозу зі означає. кол-вом розгалужень або нізкомол. амилопектин з 13-15 ланками (фітоглікоген). У теплій воді зерна крохмалю набухають і невелика частина полісахаридів переходить в р-р. При певних т-рах, різних для крохмалю різних рослин, відбувається клейстеризація крохмалю, що виявляється в сильному розбуханні крохмальних зерен, їх розриві і освіті більш-менш однорідного розчину - крохмального клейстеру. Процес клейстеризації полягає, по-видимому, в розриві водневих зв'язків. з'єднують елементи структури крохмальних зерен, що поєднується з набуханням. Т-ра клейстеризации картопляного крохмалю 55-65, пшеничного 60-80, кукурудзяного 65-70, рисового 70-80 ° С. З клейстеру і розчинів амілози при довгих. зберіганні випадає амилоза; цей процес наз. ретроградації.
Мал. Модель структури амілопектину. 1 S-ланцюг; 2 L-ланцюг; 3 відновлює залишок; а - компактна область з упорядкованою кристалічною. структурою; б - область, яка не володіє кристалличностью. За хім. св-вам крохмаль-типовий представник полісахаридів. У звичайних умовах крохмаль утворює по гідроксильних груп прості або складні ефіри і окислюється солями йодної к-ти. Дія деяких реагентів. напр. формальдегіду. фосфорної к-ти і епіхлоргідріна. призводить до похідних крохмалю, що містить поперечні зшивання. З йодом і полярними орг. в-вами крохмаль утворює сполуки. включення (клатрати). Такі сполуки. з йодом забарвлені в характерні кольори-синій (l макс 620-680 нм) для амілози і червоний (l мaкс 520-555 нм) для амілопектину. Молекули амілози в цих комплексах утворюють навколо молекули йоду спіраль, кожен виток до-рій містить 6 залишків глюкози. При тримаючи. обробці сухого крохмалю (т-ра ок. 300 ° С), g -опромінення, кислотному або ферментативному гідролізі отримують продукти його часткового розщеплення - разл. декстрини. Відомі многочисл. ферменти (гл. обр. амілази), каталізують гідроліз крохмалю. Избират. гідроліз а-1. 6-зв'язків в крохмалі може бути здійснений під дією ізоамілази і пуллуланаза. При дії трансглюкозілаз деяких бактерій крохмаль перетворюється. в циклич. олігосахариди -ціклоамілози (циклодекстрини). Кількісно крохмаль і його компоненти визначають гравіметрично (осадження йодом), амлерометріч. і потенціометріч. титруванням. спектрофотометрически (комплекси з йодом), а також за допомогою кислотного і ферментативного гідролізу. В останніх випадках утворюється глюкозу визначають хім. або ферментативними методами. Біосинтез крохмалю в рослинах здійснюється глюкозілтрансферазамі, що переносять залишки глюкози від молекул нуклеозіддіфосфаттлюкози на зростаючі ланцюга з утворенням a -1. 4-зв'язків, і ветвящегося ферментом. перебудовувати лінійні мети в розгалужені. Крохмаль, що накопичується в листках, швидко перетворюється. в сахарозу. к-раю переходить з листя в насіння, бульби і цибулини, де сахароза знову перетворюється. в крохмаль, що відкладається на трив. зберігання. Розщеплення крохмалю в рослинах здійснюється під дією фосфорілаз (фосфороліз крохмалю) і гідролітіч. ферментів. Потреби людини у вуглеводах покриваються гл. обр. крохмалем, що містяться в ростить. їжі - хлібі, картоплі, крупах і т.п. У пром. масштабі крохмаль отримують гл. обр. з картоплі та кукурудзи, в меншій мірі - з рису, пшениці, батату, саговая пальми, сорго та ін. рослин. З подрібненої сировини після вимивання крохмалю водою. відділення відходів і осадження крохмалю з промивної рідини (крохмального молока) на центрифузі отримують сирої крохмаль з вологістю до 36%; після очищення від білків. ліпідів та ін. в-в його зневоднюють і сушать до вологості 20% (чистий крохмаль). Крохмаль застосовують в харч. пром-сті як загусники і желирующих ср-в; в біотехнології - для вироб-ва патоки, разл. декстринів (мальтіна, ціхлоамілози) і глюкози; в бродильной пром-сті - в якості сировини для вироб-ва етилового і бутилового спиртів. ацетону. глюконовой, лимонної і молочної к-т, гліцерину і ін. (див. Бродіння). Крохмаль застосовують також як клеї. в микробиол. середовищах при произове ферментів. антибіотиків. вітамінів і ін. біопрепаратів, використовують для шлихтования тканин і паперу. виготовлення амілозних полімерних плівок. легко піддаються біодеградації. Застосовують також модифікується. крохмаль, к-рий отримують відповідної технол. або хім. обробкою чистого крохмалю. Так, частково гідролізований, окислений гіпохлоритом (окислений), зшитий фосфорної к-тій (фосфатний) і бистронабухающій крохмаль використовують в харч. і фармацевтичних. пром-сти, ацетильований - при произове плівок і волокон, гідроксіетильованого - в текстильній і паперовій пром-сти, алкілпроізводние крохмалю-як клеї і пластифікаторів. Обсяг світового вироб-ва крохмалю ок. 20 млн. Т / рік.
===
Ісп. література для статті «КРОХМАЛЬ». Ряхтер М. Аугустат 3. Шірбаум Ф. Вибрані методи дослідження крохмалю, пров. з нім. М. 1975; Хімія і технологія крохмалю. Промислові питання, пров. з англ. М. I97S; Степаненко Б. Н. Хімія і біохімія вуглеводів (полісахариди), М. 1978; Крохмаль та крохмалепродукти, М. 1985 (Сучасна технологія); Панов В. П. Жбанков Р. Г. Внутрішньо-і міжмолекулярні взаємодії вуглеводів. Мінськ, 1988; Seidemann J, Starke-Atlai, В.- Hamb, 1966; The polysaccharide ", v. 2-3, NY- [ao], 1983-85; Duff us С. М. Duff us J. Н. Carbohydrate methabolism in plants, LN.Y, 1984; Starch: properties and potential, ed . by T.Galliard, Chichester, 1987. Л. І. Линевич.
