Скроб — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
Autobot (разговор | доприноси)
м Разне исправке
Ред 20:
| MolarMass = Варијабилна
| Appearance = Бели прах
| Density = Варијабилна<ref>{{cite book | title = Starch: Chemistry and Technology | editor1 = Roy L. Whistler|editor2=James N. BeMiller|editor3=Eugene F. Paschall | publisher = Academic Press | date year= 2012 | page = 220 | quote = Starch has variable density depending on botanical origin, prior treatment, and method of measurement |pages=220 }}</ref>
| Solubility = нерастворан
| MeltingPt = разлаже се
Ред 38:
}}
}}
[[FileДатотека:Amylose2.svg|thumb|right|260px260п|Структура молекула [[amylose|амилозе]]]]
[[FileДатотека:Amylopektin Sessel.svg|thumb|right|260px260п|Структура молекула [[амилопектин]]а]]
 
'''Скроб''' ({{јез-лат|amylum}}) је природни [[полисахариди|полисахарид]] опште формуле -{(C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>)n</sub>}-. Налази се у [[воће|воћу]], семенкама, корењу, кртолама и лишћу [[биљке|биљака]].<ref name="uh">{{Cite web|url=http://www.topforma.co.yu/ugljeni%20hidrati/ugljeni%20hidrati.html|title=Угљени хидрати|accessdate=9. 2. 2008.|last=|first=|coauthorsothers=|date=|work=|publisher=|archive-url=https://web.archive.org/web/20080222022947/http://www.topforma.co.yu/ugljeni%20hidrati/ugljeni%20hidrati.html|archive-date=22. 022. 2008|dead-url=yes|df=}}</ref> То је један од основних састојака [[храна|хране]] и производе га искључиво биљке, којима скроб служи као резервна енергија. По улози и структури је сличан [[гликоген]]у који исту функцију обавља код [[животиње|животиња]].
 
Чист скроб је бео, безукусан и безмирисан прах, који је нерастворан у хладној води или алкохолу. Он се састоји од два типа молекула: линеарне и [[helix|хеликсне]] [[amylose|амилозе]] и разгранатог [[амилопектин]]а. У зависности од биљке, скроб се генерално састоји од 20 до 25% амилозе и 75 до 80% амилопектина по тежини.<ref>{{Cite book |last1last=Brown |first1first=W. H. |last2=Poon |first2=T. |year=2005 |title=Introduction to organic chemistry |edition=3rd |publisher=Wiley |isbn=978-0-471-44451-0|pages=}}</ref> [[Гликоген]], глукозна залиха животиња, је у већој мери разграната верзија амилопектина.
 
У индустрији, скроб се конвертује у шећере, на пример претвара се у [[слад]], и [[fermentation|ферментише]] се да би се произвео [[етанол]] при производњи [[Пиво|пива]], [[whisky|вискија]] и [[биогорива]]. Обрађује се како би се произвели многи шећери који се користе у прерађеној храни. Мешањем већине скробова у топлој води производи се паста, као што је [[Wheatpaste|пшенична паста]], која се може користити као средство за згушњавање, укрућивање или лепљење. Највећа индустријска непрехрамбена употреба скроба је као лепка у процесу [[papermaking|израде папира]]. Скроб се може применити на делове поједине одеће пре пеглања, да би се [[#Clothing starch|укрутила]].
Ред 49:
== Историја ==
 
Зрна скроба из [[ризом]]а ''[[шевар]]а'' као [[брашно]] су идентификована са [[grinding stone|млинског камења]] у Европи које потиче од пре 30.000 година.<ref name="Revedin">{{cite journal |doi=10.1073/pnas.1006993107 |title=Thirty thousand-year-old evidence of plant food processing |year=2010 |last1last=Revedin |first1first=A. |last2=Aranguren |first2=B. |last3=Becattini |first3=R. |last4=Longo |first4=L. |last5=Marconi |first5=E. |last6=Lippi |first6=M. M. |last7=Skakun |first7=N. |last8=Sinitsyn |first8=A. |last9=Spiridonova |first9=E. |last10=Svoboda |first10=J. |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=107 |issue=44 |pmid=20956317 |pages=18815–918815-9 |pmc=2973873|display-authors=8 }}</ref> Скробна зрна из [[sorghum|сирака]] су нађена на млинском камењу у пећинама у [[Ngalue|Нгалу]], [[Мозамбик]], која су стара више од 100.000 година.<ref>{{cite news|newspaper=The Telegraph|title=Porridge was eaten 100,000 years ago|date=18. Dec12. 2009|url=https://www.telegraph.co.uk/news/uknews/6834609/Porridge-was-eaten-100000-years-ago.html}}</ref>
 
Чиста екстрахована пшенична скробна паста је коришћена у [[Ancient Egypt|древном Египту]] вероватно за лепљење [[папирус]]а.<ref>[[Pliny the Elder]], The ''[[Natural History (Pliny)]]'', Book XIII, Chapter 26, [http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/ptext?doc=Perseus%3Atext%3A1999.02.0137&query=head%3D%23817 The paste used in preparation of paper]</ref> Екстракција скроба је први пут описана у ''[[Natural History (Pliny)|Историји природе]]'' [[Pliny the Elder|Плинија Старијег]] око 77–79. године.<ref>[[Pliny the Elder]], The [[Natural History (Pliny)]], Book XIII, Chapter 17, [http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.02.0137%3Abook%3D18%3Achapter%3D17]</ref> Римљани су га такође користили за у козметичким кремовима, за пудерисање косе и згушњавање сосева. Персијци и Индијци су користили скроб за прављење јела сличних са готхумајском пшеничном [[алва|алвом]]. Пиринчани скроб као површински третман папира је кориштен у продукцији папира у Кини од 700. године.<ref>{{cite book |first=Dard |last=Hunter |year=1947 |title=Papermaking |publisher=DoverPublications |isbn=978-0-486-23619-3 |page=194}}</ref>
 
== Индустрија скроба ==
Ред 57:
Поред скробних биљака које се директно конзумирају, до 2008. године се годишње производило 66 милиона тона скроба широм света. У 2011. години производња је повећана на 73 милиона тона.<ref>[https://www.starch.eu/blog/2013/05/15/aaf-position-on-trade-and-competitiveness/ Starch Europe, AAF position on competitiveness, visited march 3 2019]</ref>
 
У [[European Union|ЕУ]] [[starch production|скробна индустрија]] је произвела око 8,5 милиона тона у 2008. години, од чега је око 40% кориштено за индустријске апликације и 60% је имало прехрамбену примену,<ref name=nnfcc>[http://www.nnfcc.co.uk/publications/nnfcc-renewable-chemicals-factsheet-starch NNFCC Renewable Chemicals Factsheet: Starch]</ref> превасходно у виду [[glucose syrup|глукозних сирупа]].<ref>International Starch Institute Denmark, [http://www.starch.dk/isi/market/index.asp Starch production volume]</ref> Године 2017. је ЕУ продукција била 11 милиона тона од чега је 9.,4 милиона тона било конзумирано у ЕУ. Од тога су 54% сачињавали скробни заслађивачи.<ref>[https://www.starch.eu/the-european-starch-industry/ Starch Europe, Industry, visited march 3 2019]</ref>
 
[[United States of America|САД]] су произвеле око 27.,5 милиона тона скроба у 2017. години, од чега око 8.,2 милиона тона [[Високофруктозни кукурузни сируп|високофруктозног сирупа]], 6.,2 милиона тона глукозних сирупа и 2.,5 милиона тона скробних производа. Остатак скроба је кориштен за продукцију [[етанол]]а (1.,6 милијарди галона или 7.,3 милијарди литара етанола).<ref>[https://corn.org/wp-content/uploads/2018/04/CRA-Industry-Overview-2017.pdf CRA, Industry overview 2017, visited on march 3 2019 ]</ref><ref>[https://www.starch.eu/blog/2015/02/27/position-on-the-eu-us-ttip/#return-note-11608-4 Starch Europe, Updated position on the EU-US Transatlantic Trade and Investment Parnership, visited on march 3 2019]</ref>
 
== Енергетске залихе биљки ==
 
Већина зелених биљки користи скроб као енергетску залиху. Сувишна глукоза се мења у скроб, који је комплекснији од глукозе. Изузетак је фамилија -{[[Asteraceae]]}- (астре, бела рада и сунцокрети), где је скроб замењен [[фруктан]]ом [[инулин]]ом. Фруктани који су слични инулинима су исто тако присутни у травама као што је [[пшеница]], у [[Црни лук|црном]] и [[Бели лук|белом]] луку, [[банана]]ма, и [[Шпаргла|шпаргли]].<ref name="Vijn">{{cite journal |title=Fructan: more than a reserve carbohydrate? |first1first=Irma |last1last=Vijn | first2=Sjef |last2=Smeekens |journal=Plant Physiology |dateyear=1999 |volume=120 |issue=2 |pages=351–360351-360 |doi=10.1104/pp.120.2.351 |pmid=10364386 |doi-access=free|pmc=1539216 }}</ref>
 
При [[photosynthesis|фотосинтези]], биљке користе енергију светлости да формирају [[glucose|глукозу]] из [[carbon dioxide|угљен -диоксида]]. Глукоза се користи за генерисање хемијске енергије неопходне за општи [[метаболизам]], за формирање органских једињења као што су [[nucleic acids|нуклеинске киселине]], [[липиди]], [[протеини]] и структурни полисахариди као што је [[целулоза]], или се складишти у облику скробних гранула, у [[amyloplast|амилопластима]]. При крају сезоне раста, скроб се акумулира у гранчицама дрвећа у близини пупољака. [[Плод]], [[семе]], [[ризом]]и, и [[Кртола|кртоле]] складиште скроб у припреми за следећу сезону раста.
 
Глукоза је растворна у води, [[hydrophilic|хидрофилна]] је, везује се за воду и при томе заузима знатан простор, и она је [[Осмоза|осмотички]] активна; глукоза у облику скроба, с друге стране, није растворна, те стога није осмотички активна и може се компактније складишти.
 
Молекули глукозе су везани у скробу путем [[glycosidic bond|алфа веза]] које се лако [[Хидролиза|хидролизују]]. Исти тип везе се налази у животињском складишном полисахариду [[гликоген]]у. То је у контрасту са многим структурним полисахаридима као што је [[хитин]], целулоза и [[пептидогликан]], који су везани [[glycosidic bond|бета везама]] и стога су у већој мери отпорни на хидролизу.<ref>{{cite journal|last1last=Zeeman|first1first=Samuel C.|last2=Kossmann|first2=Jens|last3=Smith|first3=Alison M.|title=Starch: Its Metabolism, Evolution, and Biotechnological Modification in Plants|journal=Annual Review of Plant Biology|date=June 2,. 6. 2010|volume=61|issue=1|pages=209–234209-234|doi=10.1146/annurev-arplant-042809-112301|pmid=20192737}}</ref>
 
=== Стварање скроба ===
Ред 79:
Биљке производе скроб тако што прво конвертују [[glucose 1-phosphate|глукозу 1-фосфат]] до [[Adenosine diphosphate|АДП]]-глукозе користећи ензим [[глукоза-1-фосфат аденилилтрансфераза]]. За овак корак је неопходна енергија у облику [[Adenosine triphosphate|АТП]]. Ензим [[starch synthase|скробна синтаза]] затим додаје АДП-глукозу путем 1,4-алфа [[glycosidic bond|гликозидне везе]] на растући ланац глукозних остатака, ослобађајући [[Adenosine diphosphate|АДП]] и креирајући амилозу. АДП-глукоза се додаје на нередукујући крај амилозног полимера, као УДП-глукоза се додаје на нередукујући крај гликогена током гликогенске синтезе.<ref>Nelson, D. (2013) Lehninger Principles of Biochemistry, 6th ed., W.H. Freeman and Company (p. 819)</ref>
 
[[Starch branching enzyme|Ензим скробног разгранавања]] уводи 1,6-алфа гликозидне везе између амилозних ланаца, креирајући разгранати амилопектин. Ензим скробног одграњавања [[изоамилаза]] уклања део тих грана. Постоји неколико [[isoform|изоформи]] тих ензима, што доводи до веома комплексног синтетичког процеса.<ref>{{cite journal |doi=10.1021/bm000133c |title=The Biosynthesis of Starch Granules |year=2001 |last1last=Smith |first1first=Alison M. |journal=Biomacromolecules |volume=2 |issue=2 |pages=335–41335-41 |pmid=11749190}}</ref>
 
Гликоген и амилопектин имају сличне структуре, али каснији има око једну тачку гранања на десет 1,4-алфа веза, у поређењу са око једном тачком гранања на тридесет 1,4-алфа веза у амилопектину.<ref>{{cite book |author1author=Stryer, Lubert |author2=Berg, Jeremy Mark |author3last3=Tymoczko, |first3=John L. |title=Biochemistry |publisher=W.H. Freeman |location=San Francisco |year=2002 |isbn=978-0-7167-3051-4 |edition=5th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=stryer |chapter=Section 11.2.2 |chapterurl=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=stryer.section.1517#1522}}</ref> Амилопектин се синтетише из АДП-глукозе, док сисари и гљиве синтетишу гликоген из [[Uridine diphosphate glucose|УДП-глукозе]]; у највећем броју случаја, бактерије синтетишу гликоген из АДП-глукозе (аналогно са скробом).<ref name=Ball2003>{{cite journal|last=Ball|first=Steven G.|author2last2=Morell|first2=Matthew K Morell |title=FROM BACTERIAL GLYCOGEN TO STARCH: Understanding the Biogenesis of the Plant Starch Granule|journal=Annual Review of Plant Biology|year=2003|volume=54|issue=1|pages=207–233207-233|doi=10.1146/annurev.arplant.54.031902.134927|pmid=14502990}}</ref>
 
Осим синтезе скроба у биљкама, скроб може да буде синтетисан из непрехрамбеног скроба посредством ензимског коктела.<ref name="pnas.org">{{cite journal|last1last=You|first1first=C.|last2=Chen|first2=H.|last3=Myung|first3=S.|last4=Sathitsuksanoh|first4=N.|last5=Ma|first5=H.|last6=Zhang|first6=X.-Z.|last7=Li|first7=J.|last8=Zhang|first8=Y.- H. P.|title=Enzymatic transformation of nonfood biomass to starch|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|date=April 15,. 4. 2013|volume=110|issue=18|pages=7182–71877182-7187|doi=10.1073/pnas.1302420110|pmid=23589840|pmc=3645547}}</ref> У том ванћелијском биосистему, бета-1,4-гликозидном везом повезана целулоза се делимично хидролизује до [[cellobiose|целобиозе]]. [[Cellobiose phosphorylase|Целобиозна фосфорилаза]] се разлаже до глукоза 1-фосфата и глукозе; други ензим кромпира [[alpha-glucan phosphorylase|алфа-глукан фосфорилаза]] (ЕЦ 2.4.1.-) може да дода глукозну јединицу из глукоза 1-фосфорилазе на нередукујући крај скроба. У њој се фосфат интерно рециклира. Други продукат, глукоза, може да асимилира квасац. Овај безћелијски биопроцес не захтева скуп хемијски или енергетски унос, може се одвијати у воденом раствору, и не доводи до губитака шећера.<ref>{{cite news|url=http://www.voanews.com/content/chemical-process-creates-food-source-from-plant-waste/1642851.html|title=Chemical Process Creates Food Source from Plant Waste|work=[[Voice of America]]|date=April 16,. 4. 2013|accessdate=January 27,. 1. 2017}}</ref><ref>{{cite journal | doi = 10.1002/ese3.2 | volume=1 | title=Next generation biorefineries will solve the food, biofuels, and environmental trilemma in the energy-food-water nexus | journal=Energy Science | pages=27–41| year=2013 | last1last=Zhang | first1first=Y.-H Percival }}</ref><ref>{{cite news|url=http://www.sciencemag.org/news/2013/04/could-wood-feed-world|title=Could Wood Feed the World?|first=Charles|last=Choi|work=[[Science (magazine)|Science]]|date=April 15,. 4. 2013|accessdate=January 27,. 1. 2016}}</ref>
 
== Састав ==
 
Скроб представља смесу два полисахарида, [[амилоза|амилозе]] и [[амилопектин]]а. То су полимери моносахарида -{D}--[[глукоза|глукозе]], а разликују се у начину везивања глукозних јединица. Амилоза има једноставнију грађу. Чини је неколико хиљада мономера повезаних α(1→4) гликозидном везом у дуге ланце. Амилопектин је разгранат и састоји се од главног и бочних ланаца. Главни ланац чине молекули глукозе повезани α(1→4) гликозидном везом, док се на сваких 20-30 остатака јавља бочни ланац (исте структуре) спојен α(1→6) гликозидном везом. Скроб садржи око 1/5 амилозе и 4/5 амилопектина.<ref name="skrob">{{Cite web |url=http://eskola.chem.pmf.hr/odgovori/odgovor.php3?sif=770 |title=Скроб |accessdate= 9. 2. 2008.|last= |first= |coauthorsothers= |date= |work= |publisher=}}</ref>
[[Датотека:AdhesivesForHouseUse006.jpg|мини|200п|Скробни [[лепак]]]]
[[Датотека:Stärkemehl 800 fach Polfilter.jpg|мини|200п|Скробна зрнца]]
Ред 98:
== Употреба ==
 
Чисти изоловани скроб се добија из кромпира или житарица испирањем водом, а употребљава се у индустрији [[папир]]а (као [[лепак]]), у прехрамбеној индустрији (као средство за згушњивање и желатинизацију), у козметици ([[пиринач|пиринчани]] скроб као пудер), у текстилној, металној и фармацеутској индустрији, као реагенс за [[јод]] итд.<ref name="primena">{{Cite web|url=http://www.skrobara.co.yu/telo/srpski/wx-skrob.htm|title=Примена скроба|accessdate=9. 2. 2008.|last=|first=|coauthorsothers=|date=|work=|publisher=|archive-url=https://web.archive.org/web/20080924200444/http://www.skrobara.co.yu/telo/srpski/wx-skrob.htm|archive-date=24. 099. 2008|dead-url=yes|df=}}</ref>
 
== Скробни сируп ==
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/wiki/Скроб