Лекция 26. Крахмал и крахмалопродукты

Крахмал представляет собой сыпучий порошок белого или слегка желтоватого цвета. Энергетическая ценность 100 г крахмала (в ккал/кДж): картофельного — 299/1251; кукурузного — 329/1377. 1 Крахмал хорошо усваивается организмом.

Основные виды крахмала: картофельный — получают из клубней картофеля, образует вязкий прозрачный клейстер; кукурузный — молочно-белый непрозрачный клейстер, имеет невысокую взякость, с запахом и привкусом, характерными для зерна кукурузы; пшеничный — обладает невысокой вязкостью, клейстер более прозрачный по сравнению с кукурузным.

Амилопектиновый крахмал получают из восковидной кукурузы. Клейстер из такого крахмала обладает хорошей вязкостью и влагоудерживающей способностью. С раствором йода амилопектиновый крахмал дает характерное красно-коричневое окрашивание.

Высокоамилозный крахмал получают из высокоамилозных сортов кукурузы. Такой крахмал применяется в виде прозрачных пленок и съедобной пищевой оболочки в пищевой промышленности.

Кроме традиционных видов сырья (картофеля, кукурузы, пшеницы) для производства крахмала в некоторых регионах используют и такие виды крахмалосодержащего сырья, как ячмень, рожь, рис (рисовая дробленка), горох.

Химический состав и свойства крахмала. В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, получивших название крахмальных зерен. По внешнему виду зерен при микроскопировании устанавливают происхождение крахмала и его однородность. Зерна картофельного крахмала от 15 до 100 мкм и более имеют овальную форму и на поверхности бороздки, концентрически размещенные вокруг глазка — точки или черточки. Более мелкие зерна имеют округлую форму. Крахмал, состоящий из крупных зерен, отличается более высоким качеством. Зерна крахмала, выделенные из роговид­ной части эндосперма кукурузы — многогранные, из мучнистой — круглые.

Крахмалы ржаной и ячменный сходны по внешнему виду зерен с пшеничным. Рисовый крахмал состоит из наиболее мелких зерен — от 3 до 8 мкм.

Зерна рисового крахмала имеют многогранную форму. Плотность зерен крахмала: картофельного — около 1,65 кг/м³, кукурузного — 1,61 кг/м³.

Крахмальные зерна состоят из двух природных фракций — амилозы и амилопектина. Свойства этих полимеров различаются. Амилоза образует в горячей воде гидратированные мицеллы, но со временем ретроградирует (осаждается) в виде труднорастворимого геля. Амилопектин набухает в воде и дает стойкие вязкие коллоид­ные растворы: он препятствует ретроградации амилозы в растворах крахмала. Благодаря способности амилозы образовывать упорядо­ченные кристаллические структуры из амилозной фракции крахмала получают эластичные пленки.

В зависимости от строения и степени полимеризации макро­молекул, прочности связей между ними, структуры и величины зерен крахмалы разного происхождения различаются свойствами. Особенно значительны различия между крахмалом картофельным и злаковым — пшеничным, кукурузным и др. Микропористое строение крахмаль­ных зерен обусловливает их высокую сорбционную способность.

Благодаря гидрофильным свойствам амилозы и амилопектина крах­мальные зерна при тонкопористой структуре очень гигроскопичны, особенно высокая гигроскопичность картофельного крахмала.

Показатели качества. Крахмал в зависимости от органолептических показателей и его состава подразделяют на сорта: картофельный — экстра, высший, 1-й и 2-й (для технических целей); кукурузный — высший, 1-й, амилопектиновый; пшеничный — экстра, высший, 1-й.

Качество картофельного крахмала оценивают согласно ГОСТ 7699-78, кукурузного - ГОСТ 7697-82.

Крахмал независимо от вида и сорта должен быть без посторонних привкусов и запахов. По цвету устанавливают вид и сорт крахмала. Картофельный крахмал сортов экстра и высший белого цвета с крис­таллическим блеском; 1-го сорта имеет белый цвет; 2-го сорта — белый с сероватым оттенком. Кукурузный и пшеничный крахмалы имеют характерный природный желтоватый оттенок.

Независимо от сорта и вида крахмала не допускаются примеси других видов крахмала и присутствие металломагнитных примесей. При просеивании 100 г крахмала через шелковое сито № 55 не должно оставаться песка.

Д е ф е к т ы крахмала возникают в основном при нарушении технологии производства или условий хранения. К ним относятся наличие механических и посторонних примесей, запаха и вкуса испорченного продукта (брожения), хруста при разжевывании от минеральных примесей (песка), серый цвет крахмала и его повы­шенная влажность. Крахмал с наличием таких дефектов не допус­кается к реализации в торговой сети, но может быть использован для технических целей.

Упаковка и маркировка. Упаковывают крахмал в мешки льняные, кенафные, джутовые новые или бывшие в употреблении, чистые, сухие, I или II категории массой нетто от 15 до 60 кг. Крахмал, упа­кованный в двойные бязевые или бумажные многослойные мешки, размещают в наружные мешки из ткани. Для розничной торговли крахмал может быть расфасован массой нетто от 250 до 1000 г в тару из бумаги, полиэтилена и других полимерных материалов. Пачки и пакеты с крахмалом укладывают в чистые ящики по 30 кг.

На каждом мешке с крахмалом должен быть ярлык, на ящиках — этикетка с маркировкой, характеризующей продукцию; наименование организации, в систему которой входит предприятие-изготовитель; наименование предприятия-изготовителя, его местонахождение и товарный знак; наименование продукции с указанием вида_: и сорта; номер партии; масса нетто; дата выработки; количество единиц потребительской тары (для крахмала в пачках или пакетах); обозна­чение стандарта. На каждую пачку или пакет наклеивают этикетку, на которой указывают вышеперечисленные характеристики товара, но вместо количества единиц потребительской тары и номера партии обозначают срок хранения.

Хранят крахмал при относительной влажности воздуха не более 75%. Гарантийный срок хранения кукурузного и картофельного крах­мала — 2 года, пшеничного — год. Крахмал хранят в упакованном виде на хорошо проветриваемых, без посторонних запахов, не зара­женных мучными вредителями складах.

Крахмалопродукты. Крахмалопаточная промышленность выраба­тывает крахмалопродукты более сотни наименований. К крахмалопродуктам, используемым для пищевых целей, относятся: саго ис­кусственное, модифицированные крахмалы, сахаристые гидролизаты крахмала — крахмальная патока, глюкоза и т. д_.

Саго выпускают трех видов: натуральное — получают из сердце­вины саговых пальм; искусственное — из картофельного и кукуруз­ного крахмала высшего и 1-го сортов; саго-тапиока — из крахмала корней маниоки.

Саго имеет нежный вкус и хорошо усваивается. Из него готовят каши, начинки и др.

Выпускают искусственное саго с зернами диаметром (в мм): мелкое — от 1,5 до 2,1 и крупное — от 2,1 до 3,1. Крупного саго в мелком и мелкого в крупном допускается не более 10%.

По качеству саго делят на высший и 1-й сорта. Саго высшего 1 сорта из картофельного крахмала матово-белое, 1-го сорта может иметь сероватый оттенок. Саго из кукурузного крахмала имеет желтоватый оттенок. В саго не допускаются посторонние привкусы, запахи, хруст при кулинарной пробе. Нормируются влажность (картофельного саго — не более 16%, кукурузного — не более 13%), зольность, кислотность, набухаемость саго, содержание в нем мелочи (частичек менее 1,4 мм).

Упаковывают саго в мешки массой по 50 кг или фасуют в мелкую 1 тару.

Модифицированный крахмал — с направленно измененными свойствами, бывает следующих разновидностей.

Набухающий крахмал получают, высушиванием клейстера на спе­циальных сушилках и измельчением пленки в порошок, частицы которого набухают при смачивании водой и увеличиваются в объеме.

Окисленный крахмал получают способом окисления различными окислителями; в зависимости от степени окисления можно полу­чить крахмал с различной вязкостью и желирующей способностью.

Желирующий крахмал — один из видов окисленного крахмала; по­лучают обработкой крахмальной суспензии в кислой среде. Применяют в качестве желирующего средства взамен агара и агароида; картофельный желирующий крахмал марок А и Б — в кондитерской промышленности, картофельный и кукурузный желирующий крах­мал — в холодильной промышленности.

Крахмальную патоку вырабатывают из злакового и картофельного крахмала. Представляет собой сладкую, очень густую и вязкую жид­кость, бесцветную с желтоватым оттенком. Вырабатывают патоку кислотного гидролиза (гидролиз крахмала под действием соляной кислоты при избыточном давлении и температуре около 140 °С) и патоку ферментативного гидролиза (гидролиз под действием ферментов проросших зерен злаковых культур, плесневых грибов и бактерий при температуре около 60 °С). Используют патоку в основ­ном в кондитерском производстве.

Мальтодекстрины относятся к продуктам ферментативного гидро­лиза крахмала. Они представляют собой полимеры, молекула которых составлена из пяти — десяти глюкозных остатков. Мальтодекстрины не имеют вкуса и запаха, при концентрации свыше 30% образуют вязкие растворы, способные замедлять кристаллизацию. Их исполь­зуют при производстве пищевых продуктов в качестве наполнителей, как добавку при выработке мороженого, кремов.

Глюкоза — продукт полного гидролиза крахмала. Вырабатывают глюкозу кристаллическую, медицинскую, пищевую, техническую. Ис­пользуют при производстве детских кондитерских изделий, напитков, мороженого.