Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое крахмал, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое крахмал , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Органическая химия.
Крахмал представляет собой белый порошок. В отличие от глюкозы, фруктозы и сахарозы, он не имеет сладкого вкуса и не растворяется в холодной воде. При смешивании с горячей водой крахмал образует вязкий, клейкий коллоидный раствор — клейстер. При помощи этого раствора можно приклеить бумагу к различным поверхностям.
Крахмал широко распространен в природе, он образуется в результате фотосинтеза и накапливается в семенах, клубнях и плодах растений (рис. 43.1). Наиболее богаты крахмалом зерна кукурузы, пшеницы и риса (содержание крахмала достигает 70–80 %), а также клубни картофеля (более 20 %).
Рассмотрим состав и строение крахмала. Молекулярная формула крахмала — (C6H10O5)n, то есть крахмал является полимером. Установлено, что макромолекулы крахмала состоят из остатков α-глюкозы. Тогда процесс образования крахмала из глюкозы можно представить следующей схемой:
Таким образом, крахмал является продуктом поликонденсации глюкозы. Макромолекула крахмала состоит из большого числа остатков моносахарида глюкозы. Поэтому крахмал является полисахаридом.
Макромолекулы крахмала могут быть линейными или разветвленными, то есть крахмал представляет собой смесь двух полимеров, которые называются амилоза и амилопектин.
Амилоза — неразветвленный полимер (рис. 43.2). Макромолекулы амилозы имеют форму спирали. Внутри спирали могут разместиться некоторые молекулы, например молекула иода. При этом образуется так называемое соединение включения, в котором молекула иода «включена» внутрь спиралевидной макромолекулы амилозы. Это соединение имеет ярко-синий цвет. Образование ярко-синего соединения включения при взаимодействии с иодом является качественной реакцией на крахмал, и наоборот, с помощью крахмального раствора можно обнаружить даже небольшие количества иода.
Крахмал содержит также разветвленные макромолекулы. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Разветвленный полимер называется амилопектин (рис. 43.2).
Подобно растениям, в животных организмах также содержится полисахарид, состоящий из остатков α-глюкозы. Он называется гликоген. Гликоген похож по строению на амилопектин, но является еще более разветвленным (рис. 43.2).
В макромолекуле крахмала циклические формы глюкозы зафиксированы, поэтому крахмал не проявляет свойства, характерные для альдегидов. Крахмал не дает реакцию «серебряного зеркала» и не образует красный осадок оксида меди(I) при нагревании с гидроксидом меди(II).
В то же время крахмал проявляет некоторые химические свойства, присущие сахарозе. Мы уже знаем, что, в отличие от моносахаридов, дисахарид сахароза подвергается гидролизу. При этом происходит расщепление молекулы сахарозы, и образуются две молекулы моносахаридов: глюкозы и фруктозы (§ 42). Будучи полисахаридом, крахмал также подвергается гидролизу. Если нагреть крахмальный клейстер с несколькими каплями серной кислоты, то происходит постепенное расщепление макромолекул крахмала. При этом сначала образуются продукты частичного расщепления макромолекул, имеющие молекулярную массу меньше, чем у крахмала, — декстрины. При дальнейшем расщеплении молекул может образоваться дисахарид мальтоза. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза:
Ознакомиться с тем, как на практике проводят гидролиз крахмала, вы можете, перейдя по ссылке в QR-коде.
Крахмал является одним из наиболее распространенных углеводов в рационе питания человека. Под действием пищеварительных ферментов макромолекулы крахмала гидролизуются до глюкозы. В клетках происходит окисление глюкозы до углекислого газа и воды. Этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии, необходимой для функционирования организма. Излишки глюкозы накапливаются «про запас» в клетках в виде гликогена.
Крахмал используется для приготовления разнообразных продуктов питания: киселей, муссов, желе, кондитерских и кулинарных изделий. Его применяют для обработки тканей и получения клеевых составов. В химических лабораториях крахмал используют как чувствительный индикатор на наличие иода.
Частичным гидролизом крахмала получают пáтоку — густую сладкую массу, представляющую собой смесь декстринов, мальтозы и глюкозы.
Пáтока используется в пищевой промышленности при производстве кондитерских изделий и др.
Полным гидролизом крахмала получают глюкозу. Реакции брожения глюкозы используют для производства этилового спирта, молочной кислоты и других веществ.
Получают крахмал выделением из природных источников (зерна злаков, клубни картофеля).
|
Крахмал является природным полисахаридом, он образуется в результате фотосинтеза и накапливается в растениях. Молекулярная формула крахмала — (C6H10O5)n. Макромолекулы крахмала состоят из остатков α-глюкозы, связанных между собой кислородными мостиками. Крахмал представляет собой смесь двух полимеров — амилозы и амилопектина. Качественной реакцией на крахмал является образование ярко-синего соединения включения при взаимодействии с иодом. В результате полного гидролиза крахмала образуется глюкоза. Крахмал получают выделением из природных источников — картофеля, риса, пшеницы, кукурузы. В животных организмах также имеется полисахарид, состоящий из остатков α-глюкозы. Он называется гликогеном. |
1. Приведите молекулярную формулу крахмала и уравнение реакции его полного гидролиза.
2. Напишите схему получения крахмала из глюкозы. Почему реакция получения крахмала из глюкозы называется поликонденсацией, а не полимеризацией?
3. В домашних условиях легко выполнить следующий эксперимент. Если на кусочек белого хлеба либо свежий срез клубня картофеля нанести каплю иодной настойки, появится синее окрашивание. Объясните наблюдаемый эффект.
4. К крахмальному клейстеру добавили несколько капель серной кислоты и смесь нагрели. Затем раствор нейтрализовали щелочью. Будет ли полученная смесь давать реакцию «серебряного зеркала»? Приведите уравнения реакций.
5. При гидролизе крахмала может быть получен дисахарид мальтоза. Приведите структурную формулу мальтозы. Составьте уравнение реакции гидролиза мальтозы, используя структурные формулы веществ.
6. Средняя относительная молекулярная масса крахмала равна 405 000. Укажите среднее число остатков глюкозы в молекуле крахмала.
7. Рассчитайте массы: а) пшеницы, б) картофеля, которые теоретически потребуются для получения 100 л этанола плотностью 0,79 г/мл. Содержание крахмала в пшенице и клубнях картофеля принять равными 75 % и 24 % по массе соответственно.
8. Массовая доля крахмала в кукурузе составляет 65 %. Суммарный выход получения этанола из кукурузы равен 70 % от теоретически возможного. Укажите массу этанола, которая будет получена из 324 г кукурузы.
Исследование, описанное в статье про крахмал, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое крахмал и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Органическая химия
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про крахмалОтветы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Комментарии
Оставить комментарий
Органическая химия
Термины: Органическая химия