Декстрины — гидролизный крахмал¶

Декстрины — группа олигосахаридов, получаемых в результате частичного кислотного или ферментативного гидролиза крахмала. Относятся к классу полисахаридов, состоят из остатков α-D-глюкозы, связанных преимущественно α(1→4)-гликозидными связями (в декстринах, полученных из амилопектина, присутствуют также α(1→6)-связи в точках разветвления). Молекулярная масса декстринов существенно ниже, чем у исходного крахмала, и варьируется в широких пределах — от нескольких сотен до десятков тысяч дальтон. По растворимости в холодной воде декстрины делятся на растворимые (альфа-, бета- и гамма-декстрины) и нерастворимые (амилодекстрины).

¶Свойства

Декстрины представляют собой белые или желтоватые аморфные порошки, сладковатые на вкус, легко растворимые в воде (за исключением амилодекстринов). Обладают высокой гигроскопичностью, способны образовывать вязкие коллоидные растворы. В отличие от крахмала, декстрины не дают синего окрашивания с йодом — характерная реакция с раствором йода даёт красно-бурое или жёлтое окрашивание, что используется как качественная проба. Удельное вращение декстринов положительно и уменьшается по мере роста степени гидролиза. Химическая формула общей структурной единицы — (C₆H₁₀O₅)ₙ, где n обычно не превышает 20.

¶Получение

Промышленное производство декстринов основано на обработке картофельного, кукурузного, пшеничного или рисового крахмала минеральными кислотами (чаще всего соляной или серной) либо амилолитическими ферментами (амилазами). При кислотном гидролизе крахмал подвергают сухому или мокрому прогреву с кислотой при температуре 150–200 °C; в зависимости от времени и интенсивности обработки получают продукты различной степени гидролиза. Ферментативный способ позволяет более точно контролировать молекулярно-массовое распределение и структуру продукта.

По степени гидролиза (выражаемой как декстринозность или содержание还原ных сахаров) различают:

• Амилодекстрины — продукты слабого гидролиза, нерастворимые в холодной воде, набухающие при нагревании.
• Альфа-декстрины — растворимы в холодной воде, образуются при умеренном гидролизе.
• Бета-декстрины — промежуточная группа.
• Гамма-декстрины — продукты глубокого гидролиза, полностью растворимые в холодной воде, близкие по свойствам к мальтозе и глюкозе.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Декстрины (Е1400 — крахмал модифицированный, а также отдельные коды для декстринов) используются в пищевой индустрии как загустители, стабилизаторы, связующие и антислеживатели. Мальтодекстрины (продукты умеренного гидролиза крахмала, близкие к декстринам) применяются в производстве молочных продуктов, кондитерских изделий, сухих смесей, спортивного питания — как источник быстрой энергии с нейтральным вкусом. В кондитерском производстве декстрины используют при изготовлении помад, глазурей, ириса.

¶Клеевые составы

Классическое применение декстринов — производство клеящих составов. Декстриновый клей (получаемый обжигом крахмала с кислотой) применяется для склеивания бумаги, картона, этикеток, в производстве гофрированного картона и упаковки. Декстриновый клей отличается водоотмываемостью и используется преимущественно в бумажной промышленности.

¶Текстильная промышленность

В текстильном производстве декстрины применяются для аппретирования тканей — придания им объёма, плотности и гладкости перед раскроем. Они образуют на волокнах тонкую плёнку, которая затем удаляется при стирке.

¶Фармацевтика и медицина

Декстрины используются как наполнители в таблетках, вспомогательные вещества в лиофилизированных препаратах. Декстраны (не путать с декстринами — это полисахариды бактериального происхождения) применяются в медицине как плазмозамещающие средства, однако некоторые свойственные декстринам применения — например, в составе растворов для перитонеального диализа — связаны с их способностью связывать воду.

¶Другие области

Декстрины находят применение в производстве взрывчатых веществ (как связующее в промышленных шашках), в литейном деле (связующее для формовочных смесей), в сельском хозяйстве (компонент кормовых добавок), а также в аналитической химии — как реагент для осаждения и разделения полисахаридов.

¶Отличие от родственных веществ

Важно различать декстрины (продукты гидролиза растительного крахмала) и декстраны (полисахариды, синтезируемые бактериями рода Leuconostoc и некоторыми другими микроорганизмами), несмотря на созвучие названий.

¶История

Термин «декстрин» был предложен немецким химиком Эдуардом Франклендом в 1864 году для обозначения продуктов нагревания крахмала. Изучение декстринов тесно связано с развитием углеводной химии XIX века — работами Ансельма Пайена (открывшего в 1833 году амилазу), Теодора Шварце и других исследователей. Промышленное производство декстринового клея началось в Германии в конце XIX века.

¶Источники

• Гаури К. К. «Технология крахмала и крахмалопродуктов»
• Тутельярен В. А., Мазухина Л. И. «Технология крахмала и крахмсодержащего сырья»
• Stephen, A. M., Morris, G. A. «Structure and properties of starch» // Carbohydrate Polymers
• «Крахмал и его производные» / под ред. Р. Л. Вортмана — М.: Пищевая промышленность