Нишестето ((C6H10O5)n), познато още като скорбяла, е полизахарид, образуващ се в резултат на процеса фотосинтеза в листата на растенията и натрупван като енергиен резерв в семената, корените и плодовете под формата на скорбялни (нишестени) зрънца. Състои се от два полизахарида – амилоза и амилопектин, като тяхното съотношение е различно в различните източници на нишесте (царевица, пшеница, ориз, картофи, ръж, овес и др.) И двата полизахарида са полимери на глюкозата и една типична полимерна верига на нишестето се състои от около 2500 молекули на глюкозата в различна степен на полимеризация. Химичната му формула е (C6H10O5)n, където n е общият брой на мономерите на глюкозата.
| Нишесте | |
| Свойства | |
|---|---|
| Плътност | 1450 kg/m³[1] |
| Сублимация | 410 °C |
| Парно налягане | 0 Pa (20 °C) |
| Идентификатори | |
| CAS номер | 9005-25-8 |
| KEGG | C00369 |
| MeSH | D013213 |
| ChEBI | 28017 |
| RTECS | GM5090000 |
| UNII | 24SC3U704I |
| Данните са при стандартно състояние на материалите (25 °C, 100 kPa), освен ако не е указано друго. | |
| Нишесте в Общомедия | |
Нишестето е бяло микрокристално вещество[2], неразтворимо в студена вода, без вкус и мирис. В гореща вода набухва, образувайки колоиден разтвор. При реакция с йодов разтвор се оцветява в синьо, което се използва като индикатор за присъствието му. В стомашния тракт на човека и животните нишестето се разтваря, подлагайки се на хидролиза под въздействие на ензима амилаза и се превръща в глюкоза, която се усвоява от организма. Поради това то е един от основните енергийни източници в ежедневното хранене на човека, тъй като се съдържа в изобилие в хляба, картофите и зърнените храни. То е основна съставка на брашното (75 – 80%), картофите (до 80%) и др.
Качественият анализ показва, че нишестето съдържа въглерод, водород и кислород. За разлика от монозахаридите нишестето не редуцира Фелинговия разтвор и амонячен разтвор на дисребърен оксид. Следователно нишестето не съдържа свободна алдехидна група. Ако обаче се вари разтвор на нишесте в присъствие на минерална киселина (солна или сярна), то се хидролизира, като се минава междинно през нишестени декстрини, малтоза и се стигне до глюкоза, която имат редуктивни свойства. По такъв начин хидролизата на нишестето става на степени, като молекулната маса на междинните продукти постепенно намалява.
Хидролизата на нишестето може да протече и при обикновена температура под действието на ензимите амилаза или диастаза – ензими, доста разпространени в растителния и животинския свят. Ензимната хидролиза води до получаването на малтоза.
Броят на глюкозните остатъци в различните молекули на нишестето е от 200 до 6000. Следователно нишестето е природен полимер. То е смес от макромолекули с различни молекулни маси, като средната му молекулна маса варира от 30 000 до 1 000 000. Макромолекулите на нишестето се различават по структура. В едни от тях глюкозидните остатъци са свързани линейно, в прави вериги, а при други – глюкозните остатъци са свързани в разклонена верига.
Химически нишестето е нееднородно. То е смес от две вещества – амилоза (20 – 30%) и амилопектин (70 – 80%). Формата на макромолекулата на амилозата е линейна (с различна дължина на веригата), като броят на глюкозните остатъци е от 200 до 1000. Средната молекулна маса на амилозата е от 32 000 до 160 000. Формата на макромолекулата на амилопектина е силно разклонена, като броят на глюкозните остатъци варира от 600 до 6000. Средната молекулна маса на амилопектина е от 100 000 до 1 000 000. Разклонената верига на амилоектина се състои от къси глюкозидни вериги от по 20 – 25 глюкозни остатъци.
Амилозата се разтваря във вода като образува колоиден разтвор и оцветява йода в синьо. Амилопектинът е неразтворим във вода и оцветява йода във виолетово. Установено е, че макромолекулите на нишестето са изградени от остатъци на α-D-глюкоза, като са нагънати спираловидно в пространството.
Наличието на хидроксилни групи в макромолекулите на нишестето определя възможността то да се естерифицира. Получените естери нямат практическо значение.
Нишестето намира приложения в хранителната, хартиената и фармацевтичната промишленост за получаване на етилов алкохол, глюкоза, хартия, текстил, лепила и др. В промишлеността превръщането на нишестето в глюкоза (процес на озахаряване) се извършва чрез няколкочасовото му варене в разредена сярна киселина. Каталитичното влияние на сярната киселина върху процеса на озахаряване е открито от Кирхоф още през 1811 г. За да се отдели от получения разтвор сярната киселина, към него добавят тебешир, който при взаимодействие с нея образува нератзворим калциев сулфат. Последният се филтрира. Получената гъста сладка маса освен глюкоза съдържа и значително количество други продукти от хидролизата на нишестето. Тя се използва в сладкарската промишленост и за други технически цели. Така нареченото модифицирано нишесте се използва за сгъстяване на замразени храни. Ако е необходимо да се получи чиста глюкоза, варенето на нишестето продължава по-нататък, докато се постигне по-пълното му превръщане в глюкоза. Полученият след неутрализацията и филтрацията разтвор се сгъстява, докато от него не започнат да се отделят кристалите на глюкозата. При нагряването на сухо нишесте до 200 – 250° се извършва неговото частично разлагане и се получава смес от по-малко сложни от нишестето полизахариди (декстрин и др.).
Нишестето е основна въглехидратна храна на живите организми. То се усвоява след предварителната му хидролиза под действието на ензима амилаза. Получената глюкоза е храна за всички клетки. Излишната глюкоза се складира в черния дроб под формата на гликоген. По строеж гликогенът стои близо до амилопектина, но веригата му е по-силно разклонена и се състои от по-малък брой глюкозни остатъци (10 – 12) в отделните ѝ клонове. По такъв начин макромолекулата на гликогена е почти сферична. Средната му молекулна маса се движи в границите от 4 000 000 до 14 000 000. Гликогенът служи за резервна храна, като при нужда се разгражда до глюкоза. Гликогенът се съдържа и в мускулната тъкан, където при физическо натоварване се разпада до млечна киселина.
Нишестето се използва за получаване на глюкоза, алкохол, ацетон, глицерол. Намира приложение и при получаването на витамини и антибиотици. Получените при частичната хидролиза на нишестето декстрини се използват за приготвяне на декстринови лепила.
Ко̀лата (нишестеният клей) се използват за колосване на памучни тъкани.
Установено е, че при продължително вдишване на праха от нишестето, поглъщането му, както и при контакт с кожата или очите, е възможно да се получи дразнене на очите, кожата, лигавиците, дори дерматит. Американската служба по безопасност и здраве при работа (OSHA) определя задължителна граница (допустимо ограничение) за експозиция (излагане) на нишесте на работното място: обща експозиция 15 mg/m³ и респираторна експозиция 5 mg/m³ за 8-часов работен ден. Друга американска институция, Националният институт за безопасност и здраве при работа (NIOSH) определя препоръчителна граница на обща експозиция от 10 mg/m³ и експозиция на респираторна експозиция от 5 mg/m³ в продължение на 8 часа.[3]
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
