Глава 4 крахмал, сахар, мед и кондитерские изделия

4.1. Крахмал и крахмалопродукты

Крахмал - это природный углевод, накапливаемый в клетках растений в виде крахмальных зерен и выделяемый из крахмалсо-держащего сырья при его переработке (ГОСТ Р 51953-2002 "Крахмал и крахмалопродукты. Термины и определения").

Крахмал находит широкое применение в различных отраслях промышленности: фармацевтической, текстильной, бумажной, резиновой и др. В пищевой промышленности крахмал используют для приготовления киселей, пудингов, мучных кондитерских изделий, мороженого, колбасных изделий, применяют в качестве формовочного материала для отливки корпусов конфет. Большое значение для технологии производства многих продуктов имеет способность крахмала связывать и удерживать большое количество воды. Так, степень набухания зерен картофельного крахмала составляет 1000%. Процесс набухания крахмала необратим, поскольку при этом изменяется структура крахмальных зерен. Крахмал чаще всего используется как загуститель и студнеобразователь.

Крахмал легко усваивается организмом, имеет высокую энергетическую ценность (около 300 ккал/100 г).

Виды крахмала и крахмалопродуктов. В зависимости от вида перерабатываемого крахмалсодержащего сырья различают следующие виды крахмала: картофельный, кукурузный, ржаной, пшеничный, сорговый, гороховый, ячменный, тапиоковый, рисовый.

В общем объеме производства крахмала в России наибольшая доля приходится на картофельный крахмал.

Продуктами фракционирования крахмала являются амилоза (макромолекулы имеют линейную структуру) и амилопектин (макромолекулы имеют ветвистую структуру). Из определенных сортов кукурузы вырабатывают высокоамилозный и амилопектиновый крахмалы. Высокоамилозный крахмал - это крахмал, массовая доля амилозы в котором составляет не менее 30%. Амилопектиновый крахмал практически не содержит амилозы.

Крахмалопаточная промышленность вырабатывает также различные виды крахмалопродуктов: -модифицированные крахмалы (около 30 видов) - крахмалы, свойства которых направленно изменены в результате физической, химической, биохимической или комбинированной обработки. К ним относят:

- набухающий крахмал - расщепленный крахмал, полученный гидротермической обработкой крахмала и обладающий повышенной способностью набухать и частично растворяться в холодной воде;

- растворимый крахмал - крахмал, полученный обработкой химическими реактивами, полностью растворимый в холодной воде;

- резистентный - крахмал, обладающий повышенной устойчивостью к действию амилолитических ферментов;

- крахмал-индикатор - крахмал, полученный обработкой кислотой и образующие при нагревании прозрачные стабильные растворы, и др.;

- крахмальную крупу "Саго " - продукт, полученный гидротермической обработкой крахмала, формованием крахмального теста на гранулы и их сушкой;

- сахаристые крахмалопродукты - продукты гидролиза крахмала, обладающие разной степенью сладости:

- крахмальную патоку - очищенный и концентрированный сироп различного углеводного состава, полученный при частичном гидролизе крахмала;

- глюкозу - продукт, полученный при полном гидролизе крахмала с последующей очисткой, кристаллизацией, центрифугированием и сушкой, и другие продукты.

Технология производства крахмала имеет особенности в зависимости от вида перерабатываемого крахмалсодержащего сырья.

При производстве картофельного крахмала используют технические сорта картофеля с содержанием крахмала не менее 14%. Картофель моют, на скоростных терках измельчают в кашку, представляющую собой смесь крахмальных зерен, клеточного сока и мезги. Кашку промывают водой и центрифугируют. Путем промывки на ситах отделяют мезгу от крахмального молочка (суспензии зерен крахмала в воде). Крахмальное молочко очищают, осаждают из него сырой крахмал и сушат до остаточной влажности 20%.

При производстве кукурузного крахмала используют белозерные сорта кукурузы с содержанием крахмала около 70%. Зерна кукурузы замачивают в растворе сернистой кислоты при температуре 65 °С для размягчения эндосперма и ослабления связей крахмала с белком. Затем зерна дробят и отделяют зародыш, который используют в дальнейшем для получения кукурузного масла. Крупку тонко измельчают, смешивают с водой и получают кашку. Последующие технологические операции повторяют технологию производства картофельного крахмала. Сушат кукурузный крахмал до остаточной влажности 13%.

Экспертиза качества крахмала включает в себя проверку состояния упаковки и правильности маркировки, отбор проб и их идентификацию, определение органолептических и физико-химических показателей, контроль показателей безопасности.

Для идентификации вида крахмала, а также для определения примесей крахмала другого вида исследуют форму, структуру и размер крахмальных зерен методом микроскопирования (рис. 4.1).

По качеству крахмал картофельный подразделяют на сорта: экстра, высший, 1 -й и 2-й (предназначен для технический целей и промышленной переработки). Крахмал кукурузный делится на сорта: высший, 1-й и амилопектиновый.

Органолептичесше показатели крахмала, предназначенного для пищевых целей: цвет - белый с кристаллическим блеском (люстром) - для высших сортов или с сероватым оттенком - для 2-го сорта; запах - свойственный крахмалу, без посторонних запахов; не допускается наличие хруста в крахмальном клейстере.

Физико-химические показатели крахмала: массовая доля влаги (%); массовая доля общей золы и золы, нерастворимой в 10%-й соляной кислоте (%, не более); кислотность (град., не более); количество крапин на 1 дм³ поверхности крахмала при рассмотрении невооруженным глазом (шт., не более); массовая доля сернистого ангидрида (%, не более); примеси других видов крахмала и метал-ломагнитные примеси не допускаются.

Количество крапин на 1 дм³ поверхности крахмала является специфическим показателем качества крахмала и свидетельствует о степени его очистки, т. к. крапины - это частицы мезги, песка и других механических примесей. У картофельного крахмала сорта экстра количество крапин должно быть не более 60, у высшего сорта- не более 280, у 1-го - не более 700, а у 2-го этот показатель не нормируется.

Из показателей безопасности в крахмале нормируется содержание токсичных элементов (свинца, мышьяка, кадмия, ртути, цинка), пестицидов и радионуклидов (цезия-137 и стронция-90).

Рис. 4.1. Зерна крахмала под микроскопом:

а - картофельного; б - кукурузного (маисового); в - пшеничного; г - рисового

К дефектам крахмала относят посторонние запахи, которые могут возникать в результате порчи крахмала (например, молочнокислого или маслянокислого брожения) или при несоблюдении правила товарного соседства, а также хруст при разжевывании (свидетельствует о наличии песка), слеживание, комкование - в результате хранения при повышенной относительной влажности воздуха.

Упаковывают крахмал в тканевые или многослойные бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами, а также в мелкую бумажную (пачки, пакеты) или полимерную тару.

Хранят крахмал в чистых, хорошо вентилируемых складских помещениях при относительной влажности воздуха не более 75%, без резких колебаний температуры (оптимальная температура -10 °С), соблюдая правило товарного соседства. Гарантийный срок хранения - два года со дня выработки.