Skrobia – właściwości i zastosowanie

Skrobia wraz z celulozą i glikogenem zaliczana jest do grupy wielocukrów powstałych w wyniku kondensacji cząsteczek glukozy. W przeciwieństwie do pozostałych skrobia nie jest związkiem jednorodnym chemicznie. Z jej cząsteczek powstają dwie podstawowe frakcje – rozgałęziona amylopektyna oraz nierozgałęziona amyloza. Jakie są rodzaje skrobi? Jakie pełni ona funkcje w organizmie człowieka?

Spis treści

1. Ogólna charakterystyka skrobi
2. Budowa oraz właściwości chemiczne i fizyczne skrobi
3. Co to jest skrobia oporna?
4. Skrobia – występowanie
5. Właściwości technologiczne skrobi i jej zastosowanie
6. Właściwości i zastosowanie poszczególnych gatunków skrobi
7. Zalecenia co do ilości skrobi w diecie

Ogólna charakterystyka skrobi

Każda zdrowa i zbilansowana dieta powinna zawierać skrobię w 80-90% dobowej puli węglowodanów. Niestety w formie surowej wielocukier ten nie jest trawiony przez układ pokarmowy. Należy więc poddać ją obróbce termicznej poprzez ugotowanie lub upieczenie, co spotęguje jej właściwości.

Czysta skrobia jest krystalicznie białą substancją, nie posiadającą wyraźnego zapachu czy smaku. Ulega procesowi hydrolizy. Po ulokowaniu w zimnej wodzie, nie wykazuje żadnych zmian swojej formy. Zalanie jej gorącą lub zagotowaną wodą powoduję zmianę jej właściwości fizycznych, tworząc zole i tzw. krochmal zwany również kleikiem skrobiowym.

Budowa oraz właściwości chemiczne i fizyczne skrobi

Skrobia to polisacharyd roślinny złożony wyłącznie z cząsteczek D-glukozy, połączonych między sobą wiązaniami α-glikozydowymi. Wielocukier ten posiada dwie frakcje o odmiennej budowie:

• rozgałęziona amylopektyna – stanowi około 65-90% ogólnej masy skrobi. Jej proporcja do amylozy jest zmienna w zależności od pochodzenia roślin, które je zawierają. Jest frakcją posiadającą większą masę cząsteczkową – może zawierać nawet kilka milionów cząsteczek D-glukozy. To właśnie jej rozgałęziona struktura wpływa na wielkość masy. Boczne łańcuchy amylopektyny przyłączone są wiązaniami α-glikozydowymi. To właśnie ta frakcja jest w głównej mierze odpowiedzialna za fizykochemiczne właściwości skrobi, takie jak np. tworzenie i pęcznienie nowych zoli.
• nierozgałęziona amyloza – stanowi około 10-35% całej masy skrobi. Jest frakcją posiadającą niską masę cząsteczkową. Jej budowa przypomina długi, prosty, śrubowo skręcony łańcuch złożony z około 1000 cząsteczek glukozy. Reszty glukozylowe amylozy posiadają wyłącznie wiązania α-1,4-glikozydydowe. Frakcja ta rozpuszcza się tylko pod wpływem gorącej wody.

W układzie pokarmowym człowieka skrobia trawiona jest dwuetapowo:

1. Rozszczepienie na maltodekstrynę – cukier skrobiowy
2. Rozszczepienie na glukozę – cukier prosty

Co to jest skrobia oporna?

Skrobia jest trawiona w układzie pokarmowym dzięki enzymom zawartym w ślinie i soku trzustkowym. W przypadku, gdy jej cząsteczki nie skleją się ze sobą, owe enzymy nie będą w stanie jej rozłożyć i przyjmie ona formę tzw. skrobi opornej.

W takiej postaci zmienia się w błonnik pokarmowy, wspomagający oczyszczanie układu pokarmowego, odżywienie bakterii jelitowych regulujących procesy trawienne oraz wzmacniający odporność.

Dodatkowo błonnik obniża poziom cholesterolu, obniżając tym samym ryzyko wystąpienia miażdżycy, reguluje poziom cukru oraz chroni przed rozwojem zmian nowotworowych w jelicie grubym. Kolejną zaletą skrobi opornej jest wytworzenie w wyniku jej fermentacji kwasu masłowego obniżającego pH treści jelitowej.

Tak więc, zalecana jest ona dla osób cierpiących na zespół jelita drażliwego lub chorobę wrzodową.

Sprawdź także: Błonnik w diecie

Skrobia – występowanie

Polisacharyd ten jest głównym elementem bielma zbóż. Z racji, iż  jest wielocukrem pochodzenia roślinnego, występuje głównie w produktach roślinnych jak:

• Ziarnach zbóż
• Ziemniakach,
• Nasionach roślin strączkowych
• Warzywach korzeniowych,
• Owoce np. niezbyt dojrzałe banany.

Zboża zaliczane są do gruboziarnistych traw zawierających ziarniaki, które przerabiane są na kaszę, płatki, mąkę lub paszę dla zwierząt. Duża ich część służy również do produkcji alkoholu. Do najbardziej popularnych ziarniaków zaliczane są:

• Pszenica,
• Owies,
• Żyto,
• Jęczmień,
• Ryż,

Ziarna powyższych roślin różnią się od siebie wielkością, kształtem i kolorem. Cechą która je łączny jest obecność bielma – warstwy złożonej z 80% ze skrobi, stanowiącej główny materiał budulcowy dla zarodka rośliny.

W zależności od gatunku, ziarenka skrobi będą posiadały inną wielkość. Najmniejsze (2-10 µm) zawiera ryż i owies, natomiast największe (3050 µm) pszenica i żyto. Odnosząc się do pozostałych makroskładników, ziarniaki zawierają odpowiednio:

• Około 2-4% tłuszczu,
• Około 7-18% białek.

Należy wziąć pod uwagę, iż większość produktów powstaje z wysoko oczyszczonych mąk. W procesie obróbki pozbawione zostają witamin minerałów oraz błonnika pokarmowego. Tego typu produkty dostarczają organizmowi energii niskiej jakości, która szybko się zużywa i w krótkim czasie podnosi poziom glukozy we krwi.

Najbardziej popytną w przemyśle spożywczym jest skrobia kukurydziana, następnie ziemniaczana i pszenna. Z kolei najmniej popytne są: tapiokowa, woskowa i ryżowa. Skrobia ziemniaczana jest bardzo cennym produktem spożywczym, posiadającym ogromne zróżnicowanie pod kątem właściwości fizykochemicznych.

Czytaj więcej: Węglowodany po treningu – korzyści z ich stosowania

Właściwości technologiczne skrobi i jej zastosowanie

Właściwości reologiczne roztworów skrobi determinują jej najważniejsze cechy technologiczne i użytkowe. Roztwory ją zawierające cechują się różnym stopniem lepkości oraz różnymi temperaturami kleikowania. To właśnie dzięki dwóm powyższym cechą, wielocukier ten pełni wiele funkcji w przemyśle spożywczym i nie tylko.

W produktach spożywczych głównie wykorzystywana jest skrobia ziemniaczana, która w wyniku ogrzania tworzy kleik skrobiowy. Wyróżnia się on największą lepkością, a po ostudzeniu tworzy żel. Ziemniaczany rodzaj skrobi jest wielocukrem bardzo dobrze wiążącym wodę. Jeden gram potrafi związać aż 100g wody.

Skrobia – zastosowanie

Obecnie stosowana jest jako podstawowy element pokarmu dla ludzi oraz pasz dla zwierząt. Wykorzystywana jest głównie jako stabilizator, zagęszczacz, jak i składnik deserów : budyniu, kisielu, galaretek i tym podobnych. Ma ona również zastosowanie w produkcji sztucznego miodu i syropu ziemniaczanego.

Zapotrzebowanie na ten polisacharyd wzrasta z roku na rok. Szacuje się, że w ciągu 40 lat jego produkcja wzrośnie 6-krotnie.

Oprócz przemysłu spożywczego skrobie wykorzystuje się w przemyśle:

• Farmaceutycznym – wypełniacze i otoczki leków oraz produktów farmaceutycznych,
• Kosmetycznym – produkcja talku, pudru, suchego szamponu do włosów,
• Włókienniczym – krochmalenie i usztywnianie tkanin.

Poniżej w tabeli zestawione zostały cechy reologiczne roztworów wodnych zawierających poszczególne rodzaje skrobi.

Lewandowicz J. Charakterystyka właściwości fizykochemicznych i ocena możliwości wykorzystania skrobi woskowych, Poznań 2017.

Właściwości i zastosowanie poszczególnych gatunków skrobi

Poniżej widnieją właściwości i zastosowania danych rodzajów skrobi:

Skrobia kukurydziana – zwana również mazeiną. Konsystencją przypomina żółty puder. Jej ogromną wadą jest niska zawartość błonnika pokarmowego i składników mineralnych. W przemyśle spożywczym jest sprzedawana pod nazwą mąki kukurydzianej. Gatunek ten jest dość popularny wśród osób będących na diecie bezglutenowej. Mazeina wykorzystywana jest do zagęszczania sosów i wypieków.

Skrobia woskowa kukurydziana (waxy maize) – jest specyficzną odmiana skrobi kukurydzianej, cechującą się dużą zawartością amylopektyny. Frakcja ta, dzięki swojej rozgałęzionej budowie strukturalnej, posiada lepszą strawność niż amyloza. W efekcie skrobia ta jest szybciej trawiona niż jej kukurydziany odpowiednik. Może być ona pozyskiwana również z ziarniaków takich jak proso, ryż, jęczmień, sorgo czy szkarłat wyniosły. Jednak ze względu na wysokie koszty produkcji, waxy maiza jest produkowana głównie z kukurydzy.

Waxy Skrobia woskowa jest popularna wśród osób uprawiających sporty siłowe, ponieważ bardzo szybko uzupełnia poziom glikogenu spadającego w wyniku intensywnego wysiłku fizycznego – prowadzi do uzupełnienia zapasów energii. Dodatkowo, substancja ta nie zalega w żołądku, co ma wpływ na sprawne funkcjonowanie układu pokarmowego. Niestety tolerancja skrobi woskowej i jej wykorzystanie przez organizm jest sprawą bardzo indywidualną. Nie należy więc, traktować jej jako jedyne źródło węglowodanów – choć jeśli się czujesz po niej dobrze to warto, ponieważ dostarcza organizmowi energii bez większych wahań stężenia glukozy we krwi.

Skrobia ziemniaczana – ze względu, iż ziemniaki są najpopularniejszymi warzywami spożywanymi przez polaków, skrobia ta jest najczęściej spożywaną odmianą. Średnie spożycie ziemniaków przypadające na jednego polaka to 100kg na rok. W zależności od odmiany, zawartość skrobi w ziemniaku oscyluje pomiędzy 8-29%. W związku z powyższym istnieją trzy grupy skrobi ziemniaczanej:

• Odmiana o małej zawartości skrobi – poniżej 14%,
• Odmiana o średniej zawartości skrobi – pomiędzy 15 a19%,
• Odmiana o wysokiej zawartości skrobi – powyżej 20%.

Czytaj także: Dieta ziemniaczana i trening

Skrobia modyfikowana –jest to rodzaj, w którym pewne cechy zostały zmienione, w celu polepszenia lub nadania nowych właściwości. Jest ona w pełni bezpieczna, co potwierdza jej obecność na oficjalnej liście bezpiecznych dodatków do żywności. Modyfikacje mogą obejmować zmianę jednej, jak i wielu właściwości chemicznych i fizycznych.

Zwiększają one wydajność produkcji, emulgują oraz stabilizują przetworzone produkty spożywcze. Zmiany właściwości skrobi mają charakter enzymatyczny, chemiczny lub fizyczny.

Najczęściej używane skrobie modyfikowane w przemyśle to:

• Acetylowany fosforan wieloskrobiowy,
• Dekstryna,
• Skrobia bielona,
• Skrobia acetylowana.

Na etykietach skrobia modyfikowana widnieje pod symbolami: E 1404, E 1410, E1411, E 1412, E 1412, E 1413, E 1414, E 1440, E1442, E 1450, E 1451, E 1452.

Skrobia – zalecenia co do ilości w diecie

W odniesieniu do norm, szacuje się, że 20g skrobi opornej to jest dawka jaką powinien przyjąć zdrowy człowiek w ciągu dnia. Nadmiar w ilości powyżej 40-60g w ciągu dnia może spowodować różne dolegliwości ze strony układu pokarmowego. Najczęstszymi objawami są: biegunka, wzdęcia oraz gazy.

Sprawdź także: Węglowodany – wszystko co musisz wiedzieć

Tekst został oryginalnie opublikowany 08.04.2019 i zaktualizowany dnia 28.10.2021 zgodnie z aktualną wiedzą.

Podobne artykuły:

• Skrobia- właściwości i zastosowanie
• Kasza bulgur – wartości odżywcze i właściwości kaszy bulgur
• Maltodekstryna – właściwości i zastosowanie
• Dieta ziemniaczana i trening
• Inulina z cykorii — zastosowanie, właściwości, dawkowanie