Учебник Второе издание п рекомендовано
 Скачать 28.63 Mb.
|
|
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
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-химическимсвойствамкрахмала, имеющим большое значение для потребительских свойств, относят- 14 ся способность крахмала к клейстеризации, вязкость клейстеризо-ванных растворов и их способность давать студни. Клейстеризациякрахмалапроявляется 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. Вязкостькрахмальных 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, 15 100 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. Студнеобразующаяспособность 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 . Средний химический состав клубней картофеля Таблица 5 Факторы, формирующие качество отдельных видов крахмала Картофельный крахмал В качестве сырья для производства крахмала наиболее пригодны устойчивые к заболеваниям технические или универсальные сорта картофеля, так как они отличаются высокой урожайностью, большим содержанием крахмала и малым содержанием клетчатки и азотистых веществ, хорошей лежкоспособностью (т.е. способностью сохранять свои качества во время хранения). Для этого используются также и районированные сорта картофеля: из ранних — Эпикур, Ранняя роза; из среднеспелых — Лорх; из позднеспелых — Вольтман. Сезон работы картофеле-крахмального завода ограничен сроками сохраняемости картофеля. Его хранят обычно при заводах чаще всего в буртах, иногда в стационарных хранилищах при соблюдении обычных для картофеля условий хранения. В картофеле крахмальные зерна находятся в клетках клубня и окружены клеточным соком. Средний химический состав клубней картофеля приведен в табл. 5. На качество вырабатываемого крахмала отрицательно влияет повышенное содержание белков, аминокисяот и соланина. Белковые вещества, являясь хорошими пенообразователями, затрудняют промывку крахмальных зерен, загрязняют крахмал, осаждаясь на поверхности глобул в виде хлопьев. При окислении аминокислоты тирозина образуются темноок-рашенные меланины, что увеличивает цветность крахмала. Тирозин также дает окрашенные соединения с ионами железа. Соланин, чаконин, представляющие собой гликозиды, являются хорошими пенообразователями, а также затрудняют качественную промывку крахмальных зерен. 18
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||