Kanji dipanggil polisakarida. Ini bermakna ia terdiri daripada monosakarida yang dikaitkan dalam rantai panjang. Malah, ia adalah campuran dua bahan polimer yang berbeza: kanji terdiri daripada amilosa dan amilopektin. Monomer dalam kedua-dua rantai ialah molekul glukosa, bagaimanapun, ia berbeza dengan ketara dalam struktur dan sifat.
Jumlah skuad
Seperti yang telah disebutkan, kedua-dua amilosa dan amilopektin adalah polimer alfa-glukosa. Perbezaannya terletak pada fakta bahawa molekul amilosa mempunyai struktur linear, dan amilopektin bercabang. Yang pertama ialah pecahan larut kanji, amilopektin bukan, dan secara umum, kanji dalam air ialah larutan koloid (sol), di mana bahagian terlarut bahan berada dalam keseimbangan dengan yang tidak terlarut.
Di sini, sebagai perbandingan, formula struktur am amilosa dan amilopektin diberikan.
Amilosa larut kerana pembentukan misel - ini adalah beberapa molekul yang dipasang bersama sedemikian rupa sehingga hujung hidrofobiknya tersembunyi di dalam, dan hujung hidrofiliknya tersembunyi di luar untuk bersentuhan dengan air. Ia berada dalam keseimbangan dengan molekul yang tidak terhimpun menjadi agregat sedemikian.
Amylopectin juga mampu membentuk larutan misel, tetapi pada tahap yang lebih rendah, dan oleh itu boleh dikatakan tidak larut dalam air sejuk.
Amilosa dan amilopektin dalam kanji adalah dalam nisbah kira-kira 20% daripada yang pertama kepada 80% daripada yang terakhir. Penunjuk ini bergantung pada cara ia diperoleh (dalam tumbuhan yang mengandungi kanji berbeza, peratusannya juga berbeza).
Seperti yang telah disebutkan, hanya amilosa boleh larut dalam air sejuk, dan walaupun hanya sebahagian sahaja, tetapi dalam air panas pes terbentuk daripada kanji - jisim melekit yang lebih kurang homogen daripada butir kanji individu yang bengkak.
Amylose
Amylose terdiri daripada molekul glukosa yang dihubungkan antara satu sama lain oleh ikatan 1, 4-hidroksil. Ia adalah polimer yang panjang dan tidak bercabang dengan purata 200 molekul glukosa individu.
Dalam kanji, rantai amilosa digulung: diameter "tingkap" di dalamnya adalah lebih kurang 0.5 nanometer. Terima kasih kepada mereka, amilosa dapat membentuk kompleks, sebatian-kemasukan jenis "tuan rumah tetamu". Reaksi kanji yang terkenal dengan iodin adalah milik mereka: molekul amilosa adalah "tuan rumah", molekul iodin adalah "tetamu", diletakkan di dalam heliks. Kompleks ini mempunyai warna biru pekat dan digunakan untuk mengesan kedua-dua iodin dan kanji.
Dalam tumbuhan yang berbeza, peratusan amilosa dalam kanji boleh berbeza-beza. Dalam gandum dan jagung, ia adalah standard 19-24% mengikut berat. Pati beras mengandungi 17% daripadanya, dan hanya amilosa terdapat dalam kanji epal - 100% pecahan jisim.
Dalam pes, amilosa membentuk bahagian larut, dan ini digunakan dalamkimia analitikal untuk pengasingan kanji kepada pecahan. Cara lain, pecahan kanji ialah pemendakan amilosa dalam bentuk kompleks dengan butanol atau timol dalam larutan mendidih dengan air atau dimetil sulfoksida. Kromatografi boleh menggunakan sifat amilosa untuk menjerap kepada selulosa (dengan kehadiran urea dan etanol).
Amylopectin
Kanji mempunyai struktur bercabang. Ini dicapai kerana fakta bahawa, sebagai tambahan kepada ikatan 1 dan 4-hidroksil, molekul glukosa di dalamnya juga membentuk ikatan pada kumpulan alkohol ke-6. Setiap ikatan "ketiga" dalam molekul adalah cabang baru dalam rantai. Struktur am amilopektin menyerupai sekumpulan dalam rupa, makromolekul secara keseluruhan wujud dalam bentuk struktur sfera. Bilangan monomer di dalamnya adalah lebih kurang sama dengan 6000, dan berat molekul satu molekul amilopektin jauh lebih besar daripada amilosa.
Amylopectin juga membentuk sebatian kemasukan (klatrat) dengan iodin. Hanya dalam kes ini kompleks diwarnakan dalam warna merah-ungu (lebih hampir kepada merah).
Sifat kimia
Sifat kimia amilosa dan amilopektin, kecuali interaksi dengan iodin yang telah dibincangkan, adalah sama. Mereka boleh dibahagikan secara bersyarat kepada dua bahagian: tindak balas ciri glukosa, iaitu, berlaku dengan setiap monomer secara berasingan, dan tindak balas yang mempengaruhi ikatan antara monomer, seperti hidrolisis. Oleh itu, selanjutnya kita akan bercakap tentang sifat kimia kanji sebagai campuran amilosa dan amilopektin.
Kanjimerujuk kepada gula bukan penurun: semua hidroksil glikosidik (kumpulan hidroksil pada atom karbon pertama) mengambil bahagian dalam ikatan antara molekul dan oleh itu tidak boleh hadir dalam tindak balas pengoksidaan (contohnya, ujian Tollens - tindak balas kualitatif untuk kumpulan aldehid, atau interaksi dengan Felling's. reagen - kuprum hidroksida yang baru dimendakan). Hidroksil glikosidik yang diawet, sudah tentu, tersedia (pada satu hujung rantai polimer), tetapi dalam kuantiti yang kecil dan tidak menjejaskan sifat bahan tersebut.
Walau bagaimanapun, sama seperti molekul glukosa individu, kanji mampu membentuk ester dengan bantuan kumpulan hidroksil yang tidak terlibat dalam ikatan antara monomer: ia boleh "digantung" dengan kumpulan metil, sisa asid asetik., dan seterusnya.
Selain itu, kanji boleh dioksidakan dengan asid iodin (HIO4) kepada dialdehid.
Hidrolisis kanji ada dua jenis: enzimatik dan berasid. Hidrolisis dengan bantuan enzim tergolong dalam bahagian biokimia. Enzim amilase menguraikan kanji kepada rantai polimer glukosa yang lebih pendek - dekstrin. Hidrolisis asid kanji lengkap dengan kehadiran, sebagai contoh, asid sulfurik: kanji dipecahkan serta-merta kepada monomer - glukosa.
Dalam hidupan liar
Dalam biologi, kanji terutamanya merupakan karbohidrat kompleks dan oleh itu digunakan oleh tumbuhan sebagai cara untuk menyimpan nutrien. Ia terbentuk semasa fotosintesis (pada mulanya dalam bentuk molekul glukosa individu) dan disimpan dalam sel tumbuhan dalam bentuk bijirin - dalam benih, ubi, rizom, dll. (untuk digunakan kemudian sebagai"gudang makanan" dengan embrio baru). Kadangkala kanji terdapat pada batang (contohnya, pokok sagu mempunyai inti berkanji tepung) atau daun.
Di dalam tubuh manusia
Kanji dalam komposisi makanan memasuki rongga mulut terlebih dahulu. Di sana, enzim yang terkandung dalam air liur (amilase) memecahkan rantai polimer amilosa dan amilopektin, mengubah molekul menjadi lebih pendek - oligosakarida, kemudian memecahkannya, dan akhirnya kekal m altosa - disakarida yang terdiri daripada dua molekul glukosa.
M altosa dipecahkan oleh m altase kepada glukosa, monosakarida. Dan glukosa sudah digunakan oleh badan sebagai sumber tenaga.
