Товароведческая характеристика и экспертиза качества крахмала и крахмалопродуктов

глюкозы связаны  а-1,4-, а в точках ответвлений –  а-1,6-гликозид-ными связями. Степень полимеризации амилопектина значитель-но выше, чем амилозы.

   Свойства  этих полимеров различаются. Так, амилоза образует

в горячей воде гидратированные мицеллы, но со временем ретро-

градирует (осаждается ) в виде труднорастворимого геля. Ами-

лопектин набухает в воде и дает стойкие вязкие коллойдные рас-

творы; он препятствует ретроградации амилозы в растворах крах-

мала. Благодаря способности амилозы образовывать упорядочен-ные кристаллические структуры из амилозной фракции крахмала

получают эластичные пленки. В растворе амилоза окрашивается

йодом в чисто  синий цвет.Амилопектин дает с  йодом фиолетово-красное окрашивание. В крахмале большинства растений на долю

амлозы приходится 17 – 25  %. В восковидных зернах кукурузы

амилоза почти  отсутствует.

  

   Химический состав кукурузного и картофельного крахмала пред-ставлен в таблице:  

                                                                                       Таблица 3 

                                       Химический состав крахмала 

  

   Природные крахмалы помимо углеводов содержат некоторые

количества  (2,4 – 3,9 %) и неуглеводных компонентов. Зольные

элементы (в количестве 0,2 – 0,7 %) представлены главным обра-зом фосфорной и сернистой кислотами. При этом в крахмале они связаны с углеводной частью сложно  – эфирной связью,  а куку-рузном, пшеничном, рисовом  фосфорная  кислота  находится в связи с другими веществами и удаляется экстрагированием теп-лой водой, спиртом и другими растворителями. В амилопектине картофельного крахмала фосфора значительно больше, чем  в амилозе, и соответственно, фосфорная кислота влияет на свойст-ва крахмала и обусловливает в некоторой степени его кислот-ность.

   В крахмале обнаружены такие высокомолекулярные жирные

кислоты, как пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая

и другие, и общее  их содержание достигает 0,6 %. Поскольку эти жирные кислоты адсорбированы   на  полисахаридной  фракции крахмала и могут быть удалены из него путем экстрагирования нейтральными органическими растворителями, например, мети-ловым спиртом.Жирные кислоты оказывают влияние на свойства крахмала, например, на его запах и цвет. При производстве крах-мала по обычной схеме их отделить не удается, однако перед гидролизом крахмала они обязательно должны быть удалены.

   В крахмале, особенно кукурузном и пшеничном, содержатся небольшие количества азотистых веществ, которые остаются в

нем в виде примесей даже при очень тщательной очистке крах-мала в процессе производства.

   Запах  крахмала слабый, более выраженный у картофельного, содержащего эфирные масла (0,0001 – 0,1 %).Крахмал как запас-ной полисахарид присутствует в растительных клетках в водоне-растворимой форме. Поэтому хорошо промытый, не подвергав-шийся порче крахмал безвкусен.

   Крахмальные зерна имеют кристаллическую структуру, спо-

собны к двойному лучепреломлению. Микрокристаллы крахма-льных зерен образованы макромолекулами амилозы и амилопек-тина. На свойства крахмала влияет прочность валентных  (водо-

родных, эфирных связей между ними. Внешний слой крахмаль-ных зерен – отличается от внутренних большей плотностью к внешним воздействиям.

   В зависимости от строения и степени полимеризации макромо-лекул, прочности связей между ними, структуры и величины зе-

рен крахмалы разного происхождения различаются по свойствам. Особенно значительны различия   между крахмаломкартофель-

ным и злаковым – пшеничным, кукурузным и др.

   Микропористое строение крахмальных зерен обусловливает

их  высокую сорбционную способность. Благодаря гидрофиль-

ным свойствам  амилозы и амилопектина крахмальные зерна при

тонкопористой структуре очень гигроскопичны, особенно высо-

ка гигроскопичность картофельного крахмала. 

                                                                                      Таблица 4 

                          Содержание амилозы и амилопектина

                                        в разных видах крахмала 

 

   К основным физико-химическим свойствам крахмала, имею-

щим большое  значение для потребительских свойств, относятся способность крахмала к клейстеризации, вязкость клейстеризова-нных 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 характери-зуется тем, что зерна быстро набухают, во много раз увеличива-ясь, поглощая большое количество влаги и быстро теряя двойное лучепреломление,  т. е. свою кристаллическую структуру. При

этом вязкость крахмальной суспензии быстро возрастает, и небо-

льшое количество крахмала растворяется в воде. В третьей фазе

набухания, пртекающей при повышенных температурах, зерна

становятся почти  бесформенными мешочками, из которых  вымы-лась 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  расте-ния и др. Обычно температура клейстеризации находится в пре-делах 60 – 70^о  С.   Кукурузный крахмал имеет более высокую

(примерно на 5^о С ) температуру клейстеризации, чем картофель-

ный, рисовый  и пшеничный крахмалы.

   В холодной  воде (до 40 – 45^о С) крахмал набухает ограниченно, зерна сохраняют первоначальный внешний вид.

   В табл. 5 указывается температура клейстеризации основных видов крахмала. 

                                                                                       Таблица 5 

  

Вязкость крахмальных клейстеров имеет очень важное практи-ческое значение.   При этом вязкость амилопектиновой фракции выше, чем амилозной, вследствие своего ветвистого строения молекулы амилопектина (внутреннее строение у растворов с таки-

ми объемистыми  молекулами больше). Вязкость клейстеров кар-тофельного крахмала значительно выше, чем у кукурузного и пшеничного.

   Пищевые кулинарные изделия, получаемые из крахмала (соу-

сы, подливки, кисели и пр. ), должны обладать необходимой вяз-костью. Чем большую вязкость имеет клейстер, содержащий оп-ределенное количество крахмала, тем меньше его надо расходо-вать для получения продуктов с требуемой вязкостью. Карто-фельный 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 крах-мала или 130 частей кукурузного крахмала. Однако эти соотно-шения меняются в зависимости от того, насколько значительной должна быть получаемая вязкость: чем она выше, тем меньшая разница наблюдается между свойствами картофельного и куку-рузного крахмала.

   Студнеобразующая способность, проявляется при достаточ-

ном содержании крахмала в клейстеров , а образование и свой-

ства студней  из них зависят, в основном, от амилозной фракции. Амилоза картофеля имеет меньшую  скорость ретроградации,

чем кукурузы или  пшеницы. Студни из картофельного крахмала сохраняются дольше. Важным свойством студней является их прозрачность, определяемая свойствами амилопектина, наличи-

ем связанной  с ним фосфорной кислоты, ионов щелочных или щелочно-земельных металлов.Студень картофельного крахмала– прозрачный, бесцветный, тягучий; кукурузного – молочно-бело-

го цвета, пастообразный. Известно, что студни образуются в тех случаях, когда молекулы имеют цепочное (линейное) строение.

   Образование  студней используются, например, при  изготовле-нии киселей, запеканок, конфет, колбас и др.

   Свойства  крахмальных студней зависят  от концентрации кра-

хмала, продолжительности  выстойки и других факторов. Проч-

ность студней  быстро возрастает при их хранении и выстойке,

причем наиболее быстро у концентрированных студней. Это

видно из данных табл.6, в которой предельное напряжение сдви-

га с момента  исследования до хранения принимается за единицу. 

                                                                                       Таблица 6 

                                     Влияние длительности хранения