Bài 30. Tinh bột và cellulose

I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

- Tinh bột, có công thức phân tử (C₆H₁₀O₅)_n, là chất rắn, dạng bột, màu trắng, không tan trong nước lạnh, nhưng tan một phần trong nước nóng tạo hệ keo, gọi là hồ tinh bột.

- Cellulose, có công thức phân tử (C₆H₁₀O₅)_m, là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước và các dung môi hữu cơ thông thường.

- Tinh bột và cellulose được tìm thấy chủ yếu ở thực vật.

- Tinh bột tập trung nhiều ở hạt, củ và quả của cây. Các loại hạt và củ chứa nhiều tinh bột là gạo, ngô, khoai, sắn,...

- Cellulose tập trung nhiều ở thân cây và vỏ cây. Các loại cây thân gỗ, quả bông, các loại tre, nứa và vỏ các cây đay, gai chứa hàm lượng cellulose cao.

- Sự hình thành tinh bột và cellulose ở thực vật bắt đầu từ phản ứng quang hợp.

- Phản ứng này đã chuyển hóa carbon dioxide và nước thành glucose và giải phóng khí oxygen, quá trình này góp phần làm cân bằng lượng khí carbon dioxide và khí oxygen trong bầu khí quyển.

- Một phần glucose sau đó được biến đổi tiếp thành tinh bột và cellulose.

- Tinh bột đóng vai trò quan trọng trong việc dự trữ năng lượng. Cây có thể sử dụng năng lượng dự trữ này trong các điều kiện thiếu glucose.

- Khác với tinh bột, vai trò chính của cellulose là xây dựng thành tế bào thực vật và giúp duy trì độ cứng, hình dáng của cây.

II. Tính chất hoá học

- Tinh bột và cellulose đều có thể bị thuỷ phân tạo thành glucose trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme.

- Enzyme trong quá trình thuỷ phân tinh bột khác với enzyme dùng để thuỷ phân cellulose.

- Cơ thể người chỉ có enzyme thuỷ phân tinh bột (ở tuyến nước bọt và ở ruột non) mà không có enzyme thuỷ phân cellulose.

- Thuỷ phân tinh bột tạo ra glucose, do đó quá trình tiêu hoá thức ăn giàu tinh bột sẽ tạo ra nhiều năng lượng cho cơ thể hoạt động.

- Khác với cellulose, tinh bột phản ứng với iodine tạo hợp chất có màu xanh tím.

III. Ứng dụng

- Tinh bột là một trong những nguồn dinh dưỡng chính của con người, đặc biệt có nhiều trong gạo, bột mì và bột ngô (bắp),...

- Trong công nghiệp, ứng dụng chính của tinh bột là sản xuất hồ dán, làm nguyên liệu sản xuất ethylic alcohol và một số hoá chất khác.

- Một lượng lớn cellulose được sử dụng để sản xuất giấy và tơ sợi.

- Cellulose dưới dạng gỗ tự nhiên hoặc gỗ công nghiệp là vật liệu thông dụng. Cellulose còn là nguyên liệu tổng hợp nhiều hoá chất như ethylic alcohol,...