Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Величко

§ 19. Крохмаль

СКЛАД І БУДОВА МОЛЕКУЛИ. Склад молекули крохмалю відповідає формулі (C6H10O5)n. Це природний полімер, полісахарид, що синтезується в рослинах з глюкози за такою сумарною реакцією:

Мономерною ланкою цього полімеру є залишок глюкози.

Крохмаль — не однорідна речовина, а суміш полімерів двох типів: амілози (25 %) та амілопектину (75 %). Амілоза має лінійні молекули зі ступенем полімеризації n = 200—1200, а амілопектин — розгалужені (n = 600—6 000) (мал. 38).

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ. Реакція гідролізу. Накопичений рослинами крохмаль розщеплюється під дією ферментів (ферментативний гідроліз) з утворенням глюкози, а в результаті окиснення останньої вивільняється енергія. Процес гідролізу можна відтворити в лабораторії, прокип’ятивши крохмаль із водою за наявності сульфатної кислоти.

До кожної мономерної ланки полімерного ланцюга крохмалю приєднується молекула води, полімерний ланцюг розривається й утворюються молекули глюкози:

(C6H10O5)n + nH2O —> nC6H12O6,

Мал. 38. Будова полімерних ланцюгів амілози (а) й амілопектину (б)

Наведене рівняння — сумарне. Насправді гідроліз відбувається послідовно, з утворенням проміжних продуктів — декстринів, що мають меншу, ніж у крохмалю, молекулярну масу. Цей процес відбувається під час приготування їжі: варіння й смаження картоплі, випікання хліба тощо. Під час прасування накрохмаленої білизни крохмаль також частково гідролізує з утворенням декстринів. Декстрини легше, ніж крохмаль, засвоюються організмом. Суміш продуктів часткового гідролізу (декстринів і глюкози) називають патокою.

ДОБУВАННЯ І ЗАСТОСУВАННЯ. Крохмаль виділяють механічним способом із крохмалевмісних продуктів (злаків, картоплі). Після подрібнення сировини її обробляють водою, відціджують і добуту суспензію відстоюють; далі продукт відокремлюють від води і висушують.

Проміжні продукти гідролізу крохмалю — суміш декстринів і глюкози (патоку) використовують у кондитерській промисловості для виготовлення цукерок, добавляють у тісто для печива.

Крохмаль є сировиною для виробництва етилового спирту. З цією метою крохмаль піддають гідролізу, в результаті утворюється глюкоза, яка далі внаслідок спиртового бродіння перетворюється на етанол.

  • Складіть рівняння послідовних реакцій.

У текстильній промисловості крохмаль використовують для проклеювання тканин, у паперовій — для склеювання паперу й картону, в медицині — для виготовлення присипок, паст, капсул для лікарських препаратів.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Поясніть, як утворюється крохмаль у рослинах.
  • 2. Поясніть, чому крохмаль належить до полісахаридів.
  • 3. Чи можна стверджувати, що крохмаль — однорідна речовина? Чому?
  • 4. За яких умов можливий гідроліз крохмалю?
  • 5. Які сполуки утворюються в результаті гідролізу крохмалю?
  • 6. Що таке декстрини?
  • 7. Які процеси відбуваються під час приготування крохмалевмісної їжі?
  • 8. Пригадайте з вивченого в 9 класі реакцію йоду з крохмалем. У чому її особливості?
  • 9. Вдома випробуйте на наявність крохмалю: свіжі зрізи картоплини і зеленого яблука, варену ковбасу, плавлений сир, борошно, печиво, зубний порошок, косметичну пудру тощо. Зробіть висновки.
  • 10. «Крохмаль є клітинним паливом організму людини». Поясніть це твердження.
  • 11. На яких властивостях ґрунтується добування крохмалю з картоплі?