Ciete

Ķīmiskā uzbūve

Cieti veido ar glikozīdsaitēm saistījušies glikozes atlikumi, kas tajā veido divu veida molekulas — ap 20—30% amilozes (molekulmasa no ~17 000—225 000 Da) un apmēram 70—80% amilopektīna (molekulmasa no ~200 000—1 000 000 Da). Amilozes molekulas ir lineāra spirālveida virkne, ko veido α-D-glikopiranozes atlikumi, kas savā starpā saistījušies ar α(1→4)-glikozīdsaitēm, bet amilopektīna molekulas virkne ir sazarota, un to pavisam veido ~500—5000 α-D-glikopiranozes atlikumi, kas savā starpā saistījušies ar α(1→4)-glikozīdsaitēm, bet atzarojuma vietās, kas ir ik pēc aptuveni 15—30 atlikumiem, ar α(1→6)-glikozīdsaitēm.

Ražošana

Pasaulē cieti galvenokārt ražo no kartupeļiem, graudiem, kukurūzas un rīsiem, Latvijā — kartupeļiem un graudiem, kuru cietes ražošanas tehnoloģija ir līdzīga. Vispirms no izmantotajām izejvielām atdala piemaisījumus. Kartupeļiem akmeņu, augsnes, salmu, lakstu un zaļo piemaisījumu atdalīšana notiek hidrotransportēšanas laikā, ar ko tos novada uz mazgāšanu un svēršanu. Tad kartupeļus sasmalcina, iegūstot cietes graudiņu, šūnsulas, sasmalcinātu mizu un šūnapvalku šķiedrvielu putrveida masu, ko pēc tam skalo ar ūdeni un sadala ar sietiem. Uz sietiem nogulsnējas gremzdi — šķiedrvielas un augu daļiņas ar veselām šūnām —, bet caur tiem atdalās cietes piens — šūnsulas un ūdens maisījums ar tajā peldošiem cietes graudiņiem.
Cietes pienu hidrociklonos un baterijās centrifugē un attīra, atšķaidot ar ūdeni un ar sietiem atdalot sīkās gremzdu daļiņas. Centrifugēšanu un skalošanu ar ūdeni veic trīs reizes, iegūstot jēlcieti, kuras mitruma saturs ir 40—50%. Jēlcieti kaltē pneimokaltēs, līdz iegūta sausā kartupeļu ciete jeb tā sauktie kartupeļu milti, kura mitruma saturs ir aptuveni 20%.
Cietes ražošanā mikroorganismu iedarbība nav vēlama, jo tā uzglabāšanas laikā var sabojāt izejvielas un jēlcieti. Cietes iznākumu var palielināt veicot divpakāpju kartupeļu smalcināšanu, kā arī no attīrīšanā iegūtajiem gremzdiem izskalojot cieti un uztverot izmantotajos cietes un gremzdu ūdeņos palikušos cietes graudiņus. Pāri palikušos gremzdus var izmantot kā lopbarību, bet šūnsulu iebiezināt un izmantot mikrobioloģiskās rūpniecības uzņēmumos kā bioloģiski aktīvu izejvielu.

Ķīmiskās un fizikālās īpašības

Ciete nešķīst ne vien ūdenī, bet arī spirtā un ēterī. Karstā ūdenī cietes graudi uzbriest un sairst, veidojot stigru koloīdu šķīdumu, ko sauc par klīsteri. Atdzesējot cietes klīsteri, veidojas elastīga masa — gels. Cietes koloīdais šķīdums pieder pie neņūtona šķidrumiem.
Cietei nav reducējošu īpašību. Tā skābju un fermentu (amilāzes) iedarbībā pakāpeniski hidrolizējas, veidojot šķīstošus dekstrīnus, kas pēc tam sadalās maltozē un pēcāk — glikozē.
Amilozei ir raksturīga reakcija ar jodu — tā klātbūtnē novērojams spilgti zils krāsojums. Amilozes polimēra molekulai ir spirālveida uzbūve un spirāles iekšienē donorakceptorās mijiedarbības rezultātā var novietoties joda molekulas (vai trijodīda joni). Mijiedarbība notiek starp amilozes hidroksilgrupām, kas ir elektronu donori un jodu, kas ir elektronu akceptors. Reakciju izmanto cietes atklāšanai dažādos produktos, kur tās atrašanās nozīmē produkta viltošanu (piemēram, medū).

Izmantošana

Ciete ir daudzu augu izcelsmes pārtikas produktu (maizes un citu miltu izstrādājumu, kartupeļu, kukurūzas) galvenā sastāvdaļa, to lieto ķīseļu un mērču pagatavošanai. 
Hidrolizējot jēlcieti, pārtikas rūpniecībā ražo dažādus sīrupus un glikozi. Cietes hidrolizēšanos parasti panāk divējādi — vai nu ar skābi (sērskābi vai sālsskābi) vai fermentiem (iesala vai pelējumsēņu un baktēriju fermentiem). Ja pievienota skābe un ciete hidrolizējusies tikai daļēji, iegūst karameļu sīrupu, taču, hidrolizējot cieti pilnībā, ražo kristālisku glikozi. Savukārt, ja ciete hidrolizēta fermentatīvi, iegūst produktus ar dažādām pārcukurošanās pakāpēm — maltozes sīrupu un dažādus karameļu sīrupa veidus. 
Cieti raudzējot, var iegūt etilspirtu, pienskābi, citronskābi, butilspirtu un citas vielas. Tekstilrūpniecībā cieti lieto audumu cietināšanai (stērķelēšanai), to izmanto arī līmju un krāsu pagatavošanai, kā arī papīra ražošanā.
Ķīmiski apstrādātu cieti sauc par pārveidoto cieti. Ir vairāki pārveidotās cietes veidi ar dažādām īpašībām, tie pieder pie e-vielām jeb pārtikas piedevām. Pārveidotajai cietei nav nekāda sakara ar ģenētiski pārveidotiem organismiem.

Noteikšana

Kopējās cietes noteikšanas metodes pamatā ir cietes fermentatīva pārvēršana D-glikozē. Vienā no veidiem ciete tiek izkliedēta dimetilsulfoksīdā un tad, apstrādājot ar termostabilu α-amilāzi un panākot cietes depolimerizēšanos un šķīdību, pārvērsta D-glikozē. Tad šķīdumu apstrādā ar glikoamilāzi, bet pēc tam ar glikozes oksidāzi un peroksidāzes reaģentu, iegūstot krāsainu savienojumu, kuru mēra atbilstošā viļņu garumā.