Biochimismul degradării amidonului

Amidonul

Amidonul este polizaharidul de rezervă de răspândire universală in plante.Acesta este depozitat in seminţe,fructe si tuberculi,de unde este transformat enzimatic in unitatea monomeră fundamentală,Δ-glucoza.

Amidonul este depozitat in granule de 2-150µm care,prin analizăla microscop,permite determinarea provenienţei,datorită birefrigerării.

În apă amidonul este insolubil si poate fi antrenat mai rapid ca alte componente din ţesutul vegetal in curentul apelor de extacţie.Pentru fiecare materie prima se aplica pretratamente specifice de inmuiere,taiere sau măcinare umedă.

Amidonul este spălat,sortat si uscat in regimuri tehnologice diferenţiate.

Cele două componente ale amidonului au comportare diferită la gelifiere:

-amiloza nu gelifică,dimpotrivă,prezintă fenomenul de retrogradare(separarea macromoleculelor din sistem);

-amilopectina este responsabilă de formarea gelului cu reţinerea unei mari cantităţi de apă.

Numele atribuit aminteste de proprietatea pectinei de a da geluri,ca si cum amilopectina ar fi pectina amidonului.

Separarea celor doua componente se face prin dizolvarea integrală a amidonului in apă,urmată de precitarea cu n-butanol,ciclohexanol,tinol sau acizi grasi(acidul caprilic sau acidul caprinic)a unui complex amiloza-solvent,care se filtrează,se extrage solventul si amiloza rămâne dizolvată in mediul apos.În solutia mumă rămâne amilopectina,care nu mai corespunde exact starii native din specia vegetală analizată.

De aceea,pentru cercetări se fac extracţii protective ale celor doua componente glucanice.

Amidonul a fost considerat initial ca un compus unitar.După descoperirea celor doua componente,s-a pus problema structurii lor.Ambele dau cantitativ Δ-glucoză la hidroliza acidă.La hidroliza enzimatică,intre fracţii apar deferenţe semnificative care au servit la elucidarea structurii.

Cercetarile moderne bazate pe separarea cromatografică a produsilor de metilare sau acetilare(amestec piridină-anhidridă acetică pentru acetilare totală),au confirmat structura perfect liniara a catenei de amiloza.

În concepţia actuala,amilopectina este constituită din catene scurte de cca 6 mm lungime,cu grad de polimerizare de 15-20 unităţi glucozil,la care se adaugă catenele mai lungi de cca 20 nm si GP variind intre 40 si 45 unitaţi glucozil.

Retrogradarea amidonului

Retrogradarea-este fenomenul de trecere ireversibil a macromoleculelor din stare solubilizată sau puternic umflate,in forme insolubile sau microcristalite.

Proprietatea a fost atribuită amilozei care separă,din soluţiile incalzite la 100°C,după răcire aproape de 0°C,pH neutru si in absenta tensioactivelor.De asemenea,retrogradarea are loc si la racirea pastelor de amidon.

Acceptând termenul mult mai adecvat de retrogradare a amidonului,se include automat si separarea prin retrogradare a amilopectinei.

În soluţii model de amiloza si amilopectina,s-a stabilit că cei doi polimeri separă in două faze lichide,fiecare inglobând peste 70%din concentraţia unui glucan.Faza mai bogată in amiloză are temperatura de topire de cca 120°C,iar cealalta cca 450°C.Prima faza este termistabila si rezistenta la atacul enzimatic,pe când cea de a doua se redizolvă usor si este sensibilă la acţiunea amilazelor.

Retrogradarea este fenomenul opus gelificării si solubilitaţii.

Solubilitatea inseamna trecerea macromoleculelor individuale in soluţii sub formă de ghemuri statice.La răcire,acestea se pot asocia in dublă elice(nucleaţi),urmată de reorganizarea in cristalite care separă prin retrogradare.

În geluri apare o matrice continuă a amilozei solubilizate total sau partial,in ochiurile careia sunt reţinute lanţurile hidratate ale amilopectinei.Nu este exclusă inversarea rolurilor dacă se schimbă raportul amiloza/amilopectina.

Procesul de retrogradare trebuie apreciat in relaţie cu activitatea apei,prezenţa substantelor care cresc TG(glicerina,alditoli,zaharurietc.)si a celor care o micsorează(NaCl,CaCl2,KSCN etc.).

Aminoacizii,monogliceridele si emulgatorii puţin ramificaţi,influenţează puternic proprietaţile hidrotermice ale amidonului prin formarea clatraţilor.

În concluzie ,retrogradarea implica participarea ambelor componente gluconice ale amidonului in corelaţie cu originea acestuia si cu condiţii de mediu.