Natürliche Stärke kommt als Reservekohlenhydrat in Knollen, Wurzeln, Früchten, Samen und im Mark der Pflanzen vor, beispielsweise in Kartoffeln oder in Getreidesamen.

Stärke löslich ist ein künstlich hergestelltes Produkt, das durch das Erhitzen und Aufquellen von natürlichem Stärkemehl hergestellt wird. Der entstehende Stärkekleister wird mit Alkohol abfiltriert. Bei Experimentieranleitungen muss darauf geachtet werden, ob Stärke löslich oder natürliche Stärke wie Maisstärke benötigt wird. Die Stärke-Arten haben unterschiedliche Eigenschaften.

Eine Wasserlöslichkeit als physikalische Eigenschaft der natürlichen Stärke lässt sich nur bedingt angeben, da diese stark von der Vorbehandlung abhängt. Natürliche Stärke ist kaum wasserlöslich. Wässrige Stärke-Lösungen erhält man mit heißem Wasser, die beim Abkühlen zu einem Gel erstarren und einen Stärkekleister bilden. Auf diesem Prinzip beruht auch die Herstellung von Tapetenkleister. Im Gegensatz zur natürlichen Stärke findet die Verkleisterung bei der Methylcellulose des Tapetenkleisters schon mit kaltem Wasser statt. Auch verdünnte, kalte Natronlauge und Ammoniaklösung bewirken eine Quellung der Stärke. 

Mit Fehlingscher Lösung erfolgt im Gegensatz zu den Einfachzuckern keine Reduktion. Mit Iod-Kaliumiodid-Lösung tritt beim Erhitzen jedoch eine Blau- oder Violettfärbung in Erscheinung. Der Stärkenachweis dient zum Nachweis von Vielfachzuckern und Stärke.


Natürliche Stärke ist ein Stoffgemisch zweier Vielfachzucker: Amylose und Amylopektin. Amylose kann man sich als kettenförmiges Molekül vorstellen, in dem viele Glucose-Ringe miteinander verknüpft sind. Die Amylose-Ketten bauen sich in einer spiralförmigen Helix mit sechs Glucose-Einheiten pro Windung auf. Dabei bilden sich Ketten mit bis zu 1400 Glucose-Einheiten.


Lösliche Stärke enthält vor allem Amylose (siehe >Cellulose). Hohe Amylosegehalte sind in Mais- und Erbsenstärke enthalten. Im Amylopektin sind die Amylose-Ketten miteinander verzweigt. Derartige Moleküle sind teilweise aus bis zu einer Million Atomen aufgebaut. In Kartoffel-, Weizen- oder Reisstärke ist viel Amylopektin enthalten.


Unter dem Einfluss von verdünnten Säuren oder von Enzymen wie Amylase und Maltase können diese Ketten aufgespalten werden, so dass man wieder Glucose erhält. Bei der Verdauung findet dieser Prozess bereits im Speichel statt. Aus diesem Grund schmeckt ein Stück Weißbrot nach einer Weile süßlich, wenn man längere Zeit darauf herumkaut. 

Die Erzeugung des Reservestoffs Stärke ist eine wesentliche Grundlage des pflanzlichen Stoffwechsels. Bei der Fotosynthese erzeugen die Pflanzen die Stärke unter dem Einfluss von Sonnenlicht und mit Hilfe des Blattgrün-Farbstoffes Chlorophyll aus dem Kohlenstoffdioxid der Luft, wobei auch Sauerstoff entsteht. Dieser Prozess wird als Assimilation bezeichnet:


Die Pflanze kann die gewonnene Stärke zu Glucose umbauen und als Energielieferant verwerten. In den Wurzelknollen von Kartoffeln oder in den Samen von Getreidekörnern wird Reservestärke deponiert. Die dort eingelagerten Stärkekörner enthalten Amylopektin als Hüllsubstanz und im Inneren Amylose.

Die Gewinnung der natürlichen Stärke erfolgt aus Mehl von Mais, Kartoffeln, Weizen oder Reis. Die Kartoffeln werden zerrieben, damit die Zellwände aufreißen, und die Stärkekörner werden herausgewaschen. Die Abtrennung der Eiweißstoffe erfolgt durch Aufschlämmen, wobei die schwereren Stärkekörner zu Boden sinken. Die groben Zellbestandteile trennt man mit einem Sieb ab, dabei setzen sich die Stärkekörner in einer milchigen Suspension ab. Sie werden bei maximal 30 °C getrocknet und ergeben beim Zermahlen ein feines Mehl.

Zur Gewinnung der löslichen Stärke wird das gewonnene Stärkemehl bei 90 °C zu einem Stärkekleister aufgequollen. Man filtriert den Stärkekleister und scheidet das Filtrat mit Alkohol ab. Während das Amylopektin für das Aufquellen verantwortlich ist, erhält man als lösliche Stärke vor allem Amylose.

Stärke ist ein wichtiges Nahrungsmittel in kohlenhydratreicher Nahrung. Als Binde- und Verdickungsmittel wird es für Soßen benötigt. Stärke als nachwachsender Rohstoff dient zur Herstellung von umweltfreundlichen Kunststoffen, Kleistern, Klebstoffen, Füllstoffen, biologisch abbaubaren Waschmitteln, Dextrin, Sorbit, Hefe, Glucose oder Glucosesirup. Man kann damit biologisch abbaubares Einweggeschirr herstellen. Stärke wird im Haushalt als Steifungsmittel für Wäsche zum Beispiel zum Versteifen von Hemdkrägen verwendet. In der Medizin ist Stärke eine Grundlage für Salben, Zäpfchen und Tabletten. Stärke eignet sich als Bindemittel für Farben. Sie wird auch bei der Bierherstellung benötigt. Aus Stärke kann man sogar Sprengstoffe auf der Basis von Stärkenitraten herstellen.


Weitere Infos
Kohlenhydrate im organischen Lexikon
Cellulose als Polymer
Versuch: Herstellen einer biologisch abbaubaren Folie aus Stärke