WIELOCUKRY

(POLISACHARYDY)

- SKROBIA I CELULOZA -

Autor :

CO TO SĄ WIELOCUKRY?

Wielocukry (polisacharydy) to polimery o dużej
masie cząsteczkowej, zawierające dużą liczbę cukrów
prostych. Ogólny wzór chemiczny ma postać
(C

6

H

10

O

5

)

n.

Najbardziej rozpowszechnionymi wielocukrami
pochodzącymi od organizmów roślinnych są:

*skrobia

*celuloza

WYSTĘPOWANIE SKROBI I CELULOZY

*skrobia – występuje głównie w nasionach i
bulwach roślin jako materiał zapasowy.
Najwięcej skrobi otrzymuje się z ziemniaków,
ryżu i kukurydzy.

*celuloza – występuje w zdrewniałych
częściach roślin takich jak trzcina, włókna
lnu, konopie, słoma, źdźbła trawy.

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE SKROBI

Skrobia to biała,
bezpostaciowa
(niekrystaliczna)
substancja, bez smaku i
zapachu. Nie rozpuszcza się
w wodzie zimnej (tworzy
zawiesinę), natomiast w
wodzie gorącej
tworzy roztwór koloidowy
tzw. kleik skrobiowy, który
po ochłodzeniu ulega
zżelowaniu.

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE SKROBI

Skrobia nie jest cukrem redukującym.
Ogrzewana z roztworami mocnych kwasów
ulega hydrolizie, dając jako produkt końcowy
glukozę. Hydroliza łatwo zachodzi również pod
wpływem enzymów.

Skrobię można wykryć za pomocą jodyny lub
płynu Lugola, który zawiera jod. Pod wpływem
jodu skrobia przyjmuje niebiesko-fioletowe
zabarwienie.

OTRZYMYWANIE SKROBI

Skrobię otrzymuje się z
surowców naturalnych,
głównie z ziaren zbóż i
ziemniaków. Rozdrobnione
surowce roślinne traktuje
się wodą wypłukując
skrobię. Następnie
zawiesinę skrobi w wodzie
dekantuje się a
wydzielony osad skrobi
płucze kilkakrotnie i suszy.

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE DLA SKROBI

*reakcja z jodem – w wyniku reakcji barwi się na
fioletowo ale tylko gdy jest ona przeprowadzana w
zimnej wodzie. Podczas ogrzewania zabarwienie to
ulega zanikowi, a pojawia się podczas oziębiania.

*stopniowa hydroliza – pod wpływem działania amylazy
i w wyniku tej reakcji powstają maltoza i dekstryna,

*całkowita hydroliza – pod wpływem działania gorących
kwasów rozcieńczonych i powstaje D-glukoza,

*nie fermentuje bezpośrednio pod wpływem drożdży,
lecz dopiero po hydrolizie na maltozę.

ZASTOSOWANIE SKROBI

Skrobia wykorzystywana jest w przemyśle:

*spożywczym - jako stabilizator, zagęszczacz i
środek żelujący *farmaceutycznym - do
otrzymywania witamin i antybiotyków
*kosmetycznym - do wyrobu pudrów i talków
*alkoholowym -  do wyrobu alkoholu etylowego
*włókienniczym
*tekstylnym
*papierniczym
*oraz do produkcji kleju i krochmalu

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE CELULOZY

Celuloza to ciało stałe, białe,
włókniste, bez smaku i zapachu,.
Nie rozpuszcza się w wodzie
(wchłania ją) i w
rozpuszczalnikach organicznych.
Dobrze rozpuszcza się w
amoniakalnym roztworze
wodorotlenku miedzi (II), tzw.
odczynniku Schweitzera. Z
roztworu tego kwasy wytrącają
celulozę w postaci włókien
(celuloza hydratyzowana).

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE

CELULOZY

Skład celulozy, podobnie jak skrobi wyraża się
wzorem (C

6

H

10

O

5

)

n

. Liczba n jest zmienna i w

niektórych gatunkach celulozy wynosi do 40
tysięcy. Celuloza nie posiada właściwości
redukujących, w reakcji z kwasami tworzy
estry. Hydroliza celulozy daje glukozę. Celuloza
w reakcji z jodem daje żółte zabarwienie.

OTRZYMYWANIE CELULOZY

*metoda sulfitowa – w tej metodzie rozgrzewa się mocno
rozdrobnione drewno do temperatury 1500C pod ciśnieniem 500 kPa
z wodorosiarczanem wapnia. Lignina zawarta w drewnie rozpuszcza
się, przekształcając się w kwasy ligninosulfanowe, a pozostaje tylko
oczyszczona celuloza. Część z tej celulozy podczas przeprowadzania
wszystkich reakcji ulega przekształceniu w glukozę pozostającą w
ługach sulfitowych.

*metoda siarczanowa – w tej metodzie używa się wodorotlenek sodu
z dodatkiem 2% siarczku sodu. Jako produkt uboczny otrzymuje się
ługi alkaliczne, zawierające rozpuszczoną ligninę, które odparowuje
się po dodaniu siarczanu sodu do suchości, a następnie praży.
Siarczan sodu ulega też redukcji na siarczek sodu. W wyniku
Prażenia otrzymujemy także węglan sodu, który
w reakcji z wapnem gaszonym daje wodorotlenek
sodu potrzebny do kolejnej reakcji.

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE DLA CELULOZY

*reakcja z jodem - w wyniku reakcji z tym pierwiastkiem celuloza zabarwia się na
żółto
*reakcja z H

2

SO

4

lub ZnCl

2

– w wyniku reakcji zabarwia się na niebiesko

reakcja z odczynnikiem Schweitzera – jest to jedyny związek, który pozwala na
rozpuszczenie celulozy. Jest w tej reakcji wykorzystywany amoniakalny roztwór tlenku
miedzi. Reakcję tą można przeprowadzić w przeciwną stronę uzyskując w ten sposób
celulozę.
*reakcja z 18% roztworem NaOH – produktem jest alkaliceluloza, która w wyniku
wymywania przez wodę ulega hydrolizie na tak zwaną hydrocelulozę, która po
wysuszeniu łatwo absorbuje barwniki. Proces ten znalazł duże zastosowanie w
przemyśle włókienniczym pod nazwą merceryzacji bawełny,
*hydroliza enzymatyczna – enzymy wywołujące hydrolizę nie są produkowane
poprzez gruczoły trawienne zwierząt roślinożernych (ponieważ nie wytwarzają
enzymów zdolnych hydrolizować wiązań β-glukozydowych), lecz przez bakterie w
układzie pokarmowym, tak zwane celulazy. Hydrolizie nie ulega celuloza zdrewniała,
*reakcja ze stężonymi kwasami – np. z H

2

SO

4

. Reakcja powoduje pęcznienie i

galaretowanie celulozy, a następnie dochodzi do rozpadu na D-glukozę.
*przemiana w amyloid – do przemiany dochodzi pod wpływem krótkotrwałego
działania stężonego kwasu siarkowego na celulozę. Dzięki temu możemy wytworzyć
papier zmieniony powierzchniowo przez amyloid czyli sztuczny papier pergaminowy.

ZASTOSOWANIE CELULOZY

Skrobia wykorzystywana jest w
przemyśle:

*papierniczym – produkcja
papieru
*tytoniowym – do wyrobu bibułek
do papierosów
*tekstylnym – do wybory tkanin
(w postaci lnu, bawełny)
*budowniczym - do wyrobu papy
*hydraulicznym – do wyrobu
uszczelek, filtrów
*ceramicznym
*tytoniowym
*elektrotechnicznym

KONIEC