Крахмал и крахмалосодержащие растения
Крахмал — сложный углевод. Растения запасают его впрок. Крахмальные зерна откладываются обычно в тех органах, которые дают жизнь следующему поколению. У злаков это семена, у картофеля — клубни, у саговников (тропические растения, внешне напоминающие пальму) — стволы, у большинства многолетних трав — корневища и клубни. Наибольшее содержание крахмала — осенью.
Для человека крахмал — важнейший из углеводов. В нашем организме под действием ферментов он распадается на легко усвояемые сахара — источник энергии.
Крахмалоносные растения возделываются во всех странах. У нас это хлебные, крупяные культуры и картофель. Так, в зернах пшеницы содержится около 60 процентов крахмала, в картофеле — 25. В тропических и субтропических странах этот углевод добывается из клубней маниоки, таро, батата, маранты и других культур.
На территории нашей страны встречается много нетрадиционных растений-крахмалоносов. В основном это водные многолетние травы, но есть обитатели лесов, степей и гор. Русские люди, прекрасно зная родную флору, частенько улучшали свой рацион бесценными дарами природы. Сырые, печеные, жареные или вареные корневища и клубни крахмалоносных растений задолго до появления картофеля были обычной едой наших предков.
Некоторые растения употреблялись целиком, из других добывался крахмал. Технология добычи несложная. Каждая хозяйка, наверное, знает, что если натереть картофель на мелкой терке и разболтать массу в воде, крахмал осядет, остальные компоненты останутся в растворе. Воду лучше сменить несколько раз. Полученный крахмал можно употреблять на кисели и как лекарство (слизь) при отравлениях.
Приводим список наших крахмалосодержащих растений. Естественно, что из него исключены растения редкие, нуждающиеся в охране.
Клубнекамыши приморский и скрученный растут по болотам, лугам, по берегам водоемов, часто на засоленной почве. У клубнекамыша приморского на подземных побегах развиваются клубни, у скрученного — клубневидные утолщения. И клубни и утолщения содержат много углеводов, клетчатку, белок, немного жиров. Употребляются в пищу сырыми или отварными. Муку из высушенных и размолотых клубней используют для приготовления хлебцев, лепешек, добавляют при приготовлении хлеба. В Казахстане с гектара зарослей клубнекамыша можно собрать до 18 центнеров клубней.
Пыреи (житняки): ползучий, волосоносный, гребневидный и другие — всего у нас около шестидесяти видов. Встречаются практически по всей стране. Некоторые из них — злейшие сорняки, иные — ценнейшие кормовые травы, есть и лекарственные. В корневищах пыреев много крахмала, сахаров, найден витамин С.
Рогозы: широколистный, узколистный и другие — около десятка видов. Это крупные многолетние водные травы, встречаются почти везде, кроме крайнего севера. В корневищах рогоза содержится много крахмала и белков. Рекордсменом является рогоз слоновый — уроженец Средней Азии; в его корневищах до 75 процентов углеводов, в том числе крахмала до 30 процентов. Молодые ростки рогозов можно есть сырыми, как ранние овощи.
Катранов в нашей стране около двадцати видов. Самый известный из них катран татарский. Обитают в степях, хорошие медоносы. В корнях катранов первого года жизни содержится до двадцати процентов крахмала, около пяти процентов Сахаров. Общее же содержание углеводов может достигать шестидесяти процентов. Раньше местное население корни катранов и молодые побеги употребляло в пищу.
Клейтонии: клубненосная, остролистная — обычные обитатели северных районов нашей страны. В Сибири еще в прошлом веке для местных жителей клубневидные корни клейтонии были обычным блюдом. Отваренные клубни по вкусу напоминают картофель.
Стрелолисты: обыкновенный, трехлистный, плавающий и другие — наши обычнейшие травы. В корневищах и клубнях этих многолетних трав содержится более пятидесяти процентов крахмала. В некоторых странах стрелолисты возделываются как крахмалоносные растения. В пищу употребляются клубни.
Сусаки: зонтичный и ситниковый — многолетние водные травы. Предпочитают селиться в медленнотекущих водах. В нашей стране встречаются практически везде. Корневища съедобны, содержат много крахмала.
Сыти: длинная, округлая и другие — в нашей стране более десяти видов. Эти многолетние осоки селятся по берегам рек, на сырых и заболоченных лугах. Являются сорняками поливных рисовых и хлопковых полей. На корнях сытей образуются клубеньки. Они богаты крахмалом, съедобны.
Тростники — самые крупные из наших многолетних водных трав. Встречаются практически везде, кроме самых северных районов. Молодые побеги съедобны — в них содержится свыше 15 процентов углеводов, около 8 — белков, до 3 процентов жиров. В корневищах накапливается до двадцати процентов крахмала.
Цицания широколистная — обычна по берегам озер, в заводях, вдоль берегов медленно текущих рек Восточной Сибири и Дальнего Востока. Изредка разводится как кормовое растение. Зерна и корневища цицании богаты крахмалом. Раньше местное население употребляло молодые побеги этого растения как овощ.
Частухи: подорожниковая, восточная, ланцетная и другие — встречаются возле водоемов по всей стране, кроме припопярья. Применялись в народной медицине. Из корневищ можно получать пищевой крахмал. В печеном виде вкусны.
Выше быпи перечислены растения, которые можно употреблять в пищу непосредственно. Но в нашей стране есть крахмалосодержащие растения, которые также разнообразили стоп русских людей. Правда, они требуют тепловой обработки, в сыром виде они либо обладают едким привкусом, либо ядовиты. Технология их приготовления не очень сложна.
Аронники — обитатели влажных тенистых лесов южных районов страны. Клубни этих многолетних трав содержат до 25 процентов крахмала. В сыром виде ядовиты. В пищу издавна употреблялись вареные или жареные клубни аронника пятнистого.
Белокрыльник болотный встречается по берегам рек, озер, прудов, на болотах почти по всей стране, кроме Крыма, Кавказа и Средней Азии. Корневище белокрыльника длинное, членистое, содержит много крахмала.
Бутни — эти зонтичные растения, обычные обитатели лесов Европейской части страны, Кавказа, Средней Азии. Корни содержат около двадцати процентов крахмала. После тепловой обработки они съедобны. В нашей стране растет около двадцати видов бутней. Некоторые, например, бутень астранциевый — обитатель альпийских лугов западного Кавказа — редки и нуждаются в охране.
Орляк — самый обычный из наших лесных папоротников. В его корневищах содержится около пятидесяти процентов крахмала. Растение лекарственное. Сырое корневище ядовито, отваренное — съедобно.
И, наконец, последняя группа крахмалоносных растений. Это уроженцы других стран, которые в некоторых районах нашей страны люди пытались ввести в культуру. Они встречаются у нас и как одичавшие веды.
Лебеда рисовая (перувианский шпинат, квиноа). Родина этого растения — горы Южной Америки. Возможно возделывание в Белоруссии, на Украине. В семенах содержится более 60 процентов крахмала, около 15 процентов белков, до 7 процентов жиров. Семена можно использовать на муку, на крупу. Молодые листья — отличное шпинатное растение.
Колоказия (таро) — обычнейшая культура тропических стран. В нашей стране в небольших количествах возделывалась в Грузии. В клубнях содержится около 20 процентов крахмала очень высокого качества. В пищу можно употреблять клубни вареные, жареные, печеные и тушеные.
Пуэрария дольчатая. Эта бобовая лиана возделывалась на Кавказе, в Крыму, в Средней Азии. Утолщенные корни содержат до сорока процентов высококачественного крахмала. В диком виде встречается на юге Приморского края, нуждается в охране, внесена в Красную книгу СССР.
Ямсы: бататный и крылатый. Широко распространенная культура субтропических и тропических стран. В нашей стране разводился во влажных субтропических районах. Клубни ямса по вкусу напоминают картофель.
Источник
3. Понятие о полисахаридах. Крахмал и источники его получения, структура крахмала, применение.
Полисахариды (полиозы) представляют собой высокомолекулярные углеводы, в состав которых входят самые разнообразные моносахариды (и олигосахариды) в самых различных сочетаниях и количествах.
Используемые в фармацевтической практике полисахариды относятся к двум группам: 1)крахмал, 2)камеди и слизи.
Крахмал – важнейший запасной углевод растений, главным образом высших. Крахмал – первый видимый продукт фотосинтеза. Крахмал откладывается в виде зерен в паренхимных клетках разных частей растений, но в больших количествах в качестве запасных веществ – в семенах, плодах, корнях и корневищах, изредка в сердцевине деревьев (например, саго).
Крахмал не является химически индивидуальным веществом. На 96,1 – 97,6% он состоит из полисахаридов, которые сопровождаются минеральными веществами (0,2 – 0,7%), твердыми жирными кислотами (до 0,6%) и другими веществами.
Полисахариды крахмала представлены двумя веществами – амилазой и апилопектином.
Амилопектин сосредоточен в наружных слоях крахмальных зерен, он растворим лишь в горячей воде, образуя очень вязкие растворы, раствором йода окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Амилоза, заполняющая середину крахмального зерна, растворима в теплой воде, раствором йода окрашивается в синий цвет.
Амилоза менее полимеризована, чем амилопектин. В амилозе число остатков находится в пределах 200 – 1500.
Крахмалоносные растения условно деляться на две группы: растения семейства злаковых и растения других семейств. Злаковыми крахмалоносами являются пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, просо, рис.
Вкачестве промышленного продукта крахмал вырабатывается из пшеницы, кукурузы и риса.
Из отечественных растений других семейств (не злаков) промышленным крахмалоносным растением является картофель, в клубнях которго содержится в среднем 23% крахмала (в процентах сырой массы).
Наиболее просто получается картофельный крахмал. Поступившие на завод клубни картофеля сортируют и тщательно моют. Для извлечения крахмальных зерен, находящихся в клетках паренхимы клубня, необходимо разрушать клетки. Для этой цели клубни измельчают в специальных машинах – картофельных терках. Далее следует вымывание крахмала из кашки на ситах (ситование). Полученное крахмальное молоко подвергают потом рафинированию. Конечной стадией является выделение крахмала из рафинированной кашки, которое проводят осаждением или в отстойниках, или с помощью осадочных центрифуг.
Крахмальные зерна напоминают линзы сферической, овальной или неправильной формы размером от 2 до 170мкм с характерной слоистостью. Кажущееся слоистое строение зависит от различной плотности и неодинакового содержания влаги в отдельных зонах зерна, что сказывается на преломлении света.
Крахмал широко применяется в присыпках и как компонент в некоторых прописях мазей. В качестве обволакивающего средства применяется внутрь в клизмах в форме отвара (клейстера). В хирургии крахмал используется для неподвижных повязок в виде крахмальных бинтов.
Крахмал – очень важное вещество в таблеточном производстве (связывающее вещество, опудривающее средство, наполнитель).
Декстрин обладает эмульгирующим свойством и находит применение при приготовлении маслянных эмульсий и как склеивающее вещество в некоторых пилюльных массах.
Крахмал является основным промышленным источником глюкозы.
Источник