Zum Aufbau des Kartoffelstärkekornes
Authors: Ulmann M. 
Published: April 2003

AbstractBeim Stärkekorn hat man es mit einem natürlich gewachsenen und damit auch organisierten Produkt zu tun, dessen struktureller Aufbau durch die Tätigkeit von Plastiden massgebend mitbestimmt wird. Die vorliegenden Strukturelemente in ihrer Gesamtheit bedingen die mannigfaltigen Eigenschaften der Stärke, wobei jedoch stets zu fragen ist, welchen speziellen Struktur‐ oder Aufbauelementen des Stärkekornes ein bestimmtes Verhalten der Stärke zuzuschreiben ist. Neben den morphologisch‐strukturellen hat man es beim Stärkekorn aber auch mit chemischen Problemen zu tun. Mikroskopische Untersuchungen haben wohl manche Erkenntnisse über den strukturellen Aufbau des Stärkekornes geliefert, doch bleibt es öfters unsicher, ob nicht nur durch die Arbeits‐ methode bedingte Sekundärstrukturen vorgelegen haben. Die Schichtstruktur des Stärkekornes wird häufig überbetont. Bei den Fragen der stoffichen Zusammensetzung des Stärkekornes und deren Veränderungen machte sich früher das Fehlen einer einfachen Nachweismethode für Amylopektin und Amylose, den beiden Grundkomponenten der Stärke, nebeneinander hindernd bemerkbar. Erst nach Entwicklung der Stärkechromatographie mit Hilfe einer Al2O3‐Säule, mit welchem Verfahren es möglich ist, mit Jod farbige Komplexe gebende Kohlenhydrate nebeneinander nachzuweisen, gelang es verschiedene wichtige Entscheidungen im Hinblick auf den Aufbau des Kartoffelstärkekornes zu treffen. Amylopektin und Amylose unterscheiden sich eindeutig durch ihre Adsorptionsfähigkeit an Al2O3, wobei keinerlei Übergänge hervortreten. Während beim nativen Stärkekorn keine besondere Aussenhülle anzunehmen ist, findet man eine solche beim gequollenen Stärkekorn. Erst im Verlaufe der tangentialen Aufweitung des Stärkekornes beim Quellungsprozess kommt es durch Zusammendrängung der Amylopektinstruktur des nativen Kornes zur Ausbildung einer Kornhülle. Chromatographisch lässt sich zeigen, dass diese Hülle aus Amylopektin besteht, im Innern des gequollenen Kornes befindet sich dagegen Amylose. Schon die leichte Trennbarkeit des Amylopektins und der Amylose durch die chromatographische Al2O3− Säle bei Vorliegen einer wässrigen Lösung von verkleisterter Stärke sprach dafür, dass diese beiden Grundkomponenten der Stärke im Stärkekorn nur als Gemenge nebeneinander vorliegen können. Durch 4% ige Alkalilösung in der Kälte gelöste Kartoffelstärke gibt das gleiche Chromatogramm wie verkleisterte Stärke. Aber auch durch kurzzeitige, noch keinen Abbau hervorrufende Schwingmahling in Wasser löslich gewordene Stärke gibt ein Chromatogramm, das demjenigen der verkleisterten und der durch Alkali gelösten Stärke gleicht. Damit kann mit Sicherheit geschlossen werden, dass die beiden Grundkomponenten der Stärke, das Amylopektin und die Amylose, im nativen Stärkekorn nur in Form eines Gemisches vorliegen. Eventuell vorhandene Bindungen können nur sehr schwache sein. Als wesentliches, jetzt meist vernachlässigtes Strukturelement der Stärke dürfte auch das Wasser anzusprechen sein, welches im Stärkekorn in verschiedener Form vorliegen kann. Ein direkter Nachweis von verschiedenartig gebundenem Wasser gelingt durch schonende Entwässerung von Stärke vermittelst Infrarotstrahlen. Man erhält Entwässerungskurven, die Unstetigkeiten zeigen, entsprechend einer sprunghaften Abnahme der Wasserdampfspannung der verschiedenen Wasserarten. Die gebrachten, hauptsächlich mit Hilfe der Stärke‐Chromatographie gewonnenen Einblicke in den Aufbau des Kartoffelstärkekornes führen zu einem einfachen Modell des Stärkekornes, das als gesicherte Grundlage für weitere Untersuchungen zu dienen vermag.