Schnell Chemie - Allgemeine Informationen zu Stärke (German)
ALLGEMEINE INFORMATIONEN ZU STÄRKE
Stärke, im Lateinischen Amylum genannt, ist ein Polysaccharid mit der allgemeinen Formel (C6H10O5)n und besteht nur aus α-D-Glucose. Genauer gesagt besteht sie zu ca. 20 bis 30% aus Amylose und zu 70 - 80% aus Amylopektin. Sie dient Pflanzen als Energiespeicher.
STRUKTUR
Stärke setzt sich aus Amylose und Amylopektin zusammen. Amylose ist der wasserlöslichere der beiden Bestandteile und wird von Amylopektin umhüllt. Es macht ungefähr 20% der Stärke aus. Die Moleküle der Amylose bestehen aus Ketten, welche bis zu 10.000 α-D-Glucose Einheiten in einer Reihe verbinden. Sie sind α-1,4-glykosidisch miteinander verbunden und formen im dreidimensionalen Raum Schraubstrukturen (siehe Bild), die das Innere der Stärkekörner bilden. Der andere Bestandteil, Amylopektin, ist zu ungefähr 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus α-D-Glucose Einheiten und zwar aus bis zu einer Million davon. Es hat an jedem 25. Glukoserest eine α-1,6-Verbindung und ist deshalb verzweigter als Amylose. Dies verleiht Amylopektin seine typischen Eigenschaften. Amylopektin ist ein wesentlich größeres Molekül als Amylose. Deshalb stellt Amylose nur ungefähr ein Viertel der Masse eines Stärkekornes, obwohl es ungefähr 150mal mehr Amylose als Amylopektin Moleküle gibt. Die Größe der Stärkekörner variiert von Pflanze zu Pflanze.
BILDUNG
Stärke wird in Pflanzen gebildet. Die bei der Photosynthese entstandene Glucose wird dabei von Enzymen zu Stärke umgebaut. Der Synthese Prozess ist sehr komplex.
VORKOMMEN
Stärke ist so gut wie in allen pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Prominentes Beispiel ist die Kartoffelstärke (siehe Bild). Ausnahmen bilden unter anderem Zuckerrüben sowie Zuckerrohr. Für die menschliche Ernährung ist Stärke wahrscheinlich das wichtigste Kohlenhydrat, denn es enthält große Mengen an Energie.
EIGENSCHAFTEN
Stärke liegt bei Normbedingungen in festem Aggregatzustand vor. Bei 200 °C setzt die Zersetzung ein. Die Dichte variiert von Pflanze zu Pflanze. Bei Kartoffelstärke beträgt sie 300 kg/m^3. In kaltem Wasser ist Stärke unlöslich. Das liegt unter anderem an der starken Verzweigung des Amylopektins, welches die Hülle des Stärkekornes bildet (siehe Struktur), wird andererseits erschwert durch dessen hohe Molare Masse. Durch die Verzweigung können die Moleküle untereinander Wasserstoffbrückenbindungen (WSBB) ausbilden. So bleibt dem Molekül nur noch eine freie Hydroxylgruppe. Auch Van-der-Vals Kräfte treten auf und erschweren das Lösen. Beim Erhitzen in Wasser lösen sich die WSBB auf, weshalb die Amylopektinschichten aufplatzen. Die Stärke verkleistert.
VERWENDUNG
Stärke wird hauptsächlich in der Nahrungsmittelindustrie und in der Technik verwendet. Beispiele sind:
• Süßungsmittel
• Verdickungsmittel
• Beizen von Baumwolle
• Leimen von Papier
• Biokunststoffe
• Tablettenherstellung
Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%A4rke
https://en.wikipedia.org/wiki/Starch
http://pslc.ws/macrog/starch.htm