Крахмал. Крахмал представляет собой углеводный полимер

ЛЕКЦИЯ № 9

Крахмал представляет собой углеводный полимер. Основными его источ­никами являются картофель, пшеница, рис, тапиока и кукуруза (маис).

Крахмал не имеет сладкого вкуса и содержит небольшое количество белка. Двумя основными компонентами крахмала являются амилоза и амилопектин.

В основном прочность геля, образуемого крахмалом при клейстеризации, определяется амилозой, поскольку линейные цепочки глюкозных остатков способны выравнивать параллельно друг другу и тесно прилегать одна к другой. Подобное выравнивание ограничивает доступ воды внутрь структуры и снижает активность ферментов. Плотное прилегание линейных цепочек также обуславливает более высокую температуру клейстеризации крахмалов с высоким содержанием амилозы и замедление действия ферментов при их переваривании. Известно, что крахмалы, содержащие большое количество амилозы, имеют низкий гликемический индекс (ГИ).

В водных растворах амилоза очень нестабильна, и внутримолекулярная пере­стройка и ассоциация с другими молекулами амилозы могут привести к увеличению вязкости, ретроградации и даже выпадению амилозных частиц в осадок. Протекаю­щий при охлаждении процесс выравнивания и сближения линейных молекул ами­лозы, при котором происходит высвобождение некоторого количества воды, прежде связанной в геле, называется ретроградацией амилозных гелей. Пока крахмальная суспензия в термообработанном мясном продукте находится в горячем состоянии, частицы амилозы свободно перемещаются, при этом вода остается связанной. При очень медленном охлаждении крахмального раствора в мясном продукте происхо­дит ретроградация, т. е. ориентирование линейных молекул амилозы параллельно друг другу на близком расстоянии, сопровождающееся отделением воды. Излишне быстрое охлаждение также приводит к ретроградации, поскольку у частиц амило­зы недостаточно времени для образования правильно организованной трехмерной структуры геля. По этой причине мясной продукт, содержащий крахмал, не следует, например, помещать в морозильную камеру во время охлаждения, поскольку это вызовет ретроградацию.

Хранение мясных продуктов, содержащих высокоамилозные крахмалы, при низких температурах (примерно от — 1 до О °С) в течение длительного времени так­же способствует ретроградации. Степень ретроградации зависит от типа крахмала и увеличивается в последовательности: тапиоковый < картофельный < кукурузный < пшеничный, т. е. пшеничный крахмал имеет самую большую склонность к ретроградации. В результате ретроградации наблюдаются синерезис и увлажнение поверх­ности — явления, очень типичные для нарезанных и упакованных под вакуумом мясных продуктов.

Второй основной компонент крахмала, амилопектин, также состоит из цепочек глюкозы, но, в отличие от амилозы, его молекулы очень разветвлены. Ко­роткие боковые цепи, состоящие из 30—35 глюкозных остатков, связаны с основной цепью, аналогичной амилозной цепи, через каждые 20—30 глюкозных остатков, что приводит к формированию очень разветвленной структуры. Ответвления обуслов­ливают более открытую структуру молекулы, поэтому звенья мономера (глюкозные остатки) упакованы не так плотно, как в амилозе. Амилопектин может содержать в молекуле до 1,5 • 10⁶ глюкозных остатков.

Амилопектин отвечает за эластичность и вязкость геля крахмала, а вязкость, как известно, зависит в первую очередь от молекулярной массы и размера частиц. Учитывая, что разветвленные молекулы амилопектина значительно крупнее моле­кул амилозы, он в большей степени, чем амилоза, влияет на вязкость раствора. Бо­гатые амилопектином крахмалы быстрее завариваются, поскольку их температуры клейстеризации обычно ниже, чем у крахмалов, богатых амилозой. Разветвленное строение молекулы также означает, что амилопектин имеет меньшую склонность к ретроградации.

Крахмалы, богатые амилопектином, легко перевариваются и имеют высокий ГИ, который отражает влияние пищи, содержащей углеводы, на содержание глю­козы в крови. Сахара с высоким значением ГИ быстро распадаются в процессе переваривания и приводят к быстрому увеличению уровня сахара в крови, в то время как сахара с низким ГИ высвобождаются и попадают в ток крови дольше, увеличивая содержание сахара в крови постепенно, и медленнее превращаются в жир. Примерами пищевых продуктов с высоким ГИ являются картофель и белый хлеб; примером продукта с низким ГИ является ржаной хлеб. Сахара с высоким ГИ зачастую негативно влияют на здоровье человека.

Крахмалы, которые содержат 97% амилопектина и более и, следовательно, с низким содержанием амилозы или ее полным отсутствием, известны под общим названием восковых крахмалов. Этот тип крахмалов образует в растворе бесцветный и прозрачный гель, который не подвергается ретроградации в первую очередь благодаря высокому содержанию разветвленных молекул, а также из-за отсутствия амилозы. Восковые крахмалы, как правило, проявляют хорошую стабильность в цикле замораживания—размораживания, и используются для изготовления про­дуктов, подвергающихся нагреванию и замораживанию. Некоторые типы восковых крахмалов содержат до 99% амилопектина.

В табл. приведены различные характеристики распространенных крахмалов. В целом крахмалы, получаемые из корнеплодов и клубней, набухают быстрее и в более узком интервале температур, чем крахмалы, выделенные из злаков. Рисовый крахмал наиболее нейтрален по вкусу, а модифицированные крахмалы из тапиоки и картофеля проявляют хорошую стабильность в цикле замораживания—размора­живания. Оба эти вида крахмалов создают ощущение гладкой текстуры термообработанного мясного продукта и достаточно часто используются для изготовления продуктов с низким содержанием жира, поскольку придаваемая крахмалом глад­кость компенсирует недостаток гладкости, создаваемой жиром. Клейстеризация (гелеобразование) модифицированных тапиокового и картофельного крахмалов также происходит при более низких температурах, что приводит к увеличению вы­хода мясных продуктов после термообработки по сравнению с натуральными крах­малами. Картофельный крахмал сдержит мало жира, поэтому почти не влияет на натуральный аромат мяса, а также проявляет сильный синергизм с соевыми белка­ми. Натуральные картофельный и тапиоковый крахмалы, однако, довольно сложно использовать при инъецировании мясных продуктов, поскольку оба этих ингреди­ента ограниченно диспергируются в холодной воде, а картофельный крахмал быс­тро осаждается из готового рассола. Модифицированный картофельный крахмал образует гель с плотной текстурой, его с хорошими результатами используют при изготовлении инъецируемых и тумблируемых мясных продуктов, а также в рецеп­турах маринадов для мяса. Более того, картофельный крахмал имеет высокую пико­вую вязкость и обычно применяется в тех случаях, когда требуется высокая адгезия (например, для кляра и маринадов).

Дата добавления: 2014-01-03