Саго искусственное

Саго натуральное вырабатывается из средней части саговых пальм. В нашей стране вырабатывается саго искусственное из кар­тофельного или кукурузного крахмала путем клейстеризации по-

верхностных слоев крахмальных комочков (крупка). Оклейстеризо-ванный слой не позволяет в дальнейшем при варке увеличиваться в объеме крахмальным комочкам. В результате этого получается кру­па, состоящая только из чистого крахмала. Саго искусственное име­ет нежный приятный вкус, хорошо и полностью усваивается. Одна­ко в отличие от натурального саго не имеет клеточной структуры. Поэтому длительное употребление его в пищу нежелательно. Из саго готовят каши, гарниры к разным блюдам, начинки для пирогов, кулебяк и др. Рекомендуется также для диетического и лечебного питания в малобелковых и безбелковых диетах для почечных боль­ных и для детей, больных фенилкетонурией.

Сырой крахмал, поступающий на технологическую линию производства саго, дополнительно очищается, обезвоживается до влажности 45—47%, при которой он способен формировать комоч­ки, не разваливающиеся при их разделении. Далее комочкам при­дают шарообразную форму в катальном барабане и сортируют их по размерам на специальных ситах.

Полученные комочки (крупку) оклейстеризовывают, продувая через них поток воздуха с температурой 70—80° С. В результате высокой температуры на поверхности комочка, состоящего из сыро­го крахмала, образуется оклейстеризованный слой, который при вы­сыхании преобразуется в твердую (ороговевшую) оболочку. Затем саго искусственное из картофельного крахмала высушивают до ос­таточной влажности 16%, а кукурузное — до 13%. Высушенное са­го вторично сортируют по размерам и полируют (шлифуют).

Пищевая ценность искусственного саго (крахмальная крупка) почти полностью определяется наличием углеводов, которые со­ставляют 83,45%. Кроме того, в нем содержатся минеральные веще­ства — 0,4%, белковые соединения — 0,05%. Энергетическая цен­ность 100 г крупы составляет 342 ккал (1433 кДж).

В зависимости от размеров крупок саго искусственное выра­батывают:

• мелкое (с диаметром зерен от 1,5 до 2,1 мм);

• крупное (с диаметром зерен от 2,1 до 3,1 мм).

По качеству искусственное саго делят на высший и 1-й сорта. Саго высшего сорта из картофельного крахмала — матово-белое,

1-го сорта может иметь сероватый оттенок. Саго из кукурузного крахмала имеет желтоватый оттенок. В саго не допускаются посто­ронние привкусы и запах, хруст при кулинарной пробе. Нормиру­ются влажность, зольность, кислотность, набухаемость саго, содер­жание в нем мелочи (частичек менее 1,4 мм).

Упаковывают искусственное саго в мешки массой по 50 кг или фасуют в мелкую бумажную тару. Условия хранения саго — такие же, как крахмала.

Модифицированные крахмалы

Модифицированные, или измененные, крахмалы, обладающие новыми свойствами, находят все большее и разнообразное приме­нение в различных отраслях как пищевой промышленности, так и других.

Модифицированные крахмалы имеют, как правило, такой же внешний вид, как и обычный (нативный) крахмал. Однако, воздей­ствуя на него различными физическими, химическими и биологиче­скими реагентами, изменяющими направленно такие его свойства, как растворимость, вязкость, прозрачность, стабильность клейсте-ров и другие физико-химические параметры, получают крахмалы с удивительными свойствами. Крахмалы, свойства которых изменены в результате специальной обработки, называют модифицированны­ми крахмалами.

Основными превращениями, которые претерпевают крахмалы к результате модификации, являются следующие:

1. Расщепление (деполимеризация) полисахаридных компо­
нентов крахмала с сохранением или без сохранения зернистой
структуры.

2. Увеличение количества существующих или появление но-
мых функциональных групп, перестройка структуры полисахарид-
НЫХ цепей в результате трансгликолизирования.

3. Потеря зернами крахмала первоначальной структуры и при-
пнрстение ими после дегидратации новой структуры.

4. Взаимодействие гидроксильных групп крахмала с различ­
ными химическими веществами с образованием эфирных связей и
присоединением их остатков.

5. Одновременная полимеризация блоков частичного гидроли­
за крахмала и других мономеров (сополимеризация) с образованием

новых соединений.

Модифицированные крахмалы могут быть получены путем одного из указанных превращений или в результате двух и более превращений, протекающих одновременно или последовательно.

Условно модифицированные крахмалы подразделяют на 2 большие группы: расщепленные эфиры и сополимеры крахмала.

Расщепленные крахмалы приготавливают путем термиче­ского, механического действия, обработки полисахарида кислотами, окислителями, амилазами, некоторыми солями, облучения у-лу-чами, пучком электронов, ультразвуком и другими действиями, вы­зывающими деструкцию либо структуры крахмального зерна, либо полисахаридных цепей. В результате подобных воздействий проис­ходит направленное или хаотичное расщепление гликозидных, а иногда и других валентных связей. При этом в полисахаридных структурах происходит уменьшение размера частиц, а следователь­но, и молекулярной массы, появляются новые свободные карбок­сильные группы, возникают внутри- и межмолекулярные связи.

Под действием термической обработки может частично или полностью разрушаться структура крахмальных зерен. Клейстеры расщепленных крахмалов отличаются пониженной вязкостью, боль­шей прозрачностью и стабильностью при хранении. Из-за сравнительно низкой вязкости клейстеров^арасщепленные крахмалы

называют жидкокипящими.

Крахмал, модифицированный кислотой, получают при на­гревании слабо подкисленной водной суспензии крахмальных зерен до температуры 45—50° С. В зернах ослабляются межмолекуляр­ные связи и происходит частичное расщепление гликозидных свя­зей. Молекулы амилопектина становятся менее разветвленными, вследствие чего крахмал дает более прозрачные студни. Крахмал, модифицированный кислотой, широко применяют в пищевой про­мышленности: кукурузный и пшеничный — для приготовления

конфет, рахат-лукума и других кондитерских изделий; картофель­ный — для пудинговых смесей.

Окисленные крахмалы вырабатывают с применением пер-манганата, гипохлорита, перекисей, йодной кислоты. Окислители вызывают гидролитическое расщепление гликозидных связей, окисление спиртовых групп в карбонильные и карбоксильные. Крахмал окисляют в водных суспензиях й полусухой. Окисленные крахмалы, по сравнению с исходным, способны давать менее вяз­кие, но более прозрачные и стабильные клейстеры. Их применяют в качестве заменителей агара, агароида при производстве желейных кондитерских изделий, для стабилизации мороженого и др. Диаль-дегидный крахмал, полученный под действием йодной кислоты (со степенью окисления до 2%), используют в хлебопечении, о*н оказы­вает укрепляющее действие на клейковину муки.

Набухающие крахмалы получают полной или частичной клейстеризацией нативного или модифицированного крахмала в воде при нагревании с последующим высушиванием клейстера и измельчением. Они способны набухать в холодной воде, полностью или частично переходить в растворимое состояние. Набухающие крахмалы вводят в сухие смеси мороженого, пудингов, кремов и других изделий быстрого приготовления.

Эфиры и сополимеры крахмала. В результате присоедине­ния химических радикалов или совместной полимеризации с други­ми высокомолекулярными соединениями крахмал приобретает но­вые свойства. В пищевой промышленности чаще применяют крах-малофосфаты — эфиры крахмала и солей фосфорной кислоты. Их используют в качестве загустителей, стабилизаторов, эмульгаторов, не имеющих запаха и вкуса.

Монофосфаты получают при нагревании крахмала с водо­растворимыми фосфатами, солями орто-, пиро- или метафосфорной кислоты в течение 1—6 ч до 120—180° С. Температура их клейсте-ризации ниже, а вязкость клейстера выше, чем исходного крахмала. Дикрахмапофосфаты — продукты термической обработки сухого крахмала в присутствии триметафосфата натрия, хлорокиси фосфора. В макромолекулах возникают поперечные эфирные связи (поперечносвязанные крахмалы). Полученный в определенных ус-

ловиях дикрахмалофосфат образует клейстеры, устойчивые к воз­действию высоких температур, кислой среды, перемешиванию.

Его используют для загущения консервов, подвергающихся стерилизации. В монофосфатах, используемых для пищевых целей, замещенного фосфора должно быть не более 0,4%, в дикрахмало-фосфатах — не более 0,04%.

Эфиры крахмала и уксусной кислоты характеризуются по­вышенной стабильностью и прозрачностью растворов, способно­стью образовывать прочные пленки.

Декстрины в зависимости от вида применяемого крахмала, используемого для их производства, делятся на картофельные и ку­курузные, а в зависимости от вида катализатора — на кислотные и квасцовые. По цвету декстрины делятся на следующие группы: бе­лые, палевые и желтые, а в зависимости от физико-химических по­казателей качества —- на три сорта: высший, первый и второй.

Декстрины используются для промвинленного производства, поэтому их расфасовывают в двойные мешки массой нетто не более 40 кг. Гарантийные сроки хранения декстринов — один год с мо­мента их изготовления.

Декстрины

При неполном гидролизе крахмала образуется также некото­рое количество полисахаридов — декстринов с меньшим молеку­лярным весом, чем крахмал. Декстрины растворяются в воде, обла­дают незначительной редуцирующей способностью, большинство их нерастворимо в спирте. Декстрины различаются по молекуляр­ному весу и, в зависимости от этого, по редуцирующей способно­сти, а также по окраске йодом. Известны следующие виды декстри­нов; амилодекстрины, эритродекстрины, ахроодекстрины, мальто-

декстрины.

Амилодекстрины окрашиваются раствором йода в фиолетово-синий цвет, осаждаются 40%-м спиртом, молекулярный вес их — около 10 000, количество глюкозных единиц — около 60.

Эритродекстрины окрашиваются йодом в красно-бурый цвет, осаждаются 60%-м спиртом, их молекулярный вес — около 7000, количество глюкозных единиц — около 40.

Ахроодекстрины не окрашиваются йодом, растворимы в 70%-м спирте, молекулярный вес их — около 3700, количество глю­козных единиц — около 20.

Мальтодекстрины не окрашиваются йодом и не осаждаются спиртом. Редуцирующая способность декстринов увеличивается с уменьшением их молекулярного веса. Для амилодекстрина она со­ответствует 2% редуцирующей способности глюкозы, для эритро-декстрина — 4,8%, для ахроодекстрина — 6,2%.

Крахмальная патока Факторы, формирующие качество патоки

Патока кислотного гидролиза. Превращение крахмала в глюкозу при кислотном гидролизе выражается общим уравнением: (С₆Н_!0О₅)„ + пН₂О = пС₆Н₁₂О₆.

Под воздействием ионов водорода в водной среде разрывают­ся а-1,4- и а-1,6-гликозидные связи. По месту разрыва атом воды водорода с кислородом гликозидного мостика образует у первого углеродного атома остатка глюкозы альдегидную группу в полуаце-тальной форме. Гидроксил воды в зависимости от а-1,4- или а-1,6-гликозидной связи присоединяется к четвертому или шестому угле­родному атому второго остатка глюкозы. С увеличением числа раз­рывов увеличивается количество образованных свободных альде­гидных групп и соответственно возрастает редуцирующая способ­ность продуктов гидролиза.

Гидролиз крахмала, по-видимому, нельзя рассматривать как реакцию, при которой сначала образуются одни продукты, а из них чатем другие. Так, от декстринов наряду с отщеплением мальтозы отщепляется и непосредственно молекула глюкозы. При неполном гидролизе среди образовавшихся веществ содержатся глюкоза, мальтоза, мальтотриоза, мальтотетраоза и разные виды декстринов.

В условиях кислотного гидролиза при получении патоки разрыв макромолекул амилозы и амилопектина происходит с образованием продуктов разной степени деполимеризации — декстринов, мальто­зы, глюкозы. Однако по мере протекания процесса гидролиза со­держание декстринов снижается, а глюкозы — увеличивается. На­ряду с основным процессом — гидролизом крахмала — происходят побочные реакции реверсии и разложения глюкозы (см. рис.3).

Наиболее изученные реакции, происходящие при действии кислоты на крахмал, можно в основных чертах характеризовать следующей схемой:

Рис. 3. Процессы, происходящие при кислотном гидролизе крахмала

Реверсия глюкозы — обратимый процесс ее полимеризации с образованием в основном других дисахаридов — гентиобиозы, изо-мальтозы и других, а также трисахаридов и более сложных олигоса-харидов:

2С₆Н1₂0₆ <^

2 С₆Н₁₂О₆ <=> С₁₂Н2о0₁₀+ 2Н₂₀ и др.

Глюкоза Ревертоза

В гидролизатах крахмала, в зависимости от интенсивности ки­слотного гидролиза и содержания свободной воды, продукты ревер­сии могут составлять до 5% и более.

Реакция реверсии глюкозы обратима,' поэтому продукты реак­ции подвержены снова гидролизу и дают опять глюкозу. В связи с этим равновесие в растворах, содержащих глюкозу и продукты ее реверсии, наступает при сравнительно малых концентрациях про­дуктов реверсии. В патоке — продукте неполного гидролиза крах­мала — количество ревертоз сравнительно меньше, чем в продуктах полного гидролиза крахмала.

В то же время происходит и необратимая интрамолекулярная дегидратация глюкозы как вторичная реакция в кислой среде с об­разованием оксиметилфурфурола, из которого затем получаются левулиновая и муравьиная кислоты. При обычных условиях гидро­лиза крахмала реакции данного типа занимают незначительное ме­сто, а продуктов этих реакций образуется до 1%.

Оксиметилфурфурол — нестойкое соединение, из которого могут образовываться, помимо указанных выше, и другие соедине­ния. Его присутствие связано с появлением красящих веществ. В то же время при полимеризации оксиметилфурфурола образуются кра­сящие вещества желто-коричневого цвета.

Накапливающиеся в патоке продукты разложения глюкозы ухудшают ее состав, цвет, повышают гигроскопичность. В разных нидах патоки обнаружено содержание от 2 до 20 мг% оксиметилфурфурола. Примеси, присутствующие в крахмале, способствуют протеканию и других побочных реакций с образованием темноокрашенных соединений.

Темная окраска гидролизатов крахмала и потемнение патоки в известной степени связаны также с образованием меланоидинов. Гидролизаты имеют темный цвет за счет образования при взаимо­действии редуцирующих Сахаров, альдегидов, в том числе оксиме­тилфурфурола, с аминокислотами и азотистыми веществами, со-

держащими аминогруппы. Меланоидины образуются, например, при наличии глюкозы и аминного азота, т. е. в условиях, встречаю­щихся в патоках, и начинают накапливаться во время гидролиза при рН около 2,2. Присутствие небольших количеств ионов меди (10 мг на 1 кг и более), ионов кальция, а также разложение оксиметилфур-фурола, которое ускоряется под действием света, значительно спо­собствуют потемнению патоки. Получению бесцветной и малоок-рашенной патоки благоприятствуют такие условия, при которых получается наименьшее количество аминного азота (аминокислот, белковых веществ и пр.), солей кальция, магния, меди и ионов дру­гих тяжелых металлов, присутствие сернистой кислоты (8О₂), кото­рая в значительной степени тормозит реакцию образования мела-

ноидинов.

Патоку крахмальную в нашей стране вырабатывают из куку­рузного и картофельного крахмала трех видов: карамельная, кара­мельная низкоосахаренная и глюкозная высокоосахаренная. Кара­мельная патока, в зависимости от показателей качества, вырабаты­вается высшего и первого сортов.

Для получения патоки крахмальной к крахмальной суспензии с концентрацией сухих веществ около 40% добавляют соляную ки­слоту до содержания 0,2—0,25% газообразного НС1 к массе крах­мала. Гидролиз протекает при избыточном давлении и температуре около 140° С. По достижении необходимой стадии осахаривания, проверяемой по йодной пробе, гидролизат нейтрализуют раствором соды до рН 4,7—4,9, фильтруют и обрабатывают активированным углем для снижения цветности патоки. Патоку, уваренную в ваку­ум-аппарате до содержания 78% сухих веществ, быстро охлаждают и направляют на хранение или отгружают потребителям.

Основной потребитель патоки — кондитерская промышлен­ность (до 90% всей вырабатываемой патоки). Патоку применяют для приготовления карамели, халвы, конфетных масс, сиропов, пря­ников и других изделий.

Наряду со сладким вкусом патока обладает свойствами анти­кристаллизатора и регулятора гигроскопичности продуктов, что оказывает влияние на их консистенцию. Эти свойства патоки опре­деляются входящими в ее состав углеводами. Так, декстрины при-

дают патоке высокую вязкость, обусловливая ее антикристал­лизационные свойства, а продукты реверсии глюкозы задерживают процессы кристаллизации сахарозы и поэтому кристаллизация саха­розы в сахаропаточных сиропах затруднена по сравнению с чисты­ми растворами вследствие повышения вязкости и растворимости смеси Сахаров. С увеличением содержания редуцирующих веществ возрастает гигроскопичность патоки, так как глюкоза более гигро­скопична, чем мальтоза, и поэтому, чем больше в патоке глюкозы, тем выше гигроскопичность кондитерских и других изделий, изго­товленных с ее добавлением.

Массовая доля редуцирующих веществ (в пересчете на сухое вещество) в патоке: карамельной низкоосахаренной — 30—34%^ в карамельной высшего сорта — 38—42%, а в карамельной первого сорта — 34—44; в глюкозной высокоосахаренной — 44—60%. При этом, чем меньше в патоке редуцирующих веществ и больше декст­ринов, тем выше ее вязкость. В низкоосахаренной патоке декстрины могут выпадать в осадок, вызывая ее побеление. Патока других ви­дов должна быть прозрачной (допускается только небольшая опа-лесценция), без посторонних привкусов и запахов.

В патоке нормируются (в пересчете на сухое вещество): мас­совая доля сухих веществ — не менее 78%, золы — не более 0,40— 0,55%, кислотность — в зависимости от сорта и вида крахмала от 12 до 27 см³ 0,1 н. раствора ИаОН, рН патоки — не ниже 4,6, темпе­ратура карамельной пробы — от 140 до 155° С. При варке кара­мельной пробы из патоки должен образовываться прозрачный леде­нец без темных пятен и прожилок.

Высокоосахаренная глюкозная патока отличается от карамель­ной большей сладостью, гигроскопичностью, пониженной вязкостью. 15е используют для приготовления помадных масс, бисквитов.

На основе глюкозной патоки (75—85%) готовят столовые си­ропы. Патоку разбавляют сахарным сиропом или плодово-ягодными | оками, добавляют лимонную кислоту, ароматизаторы, красители. < иропы содержат 70—78% сухих веществ.

Патока ферментативного гидролиза. В настоящее время все большее значение приобретает гидролиз крахмала под действием ферментов. Для гидролиза крахмала и получения различных про-

дуктов используют следующие виды ферментов: амилазы — а- и Р-амилазы, амилосубтилин, амилопектин, глюкоамилазу; гидрола­зы — мальтазу, инулазу, Р-фруктофуранозидазу и др.; изомеразы —

глюкоизомераза.

Амилолитические ферменты расщепляют, разжижают и оса-харивают крахмал и поскольку они действуют специфично, то по­лучают гидролиза™ с заданным углеводным составом. Фермент ос-амилаза расщепляет а,-1,4-гликозидные связи преимущественно в середине макромолекул амилозы и амилопектина, образуя низкомо­лекулярные декстрины и немного мальтозы.

р-амилаза гидролизует также сс-1,4-гликозидные связи крах­мала, но отщепляет последовательно с нередуцирующих концов це­пей по два остатка глюкозы — мальтозу. Этот фермент гидролизует амилозу почти полностью, амилопектин — на 50—55%, так как прекращает свое воздействие у ответвлений макромолекул со свя­зью а-1,6-, оставляя нерасщепленными высокомолекулярные

декстрины.

Глкжоамилаза полностью гидролизует крахмал. Применяют ферменты проросших зерен злаковых культур и плесневых грибов или бактерий. С использованием ферментных препаратов выраба­тывают патоку низко- и высокоосахаренную, декстрин-мальтозную

и мальтозную.

При получении низкоосахаренной патоки (28—34% редуци­рующих веществ) крахмал подвергают ферментативному осахари-ванию при 55—65 °С. Через 3—4 ч инактивируют фермент, нагре­вая гидролизат до кипения. Из такой патоки получают малогигро­скопичную карамель.

Высокоосахаренную патоку вырабатывают при совмещен­ном кислотно-ферментативном гидролизе. Вначале крахмал гидро-лизуют соляной кислотой до содержания 42—50% редуцирующих веществ, затем в нейтрализованный и охлажденный до 55 °С гидро­лизат добавляют ферментный препарат и доводят содержание глю­козы до 41—43%. При этом способе уменьшается образование про­дуктов реверсии и разложения глюкозы.

Декстрин-мальтозную патоку получают преимущественно из картофельного крахмала под действием ферментов солодовой

вытяжки. Эта патока представляет собой вязкую густую жидкость янтарно-желтого цвета, с солодовыми запахом и привкусом, содер­жащую редуцирующих веществ 55—60%. Ее выпускают с содержанием 79% сухих веществ или 93% (сухую). Из декстрин-мальтозной патоки готовят продукты для питания детей раннего возраста, например, ее добавляют в детские молочные смеси.

Мальтозная патока вырабатывается обычно из кукурузной муки, также может применяться сорго, просо, сырой крахмал.

Для получения ферментативной вытяжки используют солод. В солоде во время проращивания образуется в 30—40 раз больше амилолитических ферментов, чем в зерне ячменя. Полученный со­лод дробят (например, на вальцах) и получают из него водную вы­тяжку, заливая на 3—4 часа водой (при 20—25°); отношений воды к

солоду 4:1.

Кукурузную муку разваривают, при этом происходит клейсте-ризация крахмала и выделение его из клеток. Полученную массу — чатор охлаждают (под вакуумом, в заторном чане) до температуры около 65—70°, при которой уже не происходит разрушения фер­ментов, затем добавляют солодовую вытяжку и выдерживают при температуре около 65°, наиболее благоприятной для действия ами­лолитических ферментов а- и Р-амилазы. Под их влиянием проис­ходит разжижение, а затем и осахаривание крахмала с образованием мальтозы. Конец гидролиза определяют по йодной пробе. Далее гидролизат нагревают до кипения для разрушения ферментов и фильтруют. Сироп очищают активированным углем, выпаривают до содержания сухих веществ около 45%, фильтруют и окончательно уваривают до получения патоки содержанием сухих веществ около К1 %. Патоку упаковывают в деревянные бочки емкостью до 300 кг.

Мальтозная патока имеет вид густой, почти прозрачной жид­кости светлокоричневого (в тонком слое) цвета; вкус ее сладкий с I о подовым привкусом, запах слабый солодовый, без постороннего запаха, плотность не менее 1,409 (при 20°). Содержание редуци­рующих веществ по мальтозе в пересчете на сухие вещества — не менее 65%; золы — не более 1,3% (в пересчете на мальтозу); ки-I иотность (в миллилитрах 1 н. раствора ИаОН, идущего на нейтра-низацию 100 г мальтозной патоки) — не более 5,5 см³.

Дата добавления: 2014-12-29