Škrob

Další názvy: amylum, starch

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Škrob: přírodní polysacharid s mnohostranným využitím

Škrob je přírodní polysacharid rostlinného původu, který patří mezi nejrozšířenější a nejdůležitější zásobní sacharidy v přírodě. Setkat se s ním můžeme nejen v potravinářství, ale i ve farmacii, textilním a papírenském průmyslu. Tento polymer glukózy je známý také pod anglickým názvem "starch” a jeho systematické označení je poly(α-D-glukóza). Škrob má CAS číslo 9005-25-8.

Ve formě jemného bílého prášku, bez chuti a zápachu, je škrob dobře známý z běžného života jako ingredience v kuchyni. Přesto jeho chemická struktura i technologické možnosti sahají mnohem dál, než by se na první pohled mohlo zdát.

Chemické vlastnosti škrobu

Z chemického hlediska se škrob skládá převážně ze dvou glukózových polymerů: amylopektinu a amylózy. Amylóza tvoří přibližně 20–30 % škrobu a má lineární strukturu, zatímco amylopektin, který představuje 70–80 %, má rozvětvenou strukturu. Tento rozdíl významně ovlivňuje způsob chování škrobu při zahřívání nebo rozpouštění ve vodě.

Chemický vzorec monomeru škrobu je C6H10O5, ale protože se jedná o polymerní látku, nelze mu přiřadit přesný molární vzorec jako běžným nízkomolekulárním sloučeninám.

Škrob je bílý až mírně nažloutlý prášek, bez zápachu a chuti. Není rozpustný ve studené vodě, ale při vyšší teplotě vytváří tzv. škrobový maz (sol), což je důležité v potravinářských a průmyslových aplikacích. Jeho bod tání nelze přesně určit, neboť se termicky rozkládá.

V přírodě se škrob přirozeně vyskytuje ve formě granulí v zásobních orgánech rostlin – nejčastěji v hlízách (brambory), semenech (pšenice, kukuřice), nebo plodech (banány). Tyto granule mají různou velikost a tvar v závislosti na druhu rostliny.

Využití a aplikace

Škrob nachází rozsáhlé využití v různých oblastech. V potravinářství je používán jako zahušťovadlo, stabilizátor, gelotvorná látka nebo plnidlo. Například škrobová moučka se běžně přidává do omáček, pudinků či dezertů kvůli své schopnosti vázat vodu a vytvářet jemnou texturu.

Ve farmaceutickém průmyslu slouží jako plnidlo v tabletách nebo jako nosič pro aktivní látky. Jeho nezávadnost a snadná biologická odbouratelnost z něj činí ideálního pomocného materiálu.

V textilním průmyslu se škrob používá při úpravách látek – například ke zpevnění vláken před tkaním. V papírenské výrobě pak zlepšuje povrchovou úpravu papíru a jeho tiskové vlastnosti.

Stále větší pozornost se věnuje také tzv. modifikovaným škrobům, které vznikají chemickou nebo fyzikální úpravou přírodního škrobu. Tyto deriváty mají specifické vlastnosti, které jsou využívány například jako biologicky odbouratelné plasty, v kosmetice nebo ekologických čistících prostředcích. Právě ekologické alternativy na bázi škrobu jsou například diskutovány v článku „Kompostovatelné obaly – co to vůbec znamená?" na webu Ferwer.

Přirozený výskyt a výroba

Jak už bylo zmíněno, škrob se přirozeně vyskytuje v zásobních orgánech mnoha vyšších rostlin. Mezi nejznámější přírodní zdroje patří:

kukuřice (kukuřičný škrob),
brambory (bramborový škrob),
maniok (tapiokový škrob),
pšenice (pšeničný škrob),
rýže.

Výroba škrobu z těchto rostlinných zdrojů probíhá ve škrobárnách pomocí mechanicko-chemických procesů. Nejdříve se surovina jemně rozdrtí, následně se škrob oddělí od vlákniny, bílkovin a dalších složek vodní extrakcí. Výsledná škrobová suspenze se pak čistí a suší do podoby prášku.

Dle informací publikovaných například na stránkách European Starch Industry Association evropský průmysl zpracovává ročně více než 23 milionů tun zemědělských surovin za účelem výroby škrobu a jeho derivátů.

Bezpečnost a ekologie

Škrob je látka neškodná pro zdraví, běžně konzumovaná s potravinami. V přírodní formě nepředstavuje žádné zdravotní riziko, nepatří mezi alergeny a není toxický. Rovněž není klasifikován jako dráždivý.

Z ekologického hlediska je škrob plně biologicky odbouratelný, což je zvláště významné v souvislosti s rostoucím zájmem o udržitelné materiály. Produkty na bázi škrobových polymerů se používají například pro výrobu ekologických plastů, které se rozkládají v kompostovacích podmínkách. Na tento aspekt upozorňuje také článek na Ferweru o biodegradabilních materiálech.

Při výrobě ani používání škrobu obvykle nevznikají nebezpečné vedlejší produkty, což z něj činí jednu z nejšetrnějších surovin pro udržitelný rozvoj.

Zajímavosti a souvislosti

Jedním ze známých způsobů testování přítomnosti škrobu v potravinách je reakce s jodem, kdy roztok jódu zbarví škrob modře. Tento jednoduchý školní pokus je ukázkou významu molekulární struktury pro fyzikálně-chemické chování látky.

Historicky byl škrob využíván již ve starověkém Egyptě, kde sloužil jako lepidlo při výrobě papyru nebo při impregnaci textilu. V 19. století se začal poprvé komerčně vyrábět v Evropě v rámci rozvoje potravinářského a textilního průmyslu.

V posledních desetiletích se pozornost soustředí na vývoj škrobových bioplastů, které by mohly částečně nahradit konvenční ropné polymery. Výzkumy například publikované v časopise Carbohydrate Polymers ukazují, že modifikovaný škrob může tvořit základní strukturu pro plně odbouratelné plastové obaly.

Shrnutí

Škrob je univerzální látka přírodního původu, která se díky své dostupnosti, nezávadnosti a ekologické šetrnosti uplatňuje napříč mnoha průmyslovými odvětvími. Jeho chemická jednoduchost v kombinaci s praktickou funkčností z něj činí nejen základní potravinovou složku, ale i důležitý materiál pro vývoj udržitelných technologií budoucnosti. Ať už jde o polévku v kuchyni nebo biodegradabilní plast, škrob má ve světě vědy i každodenního života pevné místo.