Хімія розрізняє три види вуглеводів. Це крохмаль, клітковина і глюкоза. Крохмаль є самим головним представником групи природних вуглеводів. Його синтез відбувається у всіх рослинах, він є найголовнішим джерелом енергії для організму людини. Що є мономером крохмалю? Про це нижче.

Сфери застосування

З дуже давніх часів крохмаль широко застосовується в сфері медицини. У лікарській практиці використовують як обволікаючий засіб при виразкових ураженнях і запальних процесах слизової оболонки таких органів, як кишечник і шлунок. Аналітична та фармацевтична хімія використовує крохмаль в якості основного індикатора на йод. Фармацевтична технологія застосовує крохмаль в якості наповнювача, зв'язує кошти. А ось яке з'єднання є мономером крохмалю, цікаво багатьом. Розберемося в цій статті.


Єдиний у нашій країні науковий центр крохмалопаточної промисловості представлений Всеросійським НДІ крохмалепродуктів. Він розташований в Московській області, а його основним завданням є процес розробки нових технологій отримання крохмалю зернових культур і картоплі, модифікованого крохмалю, глюкози і патоки, глюкозно-фруктозних сиропів та дієтичних продуктів без вмісту білка. Крім дослідницької діяльності, ВНИИК займається конструюванням спеціалізованого обладнання, яке використовується в крохмалопаточної промисловості. Таким чином, діяльність ВНИИК зачіпає велику наукову область: від проведення наукових досліджень до виробничого освоєння.


Нижче розглянемо, що є мономером крохмалю.

Склад

Якщо розглядати крохмаль з точки зору науки, то він являє собою величезну кількість простих цукрів, які зібрані в ланцюзі. Такі ланцюги можуть бути лінійними або розгалуженими. Основна молекула кожної такої ланцюга – глюкоза, саме те речовина, якому відведена роль основного джерела енергії в організмі людини. Будь-яка така довга ланцюжок, що складається з глюкози, має властивість згинатися, багаторазово звиватися і складатися. В результаті цього відбувається утворення мікроскопічних гранул, які зовні нагадують зерна борошна. До речі, борошно, по суті, являє собою суміш, що складається з крохмалю і різних супутніх речовин. То є мономером крохмалю, є глюкоза. Якщо взяти крохмаль в руку і спробувати його стиснути в кулаці і розтерти між пальців, то буде чути специфічний скрип. Подібний звук виникає в процесі тертя частинок крохмалю один про одного: вони мають тверду структуру, і руйнування при такому впливі не відбувається. В організмах рослин крохмаль утворюється в результаті послідовного з'єднання досить великої кількості молекул глюкози. Перед цим відбувається синтез глюкози з вуглекислого газу і води. Адже вона є мономером молекули крохмалю.

Властивості крохмалю

У більшості рослин крохмаль є головним акумулятором енергетичних запасів. Саме цією властивістю можна пояснити те, що найактивнішу запасання крохмалю відбувається в коренях, бульбах і насінні. За складом пшеничне або кукурудзяне зерно - більше ніж наполовину крохмаль.
Розглянемо докладніше хімічний склад і будова крохмалю. Крохмаль, нарівні з глікогеном і целюлозою, є одним з найважливіших представників групи полісахаридів.

Полісахариди

Полісахариди - це речовини, що представляють собою вуглеводні полімери, які складаються з величезної кількості моносахаридних ланок. Їх кількість може коливатися від кількох десятків до кількох тисяч. Тобто, це високомолекулярна сполука (ВМС), а мономером крохмалю, є глюкоза.

Загальна формула

Загальну формулу високомолекулярних сполук можна записати так: (C 6 H 10 O 5 ) n, де n в даному випадку може досягати сотень і тисяч. Зовні крохмаль відомий всім – це речовина білого кольору, що складається з зерен малого розміру. Крохмаль не розчиняється в холодній воді, але розчинний в гарячій. Володіє властивістю набухання. Утворені внаслідок цього розчини в'язкої консистенції після охолодження переходять в драглисту масу, звану клейстером. У складі крохмалю є дві фракції: амілопектин і амілоза. Ці дві фракції утворені ?-Д-глюкозою. Розрізняються вони між собою не тільки будовою самої ланцюга, але і числом глюкозних залишків. Ці моносахаридние залишки з'єднуються між собою містками з кисню. У процесі утворення ланцюгів відбувається взаємодія гликозидного гідроксилу однієї молекули і спиртового гідроксилу іншої молекули. При взаємодії крохмалю з розчином йоду виникає характерне фарбування синього кольору. Тобто реакція носить якісний характер. Фарбування зникає, якщо розчин нагріти, і виникає, якщо його охолодити. Тепер зрозуміло, яке з'єднання є мономером крохмалю. Амілоза – це полісахарид з лінійною хімічної ланцюжком, будується він з декількох тисяч гексоз (глюкозних залишків), які з'єднані між собою зв'язком ?-гликозидного характеру. Рентгеноструктурний аналіз говорить про те, що молекула амілози має спіральне розташування. У кожному витку спіралі знаходиться рівно 6 ланок, утворених моносахаридами. В середньому в такий спіралі є близько 50 витків.
Всередині такої спиралевой структури є канал, діаметр якого близько 05 нанометрів. Усередині каналу можуть розташовуватися інші молекули, які підходять за розміром. Така конструкція являє собою особливі комплекси, які називаються сполуками включення. З'єднання амілози і йоду, що має синій колір, якраз є однією з таких структур. Що є мономером крохмалю, ми з'ясували раніше.

Амілоза і амілопектин

Амілоза і амілопектин мають абсолютно однаковий хімічний склад, головне їх відмінність між собою – просторову будову. Молекула амілози побудована нитеобразно, тобто лінійно, а молекула амілопектину має розгалужену структуру. Між точок розгалуження розташоване приблизно 20-25 гексоз. Всього амилопектиновая макромолекула може містити близько 6000 або більше ланок, утворених моносахаридами. Як правило, крохмаль на 10-20% складається з зв'язаної води. Якщо його швидко нагріти, то відбудеться гідролітичні розпад макромолекул, а в результаті будуть утворені більш дрібні ланцюга молекул. Крохмаль являє собою головний джерело вуглеводів у раціоні харчування людини, саме тому найбільше значення він має у вигляді харчових продуктів: хліб, картопля, крупи. У великих кількостях крохмаль використовується в промисловості, наприклад, його вживають при проклеюванні тканин (у процесі шлихтования), склеювання паперу та картону, виробництві декстринового клею. В області аналітичної хімії крохмаль використовується як індикатор при проведенні йодометричного методу титрування. Ми з'ясували, яка речовина є мономером крохмалю.