{{navi|Saccharide|Kohlenhydrate}}{||-| __TOC__||[[bildBild:Nachweis_von_StärkeNachweis von Stärke.jpgJPG|Bild1Bild 1]]|- |} 
==Einleitung==
===Stärke allgemein===
- [[Bild:Stärkekorn.JPG|right|Bild 1]]Stärke ist eine [[organische Verbindung]], die zu den [[Kohlenhydrate]]<sub>n</sub> zählt.Die Formel lautet (C6H10O5C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>)n <br>- liegt . [[Saccharide]] werden in den Pflanzen als Stärkekörner vor<br>in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20% aus [[wasserlöslich]]er [[Amylose]] und zu ca. 80% aus [[wasserunlöslich]]em [[Amylopektin]].- Nachweis: mittels Jod/Kaliumiodidlösung<br>- Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie durch enzymatischen ]] genutzt werden, ein [[Enzyme|enzymatischer]] Abbaufindet (in der Pflanze und auch bei der menschlichen Verdauung )<br>statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen. ===Stärkegewinnung=== - Gewinnung : ''Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais & und Reis''<br>gewonnen.
==Amylose==
Text [[Bild:800px-Amylose.jpg|right|500px]][[Amylose]] ist der wasserlösliche, von JennyAmylopektin umhüllter Bestandteil der Stärke. Die Moleküle der Amylose bestehen aus bis zu 10.000 a-Glucose-Einheiten. Die Reste sind α-1,4-glykosidisch miteinander verbunden. In Lösungen liegt die Amylose als Wendel vor, in den sich Polyiodketten einlagern können. Jeder Wendel besteht aus 5-6 Glucoseeinheiten.  ===Amylose-Nachweis===[[Bild:Amylose-Wendel.JPG|right]]Bei Zugabe von [[IodLugolsche Lösung|Iod-/Kaliumiodid-Lösung]]zu einer stärkehaltigen Lösung entsteht ein Iod-Stärke-[[Komplex]] mit einer deutlichen Blaufärbung. Allerdings kann die bei dem Versuch entstandene lodstärke je nach [[Konzentration]] auch eine andere Färbung aufweisen (tiefblau, blauviolett bis schwarz). Die Färbung kommt im [[Licht]] zustande, weil die Anregungsenergie der Valenzelektronen in der Lösung herabgesetzt wird. Dies ist ein Nachweis für lod und Amylose. <br> Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. <br> Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie<br> Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.<br>Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin <br>verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.<br>
===Amylopektin-Nachweis:===  [[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und <br>nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile teilweise Einschlussverbindungen entstehen.''']] ==Versuch: Stärkenachweis mit Iod== Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.===Gerät===* Becherglas (100 ml) <br>* Pipette <br>* Waage <br> ===Chemikalien===* [[Iod-Kaliumiodid-Lösung]]* je Gruppe ein bestimmtes Stärkeprodukt wie Weizenmehl, Kartoffelstärke, Maisstärke, Puddingpulver und Kleisterpulver* destilliertes Wasser ===Durchführung===* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. <br>* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. <br>* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. <br> ===Fragestellung===<OL><LI> (vor dem Versuch zu beantworten) Welche Reaktion ist durch das Zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? </LI><LI> Welche Beobachtungen machst du? </LI><LI> Wie lässt sich die Reaktion erklären? </LI><LI> Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? </LI></OL><br>Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]]. ===Verbesserungsvorschläge===* [[Zinkiodid-Stärkelösung]]: Während Stärkelösung vor Gebrauch frisch hergestellt werden muss, ist Zinkiodid-Stärkelösung nahezu unbegrenzt haltbar. Herstellung: Man löst 1 g Stärke (lösl.) u. 10 g [[Zinkchlorid]] in 50 mL siedendem Wasser. Nach dem Erkalten wird mit einer farblosen Lsg. von 0,5 g Zinkpulver u. 1 g Iod in 5 mL Wasser versetzt, mit Wasser auf 500 mL verdünnt u. filtriert. Alternativ: Statt Zinkchlorid die gleiche Menge Zinkiodid einsetzen, nach Erkalten weitere 1,6g Zinkiodid hinzufügen und mit Wasser auf 500 mL auffüllen.* Mit Hilfe eines [[Fotometer]]s lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür wird zunächst eine Konzentrationstabelle angelegt. Diese Tabelle soll die Lichtintensität, die für bestimmte Konzentrationen von Amylose gemessen wurde, darstellen. Die Bestimmung der Konzentration von Amylose, im oben erläuterten Versuch, lässt sich nun durch Messen der Lichtintensität und Vergleichen der erhaltenen Werte mit der zuvor erstellten Tabelle genauer bestimmen.<br/>Tipp: Das Extinktionsmaximum des blauen Iod-Stärke-Komplexes liegt bei 576 nm. [[Kategorie:Experiment]]
==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der <br>Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.<br>Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die <br>äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des <br>Stärkekornes stark zu, da er es viel Wasser aufnimmt.<br><br>Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt,<br> verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und <br>das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine<br> zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.<br>
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken.<br>
<br>
 
Die Retrogradation ist der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung.
 
[[Bild:Quellung.JPG]]
[[Bild:Verkleisterung.JPG]]
==Nahrung und Verdauung==
Stärke ist in fast jeder pflanzlichen Nahrung enthalten. Eine Ausnahme bilden z.&nbsp;B.<br> Zuckerrohr und Zuckerrüben. <br> Für die menschliche Ernährung ist Stärke das <br>wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält.<br>
===Energie===
Fragestellung:<br>
1. #Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung?<br>2. #Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist?<br>
- * Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten[[Fette]]n, da wenige weniger [[Sauerstoff ]] benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler<br>- * komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen<br>- * können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen<br>- * Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden<br>- * länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da [[Fette ]] nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können<br>- * Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf<br>- * Zweifachzucker (Glucose, Maltose…[[Maltose]]) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet<br>- * größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern<br><br>
===Die Verdauung===
Bei der Verdauung dient das Enzym [[Amylase ]] der Amylose als [[Katalysator ]] und das<br> Enzym Isomaltase dem Amylopektin als [[Katalysator]]. Die Enzyme beschleunigen die<br> [[Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) ]] von <br>Amylose und Amylopektin. <br> Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der <br>weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu [[Glucose ]] statt. <br>Diese dient dem Körper dann als Energie.<br><br>
==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind:<br>
 
Lebensmittelverarbeitung:
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten<br>
* Binden von Suppen und Soßen<br>
* Standfestmachen von Schlagsahne<br>
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]]<br>
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel<br>
<br>
Lebensmittelverarbeitung:<br>- Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten<br>- Binden von Suppen und Soßen<br>- Standfestmachen von Schlagsahne<br>- Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker<br>- Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel<br><br>In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere modifizierte Stärke]]<br> verwendet. Dieses ist Stärke, die chemischbearbeitet ist. <br> bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität,<br> Scherstabilität Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.<br>Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff ]] und muss auf den Verpackungen<br> gekennzeichnet werden.<br>
<br>
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ oxidativ abgebaute Stärke)<br>
E 1410 Monostärkephosphat <br>
E 1412 Distärkephosphat <br>
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat <br>
E 1420 Acetylierte Stärke <br>
(siehe auch: [[E-Nummern]])<br>
<br>
Weitere Verwendungszwecke:<br>
==Historisches==
Text von Jenny{||-|* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon <br>* 16. Jh.: Holländer <br>[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke <br>[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt <br>* Stärkeindustrie <br>* landwirtschaftliches Gewerbe <br>* zunächst mäßige Ausbeute <br>* Verbesserung Maschinen <br>* größere Ausbeute <br>* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel <br>||[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]|- |} 
==Übungen==
===Fragen===
1.[[Stärke#Stärke allgemein|<OL><LI>Woraus wird Stärke gewonnen?]] <br/LI>2.Aus welchen zwei Teilen besteht Stärke?<brLI>3.Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösunggegeben und erhitzt?<br/LI>4.Wozu dient die Zugabe von Jod/Kaliumiodid-Lösung?<brLI>5.Welche ist die Gemeinsamkeit Was findet im Vorgang der Struktur von Amylose und AmylopektinVerkleisterung statt?<br/LI>6.<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt?<br/LI>7.<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin?<br/LI>8.<LI>Nenne 3 Verwendungsmöglichkeiten für Stärke!</LI><LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI></OL><br>Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].
==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]]<br>
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]]<br>
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]
{{Sammlung}}
 
== Experimente ==
{{Ex-ch|369|5|Hydrolyse von Stärke}}
{{Ex-ch09|{{fb|444}}|5|Kohlenhydrate|[[Hydrolyse]] von Stärke}}
{{Ex-ec|368|1|Nachweis von Stärke}}
{{Ex-ch09|{{fb|103}}|3|[[Gleichgewichtsreaktion|Gleichgewicht]]sverschiebung|Iod/Stärke-Reaktion}}
{{NiU|175|35 (2020)|Wie viel Gramm Stärke kann man aus einer Kartoffel gewinnen?}}
{{NiU|175|36 (2020)|Gewinnung und [[Hydrolyse|hydrolytischer]] Abbau von Stärke (mittels [[Diastase]])}}
 
{{cb|-|366|368}}
{{www}}
{{UVV-BK|04075}} für Stärkelösung 1% stabilisiert
{{UVV|6778|Dextrin aus Kartoffelstärke}}
=== Quellen ===
<OL>
<LI> Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 </LI>
<LI> Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke </LI>
<LI> Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin </LI>
<LI> Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 </LI>
<LI> Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html</LI>
<LI> Bild vom Weizen: http://www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht (11. Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
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#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]
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[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]
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Stärke

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