osa@mysak.pl

61 842 96 34

61 810 16 27

 

Skrobia jest polisacharydem pełniącym rolę materiału zapasowego roślin. Jest ona odkładana w postaci ziaren których wielkość i kształt zależy od rodzaju rośliny. Ziarna skrobi zbudowane są z warstw złożonych z dużych krystalicznych agregatów zwanych trichidami, biegnących od zewnętrznej do środkowej części ziarna. Obok tych agregatów krystalicznych w ziarnie znajdują się jeszcze struktury amorficzne.

Struktury krystaliczne ziarna skrobiowego są tworzone przez makrocząsteczki skrobi o budowie rozgałęzionej-amylopektynę, natomiast fazę amorficzną tworzy amyloza-makrocząsteczki o budowie liniowej. Najczęściej zawartość amylozy w skrobi wynosi 15- 25 % , amylopektyny 75-85%. Znane są również rośliny tzw. odmian woskowych zawierających prawie wyłącznie

amylopektynę. Dotyczy to głównie kukurydzy, ryżu i jęczmienia, a ostatnio wyhodowano również przy pomocy inżynierii genetycznej amylopektynową odmianę ziemniaka. Występują także skrobie wysokoamylozowe zawierające do 75 % amylozy. Ponieważ amyloza i amylopektytna różnią się znacznie wieloma istotnymi cechami ich zawartość określa właściwości fizykochemiczne oraz przydatność technologiczną skrobi. Regularnie ułożone w ziarnie skrobiowym cząsteczki amylopektyny po skiełkowaniu, czyli przejściu do roztworu wodnego, ulegają solwatacji. Wskutek nieregularnej budowy cząsteczkowej nie mają zdolności tworzenia wewnątrz- i międzycząsteczkowych wiązań wodorowych i tworzą trwałe klarowne roztwory. Nieregularnie ułożone w ziarnie skrobiowym liniowe cząsteczki amylozy w roztworze wodnym przejawiają tendencję do tworzenia większych agregatów wskutek oddziaływań wewnątrz- i międzycząsteczkowych. Mimo więc, że amyloza posiada niską masę cząsteczkową, wykazuje tendencję do wytrącania się z roztworu, a jego wizualnym przejawem jest mętnienie kleików skrobiowych.

Porównanie właściwości amylozy i amylopektyny

 

Właściwość Amyloza Amylopektyna
Budowa cząsteczkowa losowa rozgałęziona
Powinowactwo do jodu 19-20% <1%
Przeciętna długość łańcucha 1*1- 10 000 20-30
Stabilność roztworu wodnego rerograduje stabilny
Skrobie różnego pochodzenia różnią się między sobą właściwościami fizykochemicznymi i związaną z tym przydatnością technologiczną

Właściwości skrobi różnego pochodzenia

( wartości średnie )

skrobia ziemniaczana skrobia kukurydziana skrobia pszenna skrobia topikowa
 Wilgotność ( % )  19 13 13 13
Zawartość tłuszczu (%/s.m.)  0.05  0,7  0.8 0.1
 Zawartość białka  (%/s.m..)  0.06 0.35  0.4 0.1
Popiół (% /s.m.) 0.4  0.1 0.2 0.2
 Fosfor (% /s.m.) 0.08  0.02 0.06 0.01
 Zawartość amylozy
(% /s.m.)
21 28  28 17
Zawartość amylopektyny (% /s.m.) 79 72 72 83
Stopień polimeryzacji
cząsteczki skrobi
14000 3000 3000 18000

Ziarenka skrobiowe w zasadzie nie rozpuszczają się w wodzie. Jeśli jednak skrobie rozmiesza się  z wodą i taką zawiesinę wodną ogrzeje to w zakresie temperatur 37-58 °C ziarenka zaczynają pęcznieć, a ogrzewane dalej kleikują, tzn. rozlewają się i w końcu w pewnej oznaczonej temperaturze ( od 55-67° C , w zaleŜności od pochodzenia ) dają jednolity lekko opalizujący kleik odznaczający się wysoką lepkością.

 

   Charakterystyka kiełkowania różnych gatunków skrobi

 

skrobia ziemniaczana skrobia kukurydziana skrobia pszenna skrobia tapiokowa
Początek wyraźnego pęczenia ° C 46.2 50,0 50,0 47,3
Początek kiełkowania ° C 58,7 55,0 65,0 59,4
Temperatura pełnego kiełkowania ° C 60-65 75-80 80-85 65-70
Maksymalna lepkość ° B (roztwór 5%) 3000 600 300 1000

Ziarenka skrobiowe w zasadzie nie rozpuszczają się w wodzie. Jeśli jednak skrobie rozmiesza się  z wodą i taką zawiesinę wodną ogrzeje to w zakresie temperatur 37-58 °C ziarenka zaczynają pęcznieć, a ogrzewane dalej kleikują, tzn. rozlewają się i w końcu w pewnej oznaczonej temperaturze ( od 55-67° C , w zaleŜności od pochodzenia ) dają jednolity lekko opalizujący kleik odznaczający się wysoką lepkością.

W procesie kiełkowania nie biorą udziału wszystkie ziarenka skrobiowe jednocześnie, lecz
ziarna różnej wielkości kleikują w różnych temperaturach. Najpierw tracą swą strukturę ziarna duże, zaś ziarna małe są najbardziej oporne pod tym względem. Z tego powodu mówi się najczęściej nie o temperaturze kiełkowania ale o zakresie temperatury kleikowania. Ten zakres temperatury jest charakterystyczny dla każdego rodzaju skrobi.
Przebieg procesu kiełkowania skrobi różnego pochodzenia na aparacie Brabendera ( roztwory 5%)

Autor: dr Marian Mączyński