Крахмал и крахмалопродукты

Крахмал - это резервный углевод, который интенсивно образуется в процессе фотосинтеза и откладывается в семенах, клубнях и других частях растений. По химической природе - это полисахарид, в основе строения которого лежит глюкозный остаток.

Зерна злаковых культур содержат 55...80% (в расчете на СВ) крахмала, картофель — 75%. В промышленных масштабах крахмал получают из двух культур - картофеля и кукурузы. В тканях растений крахмал откладывается в виде крахмальных зерен, размер и форма которых у разных видов крахмала различны. Крахмальные зерна имеют овальную, сферическую форму или форму многоугольников, размер которых колеблется от 2 до 150 мкм. Наиболее крупные зерна у картофельного крахмала, самые мелкие у рисового. Характерная форма крахмальных зерен позволяет различать их под микроскопом, что используется при обнаружении одного вида крахмала в другом. В крахмальных зернах крахмал представлен в виде мельчайших игольчатых кристаллов, между которыми расположены микрокапилляры, чем и обусловлены высокая гигроскопичность и адсар6ционцая способность крахмала. Свойство крахмала поглощать воду используется в кондитерской промышленности при формовании конфетных корпусов. Важным свойством крахмала является клейстеризация - способность крахмальных зерен набухать в горячей воде с образованием вязкого коллоидного раствора. Причем температура начала клейстеризации для различных видов крахмала различная. Крахмал способен окрашиваться йодом в синий цвет с образованием ряда химических и адсорбционных соединений. Это качественная реакция на крахмал, она используется для обнаружения небольших количеств крахмала йодом. Крахмал состоит из двух фракции: амилозы и амилопектина, которые находятся в соотношении 1: 4. Амилоза имеет линейное строение, амилопектин — разветвленное. В амилозе глюкозные остатки соединены α-1,4-глюкозидными связями. В амилопектине линейная структура периодически прерывается α-l,6-глюкозидными связями, образуя ветвистую структуру. В холодной воде обе фракции нерастворимы, в горячей — амилоза растворяется, образуя прозрачный коллоидный раствор, а амилопектин лишь набухает, образуя вязкий и стойкий коллоидный раствор. Амилоза полностью расщепляется β-амилазой с неальдегидного конца на куски, состоящие из двух глюкозных остатков, образующих с присоединением молекулы воды мальтозу. В амилопектине βамилаза разрывает только α-l,4-глюкозидные связи, не разрушая α-l,6-гликозидных связей в точках ветвления, в результате чего образуются остаточные или β-декстрины.

Извлечение крахмала из растительного сырья и получение из него крахмалопродуктов производится на крах мало паточных предприятиях. На этих предприятиях получают сухой крахмал, различные виды крахмальной патоки, модифицированные крахмалы, различные виды глюкозы (кристаллическая, медицинская, пищевая, техническая), глюкозно-фруктозные сиропы, декстрин и др. Крахмалопродукты используются как для пищевых, так и для технических целей. Сухой крахмал применяется при приготовлении киселей, бисквитов, пудингов, соусов, некоторых сортов колбас, а также в качестве формовочного материала. Крахмальная патока используется при производстве карамели, варке варенья, джемов, алкогольных и безалкогольных напитков, для улучшения качества хлебобулочных изделий, в консервной промышленности и т. д. Глюкоза используется в медицине для производства антибиотиков, ферментных препаратов, витаминов, в качестве наполнителя при приготовлении лекарств, а также при производстве мороженого и мягких конфет.