Krakmolas

Krakmolas yra augalų rezervinis homopolisacharidas. Jis sudarytas iš dviejų homopolisacharidų: amilozės (10-20%) ir amilopektino (80-90%). Tai gamtinis polimeras, kurio molekulės sudarytos iš atskirų C 6 H 10 O 5 grandžių. Kadangi hidrolizuojant krakmolą susidaro tik gliukozė, daroma išvada, kad šios grandys yra gliukozės fragmentai. Nustatyta, kad krakmolo cheminė formulė (C 6 H 10 O 5 ) n , čia n gali būti keli tūkstančiai. Jis yra augalų rezervinė medžiaga. Sėklose, grūduose jis sudaro iki 70 proc., o vaisiuose, gumbavaisiuose – iki 25 proc. visos masės.

Glikogenas, amilozė ir amilopektinas. Paprastas krakmolas nėra individuali meedžiaga. Detalūs tyrimai parodė, kad jį sudaro du giminingi polisacharidai- amilozė ir amilopektinas – santykiu maždaug 1:2. Iš krakmolo specialiais tirpikliais galima išskirti gryną kristalinę amilozę. Gryna amilozė nesudaro kleisterio, jodas nudažo ją būdinga tamsiai mėlyna spalva. Skirtingai nuo amilozės, amilopektinas sudaro klesterį, kurį jodas nudažo tik silpai violetine spalva. Amilozė ir amilopektinas panašūs tuo, kad yra sudaryti iš gliukozės liekanų, sujungtų α glikozidinėmis jungtimis. Šie polisacharidai labai skiriasi molekulių forma. Amilozė- linijinis polisacharidas, primenantis celiuliozę. Nuo pastarosios amilozė skiriasi gliukozės liekanų jungčių poobūdžiu (α glikozidinė jungtis, tuo tarpu celiuliozė yra β glikozidinė), taip pat mažesne molekuline mase (kelios dešimtys tūkstančių vietoj 50 000 – 1 mln. celiuliozėje): Pakeitus β glikozidinę jungtį celiuliozėje α glikozidine jungtimi amilozėje, iš esmės pasikeičia makromolekulės forma: ji susisuka spirale, kurią stabilizuoja vandenilinės jungtys tarp CH 2

OH grupės ir antrosios gliukozės liekanos C-2 hidroksilo grupės (spiralę sudaro 6 gliukozės liekanos). Polisacharido, turinčio α gliukozidines jungtis, gebėjimas sudaryti spirales gerai matyti masteliniame pusiausferiniame modelyje. Tokie patys modeliai rodo, kad β gliukozidinės jungtys priverčia celiuliozės makromolekules įgyti kietą linijinę formą. Amilozės spiralinės molekulės viduje lieka apie 0,5 nm kanalas. Šiame kanale gali tilpti atitinkamų matmenų molekulės ir sudaryti ypatingo tipo kompleksus.
Fizikinės savybės. Krakmolas yra balti, kelių dešimčių mikronų skersmens grūdeliai. Jis netirpsta šaltame vandenyje, brinksta ir pamažu ištirpsta karštame vandenyje. Susidarę atšaldyti tirpalai virsta drebučių mase- kleisteriu. Grūdelius sudaro du skirtingi polisacharidai: amilozė, kuri sukaupta grūdelio branduolyje, ir amilopektinas, išsidėstęs išorinėje grūdelio dalyje.
Cheminės savybės. Krakmolą kaitinant arba hidrolizinantt (rūgštinė arba fermentinė hidrolizė), jos skyla į paprastuosius sacharidus – dekstrinus, maltozę, pagaliau – gliukozę.

Taip pat krakmolas sąąveikauja su jodu. Atšaldytas krakmolo kleisteris įdėjus jodo pamėlynuoj. Šildant kleisterį, ši spalva išnyksta, o atšildžius vėl pasirodo. Ši savybė taikoma nustatant krakmolą maisto produktuose.
Naudojimas. Krakmolo fermentinė hidrolizė turi pramoninę reikšmę, pavyzdžiui, gaminant etilo alkoholį iš grūdų arba bulvių: procesas pradedamas krakmolo skaidymu į gliukozę, ir po to pastaroji rauginama. Naudojant specialias mieles ir keičiant sąlygas, galima rauginimą pakreipti taip, kad susidarytų kiti produktai: butilo alkoholis ir acetonas, pieno, citrinos, gliukono ir kt. rūgštis. Hidrolizuojant krakmolą rūgštimis, gaunama gryna kristalinė gliukozė ar

rba spalvotas nekristalinis sirupas. Krakmolo pagrindu buvo gautos įvairios dirbtinės medžiagos (pluoštas, plėvelės), bet jos beveik neturėjo praktinio panaudojimo dėl to, kad netikslinga naudoti maistines žaliavas techniniams tikslams. Didžiausią reikšmę krakmolas turi kaip maisto produktas, pagrindinis angliavandenių šaltinis mūsų mitybos racione: duonoje, bulvėse, kruopose. Be to, grynas krakmolas naudojamas maisto pramonėje, gaminant konditerijos ir kulinarijos gaminius, dešras. Daug krakmolo sunaudojama audiniams šlifuoti, popieriui ir kartonui klijuoti, kanceliariniams dekstrinų klijams gaminti. Specialistai mano, kad sveikai maitinantis angliavandeniai turėtų sudaryti apie 55% visų maistingųjų medžiagų. Krakmolas – geriausias energijos šaltinis; lyginant su cukrumi, jam visuomet turėtų būti teikiama pirmenybė. Netgi kai norite suliesėti, krakmolui turėtų atitekti svarbiausia vieta jūsų valgiaraštyje. Cheminėse laboratorijose krakmolas yra indikatorius, atliekant kiekybinę tūrio analizę jodometriniu būdu. Šiam tikslui geriau imti valytą amilozę: jos tirpalas netirštėja, o du jodu susidaro intensyvesnės spalvos junginių.
Gavimas. Krakmolas paprastai gaunamas iš bulvių. Jos susmulkinamos, perplaunamos vandeniu ir perpumpuojamos į dideles talpyklas, kuriose nusistovi. Gautas krakmolas dar kartą perplaunamas vandeniu, paliekamas nusistovėti ir džiovinamas šilto oro srove.
Naudojimas. Pramonėje naudojamas klijų, popieriaus, tekstilės gamyboje. Maisto pramonėje naudojamas įvairių padažų ir kisieliaus sutirštinimui. Lietuvoje maistui dažniausiai naudojamas bulvių krakmolas. Kad jis būtų lengviau pasisavinamas, krakmolo turinys produktai termiškai apdorojami, būtent bulbės verdamos, duona kepama.Krkmolas naudojamas skalbiniams krrakmolyti. Laidant karšta laidyne, jis iš dalies hidrolizuojasi ir virsta dekstrinais, jie ant audinio sudaro ploną plėvele, kuri jam suteikia blizgesį ir apsaugo nuo susitepimo. Taip pat naudojamas jodui tirpaluose aptikti – amilozės reakcijoje su jodu vyksta procesas, kurio rezultate gauti junginiai atspindi mėlyną šviesos spektro dalį.