MORFOLOGIE, CHEMICKÁ STRUKTURA, VLASTNOSTI A MOŽNOST VYUŽITÍ PŠENIČNÉHO B-ŠKROBU

Transkript

1 MRFLGIE, CEMICKÁ STRUKTURA, VLASTNSTI A MŽNST VYUŽITÍ PŠENIČNÉ B-ŠKRBU EVŽEN ŠÁRKA a ZDENĚK BUBNÍK Útav chemie a technologie acharidů, Vyoká škola chemicko-technologická v Praze, Technická 5, Praha 6 evzen.arka@vcht.cz Došlo , přijato Klíčová lova: B-škrob, amyloa, amylopektin, škrobová zrna, mazovatění, hydrolýza bah 1. Úvod 2. Rozdělení velikoti škrobových zrn 3. Měrný povrch 4. bah amyloy, chemická truktura a ultratruktura amylopektinu 5. Dopad truktury amylopektinu na vnitřní upořádání škrobových zrn 6. Lipidové komplexy 7. Krytalinita 8. Parametry mazovatění 9. B-škrob v průmylové výrobě 9.1. Jemnozrnný škrob jako produkt 9.2. Průmylová hydrolýza jemnozrnného škrobu 9.3. Možnot chemické modifikace jemnozrnného škrobu 10. Aplikační možnoti jemnozrnného škrobu (vedlejšího produktu) Potravinářké a krmivářké využití jemnozrnného škrobu Další aplikace jemnozrnného škrobu 1. Úvod Škrob patří mezi fyziologicky a hopodářky nejdůležitější polyacharidy. Ukládá e v záobních orgánech rotlin (např. hlízách brambor nebo v emenech kukuřice, pšenice a rýže) ve formě škrobových zrn, která e nerozpouštějí ve tudené vodě. lavními ložkami škrobu jou dva -D-glukany lineární amyloa -(1 4) glykoidovými vazbami a větvený amylopektin, obahující -(1 4) a -(1 6) vazby, kromě toho škrobová zrna obahují i menší množtví dalších ložek jako jou lipidy a proteiny. Cereální škroby, konkrétně pšenice, ječmen, žito a tritikale, mají ve rovnání hlízovými škroby dva odlišné typy škrobových zrn větší zrna, označovaná též jako A-škrob, a menší zrna B-škrobu. Tato zrna e liší chemickým ložením, ultratrukturou amylopektinu, způobem jeho uložení ve škrobovém zrnu a dalšími z toho vyplývajícími vlatnotmi. Při zpracování pšeničné mouky na škrob e dvě velikotní kupiny škrobových zrn při rafinaci oddělují, takže výledným produktem je komerční škrob hlavní frakcí zrn m a vedlejší produkt menšími škrobovými zrny. Jeho využitelnot je doud omezená a hledají e proto další možnoti jeho použití. Podkladem pro možné aplikace jou znaloti o chemickém ložení, truktuře a dalších vlatnotech tohoto produktu. br. 1. Amylopektin 318

2 V úvodu bych i dovolil malou poznámku, týkající e ymboliky. itoricky exituje označování škrobu jako A a B (event. C) podle velikoti škrobových zrn a ní ouviející kvalitou ( rozdílným obahem lipidů a proteinů). Řetězce amylopektinu, charakterizující jeho rozvětvení, jou v literatuře označovány rovněž jako A, B a C, což předchozím označením nemá žádnou ouvilot. Navíc i krytalinita má podobné označení polymorfní formy jou značeny jako A, B, C, event. V. Text článku je koncipován tak, aby při zachování zavedené tradiční ymboliky nedošlo k záměně. 2. Rozdělení velikoti škrobových zrn Jak již bylo zmíněno, velikot zrn pšeničného škrobu ouvií jeho chemickým ložením, které náledně může ovlivňovat jeho funkční vlatnoti. Ke ledování velikoti čátic lze využít řadu metod např. optickou nebo elektronovou mikrokopii 1, příp. i doplněnou vyhodnocením metodou analýzy obrazu 2, edimentační metody 3, metodu laerové difrakce 4, měření měrného povrchu 5 ad. Podle Leeba a Schumanna 6 jou zrna pšeničného A- škrobu čočkovitého tvaru příčnou vzdálenotí m. Menší B-zrna jou kulovitá a mají průměr 2 8 m. Fotografie kenového elektronového mikrokopu ukázaly, že pšeničný škrob má větší podíl menších zrn než je tomu u tritikale nebo ječmene 7. Rozměr zrn pšeničného B- škrobu závií na tvrdoti pšeničného zrna, která je důležitým parametrem při prodeji a nákupu pšenice. Některé měkké pšenice mají škrobová zrna B-škrobu i o velikoti nad 10 m (cit. 8 ). Někdy je B-škrob ještě dále dělen na dvě kupiny: menší zrna o průměru pod 2,8 m (C-škrob) a tředně velká zrna o průměru 2,8 9,9 m (cit. 9 ). 3. Měrný povrch Pro řadu aplikací je důležitější veličinou než velikot čátic měrný povrch, který určuje přeno energie i hmoty. Stanovuje e např. metodou BET, která používá pro vé měření adorpční izotermu duíku 5. Měrný povrch je úzce pjat velikotí čátic a jejich hutotou. Pro A- a B- škrobová zrna e vzhledem k jejich velikoti pochopitelně liší. Je definován: p = Σ i /m (1) kde Σ i je oučet povrchu jednotlivých čátic a m je jejich celková hmotnot. Rovnici (1) lze dále pro homogenní čátice upravit: p = Σ i /(ρ. ΣV i ) (2) kde ΣV i je oučet objemů jednotlivých čátic. Pokud by šlo o monodiperzní ytém a předpokládali bychom kulovité čátice, pak: 2 πd 6 (3) p π 3 ρ ρ d.. d. 6 br. 2. Fotografie kenového elektronového mikrokopu nativního pšeničného škrobu podle Van unga a Mority 12 kde d označuje průměr čátice, ρ hutota čátice. Pokud bychom dále uvažovali velikot škrobového zrna 20 m, hutotu škrobu 1600 kg m 3, vyšel by podle rovnice (3) měrný mezifázový povrch 188 m 2 kg 1. Pro průměr zrna 5 m podobnou kalkulací vychází 750 m 2 kg 1. Tento přibližný propočet je ve velmi dobré hodě (zvláště pro kulovitá zrna B-škrobu) naměřenými údaji Morriona 11 pro pecifický povrch zrn A-škrobu 240 až 280 m 2 kg 1 a pro B-škrob m 2 kg 1. To potvrzuje, že škrobová zrna mají hladký, téměř neporézní povrch, podle fotografií elektronového mikrokopu jen občanými dutinami (viz obr. 2). 4. bah amyloy, chemická truktura a ultratruktura amylopektinu bah amyloy (jde o podíl amyloy v celkovém obahu škrobu), může být tanoven několikerým způobem. Tzv. zdánlivý obah amyloy e tanovuje měřením jodové afinity škrobů zbavených lipidů pomocí dimethylulfoxidu využitím potenciometrického autotitrátoru 13. Tzv. abolutní obah amyloy e určí metodou Takedy a pol. 14 odečtením afinity jodu amylopektinu od hodnoty afinity celkového škrobu zbaveného lipidů. Jinou možnotí tanovení amyloy je použití enzymových etů Údaje o obahu amyloy pro zrna B-škrobu e u různých autorů liší. Podle Eliaona 18 mají tato zrna nižší obah amyloy než je tomu u zrn A-škrobu; podobně Ao a Jane 7 zjitili abolutní obah amyloy u zrn A-škrobu ve výši 30,9 %, zatímco B-zrna doahovala hodnoty 25,5 %. Salman a pol. 19 ale naopak žádné významné rozdíly 319

3 5. Dopad truktury amylopektinu na vnitřní upořádání škrobových zrn br. 3. Schématická truktura amylopektinu v obahu amyloy pro různé typy škrobových zrn ani kolorimetricky ani enzymově neprokázali. V běžně užívané nomenklatuře větvení amylopektinu podle Peata a pol. 20 jou A-řetězce amylopektinu definovány jako nerozvětvené, na rozdíl od B-řetězců, na které jou vazbou -(1 6) navázány další A nebo B-řetězce. Makromolekula také obahuje C-řetězec, který nee jedinou koncovou redukující kupinu. U amylopektinu krátké řetězce vytvářejí hluky (klatry), jednotky těchto klatrů jou vzájemně propojeny delšími řetězci 21. Zjednodušeně ukazuje toto upořádání obr. 3, rovné linie zde předtavují glykoidové vazby -(1 4) a rozvětvení vazby -(1 6). Při hledání truktury amylopektinu e nejprve oddělí jednotlivé řetězce ioamylaou. Délka řetězců amylopektinu je náledně analyzována metodou Wonga a Jane 22 vyokorychlotní aniontovou kapalinovou chromatografií vybavenou on-line amyloglukoidaovým reaktorem pulní amperometrickou detekcí (PAEC-ENZ-PAD). Podle Ao a Jane 7 mají zrna pšeničného B-škrobu kratší řetězce (řetězce A a B 1 o polymeračním tupni (DP) 6 až 12 glukoových jednotek 25,2 %, o DP 13 24, 46,8 %), a ne tak dlouhé řetězce B 2 (DP > 37) jak je tomu u A- škrobu (DP 6 12, 21,8 % a DP 13 24, 43,3 %). Pšeničný B-škrob e kládá z rozvětvenějších řetězců o DP 6 25 a obahuje jen malý podíl řetězců o DP 26. Tedy A- škrob obahuje více řetězců B 2, ale méně krátkých řetězců A a B 1, než B-škrob. Podobně i Salman a pol. 19 zjitili, že poměr řetězců DP 6 12 je nižší u A-škrobu než u B-škrobu, zatímco třední a dlouhé řetězce jou hojnější u zrn A-škrobu. Také Sahltröm a pol. 24 kontatují, že malé čátice obahují větší podíl nejkratších amylopektinových řetězců (DP < 8). proti tomu podle Vermeylena a pol. 27 krátké a tředně dlouhé řetězce DP 8 24 jou čatější ve frakcích malých čátic, zatímco velmi krátké (DP < 8) a dlouhé (DP 25 60) řetězce byly více zatoupeny u velkých čátic. To je v ouladu předchozím zjištěním Tanga a pol. 25. V oblati neredukujících konců a ve třední čáti řetězců amylopektinu e tvoří antiparalelní dvojité šroubovice upořádanou (krytalovou) třírozměrnou trukturou 26. Podle Vermeylena a pol. 27 jou tyto dvojité šroubovice pojené kotrou amylopektinu kratší u malých škrobových zrn. Předpokládá e, že zrna A a B-škrobu mají ve vnitřní truktuře jinak upořádanou amylou a amylopektin. Výzkum optických map ukázal, že u čočkovitých zrn A- škrobu tritikale, pšenice a ječmene jou molekuly amylopektinu orientovány kolmo na oovou rovinu škrobového zrna a jou upořádány rovnoběžně 28. Molekuly amylopektinu, které obahují více řetězců B 2, ale méně kratších řetězců A a B 1, jou válcovitého tvaru, což umožňuje jejich nadnější upořádání do rovnoběžného upořádání v čočkovitém škrobovém zrnu (obr. 4). Toto upořádání má i za náledek vytvoření rýhy na okraji oové roviny. Na druhé traně amylopektin u B-škrobu, u kterého můžeme předpokládat větší podíl krátkých řetězců (řetězce A a B 1 ) a menším podíl řetězců B 2, má kónický tvar, který může být nadno zařazen do kulovitého škrobového zrna. Paralelní upořádání válcovitých molekul amylopektinu u A-škrobu by mohlo vyvětlovat vyšší podíl krytalinity než je tomu u kónicky tvarovaného amylopektinu u zrn B-škrobu 7. br. 4. Struktura škrobového zrna A- a B-škrobu a molekulární truktura podle Ao a Jane 7, zveřejněno e ouhlaem Jane Podle Jane 29 kulovité čátice B-škrobu, vázané pomocí proteinů a různých polyacharidů, obahují mimo to uvnitř škrobového zrna propojené dutiny e značnou porozitou. 6. Lipidové komplexy Zrna B-škrobu obahují více lipidů než je tomu u A- škrobu. Lipidy vytvářejí šroubovicové komplexy amyloou, čímž brání nabobtnání. Jde většinou o monoacyl-lyofofolipidy 30. Podle Eliaona 18 je nejvýznamnější rozdíl mezi zrny A a B-škrobu v mnohem vyšší entalpii, která je způobena 320

4 amyloo-lipidovými komplexy B-zrn. becně platí, že všechny nevokové (non-waxy) cereální škroby obahují lipidy přibližně úměrně obahu amyloy 32. Ale zrna A- škrobu Triticaee obahují více amyloy než B-zrna, a přeto menší čátice obahují více lipidů Krytalinita Škrobová zrna jou čátečně krytalická a kládají e z upořádaných oblatí, které obahují dvojité šroubovice vytvořené z řetězců amylopektinu a z neupořádaných amorfních oblatí. Dvojité šroubovice, které vznikají vytvořením vodíkových můtků mezi některými hydroxylovými kupinami koncových řetězců amylopektinu, e podílejí na tvorbě krytalinity škrobových zrn 34. Informace o krytalinitě e zíkává ledováním difrakčních obrazců rentgenového záření. Amyloa ve škrobových zrnech je amorfní, a tak zrna B-škrobu vykazují vyšší krytalinitu (35,5 %) než zrna A-škrobu (32,4 %). Běžné škroby vykazují nižší krytalinitu než škroby zíkané z vokových (waxy) odrůd 1. Krytalická forma A e vykytuje u cereálních škrobů. Umítění charakteritických difrakčních píků formy A nezávií na velikoti čátic, což vědčí o rovnoměrné hutotě jednotlivých krytalitů v různých škrobových frakcích. U pšeničných škrobů e zjišťuje ekundární krytalinita formy B, která chází u malých škrobových zrn. Některé enzymy štěpící škrob jou pecificky druženy velkými škrobovými zrny a cházejí ve frakcích malých škrobových zrn. Podle Vermeylena a pol. 27 jou tyto enzymy nad biochemickým klíčem ke krytalinitě B velkých čočkovitých zrn. 8. Parametry mazovatění Moderní metodou pozorování tepelných vlatnotí nativních a retrogradovaných škrobů je diferenční kenovací kalorimetrie. Klaickou metodou je ledování průběhu vikozity upenze. V obou případech je upenze škrobu zahřívána kontantním gradientem teploty na čae. Pokud jde o parametry mazovatění nativních škrobů Van ung a Morita 35 a podobně Vermeylen a pol. 27 zjitili, že počáteční teploty u zrn A- a B-škrobu jou podobné, zatímco vrcholová teplota (ve tředu teplot mazovatění) a koncová teplota jou u zrn A-škrobu významně nižší než u B-škrobu. Tyto výledky jou v ouladu předchozím výzkumem Někteří autoři však došli k odlišnému závěru; Seib 39 uvádí, že škrobová zrna A-škrobu mají vyšší počáteční teplotu mazovatění a nižší vrcholovou a koncovou teplotu mazovatění v porovnání B-škrobem; Ghiai a pol. 40 dělují, že obě kupiny škrobových zrn mají podobné režimy mazovatění. V průběhu mazovatění zrna A-škrobu nabobtnávají přednotně v oové rovině, takže e zakřivují a ohýbají do charakteritického tvaru. Toto chování je polečné všem br. 5. Vikozitní profil pšeničného škrobu podle Ao a Jane 7 ; pšeničný škrob celkově, A škrob, + B škrob, teplota škrobovým zrnům typu A, ale nedochází k němu u zrn B- škrobu pšenice, ječmene, rýže a tritikale nebo u luštěninových, kořenových a hlízových škrobů 11. Vikozitní křivky pšeničného škrobu ukazuje obr. 5. Vikozitní křivka zrn A-škrobu má vyšší vrchol vyšší konečnou vikozitu i vyšší vikozitu při udržované kontantní teplotě, než je tomu u B-škrobu. Vikozita při ochlazování diperze A-škrobu, která odpovídá tvorbě ítí, je v porovnání vikozitou B-škrobu rovněž vyšší. To může být vyvětleno tím, že A-škrob obahuje více amyloy a více dlouhých řetězců amylopektinu než B-škrob B-škrob v průmylové výrobě 9.1. Jemnozrnný škrob jako produkt Jak již bylo uvedeno, při průmylové výrobě škrobu jou škrobová zrna rozdělena na dvě kategorie komerční škrob prvé jakoti (obahující převážně A-škrob) a vedlejší produkt, obahující především B-škrob. V některých učebnicích nebo ve firemní literatuře týkající e výroby škrobu e lze etkat i e zjednodušeným označením těchto produktů jako A-, B-škrob, případně ještě A-Plu nebo A-Minu škrob Důvod eparace zrn A- a B-škrobu je dvojí: jednak nelze jemnozrnný škrob jednoduše předušit filtrací na vakuovém filtru (malá zrna způobují velký odpor filtračního koláče), kromě toho, jak již bylo zmíněno, B-škrob má horší jakot vyšší obah proteinů (ai 1,1 %, cit. 41 ), a rovněž vyšší obah lipidů a pentoanů 42. Množtví jemnozrnného škrobu jako vedlejšího produktu bývá v pšeničných škrobárnách ČR ai 10 % vyrobeného jakotního pšeničného škrobu. Ve kutečnoti je podíl malých zrn v poměru ke komerčnímu produktu vyšší např. Meuer a pol. 43 uvádějí hodnotu 27 % A-produktu. To je ve hodě měřením Raekera a pol. 9, kteří zjitili objemové rozdělení zrn 321

5 v rozmezí 9,7 15,2 % pro zrna o průměru pod 2,8 m, 13,4 27,9 % pro třední zrna o průměru 2,8 9,9 m a 57,9 76,9 % pro velká zrna o průměru nad 9,9 m. Vyvětlení pro tento významný rozdíl není pouze jediné, ale hraje zde roli oučané půobení několika faktorů: dřívější eparační technologie nedokázaly doáhnout vyoké výtěžnoti (i malých čátic), již dne využívaná možnot převedení čáti zrn B- škrobu do komerčního produktu, rep. meziproduktu (viz dále), čát malých škrobových čátic odchází kromě do vedlejšího produktu i do jiných proudů výrobního chématu, jejichž konečným produktem jou pentoany, odpadní voda apod. Podle Zwiterloota 44 lze při úpravě technologie při eparaci upenzí a náledné enzymové hydrolýze doáhnout výtěžnoti škrobu z mouky 70 % a pouze 5 % jemnozrnného škrobu, tedy nížit podíl jemnozrnného škrobu na 7 % vyrobeného potravinářkého škrobu Průmylová hydrolýza jemnozrnného škrobu V oučanoti jou ve větě jedním z hlavních výrobků ze škrobu škrobové hydrolyzáty (maltodextriny, glukoové, maltoové a glukoo-fruktoové irupy). Při hydrolýze dochází půobením minerální kyeliny nebo čatěji pomocí enzymového zpracování ke zkrácení řetězců amyloy a amylopektinu, výledkem štěpení je celá řada oligoacharidů (především maltoy) a glukoy. Při výrobě glukoo-fruktoových irupů e cíleně za katalýzy glukooiomeraou čát glukoy iomerizuje na fruktou. Přetože již je provozně odzkoušeno využití určitého podílu menších čátic k tomuto proceu, názory v odborných článcích e liší. Yonemoto a pol. 45 uvádějí, že i pře vyšší krytalinitu jou malé čátice ochotnější k enzymové hydrolýze než ty velké, což vyvětluje jejich větším povrchem. Tyto výledky byly potvrzeny Maneliem a pol. 46. Dextriny, které e uvolňují během hydrolýzy ze zrn B-škrobu, obahují více lineárních řetězců a mají v průměru kratší délku, než odpovídající řetězce ze zrn A-škrobu. Naopak Sakintuna a pol. 47 zjitili, že větší škrobová zrna (> 30 m) jou ochotnější k hydrolýze než menší (< 10 m). Robin a pol. 48 navrhli modifikaci enzymového proceu. p upenze jemnozrnného škrobu, která vznikne po eparaci na filtračních odtředivkách, e upraví na 6,5 6,9 a přidá e -amylaa. Poté e škrob zahřeje na 95 C v paroproudém zahřívači a čerpá e do dvou nádrží (koagulačních tanků) dobou zdržení 5 hodin. Vyoká teplota způobí nabobtnání a puknutí zrn škrobu, což umožní -amylae rozštěpit škrob do kratších řetězců. Kromě toho vyvolá koagulaci rozputných bílkovin, které e později oddělí. Náledná filtrace, jak klaická, tak na ionexech, e zdá být hlavním problematickým bodem využití B-škrobu při enzymové hydrolýze. Kromě již uvedených proteinů dochází k uvolňování tuků z amylao-lipidových komplexů. Důledkem mohou být zakalené irupy, nížení filtrační rychloti, zhoršení výtěžnoti 32 a je potřeba počítat vyšší potřebou pomocného materiálu Možnot chemické modifikace jemnozrnného škrobu Chemická modifikace škrobu e většinou provádí pod teplotou mazovatění, tedy při zachování truktury původních škrobových zrn. Toto řešení je výhodné pro eparaci a další zpracování upenze po proběhnuté reakci. Tudíž truktura zrna velmi ovlivňuje ložení škrobového derivátu. Chemická činidla pronikají různou účinnotí povrchem nebo kanálky dovnitř škrobových zrn. Zpravidla jou amorfní čáti zrn ubtituovány nadněji než krytalické oblati, přeto lze na škrobová zrna půobit rozličnými technikami v záviloti na jejich architektuře, typu krytalové truktury, obahu amyloy a přítomnoti minoritních ložek. Amyloa má klon být ubtituována do vyššího tupně než amylopektin, který je přednotně ubtituován v rozvětvených oblatech 21. Jemnozrnný škrob má výhodné vlatnoti pro modifikace, kde výledným produktem jou škroby přizpůobené individuálním potřebám, např. pro peciální papíry. Větší škrobová zrna mají vyšší reaktivitu acetanhydridem než malá. Paty foforylovaných zeítěných škrobů z malých čátic jou tabilnější než z velkých, zatímco paty z acetylovaného škrobu a acetylovaného br. 6. Fotografie kenového elektronového mikrokopu foforylovaného a zeítěného A a B pšeničného škrobu podle Van unga a Mority

6 zeítěného škrobu z malých a velkých čátic mají podobnou odolnot vůči zmrazení a rozmrazení. Skenová elektronová mikrokopie ukazuje, že čát zrn je zaažena povrchovou erozí způobenou proceem chemické modifikace (obr. 6). Povrchy velkých zrn vykazují větší poškození po modifikaci než malá zrna. Důledkem je, že zrna různé velikoti mají rozdílné fyzikálně-chemické vlatnoti modifikovaného škrobu 12. Bae a pol. 50 e zabývali fyzikálními vlatnotmi extrudovaných vláken hydroxypropylovaných normálních a vyoce amyloových škrobů. Subtituce zvětšila prodloužení a pružnot extrudátů. ydroxypropylované škroby a hydroxypropylované a oučaně zeítěné škroby z A zrn byly více ubtituované než z B zrn Aplikační možnoti jemnozrnného škrobu (vedlejšího produktu) Potravinářké a krmivářké využití jemnozrnného škrobu Klaicky e tento neušený vedlejší produkt používá jako urovina pro výrobu lihu, přídavek do krmiv pro dobytek nebo e aplikuje jako náhražka mléka v krmivech pro telata. Byly hledány možnoti, zda lze jemnozrnný škrob vzhledem ke vé granulometrii a chemickému ložení použít i k dalšímu potravinářkému zpracování. Bylo zjištěno, že malá a větší škrobová zrna pšenice a ječmene vykazují rozdílné chování při vaření piva 52, pečení 24,51,53 a extruzi 51. Velmi malé čátice způobují zelabení těta, více zatoupená zrna ovlivňují tvar prvé čáti farinografické křivky, způobují tak delší dobu vývinu těta, větší tabilitu, delší dobu maximálního nárůtu a vyšší čílo kvality. Čím vyšší je obah velkých škrobových zrn (> 16 m), tím menší je změknutí těta a farinografická plocha. Čím větší je průměrná hodnota velikoti zrn, tím delší je doba maximálního nárůtu a menší zelabení těta; čím větší je nejčatěji zatoupený rozměr zrna, tím menší je tupeň zelabení těta a farinografická plocha 54. Zhao a Whitler 55 referují o noičích ochucovadel vyrobených z kulovitých agregátů škrobových zrn, tímto způobem by tedy bylo možné v omezeném množtví jemnozrnný pšeničný škrob využívat Další aplikace jemnozrnného škrobu V oučané době e jemnozrnný škrob používá jako pojivo ve lévárentví a k výrobě vlnitých lepenek 44. Poměrně nová aplikace jemnozrnného škrobu je k výrobě biodegradabilních platů. bnovitelné materiály přitahují pozornot ze dvou hlavních důvodů: jednak ekologického a dále vzhledem k tomu, že zdroje ropy jou čaově omezené 31. Výhodou škrobu je, že je obnovitelný, biodegradovatelný, nadno dotupný a relativně levný. Výhodu jemnozrnného škrobu lze předpokládat v tom, že menší zrna e v platu lépe dipergují a jou přítupnější pro mikroorganimy 10. Tato hypotéza vychází z výzkumu Ahameda 49, který používal škrob z rotlin Chenopodium quinoa a Amaranthu paniculata jako plnivo LDPE. Granule škrobu tohoto původu (menší než 1 m) tvoří např. ve rovnání kukuřičným škrobem v daném filmu lepší diperze, což vede k vyššímu klonu k pozdější degradaci. Bylo rovněž zjištěno, že škrobová zrna menší velikoti zlepšují tažné vlatnoti polyethylenových filmů plněných škrobem. Speciální jemné frakce pšeničného škrobu by měly vytvářet podtatně tenčí filmy, než použije-li e kukuřičný škrob 23. Přehledný článek byl zpracován v rámci řešení grantového projektu GA ČR 525/09/0607 Biodegradabilní kompozitní materiály na bázi B-škrobu upotřebením v zeměděltví. LITERATURA 1. Becker A., ill S. E., Mitchell J. R.: Starch/Stärke 53, 121 (2001). 2. Šárka E., Bubník Z.: Starch/Stärke 61, 457 (2009). 3. Farmaki L., Sakellaraki J., Koliadima A., Gavril D., Karaikaki G.: Starch/Stärke 52, 275 (2000). 4. Park S.., Wilon J. D., Seabourn B. W.: J. Cereal Sci. 49, 98 (2009). 5. tuka M., aegawa., Matuda Y.: Chem. Pharm. Bull. 45, 894 (1997). 6. Leeb C. V., Schumann. P., v knize Product Deign and Engineering. Bet Practice. Volume 2, Rawmaterial, Additive and Application (Bröckel U., Meier W., Wagner G., ed.), kap. Starch and tarch-baed product. Wiley-VC, Weinheim Ao Z., Jane J.-L.: Carbohydr. Polym. 67, 46 (2007). 8. Bechtel D. B., Zaya I., Dempter R., Wilon J. D.: Cereal Chem. 70, 238 (1993). 9. Raeker M.., Gaine C. S., Finney P. L., Donelon T.: Cereal Chem. 75, 721 (1998). 10. Kupec J., Charvátová K., Křeálková M.: Chem. Lity 97, 155 (2003). 11. Morrion W. R., v knize Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Uniquene of wheat tarch. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Van ung P., Morita N.: Starch/Stärke 57, 413 (2005). 13. Yoo S.-., Jane J.-L.: Carbohydr. Polym. 49, 297 (2002). 14. Takeda C., Takeda Y., izukuri S.: Cereal Chem. 60, 212 (1983). 15. Stawki D.: Food Chem. 110, 777 (2008). 16. Jone A., Urban J., Copikova J.: Biol. Plant. 42, 303 (1999). 17. Šimková D., Papoušková L.: Enzymatic determination 323

7 of amyloe/amylopectin content in ample of winter wheat and in tarch of potato varietie for indutry utiliation. Sborník 4. konference Polyacharidy/ Polyaccharide (CD-RM), ČSC, Praha, Eliaon A.-C., v knize: Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Characteriation of wheat tarch and gluten a related to end-ue propertie. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Salman., Blazek J., Lopez-Rubio A., Gilbert E., anley T., Copeland L.: Carbohydr. Polym. 75, 420 (2009). 20. Peat S., Whelan W. J., Thoma G. J.: J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1952, Bertoft E., v knize: Starch in Food: Structure, Function and Application. (Eliaon A.-C., ed.) kap. Analying tarch tructure. Woodhead Publihing Limited, Cambridge Wong K. S., Jane J.-L.: J. Liq. Chromatography 20, 297 (1997). 23. Griffin G. J. L., v knize: Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Wheat tarch in the formulation of degradable platic. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Sahltröm S., Bævre A. B., Bråthen E.: J. Cereal Sci. 37, 285 (2003). 25. Tang., Ando., Watanabe K., Takeda Y., Mitunaga T.: Carbohydr. Re. 330, 241 (2001). 26. Velíšek J.: Chemie potravin 1. SSIS, Tábor Vermeylen R., Goderi B., Reynaer., Delcour J. A.: Carbohydr. Polym. 62, 170 (2005). 28. French D.: Denpun Kagaku 19, 8 (1972). 29. Jane J.-L., v knize: Starch. Structure and Functionality. (Frazier P. J., Richmond P., Donald A. M., ed.), kap. Starch functionality in food proceing. The Royal Society of Chemitry, Cambridge Morrion W. R.: J. Cereal Sci. 8, 1 (1988). 31. Yu L. Dean K., Li L.: Progre in Polym. Sci. 31, 576 (2006). 32. Lauro M., Suortti T., Poutanen K., v knize: Starch. Structure and Functionality. (Frazier P. J., Richmond P., Donald A. M., ed.), kap. The role of amyloe-lipid complex in the enzymatic hydrolyi of tarch granule. The Royal Society of Chemitry, Cambridge Teter R.F., v knize: Starch. Structure and Functionality. (Frazier P. J., Richmond P., Donald A. M., ed.), kap. Starch: The polyaccharide fraction. The Royal Society of Chemitry, Cambridge Murphy P., v knize: andbook of ydrocolloid. (Phillip G.., William P. A., ed.), knovel.com/web/portal/browe/diplay? _EXT_KNVEL_DISPLAY_bookid=168&VerticalI D=0 kap. Starch. Woodhead Publihing Van ung P., Morita N.: Carbohydr. Polym. 59, 239 (2005). 36. Eliaon A.-C., Karlon R.: Starch/Stärke 35, 130 (1983). 37. Soulaka A. B., Morrion W. R.: J. Sci. Food Agric. 36, 709 (1985). 38. Peng M., Gao M., Abdel-Aal E.-S. M., ucl P., Chibbar R. N.: Cereal Chem. 76, 375 (1999). 39. Seib P.A.: yo Tohitu Kagaku 41, 49 (1994). 40. Ghiai K., oeney R.C., Varriano-Marton E.: Cereal Chem. 25, 111 (1982). 41. Knight J. W., lon R. M., v knize: Starch: Chemitry and Technology. (Whitler L. R., ed.), kap. XV. Academic Pre, New York Galliard T., Bowler P., Towerey P. J.: v knize Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Minor component of wheat tarch and their technological ignificance. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Meuer F., Althoff F., uter., v knize: Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Development in the extraction of tarch and gluten from wheat flour and wheat kernel. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Zwiterloot W. R. M., v knize: Wheat i Unique (Pomeranz Y., ed.), kap. Production of wheat tarch and gluten: itorical review and development into new approach. American Aociation of Cereal Chemit, St. Paul, Minneota Yonemoto P., Calori-Domingue M. A., Franco C. M. L.: Ciencia e Tecnologia de Alimento 27, 761 (2007). 46. Maneliu R., Qin Z., Avall A. K., Andtfolk., Bertoft E.: Starch/Stärke 49, 142 (1997). 47. Sakintuna B., Budak., Dik T., Yondem- Makacioglu F., Kincal N. S.: Chem. Eng. Commun. 190, 883 (2003). 48. Robin C., Bridge A., Stuart T.: Patent W/1995/ Ahamed N. T., Singhal R. S., Kulkarni P. R., Kale D. D., Mohinder P.: Carbohydr. Polym. 31, 157 (1996). 50. Bae S.., Lim S. T.: Cereal Chem. 75, 449 (1998). 51. Chiotelli E., Le Mete M.: Cereal Chem. 79, 286 (2002). 52. MacGregor A. W., Morgan J. E.: Cereal Food World 31, 688 (1986). 53. Soulaka A. B., Morrion W. R.: J. Sci. Food Agric. 36, 719 (1985). 54. Sebecic B., Sebecic B.: Starch/Stärke 51, 445 (1999). 55. Zhao J. G., Whitler R. L.: Food Technol. 48, 104 (1994). 56. Bohačenko I., Vydrová. ve kriptu Technologie acharidů (Kadlec P., ed.), kap. Chemie a technologie škrobu. VŠCT, Praha Kodet J., Babor K.: Modifikované škroby, dextriny a lepidla. SNTL, Praha Firemní literatura GEA Wetfalia Separator, taženo

8 E. Šárka and Z. Bubník (Department of Carbohydrate Chemitry and Technology, Intitute of Chemical Technology Prague): Morphology, Chemical Structure, Propertie and Application of Wheat B-Starch Compared to other cereal or tuber tarche, wheat tarch how mainly two different type of granule, the A-tarch and B-tarch, which are eparated in tarch proceing. Thee type differ not only in ize or hape but alo in chemical tructure of amylopectin, arrangement in granule, and lipid and protein content. Chemical compoition and tructure of tarch influence on phyicochemical propertie (pecific urface, crytallinity, gelatinization characteritic) and functionality. Proceing of B-tarch (filtration, drying) i problematic for it mall particle. Neverthele, the challenge for other ue of B-tarch ha been taken up in deigning new technological procee. ence B-tarch become a valuable raw material in other procee. Example of it application in enzymatic procee producing yrup, in modification affording tailor-made tarche, for flavour carrier, baking, extruion and, lat but not leat, in biodegradable polymer are given. 325