Високомолекулярні органічні структури, які містять велику кількість залишків моносахаридів, називаються полісахариди.
Будова всіх полісахаридів однаково тим, що залишки моносахаридів з'єднуються полуацетатним гідроксилом даної молекули і спиртовим гідроксилом інший молекули. Залишки моносахаридів бувають ідентичними або різними. Самими значущими з полісахаридів вважаються крохмаль і целюлоза. Молекулярна маса цих речовин досить велика. Вони мають будову з глюкози, але її молекули з'єднані неоднаково. Позначають ці два полісахариду однаковою хімічною формулою (С6Н10О5) n.
Крохмаль - це складний вуглевод, який представляє собою зернистий хрусткий порошок білого кольору, який не має смаку. Він не розчиняється в холодній воді, а в воді з високою температурою розбухає, утворюється клейстер.
Даний полісахарид дуже поширений в природному середовищі. Для рослини став запасним матеріалом і матеріалом для харчування. Знаходиться в них як крохмальної зерно. Найбільша кількість крохмалю містять зерна злакових культур: в рисі його вісімдесят шість відсотків, в пшениці - сімдесят п'ять відсотків, в кукурудзяних зернятках - сімдесят два відсотки. Найбільше крохмалю в картоплі. Тут крохмальні зерна знаходяться в соку клітин, а в зернятках злаків вони склеєні рослинним білком (клейковиною). Даний полімер - це результат процесу фотосинтезу.
Крохмаль отримують із зруйнованих рослинних клітин, вимиваючи його рідиною. У промисловості його отримують головним чином з картоплі (картопляна борошно) і кукурудзяних качанів.
Крохмаль добувають з овочів наступним способом:
- Підготовка рослинної сировини (мийка та чистка).
- Подрібнення овочів, отримання крохмальної рідини, промивання.
- Відстоювання отриманої маси і її повторна промивка (очищення від домішок).
- Одержаний сірий порошок просушують, охолоджують і просівають.
Під впливом ферментів або в процесі нагрівання спільно з кислотами (каталізатор при цьому - іони водню) крохмаль гідролізується. В процесі цієї хімічної реакції спершу з'являється крохмаль, який є розчинним, а потім утворюються декстрини (прості речовини). В кінцевому підсумку утворюється глюкоза.
Крохмаль не видає реакцію «срібне дзеркало» (в її результаті з'являється срібло, призахідне на поверхні), але продукти, які утворилися в результаті його гидролизации, видають цю реакцію.
Крохмаль взаємодіє з розчином йоду. Коли до холодного клейстеру, який вийшов заварюванням крохмалю гарячою водою, додають розчин йоду, то клейстер забарвлюється в синій колір. Коли такий клейстер нагрівають, то цей колір втрачається, а коли клейстер знову стає холодним, то колір повертається. Таку особливість крохмалю використовують, коли необхідно визначити наявність крохмалю в продуктах для їжі. Наприклад, маленька крапелька йоду, нанесена на шматочок картопляної бульби або на шматочок пшеничного хліба, забарвлює продукт в синій колір.
У харчових виробах крохмаль знижує смак продукту, відчувається прісний, сирої, нецікавий присмак, тому додавання крохмалю призводить до збільшення кількості інших інгредієнтів, щоб смак їжі був нормальним. Наприклад, в густий кисіль потрібно покласти більше цукру і лимонки.
Застосовують крохмаль і в якості клею. В обробці текстильного полотна і при накрохмалювання одягу він теж необхідний. Його використовують для виготовлення мазей і присипок в медичній промисловості.
Целюлоза також є вуглеводом. Вона має більшого поширення, ніж сам крохмаль, є складовою частиною оболонки клітин рослин. Целюлозу по-іншому називають клітковиною. У дерев'яному сировину знаходиться шістдесят відсотків целюлози, а в папері, яку відфільтрували, міститься приблизно дев'яносто відсотків целюлози.
Целюлоза являє собою тверду речовину, що не має запаху, білого кольору, яка не розчиняється у водному розчині і інших розчинниках, що відносяться до органіки. Вона добре розчиняється в концентрованому розчині аміаку з гідроксидом міді (називається реактивом Швейцера). З такого кислотного розчину отримують целюлозні волокна, звані гідратцеллюлози. Речовина клітковина (целюлоза) відрізняється значною механічною міцністю і еластичністю.
Молекули целюлози будуються неразветвленную (нелінійно), тому утворюються саме волокна цієї речовини. А молекули крохмалю будуються і розгалужене, і лінійно. Цим і відрізняються крохмаль і целюлоза.
Різні ці речовини і за своєю будовою, а саме: крохмальні молекули складаються із залишків альфа-глюкози, а молекули клітковини складаються із залишків бета-глюкози.
Ці незначні відмінності будови даних речовин призводять до великих відмінностей в їх властивостях. Крохмаль є харчовим продуктом, а целюлозу в їжу не використовують.
При взаємодії з йодом і сірчаною кислотою, целюлоза забарвлюється в синій колір. А при взаємодії тільки з йодом - забарвлюється в коричневий відтінок.
Целюлоза не видає реакцію «срібного дзеркала». Кожен глюкозний залишок в ній містить три групи гидроксилов, через які можуть утворитися ефіри. При стандартній температурі целюлоза вступає в реакцію тільки з концентратами кислот. Як і крохмаль, вона схильна до гидролизации з появою глюкози, коли відбувається її нагрів з не концентрованими кислотами.
Гідролізаціей целюлози по-іншому називається оцукрювання. Це важлива властивість, яка допомагає отримувати з дерев'яних тирси та дерев'яної стружки целюлозу. Коли її зброджують, то виходить етил, він носить назву гидролизного спирту. На гідролізних підприємствах з однієї тонни дерев'яного сировини виходить приблизно двісті літрів етилу, це дає можливість замінювати півтори тонни картоплі або нуль цілих сім десятих тонн зернових культур.
Глюкоза в своєму сирому стані, яку отримували з деревної сировини, застосовується як корм для домашньої худоби. А бавовна, льон і пенька (це все теж є целюлозою) застосовуються для виробництва бавовняних і лляних тканин.
Багато целюлози використовується для виготовлення паперової продукції. Папір є тонким шаром волокон целюлози, вони спресовуються і проклеюються, щоб не допустити розтікання чорнила і фарби. Спочатку папір робили із стебел рису, бавовняного волокна і старих тканин. Потім цієї сировини стало не вистачати. Стали застосовувати деревину. У промисловості целюлозу можна отримувати варінням деревної тріски. Багато паперу потрібно для виробництва газет, але її якість (білий колір, міцність, зносостійкість) не має значення. Дешевий папір роблять з хвойного деревної сировини, а дорогу якісний папір виготовляють з бавовняної і лляної макулатури. З целюлози шляхом хімічної обробки виробляють штучне тканинне волокно (віскозне, шовкове, вовняне), пластмасу, лак, плівку для кінофільмів і фотографій, порох без диму.
Таким чином, порівняльна характеристика крохмалю і целюлози показала, що крохмаль і целюлоза є схожими полімерними речовинами (складними вуглеводами). Обидва ці полімеру білого відтінку. Вони не розчиняються у воді. Будуються з глюкозних молекул. Позначаються однією хімічною формулою, здатні гідролізувати і не видають реакцію «срібного дзеркала». Відрізняються вони своєю структурою (у целюлози вона лінійна, а у крохмалю і лінійна, і розгалужена). Будова їх також по-різному, хоча глюкоза присутня в їх складі (крохмаль будується із залишків альфа-глюкози, а целюлоза - із залишків бета-глюкози). Різні вони і областю використання (крохмаль застосовують як харчовий продукт, а целюлозу - немає; целюлозу використовують для виробництва паперової та текстильної продукції, для виготовлення різних предметів, а крохмаль - немає). Глюкоза відрізняється від крохмалю і своєю міцністю, з неї можна робити волокно. Вона і розкладається довше крохмалю.
Схожі сюжети
