Stärke

Synonym

• Amyla

Übersicht

• Physiologie
• Chemie
• Technologie

Physiologie

Bemerkungen

• Stärke ist das mengenmäßig wichtigste Grundnahrungsmittel des Menschen.
• Im Körper wird Stärke zu Glucose umgewandelt.

Chemie

Aufbau

• Stärken sind keine chemisch einheitlichen Stoffe.
• Sie bestehen hauptsächlich aus zwei Polysaccharid-Fraktionen:
  • Amylose
    • 15 - 25 % der Gesamtmasse
    • Amylose besteht aus 300 bis 1000 d-Glucopyranose-Einheiten, die ausschließlich 1,4α verknüpft sind, wodurch sich ein lineares Molekül ergibt, das auch Helix-Strukturen ausbilden kann.
    • Amylose ist auch im Kalten löslich und bildet keine Gelformen.
  • Amylopektin
    • 75 - 85 % der Gesamtmasse
    • Amylopektin besteht aus 9000 bis 10000 d-Glucopyranose-Einheiten. Im Molekül finden sich sowohl 1,4α- als auch 1,6α-Bindungen, wobei eine 1,6α-Verknüpfung auf etwa 20 bis 25 1,4α-verknüpfte Untereinheiten kommt. Das resultierende Molekül ist verzweigt.
    • Amylopektin ist ein guter Gelbildner.
    • Kartoffelstärke enthält weniger Amylopektin, als die anderen Stärkearten, woraus sich ein dünnflüssigerer Kleister als bei diesen ergibt.
• Daneben enthalten sie in geringen Mengen pflanzliche Proteine sowie Reste von Zellen und anorganische Verbindungen.
• Die Gleichgewichtsfeuchte beträgt bei Mais-, Reis- und Weizenstärke ca. 12 %, bei Kartoffelstärke bis zu 20 %.
• Amylose und Amylopektin sind Polysaccharide aus 1,4α- und 1,6α-glykosidisch verknüpften Glucose-Molekülen.
• In den meist kugelförmigen Stärkekörnern liegen Amylose und Amylopektin in radialen Schalen assoziiert vor, wobei diese Struktur durch Wasserstoffbrücken stabilisiert wird.
• Die natürlichen Stärken lassen sich mikroskopisch voneinander unterscheiden.

Eigenschaften

• Stärken sind feine weiße, geruchs- und geschmacklose Pulver, die beim Reiben zwischen den Fingern knirschen.
• Sie sind unlöslich in Wasser, Ethanol und anderen Alkoholen.
• In kaltem Wasser sind sie bei nur leichter Quellung gleichmäßig und ohne Verklumpung suspendierbar. Beim Erwärmen dieser Suspension quellen sie zunächst stärker; nach dem Überschreiten der substanzspezifischen Verkleisterungstemperatur beginnen sie zu verkleben.

Stärkeart	Quelltemperatur [°C]	Verkleisterungstemperatur [°C]	Korngröße [µm]
Kartoffelstärke	63	72	20 - 185
Maisstärke	64	73	10 - 25
Reisstärke	72	77	2 - 10
Weizenstärke	55	64	20 - 40

• Bei der Verkleisterung werden Bindungen in den Amylose- und Amylopektin-Strukturen gelöst. Die Spaltprodukte gehen kolloidal in Lösung.
• Stärken zeigen allgemein ein gutes Absorptionsvermögen für Wasser und Öle, aber auch z.B. für Farbstoffe.

Technologie

Verwendung

• Bindemittel
• Füllstoff
• Verdickungsmittel
• Zerfallhilfsmittel
  • Quellmittel

Bemerkungen

• Die technologisch verbreitetsten Stärkearten sind:
  • Kartoffelstärke
  • Maisstärke  
  • Reisstärke
  • Weizenstärke

Pharmazeutische Technologie

• Pharmazeutisch finden Stärken vielfältige Verwendung, so z.B. in Tabletten und als Pudergrundlage.
• Sie weisen gute Haftfestigkeit, Fließeigenschaften und Absorptionsvermögen auf. Allerdings bilden sie - vor allem feucht - auch einen guten Nährboden für Mikroorganismen, was ihren Einsatz begrenzt.
• Nicht modifizierte Stärken können in Wunden zu Granulombildung führen.

Lebensmitteltechnologie

• In der Lebensmittelindustrie dienen Stärken vor allem als Verdickungsmittel, z.B. in Puddings und Soßen. Sie sind Ausgangsmittel für die Dextrin- und Glucosesirupherstellung.

E-Nummer

• Keine

Toxikologische Bewertung

• Unbedenklich

• Siehe auch:

  • Modifizierte Stärke

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