نشاء
- النشا مادة كيميائية تنتجها النباتات لتخزين السكريات والكربوهيدرات الزائدة.
- يتكون النشا من نوعين من الكربوهيدرات ، أحدهما يسمى الأميلوز والآخر يسمى الأميلوبكتين.
- يتكون النشا من سلاسل متعددة الجزيئات ، وهي المادة الأكثر فاعلية التي يوجد فيها الجلوكوز ، لذلك فهي تعتبر بوليمر.
كيف يخزن النشا الطاقة في النباتات
- يتكون النشا من 300 وحدة ألفا جلوكوز.
- النشا موجود في حبيبات محاطة بغمد السليلوز.
- عند وضع النشا في الماء لا يذوب ولكنه يجعل الماء غائما ثم يستقر في القاع بسبب العوازل السليلوزية التي تعزله عن الماء.
- عند الغليان وحده ، تتفكك هذه العوازل السليلوزية وتجعل المحلول الموجود فيها يشبه الهلام.
- عندما يوضع اليود في النشا ، فإنه يعطي اللون الأزرق الداكن.
- يتم الحصول على النشا من (البذور والجذور والدرنات والبصل وبعض الأشجار الهوائية).
يغير لون النشا إلى اليود
- عندما تكون هناك عينة معينة ويريد الكيميائي أو العالم معرفة ما إذا كانت هذه العينة تحتوي على نشا أم لا ، يقوم باختبارها باستخدام اليود ، وهو اللون البني أو البرتقالي الداكن.
- عندما يضاف اليود البرتقالي إلى عينة تحتوي على النشا أو يضاف إلى النشا نفسه ، فإنه يحول اليود إلى اللون الأزرق الداكن.
كيف يتغير لون اليود عند إضافته إلى النشا؟
- النشا مركب عضوي من الكربوهيدرات يتكون من نوعين من السكاريد.
- يحتوي النشا على وحدات جلوكوز مرتبطة ببعضها البعض بطريقتين مختلفتين لتشكيل الأميلوز والأميلوبكتين.
- إذا تم ربط وحدات الجلوكوز في سلاسل خطية ، فإنها تشكل الأميلوز.
- ولكن إذا تم ربطها في سلاسل متفرعة ، فهي عبارة عن أميلوبكتين.
- الأميلوز مسؤول عن تحويل اليود إلى اللون الأزرق. لأن الأميلوز يحتوي على وحدات جلوكوز في سلاسل حلزونية خطية.
- هذا يسمح لوحدات اليود بالدخول بين هذه الوحدات والتركيز داخلها.
- المجمعات ذات الشحنات المنفصلة هي المسؤولة عن إصدار الألوان وتحويل اليود إلى اللون الأزرق.
- لا يذوب اليود في الماء ، لذلك يضيف الكيميائيون يوديد البوتاسيوم ، KI ، وهذا يساعد في تكوين أيونات اليود.
- تفقد هذه الأيونات السالبة الشحنة ويقبل اليود الموجب الشحنة.
- عندما يتحرك الإلكترون بين الموجب والسالب (المتبرع والمقبول) وينتقل من مستوى طاقة إلى مستوى طاقة آخر.
- تتم هذه العملية بامتصاص الضوء ، فعندما يمتص الإلكترون الضوء ، يظهر للمراقب بلون مكمل لهذا الضوء.
- عندما تكون هذه العملية في حالة سائلة ، يظهر اليود بني محمر أو برتقالي غامق.
- في حالة إضافة اليود إلى النشا المحتوي على الأميلوز ، يتركز اليود بين روابط الأميلوز في السلسلة الحلزونية الخطية.
- في هذه الحالة ، يلعب اليود دور متقبل الشحنة ويلعب الأميلوز دور مانح الشحنة ، لذلك يظهر اليود باللون الأزرق الداكن.
اتبع كيف يتغير لون اليود عند إضافته إلى النشا؟
- وجد العلماء والكيميائيين صعوبة في تحديد الشكل النهائي لتركيز اليود داخل السلسلة الحلزونية للأميلوز.
- نظرًا لتعقيدها وبنيتها غير المنتظمة حيث أنها ليست بلورية ، لكنهم اقترحوا أن يكون شكل هذا التركيز هو أيونات اليود السالبة.
- من الممكن أن يتم ترتيبها بانتظام داخل هذه السلسلة الحلزونية.
- لكن العالم رام سيشادري ومجموعة من زملائه قاموا بتصور سلسلة الأميلوز بمركب اليود.
- لكنهم جعلوا هذا التصور للبلور العادي أكثر سهولة في الدراسة عن طريق تخليق مركب يسمى pyrroliberylene اليود البلوري العادي.
- هذا يسهل دراستها ، حيث قاموا بدراستها باستخدام الأشعة السينية ، والتي كشفت عن كيفية تركيز اليود في السلسلة الحلزونية للأميلوز.
التخليق الحيوي للنشا
العناصر التي قد تعجبك:
ما هو اللحم الطري والمضطرب؟
أين تباع صودا الخبز؟
طريقة استخدام خل التفاح
يمر النشا بثلاث مراحل داخل النباتات ، ولكل مرحلة نمطها الخاص:
- النشا الأساسي: يتم إنتاج النشا الأولي في الأوراق الخضراء نتيجة لعملية التمثيل الضوئي ، وتحدث تفاعلات إنزيمية على هذا النشا التي تحوله إلى سكر ، مما يسهل انتقاله من خلية إلى أخرى.
- النشا المؤقت – عندما ينتقل السكر من خلية إلى أخرى ، يمكن أن يخضع لبعض التفاعلات الأنزيمية العكسية ، مما يحوله إلى نشا يعرف باسم النشا المؤقت.
- النشا الثانوي – عندما ينتقل هذا السكر أو النشا عبر الأنسجة ، فإنه يصبح ما يسمى بالنشا الثانوي ، ويكون تكوين هذا النشا من بين صانعي النشا عديم اللون.
اتبع أيضًا هنا:
خصائص النشا
- يأتي النشا على شكل حبيبات بيضاء أو مسحوق ناعم.
- إذا تم وضع النشا على منخل به 75 ميكرون ثقوب ، فإن المتبقي على المنخل سيكون حوالي 2٪.
- ولكن إذا تم وضعه على منخل مثالي بفتحات 150 ميكرومتر ، فإن البقايا الموجودة على الغربال لا تتجاوز 0.5٪.
- يجب أن يكون النشا نظيفًا باستمرار وخاليًا من الشوائب أو التعفن أو الروائح الغريبة ، كما يجب أن يكون خاليًا من الملونات والنكهات حتى يكون صالحًا للاستخدام.
النشا المتحلل في الماء
- تحتوي حبيبات النشا على أغلفة سليلوزية تعمل كعوازل مائية وتمنعها من الذوبان في الماء البارد ، وتتفكك هذه الأغلفة عند الحرارة ثم يتحول الماء إلى خليط جيلاتيني يشبه الهلام.
- يتم هضم النشا الموجود في النباتات أو الخبز بواسطة إنزيمات في الفم واللعاب ؛ إنزيم ألفا أميليز يكسر روابط الجلوكوز 1 و 4.
- لا يتم هضم النشا في المعدة بسبب حموضة المعدة.
- في الأمعاء الدقيقة ، يتم استئناف عملية الهضم بواسطة إنزيم الأميليز الموجود في الأمعاء الدقيقة ، والذي يحول النشا إلى ثنائي السكاريد.
- تكتمل عملية الهضم بالأنزيمات المعقدة الموجودة في الخلايا المخاطية للأمعاء الدقيقة مثل: الجلوكوزيداز والسكراز والليباز ، والتي تحول السكاريد إلى سكريات بسيطة سهلة الامتصاص.
الصيغة الكيميائية للنشا.
- الرمز الكيميائي للنشا هو (C6H10O5) n لأنه ينتج من الجلوكوز وصيغته الكيميائية C6H12O6
- يتكون النشا من نسبة كبيرة من الكربون مع نسبة كبيرة من الهيدروجين وكمية كبيرة من الأكسجين ، وكلها تتجمع لتشكل عديد السكاريد.
- يتكون النشا من مكونين رئيسيين ، الأميلوز والأميلوبكتين. حيث يمثل الأميلوبكتين 80٪ ويمثل الأميلوز 20٪ وهذا في النشا العادي.
- أما النشا الشمعي فهو يحتوي على 99٪ أميلوبكتين و 1٪ أميلوز ، ويستخرج من الأرز الشمعي أو الذرة الشمعية.
تعديل النشا
- يمكن تعديل النشا بإضافة بعض الأحماض أو السكريات.
- لقد توسع مجال تعديل النشا في السنوات الأخيرة. أجرى العلماء تعديلًا كيميائيًا وفيزيائيًا للنشا غيّر خواصه وأضف إليه خصائص جديدة ، مما أدى إلى استخدامه في العديد من الصناعات.
- يحدث هذا التعديل في عدة أشياء ؛ كان من الممكن تقليل لزوجة النشا ، مما يعني أنه يحتاج إلى درجة حرارة منخفضة لتحويله إلى النسيج المطلوب ، وهذا يحدث عن طريق التحلل الكيميائي للجزيئات ، عن طريق الإنزيمات ، أو عن طريق أكسدة الهيدروكسيل. ar من الممكن أيضًا تقليل انتفاخ حبيبات النشا في الماء الساخن ، ويتم تحقيق ذلك عن طريق إدخال روابط كيميائية بين جزيئات النشا عن طريق إدخال مواد تتفاعل مع مجموعة الهيدروكسيل وتؤكسدها.
- يتم تحويل النشا إلى دكسترين ومالتوز وسكر العنب عن طريق إضافة بعض الإنزيمات أو تسخينها بمحلول حمضي. يمكن أيضًا استخدام الإنزيمات لتحويل النشا إلى شراب الذرة الذي يتكون من نسبة كبيرة من الفركتوز.
استخدام النشا في الصناعة.
- النشا هو البوليمر الأكثر استخدامًا في صناعة المواد الغذائية.
- يمكن استخدام النشا في صناعة الخبز وتحسين مظهره ، وفي صناعة الحلويات والبسكويت.
- يتم استخدامه في صناعة الأطعمة المعلبة ، مثل الصلصات والشوربات ، لزيادة لزوجتها.
- كما يستخدم النشا في صناعة العلكة ومنتجات الألبان المطبوخة.
- لا يقتصر استخدام النشا على الصناعات الغذائية فقط ، بل يتم استخدامه في العديد من الصناعات مثل صناعة الورق والغراء ، وكذلك صناعات الكرتون والجص.
قد تكون مهتمًا بهذا الموضوع: