Как добывают крахмал: Ведутся технические работы | 100ing — Ресторан Ростов Папа

Как добывают крахмал: Ведутся технические работы | 100ing

Содержание

Как делают крахмал и что производят из него?

И. Вольпер

Все чаще упоминаются слова «полимер», полимерные материалы… Они настойчиво проникают в обиходную жизнь. «Поли» по-гречески означает много, а «мерос» – доля, частица. Полимер это и есть вещество, построенное из большого количества одинаковых частиц.
    В этом смысле к полимерам одинаково относятся каучук и пластмассы, синтетические волокна и некоторые другие материалы. И даже пища.
    Есть одно вещество, которое знакомо каждому, но не каждый знает, что это полимер. Мы имеем в виду крахмал – один из самых распространенных природных полимеров. Крахмал иногда по старинке и, кстати, ошибочно зовется картофельной мукой.
    Крахмал относится к особому классу органических веществ – углеводам. О том, что он типичный полимер, говорят природа крахмала и его химическая формула. Его обозначают в химии такой формулой: (C6h20O5) n. Индекс «n» в этой формуле говорит о том, что каждая молекула крахмала состоит из некоторого числа одинаковых частиц C6h20O5. Предполагают, что «n» примерно равно 6500. Но что такое C6h20O5? Каждый, кто знаком с основами органической химии, легко убедится, что эта молекула виноградного сахара – глюкоза (C6h22O6), лишенная одной частицы воды (Н2O).

Не случайно молекулу крахмала уподобляют цепочке, состоящей из многих звеньев, каждое из которых – это остаток глюкозы.
Форма зерен крахмала разных видов неодинакова. Крахмалы, которые образуются в условиях постоянной повышенной влажности при отсутствии клейких веществ, например картофельный, получаются с более крупными зернами, которые под микроскопом имеют овальную форму. По внешнему виду они напоминают устричные раковины. Зерна пшеничного крахмала плоские эллиптические или круглые без бороздок; кукурузного мучнистых сортов – округлой формы. Форма зерен рисового крахмала многогранная, они часто бывают собраны в кисти или дают сложные образования, которые состоят из большого числа мелких зерен.

    Как и из чего делают крахмал? На крахмальных заводах изготовление крахмала сводится к наиболее полному его измельчению из картофеля, кукурузы, меньше из пшеницы и риса и к очистке полученного продукта. Но образование крахмала является пока монополией природы. Крахмал в природе – это один из продуктов очень интересного процесса фотосинтеза, протекающего в зеленых листьях растений.
    Зеленый лист – это чудесная крохотная лаборатория, полная удивительных и поистине волшебных превращений вещества. Под действием солнечного света и при непосредственном участии листовой зелени (хлорофилла) здесь происходит образование сложных органических веществ из углекислого газа и воды. Сначала из этих простых соединений образуется сахар – глюкоза, а затем глюкоза переходит в плоды и семена растений, частично откладываясь в них в виде сложных сахаров или крахмала.
    Таким образом, крахмал – это тот резерв, тот запас питательных веществ, которыми заботливая природа снабжает каждое семя, плод или клубень.
    Великий русский ученый К. А. Тимирязев, всю свою жизнь посвятивший изучению процесса фотосинтеза, однажды заметил, что вся наша пища – это консервы солнечных лучей. О фотосинтезе мы теперь знаем многое, хотя до конца тайна его еще не раскрыта. Но наступит время, когда наука до конца во всех подробностях расшифрует этот удивительный процесс, и тогда станет возможным из элементарных по составу веществ создавать на заводах и фабриках «солнечные консервы», в том числе и крахмал.
    А пока мы пользуемся дарами природы и тем природным полимером-крахмалом, что изготовляют для нас растения. Мы потребляем в пищу крахмал, порой даже не замечая и не зная этого. Крахмал составляет основную часть хлеба и каши, картофельного пюре и многих других наших кушаний, приготовленных из муки, крупы или картофеля. Все же большую часть крахмала в настоящее время вырабатывают из кукурузы.
    Но нередко мы пользуемся крахмалом и в чистом виде. К примеру, такое популярное блюдо, как кисель. Известно, что кисель без крахмала приготовить нельзя. И в данном случае значение крахмала не в его питательной ценности, которой он обладает, как любой углевод, а благодаря особым физическим свойствам крахмала кисель приобретает необходимую студнеобразную консистенцию. В холодной воде крахмал почти не набухает: он поглощает всего только 25–30% воды. Но при температуре 55–60° крахмал вбирает в себя и способен удержать количество воды, в 3 раза превышающее его собственный вес! При этом происходит клейстеризация крахмала. Если же поднять температуру до 70 °С, то он может поглотить около 100 процентов воды!
    Такова «сила» крахмала. Лингвисты утверждают, что название крахмала заимствовано нами из польского языка, а поляки на свой лад переиначили два немецких слова: Kraft und Mehl, т. е. сила и мука. Однако «сила» его проявляется лишь при определенных условиях, в определенном интервале температур. Известно, например, что кисель кипятить нельзя. Вместе с тем, чем дольше кипятить любой раствор, тем он становится гуще и «крепче». А с киселем происходит обратное: при кипячении он разжижается. Что же происходит?

    Когда раствор крахмала вливают в кисель при определенной температуре, зерна крахмала впитывают в себя воду и увеличиваются в объеме. Каждое крахмальное зернышко превращается в пузыречек, заполненный жидкой желеобразной массой. Но так как зернышко снаружи окружено оболочкой, то вся масса киселя, особенно после охлаждения, остается плотной. При продолжительной варке и еще большем повышении температуры, крахмал впитывает больше воды. Вода давит на оболочки и они в конце концов не выдерживают давления, лопаются, и кисель превращается в жидкую массу. На таких же физических свойствах крахмала набухать в воде и образовывать студнеобразную массу основано и приготовление некоторых соусов, кремов, пудингов.
    Для изготовления пудингов крахмалопаточная промышленность стала выпускать специальный модифицированный крахмал. Для этого кукурузный крахмал взбалтывают с водой и полученное таким способом крахмальное молоко нагревают до 45 °С, предварительно добавив к нему небольшое количество соляной кислоты. После этого смесь выдерживают при этой же температуре примерно в течение 2 часов. Затем воду отцеживают, кислый крахмал нейтрализуют водой, промывают, сушат и просеивают. При варке с сахаром и другими добавками такой крахмал образует стойкое желе.
    Наша промышленность вырабатывает лимонный, апельсиновый, ванильный, шоколадный и кофейный пудинги. В этих порошках содержится пудинговой муки 39–43 процента, сахарного песку 54–56 процентов. В кофейный пудинг добавляют натуральный кофе, шоколад, какао-порошок, в апельсиновый – апельсиновую эссенцию, а в лимонный, естественно, – лимонную.
    Из крахмала вырабатывают саго. В Индонезии, на Малайских островах растет саговая пальма – тропическое дерево, из которого делают натуральное саго. У нас, как известно, саговая пальма не растет. И мы получаем саговую крупу благодаря нашей скромной картошке, а в последнее время и кукурузе.
    Производство саго – дело несложное. Оно заключается в следующем: крахмал из кукурузы или картофеля увлажняют, тщательно перемешивают и просеивают через сито с отверстиями определенного размера. В результате получают одинаковые комочки крахмала, так называемые «снежинки». Затем комочки обкатывают в барабанах и они приобретают шарообразную форму. После этого «запаривают», т. е. подвергают клейстеризации, после чего дают очерстветь, чтобы они приобрели известную упругость. Очерствевшие шарики отделяют один от другого и подсушивают, а для блеска их шлифуют.
    Так получается крупа из твердых и прозрачных шариков клейстеризованного крахмала.
    По своей питательной ценности или точнее по усвояемости саговая крупа выше сырого крахмала. При заваривании крахмал становится частично растворимым и в пищеварительном аппарате человека легче и быстрее переваривается. Вот почему саго считают диетическим продуктом.
    В кулинарии саговая крупа применяется для приготовления каш, пудингов, начинок для пирожков и др. Крахмал используется в кондитерском производстве, в мясной промышленности для изготовления некоторых сортов вареных колбас, сосисок и сарделек, в консервной промышленности в качестве связующего для начинок и т. д.
    Таковы физические свойства крахмала. Но, пожалуй, больший интерес представляет химическая переработка крахмала, в результате которой образуются совершенно другие сахаристые продукты, о которых мы и собираемся рассказать.
    В этой связи интересна история одного открытия. Все началось с поисков заменителя аравийской камеди. Камедь – это сок, который выделяется из трещин коры некоторых деревьев при надрезах или других повреждениях. Аравийская камедь – сок, вытекающий из коры сенегальской акации.

    Некоторые соки находят свое практическое применение в жизни. Так, например, вишневая камедь, мягкими или отвердевшими каплями свисающая со стволов и веток вишневых деревьев, растворенная в воде, образует клей для бумаги. Аравийская камедь отличается особо ценными качествами. В былые времена она служила для приготовления клея, специальных красок и даже лекарств. Кстати, обычный конторский клей не так давно называли гуммиарабиком, что в Переводе на русский язык означает не что иное, как аравийская камедь.
    Много лет назад аравийской камедью заинтересовался русский химик Константин Кирхгоф, и это явилось причиной одного важного открытия. По профессии Кирхгоф был аптекарем, добросовестно готовил микстуры, составлял мази, делал пилюли. Но вместе с тем он был образованным химиком и все свое свободное время уделял химии и химическим опытам. Его интересовало многое: краски и взрывчатые вещества, минералы и фосфор. В 1811 году Кирхгоф производил опыты, для которых ему понадобилась аравийская камедь. Но стоила она в то время очень дорого: ее привозили в Петербург из-за тридевяти земель. И Кирхгоф решил найти или составить дешевый заменитель камеди.
    Перепробовав несколько различных веществ, он выбрал крахмал. Смешал его с водой, добавил немного серной кислоты и стал эту смесь варить на огне. Через некоторое время, крахмал заварился, а потом и вовсе растворился в воде, образовав прозрачный раствор. Когда из раствора была удалена кислота и большая часть воды, он превратился в густую массу, напоминавшую натуральную камедь. Кирхгоф не удержался и попробовал на язык полученное вещество. Искусственная камедь имела приятный сладкий вкус. Но почему она сладкая? Не иначе, как часть крахмала при варке с кислотой превратилась в сахар… Догадка Кирхгофа полностью подтвердилась.
    Сам того не подозревая, петербургский аптекарь сделал важнейшее открытие. Оказалось, что в определенных условиях крахмал и в самом деле можно превратить в сахар. В том же 1811 году Константин Кирхгоф написал в Академию наук и, рассказав о результатах своих опытов, предложил организовать выработку сахара из картофельного крахмала. Была выделена комиссия, которой поручили проверить результаты Кирхгофа. Все подтвердилось: из крахмала действительно получалось сахаристое вещество. Правда, это не свекловичный сахар и не тростниковый, а крахмальный или точнее виноградный, тот самый сахар, который химики называют глюкозой.
    Тогда ни Кирхгоф и никто другой не мог объяснить каким образом происходит превращение крахмала в сахар. В настоящее время этот процесс ясен и научно вполне обоснован. Крахмал, как мы уже говорили, состоит из больших молекул, напоминающих куст с множеством веточек разной длины. Каждая такая веточка в свою очередь представляет цепочку, составленную из отдельных звеньев. А звенья, как мы уже знаем, это молекулы виноградного сахара (глюкозы), лишенные воды.
    Крахмал не имеет никакого вкуса и в воде не растворяется. Но стоит добавить какой-нибудь минеральной кислоты – соляной или серной, как совершается превращение. Кислота играет роль катализатора процесса, иными словами, сама не участвуя в реакции, она способствует распаду молекулы на отдельные звенья, а каждое звено присоединяет к себе одну молекулу воды и при этом превращается в виноградный сахар – глюкозу. Происходит то, что химики называют гидролизом:

(C6h20O5N) + Nh3O = NC6Н12O6.
Крахмал + вода = глюкоза.

    Правда, процесс этот не сразу проходит так, как это представлено химическим уравнением гидролиза. Сначала крахмал распадается на вещества менее сложные – на декстрины (из них делают превосходный клей), затем декстрины превращаются в крахмальный сахар (мальтозу), а мальтоза в свою очередь превращается в глюкозу.
    Так, Кирхгоф искал камень, а нашел сахар; занимаясь разными опытами, изобрел новые продукты питания. Открытие Кирхгофа пришлось ко времени, как говорится, «в точку». Свекловичный сахар в то время в России практически почти не вырабатывали, а привозной тростниковый стоил очень дорого. Кроме того, в это время в Европе шли наполеоновские войны и сахар из английских колоний не экспортировался. Кирхгоф доказал возможность получения сахаристых веществ из весьма доступного сырья. Недаром скромный аптекарь в 1812 году за свое открытие удостоился звания академика!
    Не прошло и года, как в тогдашней Ярославской губернии был построен первый в мире завод, на котором из картофельного крахмала стали изготовлять патоку, т. е. густой сахаристый сироп. Открытием русского ученого заинтересовались за рубежом. Очень скоро такой же завод был построен вначале в Германии под Веймаром, чему немало содействовал Гёте – знаменитый немецкий поэт и естествоиспытатель, а затем и в других европейских странах.
    Шли годы, десятилетия. Химики усовершенствовали изобретение Кирхгофа. Стали из крахмала получать не только сироп-патоку, но и чистую кристаллическую глюкозу. Примерно в конце 30х годов в Советском Союзе у северных отрогов Кавказского хребта был построен крупнейший в Европе Баслановский комбинат по переработке крахмала в патоку, глюкозу и другие ценные продукты.
    Кстати, крахмал для выработки патоки и глюкозы в основном получали из картофеля. А теперь у картофеля появилась соперница – кукуруза. При переработке кукурузного зерна из него извлекают главное содержимое – крахмал, после чего его перерабатывают способом, открытым Константином Кирхгофом.
    Во время переработки крахмала образуются некоторые полезные отходы: так, например, при замочке зерна получается экстракт, который используется в производстве кормов и даже пенициллина. Но самое главное это, разумеется, патока и глюкоза.
    Глюкоза очень питательна, она легко и быстро усваивается организмом человека. Вот почему бегунам, велогонщикам и другим спортсменам дают для подкрепления и быстрого восстановления сил напиток, содержащий глюкозу. А людям, перенесшим тяжелую болезнь и очень ослабевшим, глюкозу специального приготовления вливают прямо в вену. Кроме того, глюкоза является сырьем для производства аскорбиновой кислоты, т. е. синтетического витамина С. Большое значение имеет и крахмальная патока. Без нее нельзя было бы приготовить ни леденцов, ни карамели, ни варенья, ни помадки. Дело в том, что при изготовлении карамели и леденцов добиваются того, чтобы сахар не кристаллизовался, а оставался в аморфном состоянии, так как нежная быстро тающая во рту помадка или леденец вкуснее и приятнее, нежели острые приторные на вкус кристаллики сахарного песка. Словом, патока не только вкусна и питательна, но обладает еще способностью задерживать кристаллизацию сахара и тем самым способствует высокому качеству кондитерских изделий. Вот такой оказалась необычная судьба открытия Кирхгофа.

К разделу

Домашний крахмал. Как сделать крахмал из картофеля

Если вы хотя бы изредка варите кисели и самостоятельно готовите выпечку, то вам просто необходим такой ингредиент, как крахмал. В первом случае он выступает в роли загустителя, во втором делает изделия из муки (кексы, пироги) пышными и рассыпчатыми. Сей компонент вы можете приобрести практически в любом бакалейном магазине или супермаркете. Но не так-то сложно сделать его и в домашних условиях, причем, не делая совершенно никаких финансовых вложений и не испытывая затрат физических.

К примеру, если вы надумали приготовить драники (они же деруны) или вареники с картошкой, то почему бы не воспользоваться моментом, сделав по пути и домашний крахмал из картофеля. Ведь все равно от измельченного овоща останется вязкая крахмальная жижа, которой можно найти применение, то есть сделать полезный продукт практически из ничего. Останется ее всего лишь промыть и оставить сохнуть. А уж в качестве такого крахмала и нечего сомневаться, ведь он приготовлен из самого натурального продукта.

Чтобы сделать картофельный крахмал своими руками, вы можете использовать любой картофель (молодой и красивый, старый и уже подгнивший, мягкий либо совсем сморщенный, целый или поврежденный, подмороженный либо только что выкопанный).

Ингредиенты:

Итак, для приготовления крахмала вам понадобится сырой картофель, терка и овощечистка либо нож.

Из 2 кг. картофеля получается порядком 80 г. крахмала.

Время приготовления крахмала в целом – 2-3 суток. Сам же процесс приготовления занимает не более 40 минут.

Как сделать крахмал в домашних условиях:

Снимите тонкий слой кожуры с картофеля, вырежьте повреждения и подгнившие места.

Измельчите клубни при помощи терки со средними или мелкими ячейками, если собрались готовить драники. Либо воспользуйтесь мясорубкой с мелкой или средней решеткой, если вы делаете начинку для вареников. Если же вы не намерены готовить драники или вареники, можете использовать измельченный картофель для приготовления картофельной каши.

Полученную массу из сырого картофеля поместите в сито (дуршлаг в данном случае неуместен) и отожмите.

В результате помимо сухой картофельной массы вы получите еще и жидкость коричневого оттенка.

Оставьте ее в покое минут на десять, затем аккуратно слейте – на дне у вас останется осадок кремового цвета, который, собственно, и является крахмалом.

Залейте его холодной водой из-под крана, хорошенько перемешайте и дайте вновь осесть на дно емкости.

Повторите процедуру еще 2-3 раза, пока вода не станет прозрачной, а осадок белоснежным.

Застелите поднос пергаментом или плотной тканью. Слейте с осадка воду и разложите его на пергаменте. Оставьте сохнуть при комнатной температуре.

Через 8-10 часов разомните уже частично просохший крахмал руками на мелкие кусочки и оставьте до полного просыхания.

На это может потребоваться двое-трое суток (в зависимости от влажности помещения, в котором будет проходить сей процесс).

Хорошо просушенный крахмал разотрите в порошок при помощи толкушки или пройдитесь по нему скалкой, если вы собираетесь использовать его только для приготовления киселей – оставшиеся комки легко растворятся в воде.

Ну а если вам он нужен для добавления в выпечку, то не поленитесь перемолоть его до состояния пудры при помощи кофемолки.

Для хранения поместите готовый картофельный крахмал в сухую емкость (это может быть стеклянная банка или пластиковый контейнер) и плотно закупорьте крышкой. Черпайте порошок только сухой ложкой, избегая попадания в него влаги.

Разве качество такого продукта может вызывать сомнения?

С уважением, Ирина Калинина.

Другие рецепты с сайта:

Удивительный порошок — крахмал

Григорова Л.С. 1

1МКОУ СОШ № 17 села Сухая Буйвола, Петровского городского округа, Ставропольского края

Малахова Г.Г. 1

1МКОУ СОШ № 17

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1. Введение

На уроке окружающего мира мы узнали, что листья растений — это удивительные «повара», которые из частиц воды и углекислого газа на свету «готовят» себе пищу — сахар, крахмал. Это необходимые и полезные вещества для жизни растений, без которых они погибнут.

Но эти продукты питания используют и люди?! А ещё я заметила, что для приготовления некоторых блюд мои бабушка Наташа и мама пользуются необычным хрустящим белым удивительным порошком под названием крахмал. Меня заинтересовал этот продукт, поэтому я решила узнать о нём, как можно больше: Есть ли продукты, в которых «прячется» крахмал? Можно ли его в них обнаружить? Где используют крахмал?

Как влияют на наше здоровье продукты, содержащие крахмал? Как можно получить крахмал? Вот поэтому я решила разобраться в этих вопросах и стала работать по данной теме. Ведь это очень интересно узнавать что-то новое, а потом поделиться этим со своими родными и друзьями.

Гипотеза исследования: если мы будемзнать больше о крахмале и его свойствах, то они помогут мне в повседневной жизни.

Цель работы: узнать все о крахмале и получить крахмал из картофеля в домашних условиях.

Задачи работы:

1. Собрать и изучить информацию о крахмале;

2.Выяснить, как появился крахмал и из чего его делают;

3. Изучить способы приготовления крахмала;

4. Приготовить крахмал в домашних условиях;

5. Поделится исследованием с ребятами класса;

6. Проанализировать полученные результаты.

Предмет исследования: крахмал.

Объект исследования: продукты питания.

Практическая значимость: полученные знания помогут мне в жизни знать о применении крахмала в быту.

Социальная значимость: материал предназначен для широкой школьной аудитории.

Методы исследования:

— Анализ различных источников информации о крахмале.

— Наблюдение в домашних условиях

— Проведение опытов.

— Фиксирование результатов.

II.Основная часть

1) Обзор основных источников информации

Из источников я узнала, что слово «крахмал» произошло от немецкого kraftmehl, что значит «крепкая мука» (Приложение 1. Рисунок 1) [1].

*Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Крахма́л (C6h20O5)n — полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам [5].

* по Ожегову:

Крахмал — углевод, накапливающийся в клетках в виде зерен [3].

* по Далю: чисто мучнистая часть семян, особенно хлебных растений; добывается мочкою зерен, в виде белого порошка, более из пшеницы и картофеля; по клейкости своей, идет для придания жесткости и глади белью, почему и называется также скорбилом (скорбнуть). Синий крахмал, окрашенное кобальтом стекло, в порошке[2].

1.1. Как появился крахмал и из чего его делают. Сбор информации

Производство крахмала было известно в глубокой древности. По свидетельству ряда античных писателей, пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме (Приложение 1. Рисунок 2.) [1].

Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную массу осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце (Приложение 1. Рисунок 3) [1].

Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в. В XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал (Приложение 1. Рисунок 4).

Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки[1].

1.2. Из чего изготавливают крахмал

Крахмал — чисто мучнистая часть семян, особых хлебных растений, добывается из зёрен, в виде белого порошка, чаще из пшеницы и картофеля [6].

Главными источниками получения крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза; различные корнеплоды, в том числе картофель. Большинство других крахмалистых продуктов произрастают только в местах с определённым климатом, например: рожь, ячмень, гречиха, овёс, пшено, жёлуди, бананы, каштаны, сорго плоды хлебного дерева, и многие виды бобовых — таких, как чечевица, бобы садовые, нут [6].

Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса -до 85 %, пшеницы -до 70 %, кукурузы — до 70 %, а также клубни картофеля – до 25 % [1]

1.3. Уникальные свойства крахмала

Зачем нужен крахмал нашему организму?

Прежде всего, он нужен для идеальной работы желудка, как взрослого человека, так и ребенка. Когда крахмал попадает в организм, он превращается в глюкозу, которая позволяет быстрее и эффективнее работать в клетках кишечника, обеспечивая надежную защиту для него из пленки. Вследствие чего расстройства пищеварительной системы снижаются, тем самым укрепляется пищеварительная система. Так же данное вещество обладает множеством защитных функций, которые легко помогают усвоению фруктов, овощей, присутствующих в повседневном рационе человека. Многие люди, поддерживающие диеты, обязательно стараются принимать продукты с содержанием крахмала, для того, чтобы не возникало проблем в организме, и процесс переваривания продуктов контролировался [7].

В онкологических центрах часто сталкиваются с такими случаями, когда люди чудесным образом вылечивали рак с помощью крахмала.

В картофельном крахмале содержится немалое количество питательных и полезных для человеческого организма веществ: пищевых волокон; белков; углеводов; витаминов групп В, С, Е, РР; микро- и макроэлементов: фосфора, калия, ванадия, магния, рубидия, алюминия, бора, меди [6].

Вещества, содержащиеся в картофельном крахмале способны оказывать: противовоспалительное, кровоостанавливающее, обволакивающее воздействие.
Картофельный крахмал способствует:

нормализации функционирования ЖКТ;

излечению ожогов;

устранению зуда;

понижению уровня плохого холестерина;

ускорению обмена веществ;

снижению артериального давления[5] .

Это средство применяют для лечения недугов ЖКТ, неврозов, заболеваний кожных покровов, диатезов, язвы и гастритов, простуд. Так же, при гриппе хорошо делать ингаляцию на картофельном отваре. Несколько дней — и простуда испарится, а дышать при этом сразу станет легче[7].

Продукт является абсолютно безвредным. Больше того картофельный крахмал — это диетический продукт [6].

Вывод: в результате исследования было выявлено положительное влияние крахмала на организм человека.

1.4. Способы изготовления крахмала

Способ промышленного производства картофельного крахмала. Производство картофельного крахмала условно можно разделить на четыре стадии. Первая стадия — подготовка сырья к переработке: мойка, отделение посторонних примесей и т. д. Во время второй стадии производства картофель измельчают методом истирания или тонкого дробления, чтобы вскрыть клетки тканей клубня и высвободить крахмальные зерна. Далее измельченную массу направляют на центрифуги для отделения сока, способствующего потемнению крахмала, снижению вязкости клейстера, развитию микробиологических процессов. От мезги крахмал отмывают водой на ситовых аппаратах в несколько стадий. Для разделения измельченной картофельной массы применяют гидроциклонные установки, на которых под действием центробежной силы разделяют водную крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком. Последняя стадия включает очистку от мелких частиц мезги, остатков картофельного сока и прочих примесей, в том числе и песка [5].

Способ получения крахмала в домашних условиях. Это самый простой и доступный способ получения крахмала в домашних условиях, который не требует затрат, если картофель выращен на своём огороде[4].

2) Методика проведения исследований

2.1. Изучение источников информации

В результате работы с источниками изучили историю возникновения крахмала.

Узнали, что слово «крахмал» произошло от немецкого слова, что значит «крепкая мука», а также нашли научные определения крахмала:

по Ожегову: крахмал — углевод, накапливающийся в клетках в виде зерен.

по Далю: чисто мучнистая часть семян, особенно хлебных растений; добывается мочкою зерен, в виде белого порошка.

Крахмал – это очень полезное вещество. Он содержится в различных овощах и фруктах, его можно получить в домашних условиях. Он не имеет запаха и вкуса. С помощью йода можно определить наличие крахмала в продуктах питания. В источниках литературы узнали, что крахмал положительно влияет на организм человека.

А в сети интернет познакомились с различными способами получения крахмала.

2.2. Социологический опрос

Провели опрос среди своих одноклассников (25 обучающихся.) с целью выяснить знают ли они о крахмале. Для этого подготовили следующие вопросы:

1. Любите ли вы кисель? – 50% обучающихся ответили да (Приложение 2. Диаграмма1. Результаты опроса)

2.Знаете ли вы, что используют при приготовлении киселя? — только 5 обучающихся (20 %) ответили да (Приложение 2. Диаграмма 2. Результаты опроса).

3.Знаете ли вы что такое крахмал? – большинство ответили не знают (Приложение 2. Диаграмма 3. Результаты опроса).

4.Хотели бы вы приготовить крахмал своими руками? 100% обучающихся ответили да. (Приложение 2. Диаграмма 4. Результаты опроса).

Вывод: Оказалось, что 50% ребят моего класса любят кисель, но только 5 человек знают, что используют при приготовлении киселя. 19 ребят не знают, что такое крахмал, и все ребята моего класса (100%) хотели бы научится готовить крахмал в домашних условиях.

2.3.Выявление крахмала в продуктах питания

Галина Григорьевна научила меня опытным путём определять наличие крахмала в веществе. Оказывается, крахмал при взаимодействии с йодом меняет цвет вещества. Значит, чтобы определить наличие крахмала, нужно в вещество добавить немного йода. Затем по реакции (изменение цвета) сделать вывод о наличии или отсутствии крахмала. Таким образом мы изучили некоторые свойства крахмала.

— При смешивании крахмала с водой, крахмал не растворяется, на дне ёмкости появляется осадок (Приложение3.Фото 1).

— В горячей воде набухает, становится вязким, получается клейстер (Приложение3.Фото 2).

— Сравнили крахмал, изготовленный самими, и промышленный продукт по внешнему виду, цвету и запаху. Особых отличий не наблюдали (Приложение3.Фото 3,4).

— Вкус, свойственный крахмалу, не сильно выражен.

— Проверили реакцию йода с крахмалом. В ёмкости, где был раствор воды с крахмалом и пищевой содой, добавили йод. В результате взаимодействия йода с крахмалом, жидкость окрасилась в синий цвет (Приложение3.Фото 5).

Где же прячется крахмал? В каких продуктах он есть? Для опытов использовали овощи, фрукты и некоторые продукты питания. Для этого взяли следующие продукты: яблоко, картофель, белый хлеб, пшеничную муку, кукурузную крупу, макароны (Приложение3.Фото 6). На разные продукты питания мы капнули раствор йода и стали наблюдать. На некоторых продуктах образовались синие пятна – значит, в них есть крахмал, а другие остались без изменения – в них крахмала нет (Приложение3.Фото 7). Наиболее яркое окрашивание произошло на белом хлебе и картофеле, соответственно именно в нем, содержится наибольшее количество крахмала (Приложение3.Фото 8,9,10). Очень мало крахмала оказалось в овощах. В яблоке крахмал полностью отсутствует.

Вывод: крахмал присутствует практически во всех продуктах, но в разных количествах (Приложение 3 Таблица 1).

2.4.Приготовление крахмала в домашних условиях

После того, как я убедилась, что в сыром картофеле содержится наибольшее количество крахмала, я решила провести опыт по его «добыче».

1.Для этого я взяли 2 кг картофеля разного сорта: красный и белый (каждого сорта по 1кг), тщательно помыли (Приложение 4. Фото 1,2,3).

2. Затем очистили картофель от кожуры (Приложение 4. Фото 4,5,6).

3. Сначала терла на мелкой терке, а затем перемололи на элетромясорубке, так как картофеля было достаточно много (Приложение 4. Фото 7).

4. Получили кашицу из картофеля (Приложение 4. Фото 8).

5. Полученную кашицу залили холодной водой 2 раза, так как крахмал в горячей воде набухает и становится вязким (Приложение 4. Фото 9,10,11,12).

6. Дали постоять 30 минут. Крахмал осел на дно. Затем воду слили (Приложение 4. Фото 13,14,15,16)

Вывод: крахмал тяжелее воды

7. Выложила крахмал в две тарелки на фольгу и поставили сушить (Приложение 4. Фото 17,18)

8. После сушки крахмала на следующий день переложили крахмал в целлофановые пакетики и закрыли плотно (Приложение 4. Фото 19,20), взвесили и получили из красного картофеля (1000 г) получили 40 грамм крахмала, а из белого при такой же общей массе 35 грамм (Приложение 4. Фото 21,22).

Вывод: крахмал можно получить их картофеля.

2.5 Игрушка из крахмала, изготовление холодного фарфора

Изготовление игрушки «Антистресс»

Под руководством учительницы мы сделали игрушку «Антистресс» (Приложение 5. Фото6).

В воздушный шарик через воронку насыпали крахмал и завязали (Приложение 5. Фото 1,2,3). На получившемся шарике нарисовали весёлый смайлик (Приложение 5. Фото 4,5).

Вывод: такая игрушка помогает расслабляться и успокаиваться.

Изготовление холодного фарфора из крахмала

Для изготовления холодного фарфора мы смешали в чашке 2 ложки столовые производственного крахмала с двумя столовыми ложками клея ПВА и небольшим количеством подсолнечного масла (можно для цвета добавлять коллер) (Приложение 5. Фото 7,8).

. Всё размешали, смазали свои руки вазелином и выкатали полученную массу, как тесто на столе. Разделили комочек теста на четыре части и вылепили из неё фигурку (Приложение 5. Фото 9,10).

. После застывания фигурки раскрасили, скрыли бесцветным лаком и приклеили магнитик (Приложение 5. Фото 11-18).

Вывод: с помощью крахмала можно изготовить холодный фарфор и вылепить любую фигурку.

III. Заключение

В ходе исследования гипотезу мы подтвердили, чем будем больше знать о крахмале и его свойствах, то они помогут мне в повседневной жизни. Как много мы узнали! Крахмал – это удивительный порошок и очень полезное вещество. В результате исследований выяснили, что в состав киселя входит крахмал. Изучили историю возникновения крахмала. Выяснили, что крахмал можно сделать не только на фабриках, на специальном оборудовании, но и в домашних условиях Научились самостоятельно выделять его из картофеля, остается научиться готовить из крахмала кисель. Я обязательно расскажу о крахмале и покажу как сделать крахмал самостоятельно.

3.1. Выводы

В результате проведённого исследования пришли к таким выводам:

— крахмал можно получить из картофеля в домашних условиях;

— некоторые продукты питания содержат крахмал;

— крахмал применяется в кулинарии;

— крахмал в холодной воде не растворяется, а в горячей воде густеет и разбухает;

— крахмал положительно влияет на организм человека;

— с помощью крахмала можно изготовить интересные игрушки и поделки.

Цель работы достигнута, выполнены все поставленные задачи. Предполагаемый результат нашёл своё подтверждение в нашем исследовании.

Исследование помогает расширять свой кругозор и изучать вещи, которые находятся рядом, находя в них много нового и интересного.

IV. Список использованных источников и литературы

1.Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

2. Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.

3. Материал из Википедии — свободной энциклопедии.

4. Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.

Словарь В.И.Даль

5.Словарь Толковый словарь С. Ожегова,

6. Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. — М.: Изд-во «АСТ», 1999

Интернет-ресурсы:

http://www.pandia.ru/400449/

http://malahov-plus.com/forum/topic_2113/28

V. Приложения

Приложение 1. Из истории

Рисунок 1. Крахмал. Рисунок 2. Древняя Греция, Рим.

Рисунок 3.Получение крахмала. Рисунок 4. Крахмал из пшеницы.

Приложение 2. Диаграммы. Результаты социологического опроса.

Диаграмма 1. Вопрос: Любите ли вы кисель?

Диаграмма 2. Вопрос: Знаете ли вы, что используют при приготовлении киселя?

Диаграмма 3. Вопрос: Знаете ли вы что такое крахмал?

Диаграмма 4.Вопрос: Хотели бы вы приготовить крахмал своими руками?

Приложение 3. Выявление крахмала в продуктах питания

Ф ото1. Определение крахмала Фото2. Определение крахмала

Фото3. Крахмал в домашних условиях Фото4.Промышленный крахмал

Ф ото 5. Результаты исследования Фото 6. Продукты питания

Ф ото 7. Результаты исследования Фото 8. Капельки йода

Фото 9. Картофель, яблоко Фото 10. Картофель, яблоко

Продукты	Наличие крахмала (экспериментальные данные)	Содержание углеводов на 100 г продукта, г (данные из справочной литературы)
Картофель	Много	18
Яблоко	Нет	12
Кукуруза (мука)	Много	65
.Пшеница (мука)	Много	60

Таблица 1.

Приложение 4. Приготовление крахмала в домашних условиях

Ф ото1. Взвешивание картофеля Фото 2. Мытьё картофеля.

Фото 3. Белый и розовый картофель. Фото 4. Очистка картофеля.

Фото 5. Очистка картофеля. Фото 6. Очистка картофеля.

Фото 7. Перемалывание картофеля Фото 8. Кашица из картофеля

Фото 9. Заливание водой Фото 10.Заливание водой

Фото 11. Перемешивание Фото 12. Промывание и отжим

Фото 13. Крахмал из жёлтого картофеля Фото 14. Крахмал из жёлтого картофеля

Фото 15. Крахмал из розового картофеля Фото 16.Крахмал из розового картофеля

Фото 17. Просушка крахмала 18. Просушка крахмала

Фото 19. Крахмал Фото 20. Расфасовка

Фото 21.Взвешивание Фото 22. Взвешивание

Приложение 5. Игрушка из крахмала, изготовление холодного фарфора

Фото1. Изготовление игрушки Фото2. Изготовление игрушки

Фото3. Изготовление игрушки Фото 4. Изготовление игрушки

Фото 5. Игрушка «Антистресс» Фото 6. Игрушка «Антистресс»

Фото 7. Клей и мука Фото8.Растительное масло

Фото 9. Лепка фигурок. Фото 10. Лепка фигурок

Фото 11. Раскрашивание фигурок Фото 12. Раскрашивание фигурок

Фото 13. Раскрашивание фигурок Фото 14. Приклеивание магнитика

Ф отот15.Приклеивание магнитика Фото 16. Готовые магнитики

Фото 17. Вот такие магнитики Фото 18. Лакированные магнитики

Просмотров работы: 101

Крахмал из картофеля в домашних условиях – пошаговый рецепт

При достаточном количестве картофеля (даже некондиционного) советую приготовить крахмал в домашних условиях. В отличие от магазинных аналогов он не содержит химических добавок. Технология получения картофельного крахмала намного проще, чем кажется. Нужное оборудование есть на каждой кухне, а кроме клубней требуется только чистая вода.

Для приготовления крахмала годится любой картофель: большой, мелкий, только собранный, перезимовавший, подмерзший, сморщенный. Лишь бы не гнилой и порченый. Выход готового продукта зависит от содержания крахмала в самих клубнях, для большинства сортов это 14-20%. Средние показатели – с 1 ведра картошки получается 1-1,5 кг домашнего крахмала.

1. Клубни хорошо помыть холодной водой, вырезать подгнившие и порченые части. Желательно очистить кожуру. Но если картошка очень мелкая или нет времени, можно не чистить, просто потом дольше придется вымывать крахмал, чтобы он стал белым.

2. Измельчить картошку на мелкой терке или пропустить через мясорубку. В емкость с пюре (или на терку) подливать воду, чтобы смесь была всегда жидкой. Картофель будет отдавать в воду крахмал.

3. Картофельное пюре залить 10 литрами воды, перемешать.

4. Процедить через сложенную вдвое марлю или сито. Мезгу (твердую часть) хорошо отжать. Выжимки больше не используются.

5. Отстоять жидкость 10-15 минут пока крахмал не осядет на дно. Вода будет мутная, а сверху появится белая пена, это нормально.

6. Аккуратно слить воду, затем добавить чистую (можно меньшее количество) и перемешать. Снова подождать, пока крахмал осядет.

Первый слив воды, крахмал еще грязный

7. Повторить предыдущий этап 4-5 раз, пока вода не станет чистой, а крахмал на дне хорошо заметным.

Пятая замена воды, крахмал стал белым

8. Сырой крахмал выложить тонким слоем на фольгу, поддон или противень духовки.

9. Просушить на солнце или в духовке при температуре не выше 40°C. Периодически раздавливать комочки.

При более высокой температуре крахмал превратится в клейстер, восстановить его свойства не получится.

10. Пропустить готовый крахмал из картофеля через кофемолку или раскатать скалкой, чтобы он стал рассыпчатым (необязательно).

11. Хранить в герметично закрытой упаковке в сухом теплом помещении. Срок годности неограничен.

Применение крахмала в кулинарии — Smak.ua

Трудно представить нашу жизнь без крахмала. Этот продукт широко используется в различных сверах, будь-то промышленность, фармация или строительство. В кулинарии крахмал применяется для мучных изделий, приготовления теста, для десертов. Крахмал является основой для киселя и сладких соусов, часто его добавляют в супы и другие блюда для придания густоте консистенции. Производство крахмала было запатентовано 22 марта 1841 года в Америке. Процесс добывания крахмала довольно кропотливый и проходит в нескольких этапах.

Как добывают крахмал из картофеля

Отобранный для приготовления крахмала картофель нужно тщательно отмыть от земли, удалить подгнившие и сильно загрязненные места, а клубни хорошо измельчить: натереть на терке, пропустить через мясорубку или истолочь деревянным пестиком. Лучше, конечно, картофель очистить от кожуры — качество крахмала значительно улучшится, но с очистками уйдет часть сырья. Поэтому, если используется картофель с кожурой, крахмал придется тщательнее отмывать.

Измельченную картофельную массу небольшими порциями выложить в сито и, многократно погружая в широкий таз или кастрюлю с холодной водой и протирая кашицу, смыть крахмал, поливая водой сверху под конец этой операции. Мезгу отжать, а воде с крахмалом дать отстояться в течение нескольких часов (лучше оставить на ночь). Затем прозрачную воду слить, следя за тем, чтобы не взболтать осевший на дне крахмал, опять залить холодной водой, хорошо размешать и дать крахмалу снова осесть. Воду слить, а осевший на дне плотным слоем крахмал выложить на чистое полотно или бумагу и высушить на воздухе. Картофельную муку следует просеять и хранить в сухом месте.

Крахмал в кулинарии

Готовый крахмал находит многообразное применение в кулинарии. Во-первых, крахмал часто используется совместно с другими видами зерновой муки (пшеничной, ячменной) в составе различного вида теста. При этом весьма важно помнить, что те виды теста, в состав которого дополнительно входит картофельный крахмал, всегда должны замешиваться не на воде, а на молоке, кислом молоке (мацони, катыке) или на сметане.
Другое обширное применение крахмала — в киселях, фруктовых гущах, в компотах, в сладких соусах — как средства, создающего среду и консистенцию этого вида блюд.
Консистенцию разведеного крахмала можно менять соответственно нуждам. Чем больше крахмала и меньше жидкости, тем плотнее, гуще консистенция пищевого изделия. И наоборот — чем меньше крахмала и больше жидкости, тем разряженнее, жиже консистенция соответствующих блюд. Первый вариант приемлим для приготовления киселя, пудингов и других подобных изделий. Для соусов чаще всего берется меньшее количество крахмала, ведь их основная роль заключается в придании вкусовых качеств блюду, а структура уходит на второй план.
Однако не менее важно учитывать качественный аспект, ведь различные виды крахмала дают далеко не одинаковую плотность на один и тот же объем жидкости. Самая плотная консистенция может быть достигнута при помощи рисового крахмала, затем слабее — картофельный, еще более нежная консистенция достигается при помощи кукурузного крахмала (мондамина). Кроме того, вид крахмала влияет и на вкус блюда, картофельный крахмал чаще всего используется для несладких блюд, в отличии от кукурузного, применяемого в большинстве случаев при изготовлении десертов.
Поскольку введение крахмала в пищевые среды ведет к обезвкусиванию их, к появлению пресного, сыроватого, невыразительного вкуса, то применение крахмала автоматически должно вызывать повышение дозы других, характерных для того или иного блюда вкусовых веществ, чтобы поддержать на нормальном уровне вкус всего пищевого изделия. Так, например, в густые кисели с повышенной дозой крахмала следует вносить двойные (по сравнению с рецептом) дозы сахара и лимонной кислоты.

Варим кисель грамотно

А теперь поговорим о наиболее распространенном блюде с крахмалом — киселе. Плоды и ягоды в нем могут быть цельными или протертыми. Для приготовления одной порции (200 г.) густого киселя необходимо 12-15 г крахмала, для киселя средней густоты — 7—10 и жидкого — 4—7.

Крахмал перед завариванием разводят четырехкратным количеством холодной воды, охлажденным отваром или соком. Чтобы кисель был однородным, разведенный крахмал вливают в кипящий сироп и быстроразмешивают. При медленном, постепенном помешивании кисель получается комковатым. Льют крахмал ближе к стенкам кастрюли.

После соединения с крахмалом кисель не кипятят, а только доводят до кипения, затем проваривают при помешивании 5 мин. на слабом огне. От долгого кипячения он становится жидким. В горячий кисель для аромата кладут ванилин (кто любит), тертую цедру лимона или апельсина. Чтобы фруктово-ягодные кисели не потеряли свой естественный цвет, в них предварительно добавляют немного лимонной кислоты. Плоды и ягоды перед варкой киселя разминают, сок отжимают и потом вливают в уже готовый кисель. При этом лучше сохраняются витамины. Обычно кисель подают холодным, чтобы на поверхности не образовалась пленка, горячий кисель посыпают тонким слоем сахара.

Густой кисель разливают в смоченные холодной водой вазочки или тарелки: фруктовый подают обычно с холодным кипяченым молоком или сливками, а молочный поливают фруктово-ягодным сиропом или фруктовым соусом. К киселям подают бисквит или мелкое печенье.

Состав крахмала

Что касается состава крахмала (на 100 г), то основную его часть занимают углеводы (79,6 г), очень малую часть белки (0,1 г), а жиров нет совсем. Калорийность же довольно высокая и составляет 300 ккал (в кукурузном крахмале 329 ккал).

Если вы заметили ошибку, выделите необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редакции.

Крахмал кукурузный | Всё об ингредиентах для выпечки

Кукурузный крахмал – это на 100% натуральный порошкообразный продукт. Его получают путем тщательного измельчения с последующим пропусканием через центрифугу спелых кукурузных зерен (так отделяют крахмальное молоко). Молоко промывают и высушивают – все, крахмал готов! Порошок может иметь желтоватый, либо белый цвет с желтизной. На ощупь напоминает муку тонкого помола. Обладает легким кукурузным привкусом и едва уловимым кукурузным запахом.

Кукурузный крахмал бывает:

• высшего сорта;

• первого сорта;

• амилопектиновый.

Кукурузный крахмал I сорта получают из зубовидных сортов кукурузы. Он не содержит примесей (мельчайшие оболочки зерна, зольные в-ва), а потому имеет белый цвет. Продукт II сорта получают из полузубовидных сортов кукурузы. Он тоже белый, но иногда может иметь легчайший желтоватый оттенок. Амилопектиновый крахмал добывают из восковых сортов – он отличается характерным желтоватым оттенков из-за содержания примесей.

При контакте с водой превращается в непрозрачный клейстер с невысокой степенью вязкости. Быстро отстаивается, образуя на дне густой и плотный слой крахмала и жидкость молочного цвета сверху.

Кукурузный крахмал бывает обычным и модифицированным. Модифицированный – это обычный кукурузный крахмал, обработанный при производстве специальным образом. Так ему можно «сделать» другой цвет, убрать привкус или придать другие свойства. Он также совершенно безопасен для здоровья и относится к натуральным продуктам.

В продажу поступает в бумажных пакетах фасовкой от 100 гр. до 1 кг. Срок хранения – 2 года.

Чем кукурузный крахмал отличается от картофельного

Вот главные отличия:

1. Цвет. Картофельный крахмал чисто-белый.

2. Тактильные ощущения. При перетирании между пальцами крахмал из картофеля поскрипывает.

3. Вязкость. При заваривании картофельный крахмал образует густой и прозрачный клейстер, а кукурузный – мутный и очень жидкий.

4. Калорийность. Кукурузный калорийнее.

Еще одно отличие – запах. У картофельного крахмала он нейтральный.

Польза и вред кукурузного крахмала

Умеренное потребление крахмала благотворно влияет на работу желудка. Кроме того, он питателен и быстро усваивается. У людей с непереносимостью кукурузы крахмал может вызвать аллергию.

Чем можно заменить кукурузный крахмал.

Сколько его в ложке Если речь идет о панировке, кукурузный крахмал с успехом заменяют картофельным. При приготовлении мороженого или соусов вместо крахмала добавляют обычную пшеничную муку. Если крахмал входит в состав крема (например, заварного) – его также заменяют мукой высшего сорта.

Перечислим еще несколько продуктов, которыми можно заменить крахмал из кукурузы:

• Манная крупа.

• Куриные яйца.

• Ржаная и гречневая мука, молотое семя льна и тыквы.

• Порошок из кокосовой стружки.

Когда в рецепте бисквитного или блинного указан кукурузный крахмал, но его в доме нет – достаточно 2-3 раза просеять муку через тонкое сито.

В столовой ложке – 30 гр. крахмала, а в чайной – 10 гр.

Кукурузный крахмал в выпечке и не только

Крахмал широко используется в кондитерском деле при приготовлении различной выпечки. Он придает ей легкость, рыхлость и мягкость. В частности, его добавляют в бисквитное и блинное тесто, печенье, хлебобулочные изделия. Он также играет роль загустителя, поэтому его примешивают в крема, соусы, пудинги,кисели, мороженое, кетчупы и другие продукты.

Вы всегда можете купить крахмал ТМ С.Пудовъ в интернет-магазине, бутиках по выгодной цене и в любом необходимом количестве.

Откуда взялся попкорн и как его лучше готовить

Вероник Гринвуд
BBC Future

25 апреля 2017

Автор фото, iStock

Обозреватель BBC Future рассказывает о лакомстве номер один среди киноманов и любителей диванного досуга — и делится секретами его приготовления.

Попкорн, это хрустящее кукурузное лакомство, сдобренное маслом и карамелью или солью, сегодня переживает пик своей популярности.

В среднем американец потребляет около 50 литровых стаканов попкорна в год, и даже в Великобритании, где традиционно большим спросом пользовались чипсы, продажи попкорна взлетели до небес.

В 2016 году исследовательская фирма Mintel выяснила, что уровень продаж попкорна в Соединенном Королевстве за последние пять лет вырос на 169%.

Интернет просто пестрит небылицами о происхождении воздушного лакомства. Можно прочитать, например, что коренные американцы принесли его на первый День благодарения или что американские колонисты ели его на завтрак.

Впрочем, реальная история попкорна намного интереснее.

Несомненно, жители Северной и Южной Америки ели попкорн задолго до появления на этих континентах европейцев.

Попкорн изготавливают из особой разновидности маиса, а не из обычной кукурузы, употребляемой в пищу в виде початков и не имеющей способности взрываться.

Археологи находили его во многих пещерах и древних жилищах на юго-западе США и в более южных районах.

Ботаник Томас Харпер Гудспид, основавший ботанический сад Калифорнийского университета, однажды получил в подарок от чилийского археолога древние зерна маиса.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Попкорн взрывается благодаря твердой оболочке и влаге, глубоко спрятанной в каждом зернышке

«Как-то раз, сидя у себя дома в Беркли, я подумал: почему бы мне не провести эксперимент с этой кукурузой, собранной задолго до появления инков?», — пишет он в своей книге «Охотники за растениями в Андах» (Plant Hunters in the Andes).

«Я положил пару зерен в форму для выпечки пирогов и нагрел их на электрической плите. К моему большому удивлению, эта кукуруза, возраст которой около тысячи лет, вздулась и лопнула так же быстро, как и зерна из прошлогоднего урожая, которые можно купить в соседнем продуктовом магазине», — делится он впечатлениями.

Крепкие зернышки все эти годы оставались нетронутыми в своей твердой оболочке, которая у этой разновидности маиса в четыре раза прочнее, чем у остальных.

Попкорн «взрывается» благодаря прочности его кожицы, а также благодаря его способности быстро проводить тепло внутрь содержащего крахмал зерна.

При этом оболочка выдерживает нагрев до высокой температуры и не сгорает.

По мере повышения температуры вода внутри зерна превращается в пар и начинает давить на кожицу изнутри.

Давление возрастает, и когда при 200°C оно достигает значения, в девять раз превышающего атмосферное давление, оболочка рвется, давление выравнивается, и крахмал с паром вырываются наружу.

Ученые выяснили, что размер вздувшегося зерна можно удвоить, используя вакуумный насос, чтобы снизить давление воздуха в емкости, в которой нагреваются зерна.

Когда они начнут взрываться, их размер увеличится больше, чем обычно.

Сделать попкорн вполне возможно без каких-либо приспособлений — достаточно просто подержать кукурузный початок над огнем.

Однако существует мнение, что особая ценность этого лакомства заключается в зрелищности его приготовления.

В Китае, например, некоторые уличные торговцы до сих пор готовят попкорн у края дороги, используя для этого наглухо закрытый чугунный котел с зернами внутри.

Его вертят над огнем, и когда индикатор давления показывает, что время пришло, продавец набрасывает на его горлышко длинный холщовый мешок, а затем резким движением сбрасывает крышку.

Из-за перепада давления зернышки резко лопаются и выстреливают в мешок, словно маленькие пушечные ядра. (Видео можно посмотреть здесь.)

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Воздушная кукуруза стала популярной после изобретения передвижного аппарата для попкорна в 1885 году

Один из первых коммерческих автоматов для приготовления попкорна знакомым большинству из нас способом появился в 1885 году.

Его изобрел кондитер из штата Иллинойс по имени Чарльз Криторз, экспериментировавший с машиной для обжарки арахиса.

Причудливые устройства Криторза работали на крошечных паровых двигателях, а зерна кукурузы разогревались в смеси топленого свиного сала и сливочного масла.

Маленький механический клоун по имени Мистер Рости Тости вертел ручку, веселя публику.

В книге историка кулинарии Эндрю Смита «Попкорновая культура» (Popped Culture) рассказывается, как Криторз привез свой фургон с попкорном на Всемирную выставку 1893 года.

«Как позже заявила компания C Cretors Company, он и его помощники подзывали покупателей следующим образом: «Попробуйте новую сенсацию вкуса! Бесплатно! Попкорн, приготовленный в масле, — революционно новый метод, только что запатентованный! Пакетик попкорна бесплатно каждому!», — пишет Смит.

«Вокруг его фургона сразу же собрались люди. Клоун на верхушке машины по приготовлению попкорна крутил ручку без передышки», — продолжает он.

«По мере того как манящий запах попкорна с маслом распространялся по ярмарке, народу приходило все больше. Их привлекало не только лакомство, но и яркое шоу, которое предпринимателю удалось устроить благодаря паровым двигателям и забавному клоуну», — описывает Смит те события.

Компания Cretors Company до сих пор — ведущий производитель аппаратов для приготовления попкорна.

Сегодня попкорн пользуется популярностью и среди тех, кто предпочитает здоровую пищу.

Многие считают его соленым и жирным лакомством, которое обычно едят в кино или на карнавале.

Однако тем, что это цельнозерновой продукт с низким содержанием жира и соли (до того, как его начнут обжаривать или приправлять), мгновенно воспользовались маркетологи.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Попкорн — это полезное низкокалорийное блюдо, если, конечно, не злоупотреблять солеными и сладкими добавками

Согласно отчету Mintel, продажи попкорна в Великобритании резко возросли именно благодаря его имиджу полезного продукта (если не учитывать тот факт, что воздушная кукуруза чаще всего продается с большим количеством добавок).

(Лучший способ получить именно то, что вам хочется, — это приготовить попкорн дома, используя специальный аппарат или просто на плите.)

Практика показывает, что подобными взрывными свойствами обладает не только кукуруза.

Оказывается, приготовить воздушное лакомство можно из многих зерен с твердой оболочкой, в том числе риса, пшеницы, ячменя и амаранта.

Впрочем, зерна этих растений увеличиваются в объеме не так сильно, как кукуруза.

Пойти в кино и заказать порцию воздушного амаранта? Звучит маловероятно. Попкорн прочно и надолго поселился в наших сердцах. И желудках.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Как растения производят крахмал?

В отличие от человека, растения не могут есть пищу для удовлетворения своих энергетических потребностей, вместо этого они вынуждены вырабатывать энергию путем фотосинтеза.

Как вам скажет каждый студент GCSE, фотосинтез — это процесс, посредством которого световая энергия преобразуется либо в химическую, либо в сахар. Когда он превращается в сахар, он, в свою очередь, используется растением для таких вещей, как дыхание, рост и размножение.Некоторое количество сахара также сохраняется для дальнейшего использования, превращаясь в крахмал.

Растения производят и хранят в своих листьях временные запасы крахмала, которые они используют ночью, когда нет света для фотосинтеза. Многие растения, в том числе культурные, такие как пшеница и картофель, также вырабатывают крахмал в своих семенах и органах хранения (зернах и клубнях), который используется для прорастания и прорастания.

Но что такое крахмал? Крахмал — это цепочка молекул глюкозы, которые связаны вместе, чтобы образовать более крупную молекулу, которая называется полисахаридом.В крахмале есть два типа полисахаридов:

Амилоза — линейная цепь глюкозы
Амилопектин — сильно разветвленная цепь глюкозы

В зависимости от растения крахмал состоит из 20-25% амилозы и 75-80% амилопектина.

Крахмал не только важен для растений, но и чрезвычайно важен для человека. Крахмалистая пища, например, является основным источником легкоусвояемых углеводов в нашем рационе.

Структура крахмала может влиять на усвояемость, при этом высокое содержание амилозы более устойчиво к разложению.Таким образом, продукты с высоким уровнем амилозы являются важным источником «резистентного крахмала», который может обеспечить ряд преимуществ для здоровья за счет снижения повышенных уровней глюкозы в крови и инсулиновой реакции на пищу на основе углеводов с низким содержанием клетчатки.

Крахмал также имеет множество непищевых применений, включая использование в бумажной промышленности (придание прочности бумаге), производстве клеев, текстильной промышленности (в качестве придания жесткости) и производстве биопластов.

Множество разнообразных применений крахмала зависят от его структуры, при этом форма и размер гранул влияют на свойства крахмала и, следовательно, на его использование. По этой причине нам важно больше знать о гранулах крахмала; включая то, как направлен рост полимера крахмала, как формируются гранулы разной формы и размера, и как растение контролирует количество получаемых гранул.

Большая часть наших знаний об инициации и образовании крахмала в листьях пришла из работы над модельным растением Arabidopsis thaliana .

Тем не менее, предстоит еще много работы, чтобы понять инициацию и образование гранул в зернах злаков. Поскольку зерновые являются одной из основных продовольственных культур и основным источником крахмала для промышленных процессов, понимание образования и образования гранул в зернах имеет решающее значение.

В Центре Джона Иннеса мы используем большую коллекцию мутантов пшеницы для исследования инициации гранул и уже выделили несколько многообещающих мутантов с радикально измененными гранулами крахмала.Изучая их дальше, мы надеемся выявить ключевых кандидатов, участвующих в инициации гранул в пшенице, что может позволить разработать новые инструменты для улучшения качества сельскохозяйственных культур и адаптации свойств крахмала для различных целей.

О крахмале: модифицированные крахмалы

Что это?

Модифицированные крахмалы — это ингредиенты / добавки на растительной основе, используемые в пищевых продуктах, полученные из злаков (кукуруза и пшеница) и клубней (картофель). Они принадлежат к семейству углеводов.

Они используются из-за своих функциональных свойств и являются очень второстепенным компонентом рецепта пищи.

Их теплотворная способность составляет 4 ккал / г (как и у всех других углеводов).

Модифицированные крахмалы основаны на крахмале, извлеченном из зерновых и овощей, таких как пшеница, кукуруза, картофель. Впоследствии этот крахмал был улучшен, чтобы развить определенные характеристики, такие как способность придавать текстуру и структуру продуктам, в которые они добавлены. В зависимости от процесса крахмалы могут приобретать определенные функции, которые полезны при определенных методах приготовления пищи.

«Модифицированный» не означает генетически модифицированный. Сельскохозяйственное сырье, используемое для производства крахмала в Европе, является обычным, без ГМО.

Где и почему он используется?

В пищевой промышленности цель модифицированных крахмалов — дать ответ на ограничения, накладываемые пищевыми продуктами (например, в кулинарии, замораживании / размораживании, консервировании или стерилизации), и сделать ингредиенты совместимыми с современной пищевой промышленностью.

Модифицированные крахмалы используются, например, в пищевых продуктах, которые необходимо разогревать в микроволновой печи, лиофилизировать, готовить при высоких температурах или запекать и обжаривать, чтобы текстура таких продуктов не изменялась в процессе приготовления.Модифицированные крахмалы в основном используются в чипсах, консервированных супах, пудингах быстрого приготовления, нежирном мороженом, сырных соусах, пищевых продуктах с порошковым покрытием (таких как миндаль, посыпанный какао) и конфетах.

Крахмал — это связующее вещество, используемое особенно для соусов или супов, но оно нестабильно и выделяет воду после длительного хранения в холодильнике. Общей целью большинства этих преобразований является ограничение естественной тенденции крахмала выделять воду. Например, во время приготовления супа природный крахмал гидратируется при контакте с водой.Гранулы крахмала расширяются, и вязкость раствора увеличивается, придавая ему особую текстуру.

Двенадцать модифицированных крахмалов разрешены в качестве пищевых добавок в ЕС и маркируются либо своим конкретным названием, либо своим номером E в списке ингредиентов. Как и любые добавки, используемые в пищевых продуктах в Европе, они прошли строгие испытания Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (EFSA) — совсем недавно в 2017 году — и их использование в продуктах питания и напитках регулируется Регламентом (ЕС) 1333/2008 о пищевых добавках. .

Семейство ингредиентов

Крахмалы модифицированные

Энергетическая ценность

4 ккал / г

Маркировка

Список ингредиентов: модифицированный крахмал (или соответствующий номер E)

Таблица питания: углеводы

Перейти к вопросам и ответам

Крахмал: структура, свойства, химический состав и энзимология

Справочная работа, запись

38 Цитаты
11k Загрузки

Реферат

Крахмал — очень важный и широко распространенный натуральный продукт, встречающийся в листья зеленых растений, семена, плоды, стебли, корни и клубни.Он служит в качестве химической формы хранения энергии солнца и является основным источник энергии для организмов на Земле. Крахмал состоит из двух видов полисахаридов, амилозы и амилопектина, состоящих исключительно из d ‑ остатки глюкозы со связями α‑ (1 → 4) в линейной амилозе и α‑ (1 → 4) связей и ~ 5% связей α‑ (1 → 6) разветвлений в амилопектине, оба объединены в нерастворимую в воде гранулу, которая частично кристаллический, размер, форма и морфология которого зависят от его биологического источника.Свойства, выделение, фракционирование, ферментативная деградация, представлены биосинтез, химическая модификация и специфические методы анализа крахмала.

Ключевые слова

Амилоза Гранулы амилопектина Кристалличность Водородная связь Гидрофобная связь Выделение Фракционирование Желатинизация Солюбилизация

Аббревиатуры

ADPGlc: аденозиндифосфат α-1 α-1 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1 ‑ 90 ‑ 1‑90 ‑ 1 ‑ 1‑90 ‑ 1‑90 ‑ 1‑90 ‑ 1 ‑ 1‑90 ‑ 1 ‑ 1‑90 ‑ 1‑90 ‑ 1 ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ й. ‑Фосфат
ср.д.п.: средняя степень полимеризации
CGTase: цикломальтодекстринглюканилтрансфераза
d.s.: степень замещения
ДМСО: диметилсульфоксид
ЭДТА: этилендиаминтетрауксусная кислота
FACE: 62
6 9124
6 9124 флуоресценция с флуоресценцией с фосфорорганикой
PPO: 2,5-дифенилоксазол
POPOP: 1,4-бис-2- (5-фенилоксазол) бензол
TEMPO: 2,2,6-,6 ‑ 1 ‑ пиперидин оксоаммоний-ион
UDP-Glc: уридиндифосфат – глюкоза

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в систему

, чтобы проверить доступ.

Ссылки

1.
French D (1984) Организация гранул крахмала. В: Whistler RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Крахмал: химия и технология, 2-е изд. Academic Press, New York, p 188
Google Scholar
2.
Hizukuri S, Takeda Y, Yesuda M (1981) Carbohydr Res 94: 205
Google Scholar
3.
Takeda Y, Shirasaka K, Hizukuri S (1984) Carbohydr Res 132: 83
Google Scholar
4.
Такеда Й, Хизукури С., Такеда С., Сузуки А (1987) Carbohydr Res 165: 139
Google Scholar
5.
Mukerjea R, Robyt JF (2003) Carbohydr Res 338: 1811
Google Scholar
6.
Näglei CW (1858) Die Stärkekörner, Pflanzenphysiologisiologis Untersuchungen. Zurich, p 624
Google Scholar
7.
Reichert ET (1913) Основы классификации растений и животных, Publ No. 173. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия
Google Scholar
8.
Jane J-L, Kasemsuwan T, Leas S, Zobel HF, Robyt JF (1994) Starch / Stärke 46: 121
Google Scholar
9.
French D (1984) Организация крахмальных гранул. В: Whistler RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Крахмал: химия и технология, 2-е изд. Academic Press, New York, pp 200–210
Google Scholar
10.
Taylor WN, Zobel HF, White M, Senti FR (1961) J. Phys Chem. 65: 1816
Google Scholar
11.
Sarko A, Wu HCH (1978) Starch / Stärke 30:73
Google Scholar
12.
Бограчева Т.Ю., Моррис В.Дж., Ring SC, Hedley C (1998) Биополимеры 45: 323
Google Scholar
13.
Zobel HF (1988) Starch / Stärke 40: 1
Google Scholar
14.
Fukui T, Nikuni Z (1969) Agric Biol Chem 33: 460
Google Scholar
15.
Sair L (1967) Cereal Chem 44: 8
Google Scholar
16.
Lebail P, Bizot H, Buléon A (1993) Carbohydr Polym 21:99
Google Scholar
17.
Зобель Х.Ф., Стивен А.М. (1995) Крахмал: структура, анализ и приложения. В: Стивен AM (редактор) Пищевые полисахариды и их применение. Марсель Деккер, Нью-Йорк, стр. 35
Google Scholar
18.
Katz FR, Furcsik SL, Tenbarge FL, Hamber RJ, Friedman RB (1993) Carbohydr Polym 21: 133
Google Scholar
19.
Kimura A, Robyt JF (1995) Carbohydr Res 277: 87
Google Scholar
20.
Lelievre J (1992) Food Sci Technol Today 6: 234
Google Scholar
21.
Zobel HF ( 1988) Крахмал 40:44
Google Scholar
22.
French D (1984) Организация гранул крахмала. В: Whistler RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Крахмал: химия и технология, 2-е изд. Academic Press, New York, p 184
Google Scholar
23.
Gidley MJ, Bociek SM (1985) J Am Chem Soc 107: 7040
Google Scholar
24.
Gidley MJ, Bulpin PV (1987) Carbohydr Res 161: 291
Google Scholar
25.
Jenkins PJ, Cameron ER, Donald AM (1993) Starch / Stärke 45: 417
Google Scholar
26.
Mukerjea R, Slocum G, Mukerjea R, Robyt JF (2006) Carbohydr Res 341: 2049
Google Scholar
27.
Slaughter SL, Ellis PR, Butterworth PJ (2001) Biochim Biophys Acta 1525: 29
Google Scholar
28.
Hanssen E, Dodt E, Niemann EG (1953) Kolloid-Z 130: 19
Google Scholar
29.
Killion PJ, Foster JF (1960) J Polym Sci 46:65
Google Scholar
30.
Leach HW, Schoch TJ (1962) Cereal Chem 39: 318
Google Scholar
31.
Hall DM, Sayre JG (1971) Textile Res 41: 404
Google Scholar
32.
Mukerjea R, Slocum G, Robyt JF (2007) Carbohydr Res 342: 103
Google Scholar
33.
Gough BM, Pybus JN (1973) Stärke 25: 123
Google Scholar
34.
Jane JL, Shen JJ (1993) Carbohydr Res 247: 279
Google Scholar
35.
Pan DD, Джейн Дж. Л. (2000) Биомакромолекулы 1: 126
Google Scholar
36.
Mukerjea R, Mukerjea R, Robyt JF (2006) Carbohydr Res 341: 757
Google Scholar
37.
Meyer KH, Brentano W, Bernfeld P (1940) Helv Chim Acta 23: 845
Google Scholar
38.
Мейер KH, Бернфельд П., Вольф Э. (1940) Helv Chim Acta 23: 854
Google Scholar
39.
Meyer KH (1940) Naturwissenschaften 28: 397
Google Scholar
40.
Meyer KH (1942) Adv Coll Sci 1: 143
Google Scholar
41.
Schoch TJ (1942) J Am Chem Soc 64: 2957
Google Scholar
42.
Schoch TJ (1945) Adv Carbohydr Chem 1: 258
Google Scholar
43.
Bear RS (1942) J Am Chem Soc 64: 1388
Google Scholar
44.
Schoch TJ (1964) Методы Carbohydr Chem 4:56
Google Scholar
45.
Cowie JMG, Greenwood CT (1957) J Chem Soc 2862
Google Scholar
46.
French D, Pulley AO, Whelan WJ (1963) Die Stärke 15: 349
Google Scholar
47.
Colin HH, de Claubry G (1814) Ann Phys 48: 297
Google Scholar
48.
Hanes CS (1937) New Phytologist 36: 198
Google Scholar
49.
Rundle RE, Baldwin RR (1943) J Am Chem Soc 65: 554
Google Scholar
50.
Rundle RE, French D (1943) J Am Chem Soc 65: 558
Google Scholar
51.
Rundle RE, French D (1943) J Am Chem Soc 65: 1707
Google Scholar
52.
Pauling L, Corey RB, Branson HR (1951) Proc Natl Acad Sci USA 37 (242): 2105
Google Scholar
53.
Watson JD, Crick FHC (1953) Nature 171: 738
Google Scholar
54.
Rundle RE, Edwards FC (1943) J Am Chem Soc 65: 2200
Google Scholar
55.
Bear RS (1944) J Am Chem Soc 66: 2122
Google Scholar
56.
Mikus FF, Hixon RM, Rundle RE (1946) J Am Chem Soc 68: 1115
Google Scholar
57.
Zaslow B (1963) Biopolymers 1: 165
Google Scholar
58.
Симпсон Т.Д., Динцис Ф.Р., Тейлор Н.В. (1972) Биополимеры 11: 2591
Google Scholar
59.
Yamashita Y, Hirai N (1966) J Polym Sci, Part A-2 4: 166
Google Scholar
60.
Yamashita Y, Monobe K (1971) J Polym Sci, Part A-2 9: 1471
Google Scholar
61.
Jane J-L, Robyt JF (1984) Carbohydr Res 132: 105
Google Scholar
62.
Bailey JM, Whelan WJ (1961) J Biol Chem 236: 969
Google Scholar
63.
Banks W, Greenwood CT (1968) Carbohydr Res 7: 349
Google Scholar
64.
Yamaguchi M, Kainuma K, French D (1979) J Ultrastructure Res 69: 249
Google Scholar
65.
Robyt JF, French D (1967) Arch Biochem Biophys 122: 8
Google Scholar
66.
Robyt JF, French D (1970) Arch Biochem Biophys 138: 622
Google Scholar
67.
Дубе С.К., Нордин П. (1962) Arch Biochem Biophys 99: 105
Google Scholar
68.
Робит Дж. Ф., французский D (1970) J Biol Chem 245: 3917
Google Scholar
69.
Kainuma K, French D (1969) FEBS Lett 5: 257
Google Scholar
70.
Kainuma K, French D (1970) FEBS Lett 6: 182
Google Scholar
71.
Robyt JF, French D (1963) Arch Biochem Biophys 100: 451
Google Scholar
72.
MacGregor EA, MacGregor AW (1968) Carbohydr Res 142: 223
Google Scholar
73.
Сайто Н. (1973) Arch Biochem Biophys 155: 290
Google Scholar
74.
Morgan FJ, Priest FR (1981) J Appl Bacteriol 50: 107
Google Scholar
75.
Робит Дж. Ф. (1984) Ферменты в гидролизе и синтезе крахмала. В: Whistler RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Starch: Chemistry and Technology, 2nd edn. Academic Press, Нью-Йорк, pp 102–103
Google Scholar
76.
Робит Дж. Ф., Уилан В. Дж. (1968) Общие аспекты действия амилазы, гл.13 α ‑ амилазы, гл. 14 β ‑ амилазы. В: Рэдли Дж. А. (ред.) Крахмал и его производные, 4-е изд. Чепмен и Холл, Лондон, pp 477–497
Google Scholar
77.
Robyt JF, French D (1964) Arch Biochem Biophys 104: 338
Google Scholar
78.
Хидака Х, Адачи К., Йошида К., Нирва К. (1978) Денпун Кагаку 25: 148
Google Scholar
79.
Pazur JH, Ando T (1959) J Biol Chem 234: 1966
Google Scholar
80.
Ueda S (1956) Bull Agric Chem Soc Jpn 20: 148
Google Scholar
81.
Савельев А.Н., Сергеев В.Р., Фирсов Л.М. (1982) Биохим СССР 47: 330
Google Scholar
82.
Hiromi K (1970) Biochem Biophys Res Commun 40: 1
Google Scholar
83.
Tsujisaka Y, Fukumoto J, Yamoto T (1958) Nature 181: 94
Google Scholar
84.
Stetten Jr D, Stetten MR (1960) Physiol Revs 40: 513
Google Scholar
85.
Робит Дж. Ф., Акерман Р. Дж. (1971) Arch Biochem Biophys 145: 105
Google Scholar
86.
Kainuma K, Kobayashi S, Ito T, Suzuki S (1972) FEBS Lett 26: 281
Google Scholar
87.
Кайнума К., Вако К., Кобаяши С., Ногами А., Сузуки С. (1975) Biochem Biophys Acta 410: 333
Google Scholar
88.
French D (1975) Adv Carbohydr Chem 12: 189
Google Scholar
89.
Китахата С., Цуяма Н., Окада С. (1974) Agric Biol Chem 38: 387
Google Scholar
90.
Blackwood AD, Bucke C (2000) Enzyme Microbiol Technol 27: 704
Google Scholar
91.
Мори С., Хиросе С., Такаичи О., Китахата С. (1994) Biosci Biotech Biochem 58: 1968
Google Scholar
92.
Hobson PN, Whelan WJ, Peat S (1951) J Chem Soc 1451
Google Scholar
93.
Harada T, Yokobayashi K, Misaki A (1968) Appl Microbiol. 16: 1493
Google Scholar
94.
Йокобаяши К., Мисаки А., Харада Т. (1969) Agric Biol Chem 33: 625
Google Scholar
95.
Йокобаяши К., Мисаки А., Харада Т. (1970) Biochim Biophys Acta 212: 458
Google Scholar
96.
Харада Т., Мисаки А., Акаи Х., Йокобаяси К., Сугимото К. (1972) Biochim Biophys Acta 286: 497
Google Scholar
97.
Кайнума К., Кобаяши С., Харада Т. (1978) Carbohydr Res 61: 345
Google Scholar
98.
Андерсен С.М., Лундт И., Маркуссен Дж., Ю.С. (2002) Carbohydr Res 337: 873
Google Scholar
99.
Lee SS, Yu S, Withers SG (2003) Biochemistry 42: 13081
Google Scholar
100.
Manners DJ (1971) Biochem J 123: 1P
Google Scholar
101.
Brown HT, Heron J (1879) J Chem Soc 34: 596
Google Scholar
102.
Stamberg OE, Bailey CH (1939) Cereal Chem 16: 319
Google Scholar
103.
Sandstedt RM, Gates RL (1954) Food Res 19: 190
Google Scholar
104.
Leach HW , Schoch TJ (1961) Cereal Chem 38:34
Google Scholar
105.
Rasper V, Perry G, Duitschaever CL (1974) Can Inst Food Sci Technol J 7: 166
Google Scholar
106.
Smith JS, Lineback DR (1976) Stärke 28: 243
Google Scholar
107.
Kimura A, Robyt JF (1995) Carbohydr Res 277: 87
Google Scholar
108.
Kimura A, Robyt JF (1996) Carbohydr Res 288: 233
Google Scholar
109.
Kimura A , Robyt JF (1996) Carbohydr Res 287: 255
Google Scholar
110.
Kim YK, Robyt JF (1999) Carbohydr Res 318: 129
Google Scholar
111.
Kim YK, Robyt JF ( 2000) Carbohydr Res 328: 509
Google Scholar
112.
Юн С.-Х, Робит Дж. Ф. (2005) Enzyme Microb Technol 37: 556
Google Scholar
113.
Hanes CS (1940) Proc Roy Soc B 129: 174
Google Scholar
114.
Green DE, Stumpf PK (1942) J Biol Chem 142: 355
Google Scholar
115.
French D, Wild GM (1953) J Am Chem Soc 75: 4490
Google Scholar
116.
Trevelyan WE, Mann PFE, Harrison JS (1952) Arch Biochem Biophys 39: 419
Google Scholar
117.
Ewart MH, Siminovitch D, Briggs DR (1954) Физиология растений 29: 407
Google Scholar
118.
Liu TT, Shannon JC (1981) Plant Physiol 67: 525
Google Scholar
119.
Bocca SN, Rothschild A, Tandecarz JS (1997) Plant Physiol Biochem 35: 205
Google Scholar
120.
Ball SG, van de Wal HBJM, Visser RGF (1998) Trends Plant Sci 3: 1360
Google Scholar
121.
Tomlinson K, Denyer K (2003) Adv Bot Res 40: 1
Google Scholar
122.
de Fekete MAG, Leloir LF, Cardini CE (1960) Nature 187: 918
Google Scholar
123.
Recondo E, Leloir LF (1961) Biochem Biophys Res Commun 6:85
Google Scholar
124.
Leloir LF, de Fekete MAR, Cardini CE (1961) J Biol Chem. 236: 636
Google Scholar
125.
Mukerjea R, Yu L, Robyt JF (2002) Carbohydr Res 337: 1015
Google Scholar
126.
Mukerjea R, Robyt JF (2005) Carbohydr Res 340: 245
Google Scholar
127.
Frydman RB, Cardini CE (1964) Biochem Biophys Res Commun 17: 406
Google Scholar
128.
Robyt JF, Walseth TF (1978) Carbohydr Res 61: 433
Google Scholar
129.
Robyt JF, Eklund SH (1983) Carbohydr Res 121: 279
Google Scholar
130.
Mukerjea R, Robyt JF (2005) Carbohydr Res 340: 2206
Google Scholar
131.
Haworth WN, Peat S, Bourne EJ (1944) Природа 154: 236
Google Scholar
132.
Hobson PN, Whelan WJ, Peat S (1950) J Chem Soc 3566
Google Scholar
133.
Drummond GS, Smith EE, Whelan WJ (1972) Eur J Biochem 26: 168; (1970) FEBS Lett 9: 136
Google Scholar
134.
Whelan WJ (1971) Biochem J 122: 609
Google Scholar
135.
Schiefer S, Lee EYC, Whelan WJ (1973) FEBS Lett 30: 129
Google Scholar
136.
Boyer CD, Preiss J (1978) Carbohydr Res 61: 321
Google Scholar
137.
Nägeli W (1874) Justus Liebigs Ann Chem 173: 218
Google Scholar
138.
Watanabe T, French D (1980) Carbohydr Res 84: 115
Google Scholar
139.
Lintner CJ (1886) J Prakt Chem 34: 378
Google Scholar
140.
Ma WP, Robyt JF (1987) Carbohydr Res 166: 283
Google Scholar
141.
Small JC (1919) J Am Chem Soc 41: 113
Google Scholar
142.
Fox JD, Robyt JF (1992) Carbohydr Res 227: 163
Google Scholar
143.
Robyt JF, Чхве Дж. Я., Хан Р. С., Фукс Э. Б. (1996) Carbohydr Res 281: 203
Google Scholar
144.
Robyt JF, Choe J-Y, Fox JD, Hahn RS, Fuchs EB (1996) Carbohydr Res 283: 141
Google Scholar
145.
Arbuckle AW, Greenwood CT (1958) J Chem Soc 2226
Google Scholar
146.
Whistler RL, Linke EG, Kazeniac S (1956) J Am Chem Soc 78: 4704
Google Scholar
147.
Hullinger CH, Whistler RL (1951) Cereal Chem 28: 153
Google Scholar
148.
Whistler RL, Schweiger R (1957) J Am Chem Soc 79: 6460
Google Scholar
149.
Corey EJ, Schmidt G (1979) Tetrahedron Lett 5: 399
Google Scholar
150.
Westlake RJ, Hill RD (1982) Carbohydr Res 104: 334
Google Scholar
151.
Чанг П.С., Робит Дж. Ф. (1996) J Carbohydr Chem 15: 819
Google Scholar
152.
Lee SB, Robyt JF (2001) Carbohydr Res 336: 47
Google Scholar
153.
Chang PS, Mukerjea R, Fulton DB, Robyt JF (2000) Carbohydr Res 329: 913
Google Scholar
154.
Mehltretter CL (1963) Stärke 15: 313
Google Scholar
155.
Mehltretter CL (1966) Stärke 18: 208121 Google Scholar2 900 .
Mehltretter CL (1964) Методы Carbohydr Chem 4: 316
Google Scholar
157.
Guthrie RD (1961) Adv Carbohydr Chem 16: 105
Google Scholar
158.
Wurzurg OB (1964) Методы Carbohydr Chem 4: 286
Google Scholar
159.
Friese H, Smith FA (1928) Ber 61B: 1975
Google Scholar
160.
Radley JA (1968) In: Radley JA (ed) Starch and its Derivatives, 4th edn.Chapman and Hall, London, p. 357
Google Scholar
161.
Рутенберг MW, Solarek D (1984) Производные крахмала: производство и использование. В: Whistler RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Starch: Chemistry and Technology, 2nd edn. Academic Press, Нью-Йорк, pp 339–344
Google Scholar
162.
Gramera RE, Heerema J, Parrish FW (1966) Cereal Chem 43: 104
Google Scholar
163.
Paschall EF (1964) Methods Carbohydr Chem 4: 294
Google Scholar
164.
Whistler RL, Hirase S (1961) J Org Chem 26: 4600
Google Scholar
165.
Bines BJ, Whelan WJ (1960) Chem Ind (London) 997
Google Scholar
166.
Weill CE, Kaminsky M, Guerrera J (1979) Carbohydr Res 73: 337
Google Scholar
167.
Braun PJ, French D, Robyt JF (1985) Carbohydr Res 143: 107
Google Scholar
168.
Coon I, St J Manley R (1963) Methods Carbohydr Chem 3: 271
Google Scholar
169.
Стоянович З., Еремич К., Йованович С.М. (2000) Starch / Stärke 52: 413
Google Scholar
170.
Павленко А.Ф., Оводов Ю.С. (1970) J Chromatogr 52: 165
Google Scholar
171.
Marshall JJ (1970) Anal Biochem 37: 466
Google Scholar
172.
Bourne EJ, Haworth WN, Macey A, Peat S (1948) J Chem Soc 924
Google Scholar
173.
Nelson N (1944) J Biol Chem 153: 357
Google Scholar
174.
Robyt JF, Ackerman RJ, Keng JG (1972) анальная биохимия 45: 517
Google Scholar
175.
Fox JD, Robyt JF (1991) Anal Biochem 195: 93
Google Scholar
176.
Robyt JF, Whelan WJ (1972) Anal Biochem 45: 510
Google Scholar
177.
Whistler RL, Daniel JR (1984) Молекулярная структура крахмала. В: Уистлер RJ, BeMiller JN, Paschall EF (eds) Starch: Chemistry and Technology, 2nd edn.Academic Press, Нью-Йорк, p 173
Google Scholar
178.
Gracza R (1965) Незначительные составляющие крахмала. В: Whistler RJ, Paschall EF, BeMiller JN, Roberts HJ (eds) Starch: Chemistry and Technology, vol 1. Academic Press, New York, pp 105–131
Google Scholar

Информация об авторских правах

Авторы и Филиалы

1.Лаборатория химии углеводов и энзимологии кафедры биохимии, биофизики и молекулярной биохимии. Биология Государственный университет АйовыAmesUSA

Понимание функций крахмала | Натуральные продукты INSIDER

Общие сведения о функциях крахмала

Январь 1996 г. — История на обложке

Автор: Скотт Хегенбарт
Редактор *

* (Апрель 1991 г. — июль 1996 г.)

Кукурузный крахмал является основным ингредиентом крахмала, используемым U.С. пищевых компаний. Но крахмалы из разных источников и даже крахмалы, полученные из менее распространенных сортов кукурузы, обладают рядом функциональных свойств еще до модификации. Изучение уникальной функциональности различных природных крахмалов дает несколько потенциальных преимуществ.

Расширенный функционал

Многие крахмалы обладают свойствами, которые не так легко воспроизвести, модифицировав другой крахмал. Кроме того, при модификации даже желательно начинать с исходного материала, близкого к желаемым функциональным свойствам.Менее обширная модификация означает …

Сниженная стоимость

Дизайнеры постоянно требуют, чтобы текстурные ингредиенты были более функциональными, но все же ограничения по стоимости все еще жестче. Во многих случаях, чем меньше обрабатывается крахмал, тем он экономичнее. На рынке уже представлены высокофункциональные нативные кукурузные крахмалы, полученные из специально разработанных гибридов кукурузы. Они могут предложить большую экономию двумя способами.

«У вас будет крахмал, который не будет подвергаться модификациям, что снижает затраты», — говорит Ибрагим Аббас, доктор философии.D., менеджер по развитию продукции, American Maize-Products Co., Хаммонд, Индиана. «Когда они модифицируются, в некоторых случаях гибриды становятся более реактивными по отношению к химическим веществам; поэтому мы можем использовать меньше. Это более эффективно, и вы можете сэкономить деньги».

Маркировка

Хотя это не оказалось большой проблемой, о которой когда-то думали, модифицированные крахмалы по-прежнему должны иметь в Европе номера E. Более функциональный нативный крахмал не будет иметь числа E и будет казаться более естественным для европейских потребителей — проблема постоянно расширяющегося глобального рынка.

Связанная структура и функции

По химическому составу крахмалы представляют собой полисахариды, состоящие из повторяющихся единиц глюкозы. Молекулы крахмала имеют одну из двух молекулярных структур: линейную структуру, известную как амилоза; и разветвленная структура, известная как амилопектин. Амилоза и амилопектин связываются посредством водородных связей и располагаются радиально слоями, образуя гранулы. Крахмалы из разных источников отличаются друг от друга следующим образом, каждый из которых может влиять на производительность:

Размер и форма гранул

Гранулы крахмала бывают самых разных размеров: от 3 микрон до более 100 микрон.У некоторых крахмалов размер гранул полимодален, то есть гранулы можно сгруппировать в более чем один размерный диапазон. Например, пшеничный крахмал имеет распределение как больших, так и маленьких гранул. Форма гранул также может быть разнообразной. Формы гранул включают симметричные сферы, асимметричные сферы, симметричные диски и асимметричные диски. Некоторые гранулы имеют плавную форму, а другие представляют собой многогранники с граненой поверхностью.

Соотношение амилоза: амилопектин

Все крахмалы состоят из амилозы и амилопектина в различных пропорциях.Это соотношение варьируется не только между различными типами крахмала, но и между многими разновидностями растений одного типа. Восковые крахмалы содержат не более 10% амилопектина.

Структура молекул амилозы и амилопектина

Длина молекул амилозы в крахмале — известная как степень полимеризации — может сильно различаться. В амилопектине длина и количество разветвлений в молекуле также изменчивы.

«Длина молекулы амилозы зависит от типа и сорта», — говорит Дэниел Патнэм, старший научный сотрудник Grain Processing Corp., Мускатин, ИА. «Я видел от 200 до 2000 как степень полимеризации крахмала».

Существуют также другие варианты крахмала

Их нельзя объединить в одну категорию, поскольку они могут быть уникальными для одного конкретного крахмала. В целом, однако, большинство таких вариантов заключается в наличии в грануле некрахмальных компонентов.

Бесчисленные разновидности многих типов крахмала невозможно охватить исчерпывающе в одной статье.Следовательно, в этой статье будут обсуждаться некоторые общие тенденции среди основных типов крахмала, используемых в пищевой промышленности.

Кукуруза

Существует четыре класса кукурузного крахмала. Обычный кукурузный крахмал содержит 25% амилозы, а кукуруза восковой спелости почти полностью состоит из амилопектина. Два оставшихся кукурузных крахмала представляют собой кукурузные крахмалы с высоким содержанием амилозы; один содержит от 55% до 55% амилозы, а второй — от 70% до 75%.

Джей-Лин Джейн, доктор философии, профессор кафедры пищевых наук и питания человека в Университете штата Айова, Эймс, в рамках своего постоянного исследования изучает размер и форму гранул многих типов крахмала.С помощью сканирующей электронной микроскопии Джейн и ее исследовательская группа обнаружили, что кукурузный крахмал имеет неправильную форму многогранников. Их размер колеблется от 5 до 20 микрон.

Восковый кукурузный крахмал также имеет гранулы неправильной формы, аналогичные по размеру гранулам обычной кукурузы. Однако отдельные лица не так отчетливы. Крахмалы с высоким содержанием амилозы также имеют неправильную форму, но имеют тенденцию быть гладкими. Некоторые из них даже имеют форму стержня. Крахмалы с высоким содержанием амилозы имеют более узкий диапазон размеров: от 5 до 15 микрон или даже от 10 до 15 микрон, в зависимости от разновидности.

Картофель

Картофельный крахмал содержит около 20% амилозы. Гранулы картофельного крахмала, как и многие клубни, большие, гладкие, округло-овальной формы. Из крахмалов, обычно используемых в пищу, самым большим является картофельный крахмал; размер его гранул составляет от 15 до 75 микрон.

Рис

Обычный рисовый крахмал имеет соотношение амилоза: амилопектин около 20:80, в то время как восковидный рисовый крахмал содержит только около 2% амилозы. Обе разновидности имеют небольшие размеры гранул от 3 до 8 мкм.По словам Джейн, это многоугольники неправильной формы с восковым рисом, имеющим несколько сложных гранул.

Тапиока

Крахмал тапиоки содержит от 15% до 18% амилозы. Гранулы тапиоки представляют собой гладкие сферы неправильной формы размером от 5 до 25 микрон.

Пшеница

Пшеничный крахмал содержит около 25% амилозы. Его гранулы имеют относительно толщину от 5 до 15 микрон и гладкую круглую форму от 22 до 36 микрон в диаметре.Пшеничный крахмал является бимодальным в том смысле, что он также содержит группу гранул крахмала разного размера. В этом случае эти другие гранулы очень маленькие, их диаметр составляет всего 2–3 микрона.

Укладка крахмала соперников

Имея представление о том, чем отличаются крахмалы, обсуждение того, как работают эти же крахмалы, должно легко раскрыть, как различные элементы структуры крахмала влияют на производительность, верно? Отнюдь не. Химики крахмала единодушны в том, что структура и состав крахмала влияют на производительность.Однако прямая корреляция не всегда очевидна, и изменения в одной характеристике не обязательно переводятся в руководящие принципы.

Далее следует обзор того, что в настоящее время известно о том, как структура и состав влияют на производительность. Имейте в виду, что это обсуждение может вызвать больше вопросов, чем ответов. Но сначала вот краткий обзор того, что происходит во время клейстеризации крахмала:

Когда крахмал диспергируется в воде и нагревается, вода проникает в гранулы крахмала снаружи внутрь, пока гранула не станет полностью гидратированной.После гидратации водородная связь между амилозой и амилопектином поддерживает целостность гранулы, и она начинает набухать от ворот (центр). После желатинизации набухшие гранулы могут увеличивать вязкость дисперсии и / или связываться с образованием гелей и пленок.

Размер и структура гранул

Согласно многим источникам, размер гранул сам по себе не оказывает сильного влияния на характеристики крахмала. Однако считается, что это фактор, влияющий на скорость клейстеризации крахмала и температуру его клейстеризации.Например, рисовый крахмал и крахмал тапиоки имеют одинаковое содержание амилозы, но гранулы крахмала тапиоки намного больше и, как следствие, легче набухают.

«Чем больше гранула, тем меньше у нас молекулярных связей, поэтому они быстрее набухают», — говорит Пол Смит, президент Paul Smith Associates, Норт-Плейнфилд, штат Нью-Джерси. «Но они также быстрее ломаются».

Крупные гранулы крахмала имеют тенденцию к увеличению вязкости, но вязкость низкая, поскольку физический размер гранул делает их более чувствительными к сдвигу.Несмотря на такие различия, более компактная структура меньшей молекулы не всегда означает значительную разницу в желатинизации. Например, пшеничный крахмал имеет бимодальное распределение как мелких, так и крупных гранул. Помимо размера, эти гранулы имеют практически одинаковый состав амилозы, амилопектина и так далее. Однако свойства желатинизации больших и малых гранул не показывают значительных различий в характеристиках.

«Один тест показал, что маленькие гранулы имеют на 3 ° более высокую температуру клейстеризации, чем большие, но начальные температуры были аналогичными», — говорит Аббас.«Я бы сказал, что в пшеничном крахмале (размер гранул) не главный фактор».

Соотношение амилоза: амилопектин

Восковая кукуруза и кукурузный крахмал имеют одинаковый размер гранул, но восковая кукуруза набухает в большей степени, и каждый из них желатинизируется при разных температурах. Это во многом связано с их разным составом амилоза: амилопектин.

«Молекулы амилозы из-за своей линейности легче выстраиваются в линию и имеют более обширные водородные связи», — говорит Аббас.«Следовательно, требуется больше энергии, чтобы разорвать эти связи и клейстеризовать крахмал».

Как правило, чем выше содержание амилозы, тем выше температура желатинизации. Это наиболее заметно для двух кукурузных крахмалов с высоким содержанием амилозы, которые требуют таких высоких температур для желатинизации, что их нужно готовить под давлением. Соотношение амилоза: амилопектин также определяет вид текстуры, которую будет создавать желатинизированный крахмал.

«Вообще говоря, амилоза придает прочность гелю, а амилопектин — высокую вязкость», — говорит Аббас.«Таким образом, крахмалы с высоким содержанием амилозы придадут вам желирующие свойства, а восковые крахмалы — высокую вязкость».

Линейная структура амилозы также способствует прочности геля. В растворе линейные молекулы амилозы могут легче выравниваться друг с другом и связываться посредством водородных связей с образованием гелей. Разветвленные молекулы амилопектина не могут так легко выровняться и, таким образом, дают более слабые водородные связи и прочность геля.

Вязкость, с другой стороны, зависит исключительно от молекулярной массы.Разветвленная структура амилопектина со всеми присоединенными цепями дает молекулу гораздо большего размера, чем амилоза. Следовательно, амилопектин лучше создает вязкость, чем амилоза.

Итак, если разработчик продукта хочет гелеобразующих свойств, следует выбрать крахмал с высоким содержанием амилопектина (воскообразный), если требуется вязкость, верно? Не совсем. Прочность и вязкость чистого геля часто полезны, но не всегда они нужны дизайнерам. Крахмал с высоким содержанием амилозы может сделать пудинг слишком твердым.Тот, который слишком богат амилопектином, может обеспечить правильную вязкость диетического коктейля, но при употреблении он может выглядеть тягучим и «слизистым». Следовательно, соотношение амилоза: амилопектин определяет не только основную текстуру, но и природу этой текстуры.

Использование крахмала в экструдированных продуктах показывает, насколько тонким может быть баланс между этим соотношением. Как и в случае образования геля, образование пленки является функцией ассоциации линейных молекул амилозы. Чем выше содержание амилозы, тем лучше пленкообразующие свойства.В экструдированной закуске желательны пленкообразующие свойства для получения хрустящей текстуры конечного продукта. Но сама по себе хрустящая корочка не делает и не ломает закуску.

«Плотно связанная природа полимера амилозы влияет на хрусткость, — говорит Джим Залли, директор по пищевой технологии, National Starch and Chemical Co., Бриджуотер, штат Нью-Джерси. — Но это материал с более низкой молекулярной массой, который не может захватывать воздух. это происходит из-за превращения воды в пар во время выпуска воздуха «.

Использование крахмала с повышенным уровнем амилопектина соответственно увеличивает расширение за счет хрусткости.В результате необходимо тщательно выбирать соотношение амилоза: амилопектин. В некоторых случаях требования к текстуре продукта требуют комбинирования крахмалов из разных источников.

«Некоторые люди используют комбинации различных базовых крахмалов для получения более короткой или более длинной текстуры», — говорит Майк Августин, менеджер по применению пищевых ингредиентов, A.E. Staley Manufacturing Co., Декейтер, Иллинойс. «Мы пытались собрать смеси, чтобы получить конкретную текстуру или качество готового продукта».

Помимо строительной текстуры, крахмалы используются для обеспечения стабильности пищевых продуктов.Это часто принимает форму удержания воды. Как упоминалось ранее, молекулы желатинизированного крахмала имеют тенденцию повторно связываться друг с другом. Эта повторная ассоциация вытесняет воду из молекулы, вызывая перекристаллизацию крахмала. Склонность крахмала к рекристаллизации или ретроградности таким образом определяет его пригодность для долгосрочной стабильности.

«Разветвленный амилопектин создает стерические препятствия», — говорит Патнэм. «Это не позволяет молекулам повторно связываться, поэтому не так легко ретроградно.»

Молекулярная структура амилозы и амилопектина

Более длинные молекулы амилозы имеют тенденцию делать текстуру продукта тягучей из-за того, как они связываются. Молекулярная масса амилозы также влияет на эластичность геля. Более длинные молекулы имеют тенденцию к более прочному соединению и образованию более прочных и хрупких гелей, но у этого эффекта есть предел.

«И тапиока, и картофельный крахмал содержат амилозу, но они образуют когезионную массу, а не гель, как кукурузный крахмал», — говорит Питер Трзаско, старший научный сотрудник National Starch and Chemical Co.«Теория, лежащая в основе этого, основана на молекулярной массе. Картофель и тапиока имеют молекулярную массу намного выше, чем у кукурузы, что на самом деле затрудняет связывание молекул».

Молекулярный вес не всегда обеспечивает прямую зависимость производительности. В 1992 году Джейн из штата Айова сообщила об исследовании влияния размера молекулы амилозы и длины разветвленной цепи амилопектина на пастообразные свойства крахмала. Джейн обнаружила, что молекулы амилопектина с более длинными разветвлениями не только имеют тенденцию к гелеобразованию, но и что прочность геля увеличивается с увеличением длины разветвлений.Однако вязкость амилоз различной длины также не коррелировала. Фактически, лучшая вязкость была получена с амилозой промежуточной длины, в то время как самые большие и самые маленькие молекулы амилозы давали одинаково низкие вязкости.

Можно установить более четкую связь между размером молекул и стабильностью. Более длинная молекула амилозы до некоторой степени будет иметь большую прочность геля из-за ее повышенной способности связываться посредством водородных связей. Эта повышенная способность связываться увеличивает тенденцию молекулы к ретроградному движению.Меньшие молекулы амилозы демонстрируют более слабую ассоциацию и, следовательно, более устойчивы к ретроградации. Недавняя информация указывает на то, что молекулы амилопектина с более длинными ответвлениями также более восприимчивы к ретроградации. Это вызывает особую озабоченность у исследователей, пытающихся удлинить молекулы амилозы путем скрещивания.

«Когда вы вставляете ген-удлинитель амилозы, вы также в конечном итоге удлиняете ответвленные цепи амилопектина», — говорит Памела Дж. Уайт, доктор философии, исполняющая обязанности директора департамента пищевых наук и питания человека Университета штата Айова.

Фосфор

Крахмалы в той или иной форме содержат фосфор. Природа фосфора влияет на характеристики крахмала. В большинстве зерновых крахмалов фосфор в основном содержится в виде лизофосфолипидов, которые будут иметь тенденцию образовывать комплекс с амилозой крахмала и снижать его способность связывать воду. Эти комплексы также способствуют непрозрачности крахмальной пасты.

Фосфор в клубневых крахмалах, таких как картофель, находится в форме сложных моноэфиров фосфата, которые присутствуют в молекуле крахмала в виде отрицательно заряженных групп.Ионное отталкивание, создаваемое этими группами, ослабляет связь между молекулами и увеличивает способность связывать воду, способность набухать и прозрачность пасты.

Раскрывая тайны

Понимание функциональности нативного крахмала не только делает работу дизайнера более эффективной, но и является важным звеном в расширении функциональности крахмала за счет модификации. Это верно вне зависимости от того, модифицирован ли крахмал химическими / ферментативными методами, традиционным селекционированием или биотехнологией.

Как указывалось ранее, изучение взаимосвязи структура / функция крахмала порождает больше вопросов, чем дает ответов. В результате у исследователей, работающих в этой области, есть чем заняться. Университет штата Айова — одно из мест, где продолжается изучение крахмала.

С 1987 года исследователи ISU Уайт и Джейн занимаются поиском крахмалов с уникальными функциональными свойствами для использования при разработке новых гибридов кукурузы. С ними работает Линда Поллак, к.D., генетик-генетик Департамента сельского хозяйства и сельскохозяйственных исследований США, работающий с Департаментом агрономии ISU.

Используя доступ Поллака к североамериканской библиотеке мутантных генотипов кукурузы, команда провела скрининг экзотических видов кукурузы, чтобы определить природу вариаций функциональных свойств.

«Прямое структурное исследование сложно и требует много времени», — говорит Уайт. «Таким образом, наш подход заключался в том, чтобы начать с быстрого скрининга крахмала путем его извлечения в лаборатории всего с одним ядром.»

Этот первоначальный скрининг выполняется с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Образец крахмала наклеивается, затем сканируется на ДСК. После хранения наклеенного образца в течение семи дней при 4 ° C (оптимальная температура для ретроградации крахмала) образец повторно сканируется.

«Сканирование свежего и сохраненного образца говорит нам, может ли крахмал обладать уникальными функциональными свойствами», — говорит Уайт. «Как только мы обнаруживаем что-то необычное, мы проверяем, что это действительно дает нам другой DSC в другой раз.»

Другая информация, полученная с помощью этого анализа ДСК, включает температуру желатинизации и диапазон желатинизации. Низкая температура желатинизации может обеспечить экономию энергии при крупном производственном процессе. Узкий диапазон желатинизации также сделает производство более эффективным за счет ускорения желатинизации.

«Это ключевые вещи, на которые мы начинаем смотреть, — говорит Уайт. — Когда мы видим вещи, которые сильно отличаются от нормы при измерении с помощью DSC, мы затем проводим структурный анализ, чтобы определить, почему они это делают, и соотносим структуру с функция.»

Первый шаг в этом требует выращивания мутантной кукурузы в больших количествах для дальнейшего анализа. Тесты включают определение процентного содержания амилозы с помощью йодного потенциометрического титрования и / или гельпроникающей хроматографии; молекулярно-массового распределения с использованием гельпроникающей хроматографии; и Длина разветвленной цепи амилопектина рассчитывается по восстановительному значению, определенному с помощью влажной химии или с помощью гель-проникающей хроматографии.

Если доступно достаточное количество крахмала, также проводятся функциональные тесты, такие как тесты на вязкость и прочность геля.

«Еще одна вещь, которую мы часто делаем, — это измерение размера гранул с помощью электронной микроскопии», — говорит Уайт. «Было показано, что мелкие гранулы крахмала хороши для гладкого ощущения во рту, что является полезным свойством для заменителей жира, позволяющим избежать зернистой текстуры».

В конечном итоге устанавливается связь между желаемыми функциональными свойствами и структурой крахмала. Затем генетики растений берут на себя ответственность и пытаются вывести желаемые качества в сорт, который можно культивировать.

Расширение понимания функций нативного крахмала полезно как для дизайнеров продуктов, так и для создателей новых ингредиентов крахмала.Однако иногда кажется, что каждый шаг на пути к этому пониманию только добавляет расстояние к дороге. Тем не менее, эти усилия должны продолжаться, потому что — хотя путешествие может никогда не закончиться — каждый шаг вперед приносит новые достижения, которые помогают улучшать продукты питания.

К началу

3400 Dundee Rd. Люкс №100
Нортбрук, Иллинойс 60062
Телефон: 847 / 559-0385
Факс: 847 / 559-0389
Электронная почта: [адрес электронной почты защищен]
Сайт: www.foodproductdesign.com

Starch- BakeInfo (Исследовательский фонд хлебопекарной промышленности)

Что такое крахмал?

Крахмал относится к группе химических соединений, называемых углеводами. Их так называют, потому что они содержат только углерод, водород и кислород.Чистый сухой крахмал представляет собой белый гранулированный порошок. Пшеничная мука содержит 70-73% крахмала и чаще всего от 8 до 14,5% белка. Если вы посмотрите на муку под микроскопом, вы увидите множество структур, похожих на кирпичи, которые называются клетками. В каждой ячейке вы увидите гранулы крахмала, окруженные стекловидным белком. Различные типы крахмала имеют разную структуру. Картофельный крахмал имеет овальную форму, пшеничный крахмал имеет овальную или круглую форму, но меньше картофельного крахмала, а кукурузный крахмал имеет «каменистый» вид.

Крахмал называется сложным углеводом, потому что он состоит из множества молекул сахара, связанных вместе.Он состоит из двух основных частей: амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой прямую или линейную цепь молекул сахара, связанных вместе. Амилопектин представляет собой разветвленную цепь сахаров.

Крахмал — это запасной углевод растений, таких как злаки (пшеница, кукуруза, овес, рис и ячмень), клубни (картофель, маниока и таро) и бобовые (горох и бобы). В цельнозерновой пшенице он составляет 60-70% зерна. Он содержится в эндосперме, который является частью зерна, из которого перемалывается белая мука.

Крахмал и продукты на его основе используются в пищевой, пивоваренной, фармацевтической, бумажной, текстильной и клеевой промышленности.

В пищевой промышленности крахмал используется в качестве загустителя, наполнителя, связующего и стабилизатора в таких продуктах, как супы, заварные кремы, начинки для пирогов, колбасы и мясные полуфабрикаты, мороженое, соусы и подливки, детское питание, хлебобулочные изделия и разрыхлитель.

Фармацевтическая промышленность использует его при производстве таблеток. Его используют как наполнитель, потому что он мягкий и без запаха. В текстильной промышленности крахмал используется для покрытия волокна перед ткачеством, а красители, используемые для печати, содержат крахмал.В бумажной промышленности раствор крахмала наносят на поверхность бумаги, чтобы повысить прочность бумаги и придать ей более качественную отделку. Крахмал также является очень хорошим клеем или клеем и используется для изготовления картонных коробок, коробок и контейнеров. Резинка, используемая на обратной стороне марок и на клапанах конвертов, также сделана из крахмала.

Крахмал в хлебопечении и хлебопечении

Когда крахмал нагревается с водой, гранулы впитывают воду и набухают. В конце концов они лопаются, и внутренняя часть гранулы выливается наружу, образуя густой гель.Вот что происходит, когда вы готовите подливку или соус. Этот процесс называется желатинизацией. При выпечке хлеба добавляется не так много воды, как при приготовлении соуса или подливки, и желатинизация не завершается — гранулы крахмала набухают, и многие из них не лопаются, образуя гель. Это образует сеть из раздутых гранул крахмала, соприкасающихся по краям.

Крахмал также взаимодействует с глютеном во время выпечки. Глютен расщепляется и выделяет воду, которая быстро поглощается крахмалом. Из-за этого клейковина застывает и становится жесткой, поэтому наши буханки хлеба не разрушаются, когда они выходят из духовки.

На этом изображении процесса подъема теста с помощью сканирующего электронного микроскопа показаны пряди клейковины, образующиеся в двух направлениях: по диагонали вниз и поперек фотографии. Среди глютена случайным образом можно увидеть гранулы крахмала и дрожжей. Самые маленькие гранулы — дрожжевые.

Крахмал также является «пищей» для дрожжей во время брожения. Как уже объяснялось, альфа- и бета-амилаза вместе превращают крахмал в сахар. Именно этот сахар питает дрожжи при брожении. Дрожжи выделяют углекислый газ, который помогает тесту подняться и придает хлебу готовую консистенцию.

Крахмал, глютен и газ от дрожжевого брожения работают вместе, чтобы произвести то, что мы называем хлебом, с его мякишем и текстурой пузырьков газа.

Крахмал важен для удержания воды в выпечке, например, в тортах. Для некоторых тортов используется мука для жмыхов, обработанная хлором. Хлор изменяет свойства крахмала, и пекарь может добавить в рецепт больше сахара и жира (например, масла). Обычно предпочтительна мягкая пшеничная мука с низким содержанием белка, так как происходит меньшее повреждение крахмала, что дает больший объем и более мягкую крошку.

Печенье с высоким содержанием сахара и жира и низким содержанием влаги (воды). Эти факторы препятствуют желатинизации крахмала, что, таким образом, мало влияет на структуру готового печенья.

Полезный совет :
Чтобы освежить слегка черствый хлеб, просто разогрейте его на короткое время в духовке. Гранулы крахмала реабсорбируют воду, снова набухают и производят «свежий» хлеб. Если хлеб очень черствый, попробуйте сначала полить его молоком.

Продукты питания | Бесплатный полнотекстовый | Характеристики крахмала связаны с продуктами без глютена

915 62 [147]

Кукурузный крахмал	Кукурузный крахмал, рисовая мука, крахмал из маниоки, соевая мука	[142]
Крахмал из маниока, кукурузный крахмал	Крахмал из маниока, кукурузный крахмал, рисовая мука , кукурузная мука, сухое молоко, сахар, маргарин, сушеные яйца, разрыхлитель, вода	[143]
Кукурузный крахмал	Сорго мука, кукурузный крахмал, вода, соль, сахар и сухие дрожжи	[144]
Картофельный крахмал	Рисовая мука, картофельный крахмал и сухое обезжиренное молоко, HPMC	[145]
Картофельный крахмал	Белая рисовая мука, картофельный крахмал, кукурузная мука, ксантановая камедь, обезжиренное масло сухое молоко, соевая мука и яичный порошок	[146]
Кукурузный крахмал, Картофельный крахмал	Кукурузный крахмал, картофельный крахмал, гуаровая камедь, пектин, лиофилизированные дрожжи, сахар, соль, растительное масло, вода
Картофельный крахмал	ГПМЦ, вода, сорго мука, картофельный крахмал	[148]
Картофельный крахмал, кукурузный крахмал	Картофельный крахмал, кукурузный крахмал, кукурузная мука, пектин, гуаровая камедь , ксантановая камедь, дрожжи, сахар, соль, масло, l-лизин, l-треонин, вода	[149]
Кукурузный крахмал	Зеин, кукурузный крахмал, HPMC, сахар, соль, активные сухие дрожжи	[150]
Кукурузный крахмал	Кукурузный крахмал, рисовая мука, ГПМЦ, вода, сухие дрожжи, подсолнечное масло, сахароза, соль.	[151]
Крахмал кассавы	Крахмал кассавы, мука из сорго, вода, яичный белок	[152]
Картофельный крахмал, кукурузный крахмал, устойчивый к тапиоке крахмал, кукурузоустойчивый крахмал	Лиофилизированные дрожжи , масло, сахароза, соль, гуаровая камедь, пектин, картофельный крахмал, кукурузный крахмал, устойчивый к тапиоке крахмал, кукурузный крахмал	[153]
Кукурузный крахмал, картофельный крахмал	Рисовая мука, кукурузная мука, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, гречневая мука, цельный яичный порошок, сывороточный белок, КМЦ, гуаровая камедь, ГПМЦ, ксантановая камедь, соль, дрожжи, подсолнечное масло, вода	[154]
Кукурузный крахмал / Картофельный крахмал / Бобовый крахмал	Кукурузный крахмал, картофельный крахмал, бобовый крахмал, премикс	[24]
Кукурузный крахмал / картофельный крахмал	Кукурузный крахмал, картофельный крахмал, гречневая мука, премикс	[155]
Пшеничный крахмал	W тепловой крахмал, сывороточный белок, камедь рожкового дерева, соль, сухие активные пекарские дрожжи, d-глюкоза	[156]
Тапиоковый крахмал	Тапиоковый крахмал, кукурузная мука, соль, сахар, дрожжи, растительный жир, яйца, соевая мука, вода	[157]
Кукурузный крахмал	Кукурузный крахмал, мука из нута, изолят гороха, соевая мука, мука из зародышей рожкового дерева, сахар, разрыхлитель, шортенинг, пекарские дрожжи, соль, ксантановая камедь, эмульгатор, вода	[158]
Кукурузный крахмал / Картофельный крахмал	Кукурузный крахмал, картофельный крахмал, гуаровая камедь, пектин, лиофилизированные дрожжи, сахароза, соль, растительное масло, вода.	[159]
GF Пшеничный крахмал	Рисовая мука, пшеничный крахмал gf, яичный белок, жир, дрожжи, смесь эмульгаторов (DATEM, DMG), HPMC, соль, вода	[23]
Pregel. Крахмал тапиоковый	Жасминовая рисовая мука, прегель. тапиоковый крахмал, дрожжи, сахар, соль, шортенинг, вода	[160]
Кукурузный крахмал / картофельный крахмал	Кукурузный крахмал, картофельный крахмал, пектин, гуаровая камедь, дрожжи, сахар, соль, масло, вода	[25]
Кукурузный крахмал / Пшеничный крахмал	Рисовая мука, кукурузный крахмал, пшеничный крахмал, дрожжи, соль, масло, HPMC, белый сахар	[161]
Кукурузный крахмал / картофельный крахмал	Кукуруза крахмал, картофельный крахмал, пектин, гуаровая камедь, дрожжи, сахароза, соль, растительное масло, вода	[162]
Картофельный крахмал	Рисовая мука, картофельный крахмал, подсолнечное масло, метилцеллюлоза (MC), соль, касторовое масло сахар, сухие дрожжи	[163]
Кукурузный крахмал	Кукурузный крахмал, мука из тигровых орехов, мука из нута, шортенинг, сахар, разрыхлитель, эмульгатор, ксантановая камедь, сухие дрожжи, соль	[164]
Крахмал картофельный, крахмал кукурузный, крахмал пшеничный, ул. арка, крахмал тапиоки	Картофельный крахмал, кукурузный крахмал, рисовый крахмал, пшеничный крахмал gf, крахмал тапиоки, вода, HPMC, соль, сахар, дрожжи	[44]

Крахмал

Крахмал — это полимер, производимый растениями для хранения энергии.

Видите ли, растениям нужна энергия, чтобы расти, расти и расти.
Они используют энергию солнечного света для производства простого сахара — глюкозы.
Растения производят полимеры — крахмал — из лишней глюкозы,
, так что он тут же, когда им это нужно.

Нажмите на цифры справа и под
, чтобы отобразить трехмерные модели для просмотра.

Щелкните изображение, чтобы увидеть трехмерную интерактивную версию крахмала.

Глюкоза

Разве не было бы замечательно, если бы целая куча молекул глюкозы была вместе в одном пакете? Ну, растения подумали, что это крутая идея.Они связывают молекулы глюкозы вместе таким образом, что длинная цепь скручивается вокруг и образует большой глобусный полимер. Это крахмал! Когда растению нужна энергия, оно может съесть немного глюкозы из крахмала. Чомп! ммммм!

Вот небольшой участок крахмала, содержащий всего 4 молекулы глюкозы. У крахмала тоже может быть много ветвей. Каждая ветвь представляет собой короткую цепочку, состоящую из глюкоз, и каждая ветвь может давать больше ветвей. Сумасшедший, да?

Еще одна хорошая черта крахмала: каждая маленькая глюкоза любит, чтобы вокруг нее была вода.Это может быть очень сложно для завода. В крахмальном полимере единицы глюкозы имеют вокруг себя другие единицы глюкозы, и это работает так же хорошо, как и вода. Значит, растению не нужно столько воды, и все счастливы!

Эй, а что насчет нас ?!

Нам также нужна глюкоза для получения энергии. Вам даже нужна энергия, чтобы думать! Когда вы едите крахмалистую пищу, специальные белки, называемые ферментами (которые, кстати, также являются полимерами), расщепляют крахмал на глюкозу, поэтому ваше тело может сжечь его для получения энергии. Это начинает происходить прямо у вас во рту! В вашем вертеле есть фермент (ага, ваш вертел!), Который начинает разрезать крахмал.Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как вы можете почувствовать действие этого фермента. К продуктам, содержащим много крахмала, относятся: зерно (например, рис и пшеница), кукуруза и картофель.

Наше тело не может производить крахмал — только растения производят крахмал. У нас есть два способа хранить избыток глюкозы. Я уверен, что вы знаете об этом в первую очередь! Если вы потребляете намного больше крахмала, чем нужно для получения энергии, ваше тело может накапливать его, превращая в жир. (Это всего лишь одна работа, которую выполняет ваша печень.)

Но что, если глюкоза нужна ПРЯМО СЕЙЧАС? Как если тебе надо встать и бежать бежать бежать? !!! Некогда расщеплять жир! Вам нужна глюкоза СЕЙЧАС !! Как наш организм хранит глюкозу, чтобы она была готова быстро? Нажмите здесь, чтобы получить ответ.

Крахмал очень похож на целлюлозу. Но целлюлоза — это волокно, которое нельзя переваривать. Эти два полимера отличаются друг от друга просто тем, как молекулы глюкозы соединяются в полимерной цепи. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о том, как растения производят крахмал и чем он отличается от целлюлозы.

Крахмал может использоваться не только в еде. Его используют для глажки одежды, чтобы она не сморщилась. Также из него делают пенопластовую упаковку «арахис». Эта набивка лучше для земли, чем набивка из пенополистирола.Он растворяется в воде и поддается биологическому разложению (это означает, что маленькие твари могут его съесть!)

Но вернемся к еде — знаете ли вы, что кукурузный крахмал можно использовать для густоты подливки и пудинга? Крахмал также можно модифицировать, то есть можно изменить структуру, чтобы он мог удерживать больше воды или каким-то образом быть лучше для приготовления пищи или вкуса. Крахмал, который лучше удерживает воду или дольше удерживает воду, поможет предотвратить затвердевание торта.

Как добывают крахмал: Ведутся технические работы | 100ing