نشا

تمييز
رقم CAS	[9005-25-8]
EC-number	232-679-6
رقم RTECS	GM5090000
الخصائص
الصيغة الجزيئية	variable
كتلة مولية	variable
المظهر	white powder
الكثافة	1.5 g/cm3
نقطة الانصهار	decomp.
قابلية الذوبان في الماء	insoluble (see starch gelatinization)
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
N verify (what is YN ?)
مراجع الجدول

النشا بالإنجليزية Starch ، هوخليط سكري لنوعين من كربوهيدرات وهما الأميلوز Amylose والأميلوبيكتين Amylopectin ، وكلاهما سلسلة متعددة الجزيئات (بوليمر) polymer من الگلوكوز. تعمد النباتات لبناء النشا كطريقة لتخزين الگلوكوز Glucose الفائض لديها.

الاسم

تاريخ

تخزين الطاقة في النباتات

يتكون من تكاثف أكثر من 300 وحدة من الألفا الگلوكوز وهويوجد مختزن في النبات ويوجد في حبيبات ذات غلاف سيلليوزي لا يتمزق إلا بالغليان وعندما تتواجد حبة نشا في الماء بإذابتها تتعكر المياه ولكن بعد فترة تترسب النشا وذلك لوجود طبقة عازلة بين النشا والماء تتمثل في الحويصلات السيلليوزية المحيطة بجزيئات النشا. ند غلي الماء تتمزق الحويصلات السيلليوزية ومن ثم ينتشر النشا في المحلول وعندما تكون كمية النشا كبيرةقد يكون المحلول كأنه جيلي وللفهم يعطي النشا لون أزرق مع اليود.

يعتبر النشاء شكلاً معقداً من السكريات المتكاثفة أوالمركبة ويتواجد بكثرة كمادة احتياطية وهوواسع الانتشار في الخلايا النباتية (بذور- جذور- جذامير- درنات - بصلات - سوق بعض الأشجار الهوائية).

الهجريب الحيوي

يوجد ثلاثة أنماط للنشا في الخلايا النباتية الحية

1- نشا أولي: هونشاء الهجريب الضوئي الذي يتكون في الصانعات الخضراء كناتج لهذه العملية . يتعرض النشاء الأولي لتفاعلات أنزيمية متحولاً إلى سكر يمكنه من الانتنطق من خلية إلى أخرى .

2- أثناء الانتنطق قد يتعرض السكر لتفاعلات أنزيمية عكوسة ليعطي شكلاً من أشكال النشاء يعهد بالنشاء المؤقت .

قد يتعرض هذا النشاء لتفاعلات أنزيمية لإعطاء سكر مرة ثانية فهووحدة صرف طاقة جاهزة عند الطلب.

3- ينتقل هذا السكر عبر النسج حيثقد يكون المادة الخام بما يعهد بالنشاء الثانوي ويتم هذا التكوين ضمن صانعات النشاء عديمة اللون .

الخصائص

البنية

ينتج النشاء على شكل حبيبات أومسحوق ناعم بحيث لا تزيد نسبة المتبقي منه على 2% على منخل قياس فتحته 75 ميكرومتر أولا تزيد هذه النسبة على 0.5% على منخل قياسي، فتحته 150 ميكرومتر. ويجب حتىقد يكون النشاء نظيفاً خالياً من الشوائب والمواد الغريبة ومن التزنخ والتعفن والروائح الغريبة والمضافات additives الملونة والمنكهة ومن المواد القاصرة المزيلة للّون.

التحلل المائي

يعدّ النشاء من أبرز السكاكر المعقدة المدخرة في النباتات، وهوغير قابل للانحلال في الماء البارد ويشكل عجائن وهلامات في الماء الساخن، وهومخزن للطاقة في النباتات وللطاقة في التغذية عند الإنسان.

يجري هضم السكريات أساساً في الفم والخلايا الظهارية المخاطية في الأمعاء، يحدث في الفم تحطيم عشوائي للروابط (1-4) بوساطة إنزيم ألفا أميلاز، ويتوقف هضم السكريات مؤقتاً في المعدة بسبب حموضتها العالية التي لا تسمح بعمل الإنزيمات. تستأنف عملية الهضم في بداية الأمعاء الدقيقة بتأثير إنزيم ألفا أميلاز المعثكلي والذي يحوّل النشاء إلى سكريات ثنائية، وتحدث عملية الهضم النهائية بوساطة الإنزيمات المركبة، وتتضمن ألفا غلوكوسيداز α-glucosidase، سكراز saccharase، ليباز lipase، الموجودة في خلايا مخاطية الأمعاء الدقيقة وهي إنزيمات السكريات الثنائية، حيث تتم حلمهة hydrolysis السكريات الثنائية إلى سكريات بسيطة وامتصاصها وذلك حسب المعادلات الآتية:

(D- ترمز إلى وضع فراغي في السكر، B- ترمز إلى جزيئين من السكر)

تقوم السكريات البسيطة بتقوية الجهاز العصبي، ولاسيما حالما يحدث خلل في هجريز السكر في الدم.

Dextrinization

الاختبارات الكيميائية

الشكل (1) الهجريب الكيماوي لجزيء الأميلوز		الشكل (2) الهجريب الكيماوي لجزيء الأميلوبكتين وتفرعاته

الصيغة الكيميائية للنشا هي: (C₆H₁₀O₅)_n, حيث إنه بوليمر من الگلوكوز ذي الصيغة الكيميائية: C₆H₁₂O₆.

يتكون النشاء من الكربون والهدروجين والأكسجين وتكون هذه العناصر مرتبطة بأعداد كبيرة بعضها مع بعض معضلة السكاكر المتعددة polysaccharides.

يتكون النشاء من جزأين رئيسين هما: الأميلوز amylose (الشكل-1) والأميلوبكتين amylopectin (الشكل-2). ويحتوي النشاء العادي على نحو75-80% أميلوبكتين و20- 25% أميلوز. أما النشاء الشمعي المستخرج من الأرز الشمعي أوالذرة الشمعية فيحتوي على الأميلوبكتين النقي ونحو1% من الأميلوز.

يتكون الأميلوز من سلسلة مستقيمة لجزيئات الغلوكوز الحلقية المتصلة بالرابطة ألفا -4 ويراوح عدد وحداتها بين 250-1000 وحدة وقد يصل إلى 3800 وحدة.

يتحلل النشا بواسطة انزيم الأميليز اللعابي إلى ديكسترينات عالية تعطي لون أزرق برونزي أوبني مع اليود تليها فترة ارثروديكسترينات الذي يعطي لون أحمر أوبرتنطقي محمر مع اليود وتليها فترة الأكروديكسترينات الذي لا يعطي أي لون مع اليود ثم الفترة الأخيرة وهي المالتوز.

ويتكون الأميلوبكتين من سلاسل متفرعة من الأميلوز مرتبطة ببعضها في نقطة التفرع بالرابطة 6:1 وداخل السلسلة نفسها بالرابطة 4:1 ويصل الوزن الجزيئي للأميلوبكتين إلى نحو450000 وحدة غلوكوز.لا يتحلل كاملاً بوساطة إنزيم بيتا أميلاز ويتلون باليود بلون محمر قرنفلي، محاليله ثابتة مقارنة بالأميلوز. يفصل الأميلوز عن الأميلوبكتين بإذابة الأول في الماء الساخن في درجة حرارة 60-70 ْم ثم يرسب من محلوله بإضافة حجم مماثل من الكحول الإيثلي.

يختلف الهجريب الكيمياوي للنشاء في المادة الجافة حسب مصدره (الجدول-2)، أما الملوثات المعدنية فيجب ألا تزيد نسبتها في جميع كيلوغرام على /1/مغ من الزرنيخ و/5/مغ من النحاس و/2/مغ من الرصاص.

الأنواع

نشاء الذرة

نشاء البطاطا

نشاء القمح

نشاء الرز

المكونات%

النشاء

98

98

98

98

البروتين

0.5

0.2

0.8

0.7

الدسم

0.5

0.1

0.2

0.3

الألياف

0.5

0.3

0.3

0.3

الرماد الكلي

0.2

0.2

0.2

0.3

الرماد غير المنحل

0.1

0.1

0.1

0.1

الحموضة الكلية

30

30

30

لايوجد

ثاني أكسيد الكبريت مع/كغ

100

100

100

100

الجدول (2) مكونات النشاء في المدة الجافة للنبات

يمكن تحوير النشاء وهلاماته بإضافة الحمض أوالسكر، وقد تحقق في السنوات الأخيرة تقدم ملحوظ فيما يتعلق بالتحوير الفيزيائي والكيمياوي لأنواع النشاء الطبيعية والوصول إلى خصائص جديدة لم تكن متوافرة مسبقاً، مما يساعد على ازدياد مجال استخداماتها في الأغذية، ولا سيما فيما يتعلق بالسيطرة على أنظمة قوام الأغذية وصناعة سلع غذائية جديدة بحاجة إلى حد أدنى من التسخين للحصول على درجة معينة من اللزوجة. وتتضمن أساليب التحوير خفض لزوجة النشاء إما بتحطيم الجزيئات كيمياوياً أوإنزيمياً في مسقط الرابطة الغلوكوزيدية، وإما بأكسدة بعض مجموعات الهدروكسيل. كما يمكن إنقاص خاصة انتفاخ حبيبات النشاء في الماء الساخن بإدخال روابط كيمياوية فيما بين جزيئات النشاء المتلاصقة باستخدام كواشف كيمياوية تتفاعل مع مجموعات الهدروكسيد فيها.

وبعمل بعض الإنزيمات أوبالتسخين مع محلول حمضي أوبكليهما معاً يتحول النشاء إلى دكسترينات ومالتوز وديكستروز. كما يمكن تحويل النشاء إلى قطر الذرة ذي النسبة العالية من الفركتوز، وإلى سكر الفركتوز وذلك بوساطة الإنزيمات.

الطعام

يعتبر النشا من أكثر البوليمرات شيوعا في النظام الغذائي الآدمي. وتعتبر الحبوب والنباتات الجذرية من أكثر المصادر النباتية للنشا.

ويدخل النشا في الطبخ المنزلي ، وكذلك في الصناعات الغذائية.

صناعة النشا

نشا السكر

يُستخدم أيضاً النشاء مادة مالئة في حالة إضافته إلى دقيق القمح بنسبة 40% ويؤدي ذلك إلى تحسن ظاهري لشكل الخبز وخواصه، ومادة رافعة حجمياً في صناعة قوالب الحلوى (الكاتو)، وذلك بخلط دقيقه بنسبة 3% من النشاء لزيادة حجمه، وفي صناعة البسكويت بنسبة 5% لخفض نسبة الغلوتين glutin في دقيق القمح، وفي زيادة لزوجة قوام الأغذية المعلبة مثل الشوربة والصلصة، وفي تصنيع اللبان (امن الممكن أنك)، ومادة مثبتة لقوام بعض منتجات الألبان الحامضية، وكذلك في صناعة المثلوجات( البوظة) ice creams لزيادة قوامها ولزوجتها. وتستخدم الهلامات النشوية في تحضير أنواع الحليب المطبوخ وغيرها، ويستخدم أيضاً في صناعة النسيج والصمغ===

النشويات المعدلة

وهاهي الأكواد الخاصة بالنشا المستخدم في الغذاء بهجريباته المتنوعة:

1401 Acid-treated starch

1402 Alkaline treated starch

1403 Bleached starch

1404 Oxidized starch

1405 Starches, enzyme-treated

1410 Monostarch phosphate

1411 Distarch glycerol

1412 Distarch phosphate esterified with sodium trimetaphosphate

1413 Phosphated distarch phosphate

1414 Acetylated distarch phosphate

1420 Starch acetate esterified with acetic anhydride

1421 Starch acetate esterified with vinyl acetate

1422 Acetylated distarch adipate

1423 Acetylated distarch glycerol

1440 Hydroxypropyl starch

1442 Hydroxypropyl distarch phosphate

1443 Hydroxypropyl distarch glycerol

1450 Starch sodium octenyl succinate

استخدامه كمضافات للأغذية

يعود أول تسجيل معروف عن استخدام النشاء إلى 200 سنة قبل الميلاد حين استُخدم في تقوية الكتان. يدخل اليوم الغلوكوز الناتج من حلمهة النشاء وبنسبة لا تقل عن 43% في أنواع السكاكر المتبلورة المنكهة والحلاوة الطحينية والمربيات والقمر الدين وراحة الحلوم.

التطبيقات الصناعية

صناعة الورق

يستخدم النشا في الصناعات الغذائية كما يستخدم أيضا نوعية صناعية منه في صناعات الورق ، الكرتون المضلع ، والجبس.

المواد اللاصقة للكرتون المضلع

نشا الملابس

أخرى

انظر أيضا

• خميرة
• نشا القمح
• نشا الذرة
• أكريلاميد، الموجود في البطاطس المقلية
• Distilled beverage, brewing from starch alcohol
• Non-Newtonian fluid
• Yeast extract
• إنتاج النشا

وصلات خارجية

• Jones, Orlando, "US2000 Improvement in the manufacture of starch". (Class: 127/68; 48/119; 127/69). Middlesex, England, USPTO.
• Detailed description and pictures of starch molecular structure

المصادر