PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 1 PŘÍRODNÍ POLYMERY Polysacharidy III škrob POTRAVINÁŘSKÉ & TECHNICKÉ POUŽITÍ RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. 061120192019 POTRAVINÁŘSKÉ DEXTRINY 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 2 •JEDNÁ SE JEN O ZKRÁCENÍ MAKROMOLEKUL ŠKROBU •PROCES PROBÍHÁ PŘI VÝROBĚ SLADU PRO PIVO & WHISKY & WHISKEY (je z kukuřice v USA) • 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 3 škrobová a dextrinová lepidla 001.jpg Lepidla ze škrobů 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 4 škrob + NaOH.jpg 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 5 lepidlo ze škrobu.jpg Obvykle se PRŮMYSLOVĚ používá směs bramborového a kukuřičného škrobu Příklad technologie výrobku ze škrobu ŠKROB NA PRÁDLO 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 6 Nativní škrob se musí vařit a proto jsou používány MODIFIKOVANÉ ŠKROBY img116.jpg BORAX – rozrušuje vodíkové můstky mezi makromolekulami a tak zvyšuje rozpustnost zastudena, vytváří DIESTER ŠKROBU Na2SO4 – zvyšuje rozpustnost PEO (polyethylenový oxidovaný) vosk – proti shlukování při rozpouštění, regulace lepivosti při žehlení Může se přidat i PARAFÍNOVÝ VOSK > regulace lepivosti při žehlení Modřidlo, pro potlačení žlutého odstínu 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 7 img117.jpg img118.jpg img119.jpg HEREROGENNÍ REAKCE > PROČ??? Běžná sušina škrobu 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 8 BORAX – rozrušuje vodíkové můstky mezi makromolekulami a tak zvyšuje rozpustnost zastudena, vytváří DIESTER ŠKROBU BORAX se proto přidává do lepidla při výrobě VLNITÉ LEPENKY TERMOPLASTICKÉ ŠKROBY 1 •ZPRACOVÁNÍ TECHNOLOGIEMI PRO SYNTETICKÉ TERMOPLASTY, ale velmi náročné (zatím) •Nutno ale použít změkčovadla – voda & glycerol •Přidávají se i vazebné látky s více –COOH skupinami, např. kyselina citronová • • 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 9 TERMOPLASTICKÉ ŠKROBY 2 •Výrobky jsou BIODEGRADOVATELNÉ •Ve spojení s PŘÍRODNÍMI VLÁKNY (např. len) > BIODEGRADOVATELNÉ KOMPOZITY •Problémem je nízká tuhost materiálu • • 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 10 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 11 Ewa Rudnik: Compostable Polymer Materials, ISBN: 978-0-08-045371-2 TERMOPLASTICKÝ ŠKROB010.jpg 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 12 TERMOPLASTICKÝ ŠKROB002.jpg TERMOPLASTICKÝ ŠKROB009.jpg NEJBĚŽNĚJŠÍ jsou VODA & GLYCEROL Škrob v práci konzervátora a restaurátora Typ škrobu nebo jeho derivátu Fyzikální forma Použití poznámka Nativní škrob Maz Rentoaláž Přídavek formalínu proti napadení plísněmi Emulgace s balzámy > vyšší lepivost Dextrin Roztok Lepidlo na papír a knihy (UMĚLÁ KLOVATINA) Křehké filmy > MĚKČENÍ GLYCERINEM NEBO MEDEM Dextrin Roztok Pojivo barev Nativní škrob Maz Pojivo barev (kvaš, tempera) Přídavek formalínu proti napadení plísněmi 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 13 AGAR 1 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 14 Je to POLYSACHARID složený z cca. 70 % hmot. AGAROSY (polygalaktanu) a z cca. 30 % hmot. AGAROPEKTINU (D-galaktosa, částečně esterifikovaná kyselinou sírovou) Agar consists of a mixture of AGAROSE and AGAROPECTIN. AGAROSE , the predominant component of agar, is a linear polymer, made up of the repeating monomeric unit of agarobiose. Agarobiose is a disaccharide made up of D-galactose and 3,6-anhydro-L-galactopyranose. AGAROPECTIN is a heterogeneous mixture of smaller molecules that occur in lesser amounts, and is made up of alternating units of D-galactose and L-galactose heavily modified with acidic side-groups, such as sulfate and pyruvate. AGAR 2 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 15 http://www.agargel.com.br/img/pa-estr.gif AGAROPECTIN, the non gelling fraction, is a sulfated polysaccharide (3% to 10% sulfate), composed of agarose and varying percentages of ester sulfate, D-glucuronic acid, and small amounts of pyruvic acid. 1024px-Pyruvic-acid-2D-skeletal.png Kyselina pyrohroznová (pyruvicacid) AGAR 2 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 16 Agarose (β-1,3-linked- D-galactose) AGAROSE, the gelling fraction, is a neutral linear molecule essentially free of sulfates, consisting of chains of repeating alternate units of β-1,3-linked- D-galactose and α-1,4-linked 3,6-anhydro-L-galactose AGAR 3 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 17 AGAR & potravinářství • ČIŘENÍ ovocných šťáv • Zahušťovadlo • Rostlinná náhrada želatiny pro vegany AGAR & medicína Živná půda pro růst plísní a baktérií Jiné užitečné polysacharidy 1 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 18 Tento druh jitrocele se pro farmakologické účinky semen pěstuje na plantážích např. v Indii, Brazílií, na Blízkém východě i na severu Afriky. Hlavní léčebnou látkou je rozpustná vláknina ve formě bezbarvého slizu který po zvlhnutí bobtná. Získává se z osemení které se ze suchých semen sdírá a mele na prášek, osemení tvoří asi čtvrtinu objemu semene. Je schopno absorbovat vodu a tím asi desetinásobně zvětšit svůj objem, nejčastěji se používá jako šetrné projímadlo. Jitrocel vejčitý (Plantago ovata, Psyllium plantago) je jednoletá rostlina, druh rodu jitrocel. Je jedním z mála jitrocelů který nepovažujeme za plevel, nýbrž za léčivku a je pěstován pro léčivé účinky semen. Jiné užitečné polysacharidy 2 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 19 img378.jpg arabinose.jpg glucose.jpg mannose.jpg xylose.jpg Jsou to HETEROPLYSACHARIDY PENTÓZY HEXÓZY 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 20 Stavební jednotka Strukturní jednotka 453px-Alginsäure_svg.png ALGINÁT Molar mass 10,000 – 600,000 img145.jpg ALGINIC ACID is a linear copolymer with homopolymeric blocks of (1-4)-linked β-D-mannuronate (M) and its C-5 epimer α-L-guluronate (G) residues, respectively, covalently linked together in different sequences or blocks. 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 21 Alginate absorbs water quickly, which makes it useful as an additive in dehydrated products such as slimming aids, and in the manufacture of paper and textiles. It is also used for waterproofing and fireproofing fabrics, in the food industry as a thickening agent for drinks, ice cream and cosmetics, and as a gelling agent for jellies.[citation needed] Alginate is used as an ingredient in various pharmaceutical preparations, such as Gaviscon, in which it combines with bicarbonate to inhibit reflux. Sodium alginate is used as an impression-making material in dentistry, prosthetics, lifecasting and for creating positives for small-scale casting. Sodium alginate is used in reactive dye printing and as a thickener for reactive dyes in textile screen-printing.[citation needed] Alginates do not react with these dyes and wash out easily, unlike starch-based thickeners. As a material for micro-encapsulation.[7] Calcium alginate is used in different types of medical products including skin wound dressings to promote healing[8] and can be removed with less pain than conventional dressings.[ 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 22 komplexa kationtu Ca+2 alginátem 05082017.jpg Komplexa kationtu Ca+2 alginátem – model „vejce v kartónu“ 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 23 Stavební jednotka Strukturní jednotka Chondroitin_Sulfate_Structure_NTP.png CHONDROITIN Jde o polysacharid složený z pravidelně se opakujících monomerů glukuronátu a N-acetylgalaktosaminu img139.jpg Chemical structure of one unit in a CHONDROITIN SULFATE chain. Chondroitin-4-sulfate: R1 = H; R2 = SO3H; R3 = H. Chondroitin-6-sulfate: R1 = SO3H; R2, R3 = H. Medicínský profil látky Mechanismus účinku Působí patrně galaktosamin vzniklý odbouráním polysacharidového řetězce, mechanismus účinku je pravděpodobně shodný s glukosaminem. K výstavbě chrupavky není využíván polysacharidový řetězec či jeho štěpy, ale jednotlivé monomery (vzhledem k výše uvedené biosyntéze proteoglykanů). Účinky Chondroitin sulfát patří mezi symptomaticky pomalu působící léky při osteoartróze.To znamená, že při dlouhodobém užívání (alespoň 2 měsíce) má příznivé účinky proti bolesti a zánětu při artróze kloubů. Na rozdíl od analgetik a nesteroidních antiflogistik je tento účinek opožděný, projeví se až po 4-6 týdnech pravidelného užívaní. Po vysazení však tento účinek obvykle přetrvává nějakou dobu. Proto je možné po 2-3 měsících užívání udělat další asi 2-3měsíční přestávku. Chondroitin sulfát též zřejmě dokáže zastavit ztrátu kloubní chrupavky, ke které při artróze dochází. CHONDROITIN 061120192019 24 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 GUAROVÁ GUMA - rostlinná guma 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 25 620px-Guaran_svg.png Chemically, GUAR GUM IS A POLYSACCHARIDE composed of the sugars galactose and mannose. The backbone is a linear chain of β 1,4-linked mannose residues to which galactose residues are 1,6-linked at every second mannose, forming short sidebranches. Zahušťovadlo do potravin, protože už při nízkých koncentracích má velkou viskozitu 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 26 pekttiny 001.jpg 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 27 PEKTOL > prostředek k zahušťování marmelád EXAKTNÍ HODNOCENÍ biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 28 biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 003.jpg biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 001.jpg 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 29 biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 002.jpg 061120192019 PŘÍRODNÍ POLYMERY polysacharidy škrob pro potravinářeské a technické použití 6 III 2019 30 biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 004.jpg biodegradace ODNOSNÝCH PLASTOVÝCH TAŠEK 005.jpg Všechny materiály jsou na bázi ŠKROBU!