Будова крохмального зерна
Крохмальне зерно має шарувату будову.
Шари складаються з частинок крохмальних полісахаридів, радіально розташованих і утворюють зачатки кристалічної структури.
Завдяки цьому крохмальної зерно володіє анізотропією (подвійне променезаломлення).
Утворюють зерно шари неоднорідні: стійкі до нагрівання чергуються з менш стійкими, більш щільні - з менш щільними.
Зовнішній шар більш щільний, ніж внутрішні, і утворює оболонку зерна. Все зерно пронизане порами і завдяки цьому здатне поглинати вологу.
Більшість видів крохмалю містить 15-20% амілози
і 80-85% амілопектину.
Однак крохмаль воскоподібних сортів кукурудзи, рису і ячменю складається в основному з амілопектину, а крохмаль деяких сортів кукурудзи і гороху містить 50-75% амілози.
Молекули крохмальних полісахаридів складаються із залишків глюкози, з'єднаних один з одним у довгі ланцюги. У молекули амілози таких залишків входить в середньому близько 1000.
Чим довше ланцюга амілози, тим вона гірше розчиняється. У молекули амілопектину залишків глюкози входить значно більше.
Крім того, в молекулах амілози ланцюга прямі, а у амілопектину вони розгалужуються.
У крохмальної зерні молекули полісахаридів зігнуті і розташовані шарами.
Широке використання крохмалю в кулінарній практиці обумовлено комплексом характерних для нього технологічних властивостей: набуханием і клейстеризації, гідролізом, декстринізація (термічна деструкція).
Крохмальні зерна або Крупина:
1. З насіння куколю (Agrostemma Githago) .- 2. З пшеничного зерна.-3. З молочаю (Euphorbia) .- 4. З насіння бобов.-5. З зерна маіса.-6. З кореневища Canna.-7. З бульби картоплі (укладені в клітинах) .- 8. З бульби картоплі (ізольовані, при дуже сильному збільшенні) .- 9. З зерна овса.-10. З насіння Lolium temulentum.-11. З луковіцеобразние бульби зимівника (Colchicum autumnale) .- 12. З зерна ріса.-13. З зерна проса. - Все при сильному збільшенні.
Крохмальні зерна мають добре організовану форму і структуру.
У центральній частині зерен має ядро (зародок, точка росту), навколо якого знаходяться ряди концентричних шарів «кілець зростання» товщиною близько 0,1 мкм.
Молекулярні спіралі полісахаридів в "кільцях зростання" укладені в складки з близькою до кристалічної впорядкованістю.
Слід зазначити радіальну орієнтацію молекул і наявність водневих зв'язків між ними. Впорядкованість окремих зон зерна, близька до кристалічної, і аморфний характер інших підтверджується при розгляданні зерен в поляризаційний мікроскоп.
Оптична анізотропія зон визначає наявність в поле зору так званого «мальтійського хреста».
Анізотропія - неоднаковість всіх або деяких властивостей речовини з різних напрямків.
Володіє подвійне променезаломлення - розпаданням пучка світла на два складають, що поширюються з різними швидкостями і поляризованих в двох взаємно-перпендикулярних площинах.
У кристалічних ділянках крохмальні полісахариди розташовані більш впорядковано і міцно пов'язані між собою, а в аморфних - укладання менш впорядкована і полісахариди упаковані менш щільно.
В даний час вважають, що кристалличность крохмального зерна утворена в основному впорядкованим розташуванням бічних відгалужень амілопектину, тобто він стабілізує в основному кристалличность структури.
Орієнтація окремих крохмальних полісахаридів в крохмальної зерні, зв'язок їх між собою здійснюється за допомогою водневих зв'язків.
Останні утворюються як при безпосередній взаємодії гидроксилов полісахаридів між собою, так і при взаємодії гидроксилов полісахаридів через молекулу води.
Таким чином, вода бере участь у створенні кристалічної решітки крохмального зерна.
В цілому молекули полісахаридів в зерні розташовані тваринний радіально, тобто самі ланцюга полісахаридів знаходяться в складчастої формі.
При цьому амилоза концентрується ближче до центральної частини зерна.
Схема будови крохмального зерна показана нижче:
У зовнішньому шарі крохмального зерна полісахариду утворюють подобу міцної оболонки, що не володіє властивостями напівпроникності, але володіє властивістю до розширення або розтягування.
Ступінь набухання крохмальних зерен у воді в значній мірі залежить від температури і властивостей даного виду крохмалю.
Найбільше набухає крохмаль бульбових, менше - зернових і ще менше - крохмальних зерен, що містять велику кількість амілопектину (амілопектинового крохмалі).
Використання крохмалю в харчовій промисловості пов'язане головним чином з його здатністю клейстерізованного.
Однією з ознак клейстеризації суспензії крохмалю є значне підвищення її в'язкості, т. Е. Освіту крохмального клейстеру, в'язкість якого при нагріванні пояснюється властивостями витягується з крохмальних зерен водорозчинної фракції, що складається з полісахаридних ниток діаметром 0,05-2 мкм, що утворюють в розчині тривимірну сітку , яка утримує більшу кількість вологи, ніж набряклі крохмальні зерна.
Дисперсія, що складається з набряклих крохмальних зерен і розчинних у воді полісахаридів, називається крохмальним клейстером, а процес його освіти - клейстерізаціей.
Клейстеризація відбувається в певному інтервалі температур, характерному для даного виду крохмалю, зазвичай від 55 до 80 ° С.
Крохмальні клейстер щодо рідкої консистенції служать основою багатьох кулінарних виробів (киселі, соуси, супи-пюре), що містять 2-5% крохмалю. Клейстер щільнішої консистенції утворюються в клітинах вареної картоплі, кашах та інших виробах, де співвідношення крохмалю і води приблизно 1: 2-1: 5.