Крахмал

Крахмал является неоднородным полисахаридом и состоит из 20% растворимой в воде фракции, называемой амилозой, и около 80% не­растворимой фракции, называемой амилопектином. Они отличаются друг от друга химическим строением.

Амилоза — линейный полимер, в котором D-глюкопиранозные остатки связаны α-1,4-гликозидной связью, состоит из 200—350 мо­номерных звеньев:

Амилопектин — полимер разветвленной структуры, который мо­жет содержать 1000 и более остатков D - глюкозы в молекуле.

В цепи полисахарида остатки глюкозы соединены α-1,4-гликозидными связями, а боковые ответвления связаны с основной цепью α-1,6-гликозидными связями.

Амилоза при действии J₂ образует комплексное соединение, окра­шенное в синий цвет. На этом свойстве крахмала основано использо­вание его в качестве индикатора.

Амилопектин связывает J₂ в незначительных количествах с обра­зованием красного окрашивания.

Крахмал в воде набухает, но не растворяется. При нагревании крах­мала с разбавленной H,S0₄ образуется α-D-глюкопиpaноза.

Декстрин — это растворимый крахмал, он восстанавливает реак­тив Фелинга.

Крахмал служит основным источником резервной энергии в рас­тениях; встречается главным образом в семенах, клубнях, корнях.

В природе встречается животный крахмал, который называется гликогеном. Этот полисахарид снабжает организм глюкозой при по­вышенных физических нагрузках и в промежутках между приемами пищи. Гликоген построен также как и крахмал растительный, но он состоит из 100% амилопектина, но представляет собой еще более раз­ветвленную структуру. Гликоген — важнейший резервный полисаха­рид животного мира. Он содержится в печени и мышцах.

ЦЕЛЛЮЛОЗА

(клетчатка)

Молекула целлюлозы представляет собой линейную цепь, состоя­щую из остатков β-D-глюкопиранозы, связанных между собой β-1,4-гликозидной связью:

Целлюлоза — широко распространенный в природе полисахарид, являющийся составной частью оболочек растительных клеток.

Крахмал — это энергетический материал, клетчатка — опорный материал. Чистая целлюлоза — это молодые клетки. В процессе старе­ния клеток в них появляются пектиновые вещества, лигнин и др.

В клеточных стенках растений целлюлоза составляет 40—50%, а в таком важнейшем сырье, как хлопковое волокно — 98%.

Природная целлюлоза обладает высокой механической прочнос­тью, устойчива к химическому и ферментативному гидролизу.

Клетчатку получают из древесины, обрабатывая ее бисульфитом кальция или щелочью (Ca(S0₃H)₂). Все сопутствующие вещества рас­творяются в щелочах, а клетчатка как гликозид, стойкий к щелочам, остается в неизменном виде, ее промывают водой и сушат.

Клетчатка не растворяется ни в воде, ни в органических раствори­телях, но растворяется в аммиачном растворе гидроксида меди (реак­тив Швейцера (Cu(NH₃)₄(ОН)₂).

Клетчатка с J₂ не дает окрашивания. Растворяется в растворах силь­ных кислотах, таких как H₂S0₄ и Н₃Р0₄. Если сернокислый раствор вылить в воду, то образовавшаяся масса, называемая амилоидом, уже будет давать с J₂ окрашивание. На этом свойстве основан способ полу­чения пергамента. Обыкновенную бумагу опускают в 70%-ный раствор Н₂S0₄, а затем в Н₂0. Образовавшийся амилоид затягивает поры бу­маги и образуется водонепроницаемая бумага.

При гидролизе целлюлозы водным раствором серной кислоты по­лучают раствор глюкозы, который после связывания серной кислоты используют для получения этилового спирта (гидролизный спирт).

В качестве пищевого продукта целлюлоза не может быть исполь­зована, так как в организме человека отсутствуют ферменты, расщеп­ляющие целлюлозу до глюкозы. В этот состоит принципиальное от­личие целлюлозы от крахмала.

Бактерии, живущие в пищеварительном тракте жвачных живот­ных (коров, овец и др.), вырабатывают фермент, расщепляюший цел­люлозу до глюкозы. Поэтому жвачные животные могут питаться про­дуктами, содержащими целлюлозу.

Целлюлозу используют для изготовления различных сортов бума­ги (в том числе фотографической) и картона, химической переработ­ки на искусственные волокна (ацетатные, вискозные, медноаммиач­ные), пластмассы (этролы), пленки полимерные, кино-, фотопленки, лаки и эмали, бездымный порох, моющие средства.

К гомополисахаридам относится декстран — полисахарид бакте­риального происхождения, построенный из остатков α-D-глюкопиранозы. Получают их из сахарозы при участии бактерий. Частично гидролизованные декстраны используют в фармации в производстве плазмозаменителей полиглюкиниреополиглюкин.

ИНУЛИН

Инулин — полигликан глюкозы, содержится в клубнях сложно­цветных и других растений. Молекула инулина имеет линейное стро­ение и состоит из остатков β-D-фруктофуранозы. Используется как заменитель крахмала в питании диабетиков.