Средний химический состав клубней картофеля

А Б

Рис. 1. Схема строения молекулы амилозы (А) и амилопектина (Б)

В крахмалах разных растений обычно содержатся и амилоза, и амилопектин в соотношениях, приведенных ниже (см. табл. 3).

Таблица 3

Содержание амилозы и амилопектина в разных видах крахмала

Виды крахмала	содержание амилозы, %	содержание амилопектина, %
картофельный	19-22	78-81
пшеничный
кукурузный	21-23	77-79
рисовый

Содержание амилозы и амилопектина в разных видах крахмала

Соотношение амилозы и амилопектина может изменяться в зависимости от вида и сорта растений, степени зрелости зерна или клубней и других факторов. В крахмале так называемой восковид-ной кукурузы амилоза отсутствует практически полностью, и крах­мал состоит только из амилопектина.

К основным физико-химическим свойствам крахмала, имеющим большое значение для потребительских свойств, относят-

ся способность крахмала к клейстеризации, вязкость клейстеризо-ванных растворов и их способность давать студни.

Клейстеризация крахмала проявляется при его нагревании в воде, и эта его способность к клейстерообразованию обусловлена наличием в нем амилопектина. В первой фазе нагревания вода мед­ленно и обратимо поглощается зернами крахмала, причем происхо­дит их ограниченное набухание. Вторая фаза характеризуется тем, что зерна быстро набухают, во много раз увеличиваясь, поглощая большое количество влаги и быстро теряя двойное лучепреломле­ние, т. е. свою кристаллическую структуру. При этом вязкость крахмальной суспензии быстро возрастает, и небольшое количество крахмала растворяется в воде. В третьей фазе набухания, проте­кающей при повышенных температурах, зерна становятся почти бесформенными мешочками, из которых вымылась наиболее рас­творимая часть крахмала.

Температура клейстеризации крахмала — величина довольно постоянная, и концентрация крахмала почти не влияет на эту темпе­ратуру. Однако она колеблется в зависимости от многих факторов: сорта крахмала, района и условий выращивания растения и др. Обычно температура клейстеризации находится в пределах 60—70°. Кукурузный крахмал имеет более высокую (примерно на 5°) темпе­ратуру клейстеризации, чем картофельный, рисовый и пшеничный крахмалы.

Вязкость крахмальных клейстеров имеет очень важное прак­тическое значение. При этом вязкость амилопектиновой фракции выше, чем амилозной, вследствие своего ветвистого строения моле­кулы амилопектина (внутреннее трение у растворов с такими объе­мистыми молекулами больше).

Пищевые кулинарные изделия, получаемые из крахмала (со­усы, подливки, кисели и пр.), должны обладать необходимой вязко­стью. Чем большую вязкость имеет клейстер, содержащий опреде­ленное количество крахмала, тем меньше его надо расходовать для получения продуктов с требуемой вязкостью. Картофельный крах­мал дает клейстеры со значительно большей (в среднем) вязкостью, чем кукурузный. Для получения клейстеров с одинаковой вязкостью нужно брать разные количества того или иного крахмала, например,

100 частей картофельного крахмала или 130 частей кукурузного крахмала. Однако эти соотношения меняются в зависимости от то­го, насколько значительной должна быть получаемая вязкость: чем она выше, тем меньшая разница наблюдается между свойствами картофельного и кукурузного крахмала.

Студнеобразующая способность проявляется при достаточ­ном содержании крахмала в клейстерах, а образование и свойства студней из них зависят, в основном, от амилозной фракции. Извест­но, что студни образуются в тех случаях, когда молекулы имеют цепочное(линейное)строение.

Образование студней используется, например, при изготовле­нии киселей, запеканок, конфет, колбас и др.

Свойства крахмальных студней зависят от концентрации крахмала, продолжительности выстойки и других факторов. Проч­ность студней быстро возрастает при их хранении и выстойке, при­чем наиболее быстро у концентрированных студней. Это видно из данных табл. 4, в которой предельное напряжение сдвига с момента исследования до хранения принимается за единицу.

Таблица 4

Из данных этой таблицы следует, что прочность студня 5%-й концентрации при хранении в течение 48 часов возросла в пять раз, а 10%-й — в десять раз. За 4 часа при 10%-й концентрации крахма­ла прочность студня возросла в пять раз от исходного состояния.

Студни из крахмалов разных видов по своим свойствам не одинаковы. Так, студень, содержащий 20% рисового крахмала, име­ет вначале в 1,5 раза большую прочность, чем такой же студень из картофельного крахмала. После 4-часовой выстойки прочность пер­вого студня возрастает примерно только в два раза, а второго — в пять раз, поэтому второй студень оказывается почти в два раза прочнее, чем первый.

Студни, изменившие первоначальную прочность во время хранения, после вторичного нагревания приобретают ее снова, т. е. явления структурообразования обратимы при нагревании, причем у рисовых и пшеничных крахмалов наблюдается полная обратимость, а у картофельных — ограниченная.

Скорость структурообразования при выстойке уменьшается с повышением температуры выстойки, и процесс уплотнения студня из картофельного крахмала прекращается при 70°, а из рисового — при 50°.

У крахмальных студней, особенно из картофельного крахмала, с течением времени наблюдается синерезис, проявляющийся в том, что в результате уплотнения гелевой структуры выделяется свобод­ная вода на поверхности.

В растворе амилоза окрашивается йодом в синий цвет, а ами-лопектин, отделенный от амилозы, дает с йодом фиолетово-красное окрашивание. Таким образом, легко можно отличить обычный ку­курузный крахмал от крахмала, полученного из восковидной куку­рузы, по реакции с йодом.

Поскольку крахмал легко гидролизуется под влиянием неорга­нических кислот и амилолитических ферментов и дает гидролизаты, содержащие более простые углеводы, то на этом свойстве крахмала и основаны технологии получения из него патоки и глюкозы.

В молекуле крахмала имеется много свободных гидроксиль-ных (спиртовых) групп, которые способны вступать в химические реакции со многими соединениями и давать эфиры и различные производные. На этом основано получение различных модифициро­ванных его производных. Крахмал отличается большой лабильно­стью: под влиянием многих химических, физико-химических и физических факторов его свойства могут изменяться в большей или меньшей степени

.

Таблица 5

Факторы, формирующие качество отдельных видов крахмала

Дата добавления: 2014-12-29