Amidon

Amidon
Imagine ilustrativă a articolului Amidon
Structura amilopectinei .
Identificare
N o CAS 9005-25-8
N o ECHA 100.029.696
N o EC 232-679-6
Aspect pulbere albă fără miros
Proprietăți chimice
Formulă (C 6 H 10 O 5 ) n
Proprietăți fizice
T ° fuziune 200  ° C ( descompunere )
Solubilitate 50  g L −1 (apă, 90  ° C )
Temperatura de autoaprindere aproximativ 400  ° C
Ecotoxicologie
DL 50 6.600  mg kg −1 (mouse, ip )
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Amidon (din latină amulum sau amylum , nemăcinate) este un carbohidrat (zahăr) complex ( polizaharidă sau polizaharidă ) care constă din unități de D-glucoză ( zahăr unică). Este o moleculă de rezervă pentru plantele superioare și un element comun în dieta umană.

La animale și ciuperci, echivalentul amidonului este glicogenul  : o moleculă de stocare a carbohidraților și, prin urmare, energie.

Originea botanică

Amidonul se găsește în organele de rezervă ale multor plante:

Amidonul se găsește și în organele fotosintetice ale plantelor, în special în frunze. Se numește apoi amidon tranzitoriu, deoarece este sintetizat în timpul zilei (când fotosinteza este activă) și degradat în timpul nopții pentru a furniza celorlalte organe carbon și energie.

Structura

Amidonul este un amestec de doi homopolimeri , amiloză și amilopectină compus din unități D-anhidroglucopiranoză (AGU) care aparțin familiei polizaharidelor (sau polizaharidelor) cu formula chimică generală (C 6 H 10 O 5 ) n . Unitățile AGU sunt legate între ele prin legături α (1-4), caracteristice în general a polizaharidelor de rezervă (cu excepția inulinei ) și a legăturilor α (1-6) care se află la originea ramificațiilor în structura moleculei. Acești doi homopolimeri, care diferă prin gradul lor de ramificare și gradul de polimerizare sunt:

Raportul dintre amiloză și amilopectină depinde de sursa botanică a amidonului. Uneori există și prezența fitoglicogenului (între 0 și 20% din amidon), un analog al amilopectinei, dar ramificat la fiecare 10-15 reziduuri de glucoză.

Biosinteza

Plantele produc amidon transformând mai întâi glucoza-1-fosfat în ADP-glucoză utilizând enzima glucoză-1-fosfat adenililtransferază. Enzima amidon sintază adaugă apoi ADP-glucoză la un lanț în creștere de unități AGU prin legături α (1-4), eliberând ADP și creând amiloză. Enzima de ramificare a amidonului creează legături α (1-6) între aceste lanțuri, creând molecula de amilopectină. Există mai multe forme ale acestor enzime, ceea ce face ca biosinteza amidonului să fie extrem de complexă.

Structura supramoleculară

Boabele de amidon sunt sub formă de granule semi-cristaline: amilopectina este organizată în straturi și formează astfel zona cristalină, în timp ce amiloza formează o zonă amorfă între diferitele straturi.

Proprietăți chimice

Amidonul este insolubil în solvenți apoși în condiții normale de temperatură și presiune . Cu toate acestea, tratamentele acide sau bazice sau sonicarea fac posibilă depășirea acestui lucru, dar sunt în realitate distructive pentru moleculele de amidon. În cazul solvenților organici, amidonul este solubil în dimetil sulfoxid în condiții ușoare; adăugarea de sare ( bromură de litiu sau clorură de litiu ) face posibilă prevenirea retrogradării amilozei, fenomen în timpul căruia moleculele de amiloză tind să se adune în zone amorfe în suspensie.

În suspensie în apă, se obține lapte de amidon, o suspensie instabilă care, atunci când este încălzită la 60  ° C , devine vâscoasă și translucidă, inițiind procesul de gelatinizare a amidonului care formează o otravă .

În contact cu o soluție de iod-iodură , un amidon care conține amiloză va lua o nuanță purpurie prin complexarea ionilor.

Amidonul nu poate reduce alcoolul Fehling deoarece funcția sa de reducere a aldehidei (R - CHO) este „mascată” în acetal (RO-CH-RO).

Molecula unică de amiloză se organizează într-o spirală dreaptă cu șase unități de glucoză pe rotație.

Digestie

În timpul digestiei, moleculele de amidon se disociază în lanțuri liniare de glucan, ele însele disociate în glucoză simplă și asimilabile de sistemul digestiv. Cei amilazele prezintă în salivă , cât și în sucul pancreatic , permite hidroliza amidonului în dextrine (inclusiv izomaltoză ) și maltotrioză, urmat de maltoză (a dizaharid ) și glucoză (a îndrăzni ) până la sfârșit. Ulterior în intestin, dextrinele și maltoza ajung să se hidrolizeze în glucoză, sub acțiunea a două enzime: maltoza și izomaltaza .

Digestia este cu atât mai rapidă cu cât proporția de amilopectină este mare și cea a amilozei scăzute din amidonul digerat. Într-adevăr, formarea elicoidală a amiloidozei nu promovează accesibilitatea enzimelor. Utilizarea în industria alimentară a amidonului cu un nivel ridicat de amiloză face astfel posibilă producerea de alimente cu un indice glicemic scăzut , care nu favorizează diabetul .

O moleculă de rezervă de energie

Pentru plante, amidonul este o rezervă de energie chimică și substanțe nutritive, necesare pentru a supraviețui sezonului prost (uscat sau rece). Permite păstrarea nutrienților carbohidrați în celule, fără a le dizolva în apă. Într-adevăr, prezența carbohidraților simpli crește potențialul osmotic intern al celulelor, care necesită o cantitate mare de apă. Amidonul este o formă de rezervă de carbohidrați care ajută la conservarea apei . În celule, apare sub formă de boabe vizibile la microscop  : amiloplastele .

Amidonul este , de asemenea , una dintre principalele resurse calorice pentru om , deoarece acesta este principalul constituent al cerealelor ( orez , porumb , grâu , sorg ,  etc. ) și cartofi . Spre deosebire de carbohidrații simpli care sunt ușor de digerat, amidonul, datorită structurii sale complexe, face munca enzimatică mai dificilă în timpul digestiei: astfel carbohidrații repezi se disting de carbohidrații lenti. Un zahăr lent este un zahăr polizaharidic complex despre care se spune că este mai greu de descompus decât zaharurile simple mono sau dizaharide. Dacă acest concept de glucide rapide / glucide lente este adesea folosit în limbajul de zi cu zi, este considerat astăzi irelevant de către medicină, care preferă să clasifice carbohidrații din punct de vedere dietetic în funcție de indicele glicemic al acestora. Cu toate acestea, la animale, amidonul nu poate fi depozitat, rezervele sunt în principal lipide, care provin în principal din metabolismul glucidelor.

La plantele din familia Asteraceae (anterior compuse ) și la animale , molecula de rezervă nu este amidon, ci inulină și , respectiv, glicogen .

Utilizări industriale

Prize industriale sunt , în principal în industria alimentară prin intermediul băuturilor industrie , produse de cofetărie , panificație , industria chimică pe care o utilizează în fermentație procedee pentru producerea de bioetanol, tratamente de suprafață , formularea de adezivi , etc. încapsularea produselor farmaceutice, cosmetice , articole de papetărie și materiale plastice biodegradabile . Amidon amidon a fost , de asemenea , o dată folosit pentru starching de haine . Amidonul de cartof este, de asemenea, utilizat ca excipient în diferite medicamente sub formă comprimată.

Amidonul din cereale este folosit pentru a produce îndulcitori precum siropul de malț de orz , siropul de porumb , siropul de orez brun sau siropul de porumb bogat în fructoză .

Amidonul, extras în principal din cartofi, este adesea procesat în scopuri industriale și poate suferi diverse modificări:

Lista amidonurilor modificate

Așa-numitele amidonuri „modificate” (autorizate sau în curs de examinare a unei cereri de autorizare în Europa) sunt incluse în „  Sistemul internațional de numerotare a aditivilor alimentari  ” (INS):

Numerele E Amidon modificat Principiul sintezei industriale
E1401
Amidon tratat cu acid Amidon fluidizat 		Tratament cu acid clorhidric sau acid sulfuric sau acid fosforic
E1402 Amidon tratat cu bază
E1403 Amidon decolorat Tratament cu acid peracetic și peroxid de hidrogen , sau înălbitor sau clorit, sau sulfiți, sau permanganat de potasiu sau persulfat de amoniu
E1404 Amidon oxidat Tratamentul cu hipoclorit de sodiu
E1405 Amidon tratat cu enzime
E1410 Fosfat monoamidon Esterificare cu acid ortofosforic sau săruri de sodiu sau potasiu, sau tripolifosfat de sodiu
E1411 Amidon cu glicerol
E1412 Fosfat de distarc esterificat cu trimetafosfat de sodiu Esterificare cu trimetafosfat de sodiu sau oxiclorură de fosfor
E1413 Fosfat de distar fosfat Combinarea celor două tratamente anterioare
E1414 Fosfat de distar acetilat Esterificarea prin trimetafosfat de sodiu sau oxiclorură de fosfor în combinație cu esterificarea prin anhidridă acetică sau acetat de vinil
E1420 Acetat de amidon esterificat cu anhidridă acetică Esterificare prin anhidridă acetică sau acetat de vinil
E1421 Acetat de amidon esterificat cu acetat de vinil
E1422 Adipat de distar acetilat Esterificare prin anhidridă acetică anhidridă adipică
E1423 Glicerol distarc acetilat
E1440 Amidon hidroxipropilic
E1442 Fosfat de hidroxipropil distarch Esterificare cu trimetafosfat de sodiu sau oxiclorură de fosfor și eterificare cu oxid de propilenă
E1443 Hidroxipropil distarc glicerol
E1450 Amidon sodic octenil succinat Esterificare cu anhidridă octenil succinică
E1451 Amidon acetil oxidat Tratament cu hipoclorit de sodiu urmat de esterificare cu anhidridă acetică
E1452 Amidon modificat, amidon octenil succinat de aluminiu, amidon octenil succinat amidon Modificat chimic cu acid succinic , octanol și sulfat de aluminiu .

Un așa-numit amidon rezistent este „în mod obișnuit definit ca„ suma amidonului și a produselor de degradare a amidonului care nu sunt absorbite în intestinul subțire al indivizilor sănătoși ”. Acesta include patru tipuri, tipul 4 (RS4), care grupează amidonul modificat chimic din care face parte PDP. Conținutul minim de Ni în fibre dietetice, estimat prin metoda AOAC1 n o  991,43, este de 66%. » (Avizul ANSES, 2011)

Note și referințe

  1. Intrarea „Amidon” în baza de date chimice GESTIS a IFA (organism german responsabil cu securitatea și sănătatea în muncă) ( germană , engleză ), accesat la 27 mai 2009 (este necesar JavaScript) .
  2. (în) „  Amidon  ” pe ChemIDplus (accesat la 27 mai 2009).
  3. Distincția dintre amidon și amidon provine din rădăcinile latine ale limbii franceze. Își iau numele respectiv în funcție de partea plantei din care sunt extrase: amidonul provine exclusiv din semințe de cereale (grâu, porumb, orez) în timp ce amidonul provine din tuberculi, rădăcini sau tulpini ale anumitor plante (cartofi, manioc, sago  etc. ).
  4. Renée Bousquet și Anne Laurent, Lucrări practice în tehnici culinare , Wolters Kluwer Franța,2004, p.  74.
  5. Codex Alimentarius (1989), Nume de clasă și sistem internațional de numerotare pentru aditivi alimentari , CAC / GL 36-1989, p.  1-35 .
  6. Avizul ANSES cu privire la evaluarea raportului de evaluare inițială al autorităților britanice privind introducerea pe piață a unui nou ingredient alimentar: fosfatul de fosfat distarh , 16 noiembrie 2011.

Articole similare