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Stärke

2007-01-10T15:28:20Z

Anja: /* Quellen */

{|
|-
! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer] Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweise Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destilliertes Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:27:51Z

Anja: /* Quellen */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer] Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweise Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destilliertes Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
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* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:26:39Z

Anja: /* Stärke allgemein */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer] Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweise Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destilliertes Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:25:36Z

Anja: /* Amylopektin-Nachweis */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweise Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destilliertes Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:24:25Z

Anja: /* Chemikalien */

{|
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destilliertes Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:24:02Z

Anja: /* Durchführung */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destilliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:23:40Z

Anja: /* Durchführung */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destiliertes Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:23:05Z

Anja: /* Fragestellung */

{|
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! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:22:08Z

Anja: /* Die Verdauung */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch zu beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) von Amylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-10T15:21:48Z

Anja: /* Verwendung */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch zu beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:20:18Z

Anja: /* Auwertung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

Andere Ergebnisse sind durch abweichende Dosierung möglich.

===Auswertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testest, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, dass je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bei Temperaturen von 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar. Bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:19:57Z

Anja: /* Auwertung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

Andere Ergebnisse sind durch abweichende Dosierung möglich.

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testest, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, dass je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bei Temperaturen von 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar. Bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:19:00Z

Anja: /* Zu Frage 1 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

Andere Ergebnisse sind durch abweichende Dosierung möglich.

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, dass je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bei Temperaturen von 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar. Bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:18:39Z

Anja: /* Zu Frage 2 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

Andere Ergebnisse sind durch abweichende Dosierung möglich.

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bei Temperaturen von 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar. Bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:16:40Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

Andere Ergebnisse sind durch abweichende Dosierung möglich.

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:15:50Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: blau-braun 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:15:31Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: orange 
- Weizenmehl: fast schwarz 
- Maisstärke: braun 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:09:02Z

Anja: /* Zu Frage 4 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver 
- Weizenmehl 
- Maisstärke 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===
Modifizierte Stärke ist chemisch bearbeitet und hat daher eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten.

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:07:21Z

Anja: /* Zu Frage 3 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver 
- Weizenmehl 
- Maisstärke 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===
Der umgekehrte Vorgang der Verkleisterung heißt Retrogradation. Das von der Stärke eingelagerte Wasser tritt wieder aus. Dieser Vorgang wird bei Brot deutlich. Das Brot wird nach einiger Zeit trocken. Durch Aufbewahrung an der Luft wird der Vorgang beschleunigt.

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-10T15:03:55Z

Anja: /* Zu Frage 2 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver 
- Weizenmehl 
- Maisstärke 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===
Das Brot bzw. die Stärke im Brot quillt bie Temperaturenvon 40°C bis 60°C auf. Dieses ist an der starken Zunahme des Volumens erkennbar.bei Temperaturen von 55°C bis 87 °C verkleistert die Stärke des Brotes schließlich.

===Zu Frage 3===

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-04T10:21:08Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver 
- Weizenmehl 
- Maisstärke 
- Puddingpulver: gelb 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===

===Zu Frage 3===

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-04T10:19:27Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver 
- Weizenmehl 
- Maisstärke 
- Puddingpulver 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===

===Zu Frage 3===

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke: Antworten

2007-01-04T10:19:11Z

Anja: /* Beispiel-Beobachtung */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus: 
- Kleisterpulver: 
- Weizenmehl: 
- Maisstärke: 
- Puddingpulver: 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===

===Zu Frage 3===

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-04T10:17:33Z

Anja: /* Fragestellung */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch zu beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2007-01-04T10:17:01Z

Anja: /* Verbesserungsvorschlag */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [[Kohlenhydrate]]n zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [[Saccharide]] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und [[Traubenzucker]] 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[modifizierte Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
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|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-21T18:33:48Z

Anja: /* Verbesserungsvorschlag */

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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen? 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-21T18:33:01Z

Anja: /* Verbesserungsvorschlag */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen? 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-21T18:30:39Z

Anja: /* Verbesserungsvorschlag */

{|
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! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer|Fotometers] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen? 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-21T18:29:44Z

Anja: /* Fragestellung */

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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

===Verbesserungsvorschlag===

Mit Hilfe eines [Fotometers|http://de.wikipedia.org/wiki/Photometer] lassen sich die Aussagen des Versuches präzisieren. Hierfür werden zunächst Konzetrationstabellen? 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.

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:32:55Z

Anja: /* Quellen */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
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* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
 
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:32:21Z

Anja: /* Quellen */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
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* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==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: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html </LI>
<LI> Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung" </LI>
</OL>
#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:30:13Z

Anja: /* Fragestellung */

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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===
<OL>
<LI> (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur 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> 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html
6. Bild vom Weizen: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html
7. Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung"

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:28:28Z

Anja: /* Fragen */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
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* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
</OL> 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html
6. Bild vom Weizen: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html
7. Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung"

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:27:58Z

Anja: /* Fragen */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
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* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===
<OL>
<LI>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI>
<LI>Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt?</LI>
<LI>Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt?</LI>
<LI>Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? </LI>
<LI>Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? </LI>
<LI>Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! </LI>
<LI>Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? </LI>
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html
6. Bild vom Weizen: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html
7. Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung"

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:25:32Z

Anja: /* Fragen */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===
<OL VALUE=?>
<LI VALUE=?>Woraus wird Stärke gewonnen? </LI VALUE=?>
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html
6. Bild vom Weizen: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html
7. Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung"

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:22:35Z

Anja: /* Quellen */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html
6. Bild vom Weizen: www.muehlenchemie.de/deutsch/know-how/index.html
7. Bilder vom Stärkekorn: Arbeitsblätter Ernährungslehreunterricht(11.Klasse): "Stärkeverkleisterung"

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:16:32Z

Anja: /* Amylopektin */

{|
|-
! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen.
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat.

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:16:00Z

Anja: /* Stärkeverkleisterung */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose.
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt.
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese.
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:14:44Z

Anja: /* Versuch: Stärkenachweis mit Iod */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen. Zeitaufwand: 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:13:47Z

Anja: /* Durchführung */

{|
|-
! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:13:35Z

Anja: /* Chemikalien */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:13:25Z

Anja: /* Gerät */

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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 
 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:13:14Z

Anja: /* Gerät */

{|
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
* Becherglas (100 ml) 
* Pipette 
* Waage 
 

===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 
 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:12:56Z

Anja: /* Chemikalien */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
* Iod/Kaliumiodid-Lösung 
* Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
* destl. Wasser 
 

===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:12:37Z

Anja: /* Durchführung */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
- - Iod/Kaliumiodid-Lösung 
- Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
- destl. Wasser 
 
===Durchführung===
* Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
* Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
* Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
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|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:12:10Z

Anja: /* Energie */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
|-
|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
- - Iod/Kaliumiodid-Lösung 
- Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
- destl. Wasser 
 
===Durchführung===
- Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
- Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
- Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

* Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
* komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
* können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
* Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
* länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
* Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
* Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
* größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:11:46Z

Anja: /* Verwendung */

{|
|-
! __TOC__
|
|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
|-
|}

===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
|
|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
|-
|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
- - Iod/Kaliumiodid-Lösung 
- Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
- destl. Wasser 
 
===Durchführung===
- Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
- Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
- Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

- Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
- komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
- können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
- Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
- länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
- Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
- Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
- größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
* Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
* Binden von Suppen und Soßen 
* Standfestmachen von Schlagsahne 
* Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
* Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
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|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Chemikalien]]

Stärke

2006-11-20T17:11:24Z

Anja: /* Historisches */

{|
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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Einleitung==
===Stärke allgemein===
{|
|-
|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

{|
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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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|}

==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
- - Iod/Kaliumiodid-Lösung 
- Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
- destl. Wasser 
 
===Durchführung===
- Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
- Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
- Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

- Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
- komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
- können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
- Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
- länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
- Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
- Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
- größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
- Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
- Binden von Suppen und Soßen 
- Standfestmachen von Schlagsahne 
- Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
- Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
{|
|-
|
* war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
* 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
* Stärkeindustrie 
* landwirtschaftliches Gewerbe 
* zunächst mäßige Ausbeute 
* Verbesserung Maschinen 
* größere Ausbeute 
* Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
|
|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
|-
|}

==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

#[[Benutzer:Anja|Anja]]
#[[Benutzer:Jenny|Jenny]]

[[Kategorie:Ernährungslehre]]
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Stärke

2006-11-20T17:09:48Z

Anja: /* Quellen */

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! __TOC__
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|[[Bild:Nachweis von Stärke.JPG|Bild 1]]
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==Einleitung==
===Stärke allgemein===
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|Stärke ist eine organische Verbindung, die zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenhydrate Kohlenhydraten] zählt.
Die Formel lautet (C6H1005)n. [http://de.wikipedia.org/wiki/Saccharide Saccharide] werden in Pflanzen in Form von Stärke (Stärkekörnern) gespeichert. Sie besteht zu ca. 20 % aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose Amylose] (wasserlöslich) und zu ca. 80% aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin Amylopektin] (wasserunlöslich). 
Durch [[St%C3%A4rke#Die_Verdauung|enzymatischen]] Abbau kann die Stärke wieder als [[St%C3%A4rke#Energie|Energie]] genutzt werden, ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Enzyme enzymatischer]Abbau findet
auch bei der menschlichen Verdauung statt. Daher ist Stärke einer der wichtigsten Bestandteile in pflanzlichen Zellen.
|[[Bild:Stärkekorn.JPG|Bild 1]]
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===Stärkegewinnung===

Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen. 

==Amylose==
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.
[[Bild:800px-Amylose.jpg|thumb|none|500px]]

===Amylose-Nachweis===

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|Bei einer Zugabe von [[Iod|Iod/Kaliumiodid-Lösung]] entsteht eine deutliche 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. Die blaue Farbe ergibt sich durch den Einschluss des lods in die Wendel. Für die Reaktion sind lodid-Ionen notwendig. Beim Verdünnen oder Erwärmen löst sich der Einschluss und die Färbung verschwindet.
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|[[Bild:Amylose-Wendel.JPG]]
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==Amylopektin==
Amylopektin ist durchschnittlich zu 80% in Stärke enthalten. Es besteht genau wie Amylose aus [[Glucose|Glucose]]einheiten. Davon gibt es bis zu 1 Millionen. 
Die Grundstruktur entspricht ebenfalls der Amylose. Allerdings ist Amylopektin verzweigter, da es an jedem 25. Glucoserest zusätzlich eine α -(1,6)-Verbindung hat. 

===Amylopektin-Nachweis===

[[Bild:Amylopektin.jpg|thumb|none|500px|'''Der Nachweis entspricht dem der Amylose, nur das die Färbung braun bis violett und nicht blau ist. Das liegt daran, dass nur teilweile Einschlussverbindungen entstehen.''']]

==Versuch: Stärkenachweis mit Iod==

Geeignet für die Durchführung in vier Gruppen, innerhalb in 20 bis 25 Minuten.
===Gerät===
- Becherglas (100 ml) 
- Pipette 
- Waage 
 
===Chemikalien===
- - Iod/Kaliumiodid-Lösung 
- Stärkeprodukt (z.B. Kleisterpulver, Weizenmehl, Maisstärke und Puddingpulver) [[Bild:Pfeil.gif]] je Gruppe ein Stärkeprodukt 
- destl. Wasser 
 
===Durchführung===
- Gebe 1g eures Stärkeproduktes in ein Becherglas. 
- Füge 50 ml destl. Wasser hinzu und verrühre die Lösung, bis kein "Klumpen" mehr enthalten sind. 
- Füge 5 Tropfen Iod/Kaliumiodid-Lösung hinzu. 

 

===Fragestellung===

1. (vor dem Versuch beantworten) Welche Reaktion ist dur das zufügen von Iod/Kaliumiodid-Lösung zu den verschiedenen Stärkeprodukten? 
2. Welche Beobachtungen machst du? 
3. Wie lässt sich die Reaktion erklären? 
4. Vergleicht eure Reaktionen? Wie lassen sich die Unterschiede erklären? 
 
Die Beispiel-Beobachtung und die Auswertung befinden sich [[Stärke: Antworten|hier]].

==Stärkeverkleisterung==
Stärke ist im Allgemeinen in Wasser fast unlöslich. Dieses liegt am Aufbau der Stärke. Der unlösliche Amylopektin umgibt die lösliche Amylose. 
Beim Erhitzen des Wassers auf 40°C bis 60°C quillt die Stärke jedoch auf, da die äußeren Schichten aufplatzen. Während der Quellung nimmt das Volumen des Stärkekornes stark zu, da er viel Wasser aufnimmt. 
 
Wird das Wasser weiter bis zu einer Temperatur von 55°C bis 87 °C erhitzt, verkleistert die Stärke. Das bedeutet, dass die Struktur sich noch weiter auflöst und das Wasser sich in den entstandenen Zwischenräumen einlagert. Es entsteht eine zähflüssige Lösung. Beim Abkühlung der Lösung verfestigt sich diese. 
Dieser Prozess ist ein wichtiger Vorgang für das Herstellen von Gebäcken. 
 

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.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben. Für die menschliche Ernährung ist Stärke das wichtigste Kohlenhydrat, da es große Mengen von Energie enthält. 

===Energie===

Fragestellung: 
1. Warum ist Stärke so bedeutend für die menschliche Ernährung? 
2. Warum ist es gut, wenn ein Marathonläufer vor dem Wettkampf Nudeln ist? 

- Energiegewinnung aus KH ist ökonomischer, als die aus Fetten, da wenige Sauerstoff benötigt wird [[Bild:Pfeil.gif]] besondere Bedeutung beim Sportler 
- komplexe KH sind besser, da sie einen längeren, kontinuierlichen Blutzuckerspiegel verursachen 
- können sowohl im aeroben, als auch im anaeroben Stoffwechsel zur Energiegewinnung dienen 
- Nachteil: Glykogen kann nur begrenzt gespeichert werden 
- länger andauernde sportliche Betätigungen sind KH wichtig, da Fette nicht so eine hohe Belastungsintensität sichern können 
- Breitensportler haben einen erhöhten KH-Bedarf 
- Zweifachzucker (Glucose, Maltose…) und Mehrfachzucker sind gleichgut zur Energiebereitstellung geeignet 
- größerer Teil jedoch durch Stärke, da die stärkereichen Produkte gleichzeitig Mineralstoffe, Ballaststoffe und Vitamine liefern 
 

===Die Verdauung===

Bei der Verdauung dient das Enzym Amylase der Amylose als Katalysator und das Enzym Isomaltase dem Amylopektin als Katalysator. Die Enzyme beschleunigen die Hydrolyse (Spaltung der Verbindung in Wasser mit Hilfe eines Katalysators) vonAmylose und Amylopektin. Diese werden zu Dextrin gespalten. Danach findet der weitere enzymatische Abbau zunächst zu Maltose und dann zu Glucose statt. Diese dient dem Körper dann als Energie. 
 

==Verwendung==
Stärke wird sehr vielfältig verwendet. Einige Beispiele sind: 
 
Lebensmittelverarbeitung: 
- Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten 
- Binden von Suppen und Soßen 
- Standfestmachen von Schlagsahne 
- Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker 
- Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel 
 
In der Lebensmittelindustrie wird es häufig unter dem Namen [[Modifizierte Stärke|modifiziere Stärke]] verwendet. Dieses ist Stärke, die chemisch bearbeitet ist. Durch die chemische Verarbeitung hat die Stärke eine bessere Hitzestabilität, Säurestabilität, Schwerstabilität und ein besseres Gefrier- und Auftauverhalten. 
Modifiziere Stärke gilt als [[Lebensmittel-Zusatzstoffe|Lebensmittelzusatzstoff]] und muss auf den Verpackungen gekennzeichnet werden. 
 
E 1404 Oxidierte Stärke (Oxidativ abgebaute Stärke) 
E 1410 Monostärkephosphat 
E 1412 Distärkephosphat 
E 1413 Phosphatiertes Distärkephosphat 
E 1414 Acetyliertes Distärkephosphat 
E 1420 Acetylierte Stärke 
(siehe auch: [[E-Nummern]]) 
 
Weitere Verwendungszwecke: 
• Beizen von Baumwolle 
• zur Färbung mit Anilinfarben 
• zum Leimen von Papier 
• zum Verdicken von Farben 
• usw. 
 

==Historisches==
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- war bereits in der Antike bekannt [[Bild:Pfeil.gif]] amylon 
- 16. Jh.: Holländer 
[[Bild:Pfeil.gif]] Herstellung großer Mengen Stärke 
[[Bild:Pfeil.gif]] bedeutendes Exportprodukt 
- Stärkeindustrie 
- landwirtschaftliches Gewerbe 
- zunächst mäßige Ausbeute 
- Verbesserung Maschinen 
- größere Ausbeute 
- Verwendung: in Tabletten als Bindemittel, Füllmittel, Sprengmittel 
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|[[Bild:Weizen-closeup.JPG|Bild 1]]
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==Übungen==
===Fragen===

1. Woraus wird Stärke gewonnen? 
2. Was passiert mit Stärkeprodukten (z.B. einem Stück Brot), wird es in wässriger Lösung gegeben und erhitzt? 
3. Was findet im Vorgang der Verkleisterung statt? 
3. Wie heißt der umgekehrte Vorgang der Stärkeverkleisterung und was findet statt? 
4. Was ist der Unterschied bei der Verdauung von Amylose und Amylopektin? 
5. Nenne Verwendungsmöglichkeiten für Stärke! 
6. Welche Eigenschaften sind bei modifizierter Stärke verändert? 
 
Hier findest du die [[Bild:Pfeil.gif]] [[Stärke: Antworten|Antworten]].

==Zusatzmaterialien==
[[Media:Stärke.ppt|Powerpointpräsentation]] 
[[Media:Folie.doc|Verdauung (Word-Datei)]] 
[[Media:Fragen zum Stärkereferat.doc|Aufgabenblatt (Word-Datei)]]

==Quellen==

1. Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 19.4, S. 366/367 
2. Römpp Lexikon Chemie, Thieme Verlag, Version 2.0, Artikel: Stärke 
3. Microsoft Encarta Enzyklopädie Professional 2005, Artikel: Stärke, Dextrin 
4. Grundfragen der Ernährung, Cornelia A. Schlieper, Handwerk und Technik Dr. Felix Büchner - Verlag, Kapitel: 2 Kohlenhydrate, S.22/40/41 
5. Versuch: http://cc.uni-paderborn.de/studienarbeiten/seidel/allgem_chem/versuche/staerke.html

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Stärke: Antworten

2006-11-20T17:08:00Z

Anja: /* Zu Frage 6 */

==Zum Versuch==
===Beispiel-Beobachtung===
Die Stärkelösungen verfärben sich verschieden schnell und verschieden stark.
Die Färbung sieht also wie folgt aus:
- Kleisterpulver: 
- Weizenmehl: 
- Maisstärke: 
- Puddingpulver: 

===Auwertung===
Stärke besteht aus zwei Bestandteilen. Aus Amylose und Amylopektin. Je nach dem welches Stärkeprodukt du testes, sind unterschiedliche Mengen dieser Bestandteile vorhanden, Amylose färbt sich blau, Amylose färbt sich violett und aus der Zusammensetzung ergibt sich dann eine Mischfarbe.

===Zu Frage 1===
Es ist eine Färbung der Lösungen zu erwarten. Es ist zu erwarten, das je nach Stärkeprodukt eine verschieden Färbung auftritt.

===Zu Frage 2===

===Zu Frage 3===

===Zu Frage 4===

==Zu den Wiederholungsfragen==
===Zu Frage 1===
Stärke wird aus Getreide, Kartoffeln, Mais und Reis gewonnen.

===Zu Frage 2===
Das Stück Brot oder ein entsprechendes anderes Stärkeprodukt quillt in Wasser bei einer Temperatur zwischen 40°C und 60°C. Bei einer weiterer Erwärmung zwischen 55°C und 87°C verkleisetert die Stärke.

===Zu Frage 3===
Bei der Verkleisterung quillt die Stärke auf und Wasser lagert sich in die Zwischenräume ein. Gut lässt sich dieses auf dieser Abbildung erkennen:

[[Bild:Verkleisterung.JPG]]

===Zu Frage 4===
Der umgekehrte Vorgang heißt Retrogradation.

===Zu Frage 5===
Stärke wird unter anderem für die Herstellung von Cremes, Flammeries, Dekorplatten, Binden von Suppen und Soßen, Standfestmachen von Schlagsahne, Herstellung von Dextrinen und Traubenzucker, Herstellung mehlhaltigen Nahrungsmitteln (z.B. Brot) und Nährmittel verwendet.
Aber auch beim Beizen von Baumwolle, bei Färbung mit Anilinfarben, beim Leimen von Papier, beim Verdicken von Farben findet Stärke Verwendung.

===Zu Frage 6===
Folgende Eigenschaften wurden verbessert:
-Hitzestabilität, 
-Säurestabilität, 
-Schwerstabilität, 
-besseres Gefrierverhalten 
-und Auftauverhalten 

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==Quellen==
Siehe [[Stärke]]!

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