6.3. Изменение углеводного комплекса крахмалосодержащих круп при интенсивной инфракрасной и дополнительной водно-тепловой обработке.
6.3.1. Декстринизация и клейстеризация крахмала
Крахмал является основным углеводом крахмалосодержащего сырья, применяемого для производства варено-сушеных круп. В процессе интенсивной инфракрасной обработки, вызывающей термодеструкцию крупы, он претерпевает ряд превращений, изменяющих его структуру и свойства.
При температуре 55 – 67 °С и наличии воды начинается клейстеризация крахмала, и при 80 – 93°С степень клейстеризации достигает максимального значения [118]. Полная клейстеризация происходит, если на одну часть крахмала приходится 17-кратное количество воды [13].
Клейстеризация крахмала в условиях недостаточного увлажнения, которые мы имеем в крупе, начинается и протекает при значительно более высокой температуре (около 100°С) [14].
Декстринизация крахмала, т.е. термическая деструкция и разрушение его структуры начинается при сухом нагреве при температуре более 100°С [118].
Нами были проведены исследования влияния интенсивной инфракрасной обработки на степень клейстеризации и декстринизации крахмала перловой, гречневой и рисовой круп после обработки.
Изменение содержания декстринов и степени клейстеризации крахмала показаны на рис. 6.3.1.1, 6.3.1.2.
Рисунок 6.3.1.1. Степень декстринизации крахмала
Рисунок 6.3.1.2. Степень клейстеризации крахмала
Начальное содержании декстринов в крупах имеет разные значения, что связано с режимами ГТО при получении перловой, гречневой и рисовой круп. Количество декстринов при обработке увеличивается до 12,6%, 6,0% и 3,4%. Более эффективно инфракрасная обработка воздействует на крахмал перловой крупы, количество декстринов которой возрастает более чем в 5,7 раз, меньшим изменениям подвергается рисовый крахмал, содержание декстринов в котором увеличивается в 3 раза.
Степень клейстеризации крахмала при комплексной тепловой обработке у рисовой крупы имеет максимальные значения и уменьшается в последовательности: рисовая, гречневая, перловая.
Мы считаем, что причиной этого является совокупность факторов, таких как специфические отличия крахмала исследуемых круп, а также особенности терморадиационных (оптических) характеристик обрабатываемого сырья, которые влияют на достигаемые значения температуры при интенсивной инфракрасной обработке перловой, гречневой и рисовой крупы.
6.3.2. Доступность крахмала действию ферментов
Изменение структурно-механических свойств крупы, модификация крахмала при различных способах ГТО повышает атакуемость его амилолитическими ферментами [35, 52, 102, 107]. Доступность, усвояемость и калорийность круп определяют их пищевую ценность.
Мы исследовали кинетику процесса высвобождения глюкозы у исходной и обработанной перловой, гречневой и рисовой крупы.
Исследования показали значительное повышение скорости перевариваемости крахмала при данном способе инфракрасной обработки (рис. 6.3.2.1.).
Рисунок 6.3.2.1. Влияние комплексной обработки на количество высвобождаемой глюкозы в крупах
Атакуемость модифицированного крахмала полученных продуктов резко возрастает за счет большой доступности его действию фермента (глюкоамилазы). С увеличением времени выдерживания суспензии (размолотая крупа + вода + фермент) количество глюкозы возрастает прямо пропорционально времени и достигает после 60 минут инкубирования 125, 140 и 150 мг/г для перловой, гречневой и рисовой круп. Исследования показали, что скорость переваривания крахмала в желудочно-кишечном тракте увеличивается в 6 –10 раз.