Физические свойства

Крахмал – бесцветное аморфное вещество, без вкуса и запаха. Как уже отмечалось, крахмал в растительных тканях встречаются в форме отдельных частиц или зерен. Зерна крахмала из разных источников различаются по размерам и форме гранул.

Размеры гранул полисахаридов крахмала, выделенного из различных источников сырья, лежат в диапазоне 2 - 100 мкм. Наиболее крупные гранулы крахмала встречаются в клубнях картофеля(рис.6 а). Гранулы крахмала риса намного меньше (рис.6 б).

(а)	(б)
Рис.6.Микрофотографии зерен крахмала: из клубня картофеля (а) И в развивающейся клетке эндосперма риса (б).

Пшеничный крахмал состоит из небольших гранул размером 5 - 15 мкм и гранул бо́льшего размера – 22 - 36 мкм. Размер гранул не оказывает существенного влияния на свойства крахмала, хотя гранулы бóльшего размера легче набухают в воде.

Форма гранул может быть сферической, овальной, чечевицеобразной и другой неправильной формы. Поверхность гранул может быть гладкой или иметь вид многогранника.

Полисахариды крахмала различаются соотношением амилозы и амилопектина, структуре и степени разветвленности их макромолекул и др.

Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале зависит от вида растения и стадии его развития. В среднем крахмал содержит 15 - 25 % амилозы и 75 - 85 % амилопектина. В результате селекции выделены сорта растений, крахмал которых обогащен одним из полисахаридов. Например, промышленные сорта кукурузы (используемые для получения крахмала) содержат 55 - 75 % амилозы и 25 - 45 % амилопектина. Крахмал восковидной кукурузы содержит 95 % амилопектина и 5 % амилозы.

Молекулярная масса Мполисахаридов крахмала в зависимости от вида растения варьируется в пределах 100 - 1000 кДа. Молекулярная масса амилозы (150 - 500 кДа) всегда меньшеМ амилопектина. Амилопектин отличается также от амилозы широким молекулярно массовым распределением.

Крахмал является оптически активным полисахаридом. Величина удельного оптического вращения водных растворов лежит в пределах +180 – +210 град.

Наличие в макромолекулах полисахаридов крахмала гидроксильных групп, атомов кислорода гликозидной связи и глюкопиранозного кольца способствует образованию меж-ивнутримолекулярных водородных связей. В линейных макромолекулах амилозы больше межмолекулярных Н-связей, а в разветвленных макромолекулах амилопектина – внутримолекулярных.

Крахмал и его полисахариды нерастворимы в холодной воде, спирте и эфире. В теплой воде зерна крахмала разрушаются с образованием гелеобразной коллоидной системы (крахмального клейстера). Этот сложный процесс идет в три стадии: На первой обратимой стадиизерна крахмала набухают в воде, присоединяя небольшие порции воды. Набухание крахмала сопровождается разрывом водородных связей. При дальнейшем повышении температуры присоединяется большое количество воды, увеличивая объем зерен в несколько сот раз. Одновременно повышается вязкость раствора. Эта стадиянеобратима. На последней стадии полисахариды крахмала экстрагируются в водную среду. Зерна при этом теряют форму и превращаются в «мешочки», суспензированные в растворе.