Die Stärke

Die Stärke ist ein Erzeugnis der Assimilation in den Chlorophyllkörnern. Von hier aus wird sie in die einzelnen Organe der Pflanze geleitet und an bestimmten Stellen (Wurzeln, Knollen, Samen) als Reservestoff in Form von Stärkekörnern gespeichert. Diese Stärkekörner sind für jede Pflanzenart verschieden, so daß ihre Gestalt zur Erkennung dienen kann. Die Stärkearten bilden weiße, geruchlose und geschmacklose Pulver, die sich samtartig anfühlen. In kaltem Wasser löst sich Stärke fast nicht, in heißem Wasser nimmt sie viel Wasser auf und quillt, zum Teil geht sie kolloidal in Lösung. Stärke bildet daher mit heißem Wasser einen Kleister, der beim Abkühlen puddingartig erstarrt. Stärke dient insbesondere zur Herstellung von Nahrungsmitteln. Das Weizenkorn und damit auch das Weizenmehl bestehen zu rund 75% aus Stärke. Bei der Teigbereitung und beim Backen entsteht ein lockerer Stärkekleister. Außerdem wird Stärke zur Gewinnung von Traubenzucker, als Kleister zum Kleben von Tapeten, Papier usw., sowie in der Gährungsindustrie als Ausgangsstoff zur Herstellung von Alkohol verwendet.

Stärke ist ausschließlich aus -D-Glucosemolekülen aufgebaut, die (1,4)-glucosidisch verknüpft sind, so daß also keine Aldehydgruppen vorkommen können. Stärkelösung reduziert daher Fehlinglösung nicht.

Die Stärke im Stärkekorn besteht außen aus Amylopektin, der Kern besteht aus Amylose. Natürliche Stärke ist daher ein Gemisch aus Amylopektin und aus Amylose. Die Amylose enthält im Molekül etwa 250 bis 300 Glucoseeinheiten in einer unverzweigten Kette. Diese Kette ist in sich schraubenförmig gewunden, wobei auf eine Windung rund 6 Glucoseeinheiten kommen. Amylopektin dagegen besitzt Moleküle mit über 1000 Glucoseeinheiten in verzweigter Kette (an jedem 8. bis 9. Glucosemolekül der Hauptkette sind Seitenketten aus bis zu 18 Glucoseeinheiten gebunden).

Mit Iod bildet Stärkelösung in der Kälte eine Einschlußverbindung, die bei Verwendung von Amylose tiefblau, bei Amylopektin violett gefärbt ist. Man verwendet diese Reaktion zum Nachweis der Stärke bzw. des Iods. Die blaue/violette Farbe verschwindet beim Erwärmen. In der Iodstärke sind die Iodmoleküle kettenförmig in den Hohlraum der Amylose-Schraubenlinie eingelagert. Verständlicherweise sind solche Einschlußverbindungen nicht sehr stabil, die Iodstärke zerfällt daher bei stärkerer Eigenbewegung der Moleküle, also bei hoher Temperatur.

Kocht man Stärke mit Salzsäure (saure Hydrolyse), so wird sie in Glucose zerlegt (die neutralisierte Lösung reduziert Fehlinglösung). Bei einer fermentativen Hydrolyse (durch Diastase) wird die Stärke nur bis zur Maltose abgebaut. Auch die Enzyme des Mundspeichels zerlegen Stärke in Maltose (süßer Geschmack) und erst im Dünndarm wird diese vollends in Glucose gespalten.

Das menschliche Blut enthält 0,1% Glucose, die im Stoffwechsel zur Gewinnung von Energie genutzt werden. Außerdem bauen die Muskeln und insbesondere die Leber aus Glucose Glykogen als Speicherstoff auf. Die Moleküle dieses Polysaccharids sind erheblich größer (bis 30000 Glucoseeinheiten) und stärker verzweigt als die Moleküle der pflanzlichen Stärke (Amylopektin). Die Leber wirkt aber nicht nur als Speicherorgan für das Glykogen. Sie kann aus Milchsäure Glykogen synthetisieren und dieses zu Glucose abbauen. Indem die Leber Glucose an das Blut abgibt, decken die übrigen Organe ihren Nährstoffbedarf aus dem Glucosegehalt des Blutes. Daher ist der Glucosegehalt des venösen Blutes immer geringer als der des arteriellen.

Glykogen ist das einzigste stärkeartige Polysaccharid, das bei Mensch und Tier als Reservestoff in der Leber und im Muskelgewebe vorkommt. Bei der Hydrolyse durch -Amylase (im Darm und in der Leber) zerfällt es sofort in -Glucose (KARLSON Seite 286).