PRODUKCJA SKROBI 
MODYFIKOWANYCH

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat rozwinęła się 

modyfikacja skrobi, polegająca na poddaniu skrobi 

różnym zabiegom technologicznym,celem nadania 

jej preparatom nowych funkcjonalnych właściwości.

Pod pojęciem skrobie modyfikowane,należy 

rozumieć pochodne skrobi o niewielkich zmianach w 

stopniu spolimeryzowania, ale o dużych zmianach 

właściwości funkcjonalnych, znacznie 

modyfikujących naturalne właściwości skrobi.

W zależności od zastosowania czynników 

modyfikujących rozróżnia się następujące sposoby 

otrzymywania skrobi modyfikowanej:

•Na drodze obróbki fizycznej

•Na drodze obróbki chemicznej

•Na drodze obróbki enzymatycznej

•Modyfikacja kombinowana z wykorzystaniem kilku 

lub wszystkich w/w sposobów

•Na drodze modyfikacji genetycznej genów roślin 

kumulujących skrobię jako materiał zapasowy.

Skrobie modyfikowane fizycznie

W metodach fizycznych jako czynnika 
modyfikującego używa się najczęściej:

•Temperatury
•Ciśnienia
•Oddziaływań hydrotermicznych
•Działania sił mechanicznych
•Napromieniowania
•Ultradźwięków 

Przykładami skrobi modyfikowanych 
działaniem temperatury jest

• skrobia pęczniejąca-wykazuję 
właściwości pęcznienia już w zimnych 
roztworach wodnych. Przy dość wysokich 
stężeniach żelu, daje tzw. efekt 
budyniowania 

•Skrobia gąbczasta-charakteryzuję się 
porowatą i chrupką konsystencją. Po 
wysuszeniu silnie chłonie wodę i jest 
podatna na działanie enzymów

•Do skrobi modyfikowanych termicznie w 
przedziale temperaturowym od105-210ºC 
należy także zaliczyć dekstryny białe i 
żółte

Działanie temperatury wyższej od 210ºC 
wywołuję pirolizę skrobi z jej rozkładem na 
różne składniki.

Poddanie skrobi działaniu wysokiego ciśnienia 
powoduję u niej częściową depolimeryzację. 
Jednocześnie zwiększa się podatność skrobi na 
działanie enzymów amylolitycznych.

Obróbka hydrotermiczna skrobi oznacza fizyczną 
modyfikację gałeczek skrobiowych w warunkach 
nie powodujących kleikowania i degradacji. 
Zmiany w obszarach krystalicznych i 
bezpostaciowych obniżają pęcznienie i 
rozpuszczalność w gorącej wodzie, co prowadzi 
do obniżonej lepkości i lepszej stabilności 
lepkości kleików takich skrobi.

Działanie na skrobię znacznych energii 
mechanicznych powoduję głównie uszkodzenie 
ziarenek skrobiowych a co a tym idzie zmianę 
właściwości fizycznych  takich skrobi. Ziarenka 
poddane takiej próbie są zazwyczaj 
zdeformowane, a ich powierzchnia spękana.

Promieniowanie jonizujące może wpływać na 

strukturę cząsteczek skrobi,co ma swoje 
odzwierciedlenie w zmodyfikowanych jej 

właściwości. W procesie radiolizy obok znacznie 

zwiększającej się ilości dekstryn pojawiają się m. 

in. aldehyd mrówkowy i malonowy oraz kwas 

mrówkowy. 

Kombinację temperatury i ciśnienia przy 

określonej wilgotności próbki wykorzystuję się w 

procesie ekstruzji,powodującym również zmianę 

niektórych właściwości skrobi. Ekstruzja polega 

na wytłaczaniu materiału sypkiego pod dużym 

ciśnieniem i przy wysokiej temperaturze. Proces 

taki wywołuje w materiale bardzo istotne zmiany 

fizykochemiczne, prowadzące do określonych 

zmian jakościowych.

SKROBIE MODYFIKOWNE CHEMICZNIE

Modyfikacja skrobi na drodze chemicznej polega 
na tym, że niektóre ze składowych reszt 
glukozowych zostają na drodze przeprowadzanych 
reakcji chemicznych zmienione.

Najczęściej stosowanymi reakcjami chemicznymi 
podczas modyfikacji skrobi są:

•Utlenianie
•Eteryfikacja
•Estryfikacja

Utlenianie może odbywać się za pomocą różnego 

rodzaju środków utleniających takich jak: 

podchloryny, woda utleniona, nadtlenki, 

nadjodany, nadmanganiany, chromiany, tlenki 

azotu. W wyniku zachodzących przy udziale tych 

związków reakcji w łańcuchu skrobi powstają 

grupy aldehydowe, karbonylowe i karboksylowe.

W większości przypadków utlenianie skrobi 

przeprowadza się przy udziale podchlorynu 

sodu,którym zadaję się wodną zawiesinę 

skrobi,poniżej temperatury kleikowania.

Skrobie te tworzą roztwory koloidalne o większej 

stabilności reologicznej, dają kleiki o obniżonej 

lepkości w stosunku do skrobi naturalnych, nie 

ulegających retrogradacji oraz bardziej 

przeźroczyste.  

W reakcji skrobi z czynnikami estryfikującymi 

można wprowadzić tak do amylozy jak i 

amylopektyny reszty kwasowe połączone 

wiązaniami estrowymi z resztami 

glukozowymi otrzymując estry skrobiowe. 

Znane są estry skrobi z kwasami 

nieorganicznymi(np. fosforowy, siarkowy, 

azotowy)oraz organicznymi (np. mrówkowy, 

octowy, propionowym, trójchlorooctowym) 

oraz estry z wyższymi kwasami tłuszczowymi.

Ogrzewanie skrobi z mocznikiem w obecności 

kwasów nieorganicznych lub ich soli jako 

katalizatora prowadzi do powstania 

karbaminianów skrobiowych. Są produkty po 

obróbce termicznej o wysokiej lepkości, 

rozpuszczalne na zimno, mających 

zastosowanie w przemyślę papierniczym i 

włókienniczym.

Azotan skrobi (nitroskrobia) uzyskano poprzez 

działanie na skrobię mieszaniną kwasu azotowego 

i siarkowego lub kwasu azotowego i fosforowego. 

Tak otrzymane produkty są zdecydowanie 

zróżnicowane pod względem lepkości utworzonych 

kleików. Dwukrotnie wyższą lepkością 

charakteryzują się kleiki nitroskrobi otrzymanej z 

mieszaniny w której zastosowano kwas fosforowy

Innymi połączeniami skrobi są tzw.ksantogeniany, 

otrzymane przez zadziałanie na węglowodan 

dwusiarzkiem węgla. Stopień podstawienia tego 

preparatu, jest uzależniony od czasu trwania 

reakcji, temperatury i stężenia zasad użytych do 

reakcji. Utleniając skrobię ksantogenową 

otrzymujemy skrobię ksantydową stosowaną d 

produkcji papieru i włókien sztucznych.

SKROBIE MODYFIKOWANE ENZYMATYCZNIE

Otrzymuję się działając na skrobię preparatami 

enzymatycznymi .

Zastosowanie preparatów enzymatycznych przy 

wytwarzaniu skrobi modyfikowanej przebiega w 

trzech zasadniczych kierunkach:

1. Do poprawy właściwości skrobi już modyfikowanej 

innymi sposobami np. usieciowionych

2. Przy otrzymywaniu skrobi o charakterze 

amylozowym

3. Przy otrzymywaniu cyklodekstryn

Dwa pierwsze zastosowania prowadzą najczęściej do 

uzyskania liniowych oligosacharydów poprzez 

wykorzystanie enzymów z grupy amylaz. Są to 

zazwyczaj amylazy grzybowe lub bakteryjne.

Zastosowanie odpowiedniego preparatu 

enzymatycznego prowadzi do otrzymania 

produktów o konkretnych właściwościach.

Dziękuję