Зміна крохмалю - студопедія

Будова крохмального зерна і властивості крохмальних полісаха-рідов. У значних кількостях крохмаль міститься в крупі, бобових, борошні, макаронних виробах, картоплі. знаходиться він

4.3. Вплив первинної і теплової обробки

в клітинах рослинних продуктів у вигляді крохмальних зерен раз-ної величини і форми. Крохмальні зерна є складні біологічні освіти, до складу яких входять полісахариди амилоза і амилопектин і невеликі кількості супутніх їм речовин (кислоти фосфорна, кремнієва і ін. Мінеральні елементи і т.д.). Крохмальне зерно має шарувату будову. Шари складаються з радіально розташованих частинок крохмальних полісахаридів, що утворюють зачатки кри-сталліческой структури. Завдяки цьому крохмальної зерно об-ладает анізотропного (подвійне променезаломлення).

Утворюють зерно шари неоднорідні: стійкі до нагре-ванию чергуються з менш стійкими, більш щільні - з менш щільними. Зовнішній шар більш щільний, ніж внутрішні, і утворює оболонку зерна. Все зерно пронизане порами і благо-даруючи цьому здатне поглинати вологу. Більшість видів крах-мала містять 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 глю-кози, з'єднаних один з одним у довгі ланцюги. У молекули ами-лози входить в середньому близько 1 тис. Таких залишків. Чим довше ланцюга амілози, тим вона гірше розчиняється. У молекули амілопекті-на залишків глюкози входить значно більше. Крім того, в мо-лекул амілози ланцюга прямі, а у амілопектину вони розгалужуються.

Широке використання крохмалю в кулінарній практиці обумовлено комплексом характерних для нього технологічних властивостей: набуханием і клейстеризації, гідролізом, Декстре-нізації (термічна деструкція).

Набухання і клейстеризації крахмала.Набуханіе - одне з найважливіших властивостей крохмалю, яке впливає на Консист-цію, форму, обсяг і вихід готових виробів.

При нагріванні крохмалю з водою (крохмальна суспензія) до температури 50. 55 ° С крохмальні зерна повільно поглинутої-ють воду (до 50% своєї маси) і обмежено набухають. При цьому підвищення в'язкості суспензії не спостерігається. Набухання це можна зупинити: після охолодження і сушіння крохмаль практично не змінюється.

282 4. Загальні уявлення про технології виробництва продукції

При нагріванні від 55 до 80 ° С крохмальні зерна поглинають велику кількість води, збільшуються в обсязі в кілька разів, втрачають кристалічна будовою, а отже, анізо- тропность. Крохмальна суспензія перетворюється в клейстер. Процес його утворення називається клейстеризації. Таким чином, клейстеризація - це руйнування нативної структури крохмального зерна, що супроводжується набуханням.

Температура, при якій анизотропность більшості зе-рен зруйнована, називається температурою клейстеризації. Тим-пература клейстеризации різних видів крохмалю неоднакова. Так, клейстеризація картопляного крохмалю настає при 55. 65 ° С, пшеничного - при 60. 80, кукурудзяного - при 60. 71, рисового - при 70. 80 "С.

Процес клейстеризації крохмальних зерен йде поетапно:

1) при 55. 70 ° С зерна збільшуються в об'ємі в кілька разів, втрачають оптичну анизотропность, але ще зберігають шари-стое будова; в центрі крохмального зерна утворюється порожнина ( «бульбашка»); суспензія зерен у воді перетворюється в клейстер - ма-локонцентрірованний золь амілози, в якому розподілені набряклі зерна (перша стадія клейстеризації);

2) при нагріванні вище 70 "С в присутності значної кількості води крохмальні зерна збільшуються в об'ємі в десятки разів, шарувата структура зникає, значно підвищена шается в'язкість системи (друга стадія клейстеризації); на цій стадії збільшується кількість розчинної амілози; розчин її частково залишається в зерні, а частково дифундує в навколишнє середовище.

При тривалому нагріванні з надлишком води крохмальні бульбашки лопаються, і в'язкість клейстеру знижується. Прикладом цього в кулінарній практиці є розрідження киселю в ре-док надмірного нагріву.

Крохмаль бульбові рослин (картопля, топінамбур) дає прозорі клейстер желеподібної консистенції, а зернових (кукурудза, рис, пшениця та ін.) - непрозорі молочно-білі клейстер пастоподібної консистенції.

Консистенція клейстеру залежить від кількості крохмалю: при утриманні його від 2 до 5% клейстер виходить рідким (рідкі киселі, соуси, супи-пюре); при 6. 8% - густим (гус-

4.3. Вплив первинної і теплової обробки

ті киселі). Ще більш гутою клейстер утворюється усередині клітин картоплі, в кашах, стравах з макаронних виробів.

На в'язкість клейстеру впливає не тільки концентрація крах-мала, а й присутність різних харчових речовин (цукрів, мінеральних елементів, кислот, білків і ін.). Так, сахароза по-вишает, а сіль знижує в'язкість системи, білки надають ста-білізірующее дію на крохмальні клейстер.

При охолодженні крахмалосодержащих продуктів кількісних-під розчинної амілози в них знижується в результаті ретрогра-дации (випадання в осад). При цьому відбувається старіння крохмальних холодців (синерезис), і вироби черствіють. Ско-кість старіння залежить від виду виробів, їх вологості і темпе-ратури зберігання. Чим вище вологість страви, кулінарного через делия, тим інтенсивніше знижується в ньому кількість водораство-рімих речовин. Найбільш швидко старіння протікає в пшоняної каші, повільніше - в манної і гречаної. Підвищення темпера-тури гальмує процес ретроградації, тому страви з крупи і макаронних виробів, які зберігаються на мармитах з темпе-ратура 70. 80 ° С, мають хороші органолептичні показу-ки протягом 4 ч.

Гідроліз крохмалю. Крохмальні полісахариди здатні розпадатися до молекул складових їх Сахаров. Процес цей називається гідролізом, так як йде з приєднанням води. Розрізняють ферментативний і кислотний гідроліз. Ферменти, що розщеплюють крохмаль, носять назву амілаз. Існують два їх види а- і р-амілаза:

а-амілаза викликає частковий розпад ланцюгів крохмальних полісахаридів з утворенням низькомолекулярних з'єднань-ний - декстринів; при тривалому гідролізі можливе утворення мальтози і глюкози, р-амілаза розщеплює крах-малий до мальтози.

Ферментативний гідроліз крохмалю відбувається при виго-ленні дріжджового тіста і випіканні виробів з нього, варінні картоплі та ін. У пшеничному борошні зазвичай міститься р-амілаза; мальтоза, що утворюється під її впливом, є пі-тательной середовищем для дріжджів. У борошні з пророслого зерна пре-володіє а-амілаза, що утворюються під її впливом Декстре-ни надають виробам липкість, неприємний смак.

284 4. Загальні уявлення про технології виробництва продукції

Ступінь гідролізу крохмалю під дією В-амілази увели-чивается з підвищенням температури тесту при замісі і в на-чільного період випічки, зі збільшенням тривалості за-меса. Крім того, вона залежить від розміру (або величини) помелу борошна і ступеня пошкодження крохмальних зерен. Чим більше пошкоджених зерен (чим дрібніше помел борошна), тим швидше що протікають гідроліз (або ферментативна деструкція) крохмалю.

У картоплі також міститься По-амілаза, що перетворює крохмаль в мальтозу. Мальтоза витрачається на дихання бульб. При температурі, близькій до Про ° С, дихання сповільнюється, мальтоза накопичується, і картопля стає солодким (підморожений-ний картопля). При використанні подмороженного картоф-ля його рекомендується витримати деякий час при кімнатній-ної температурі. В цьому випадку дихання бульб посилюється і солодкуватий зменшується. Активність В-амілази зростає в інтервалі від 35 до 45 ° С, при температурі 65 ° С фермент руйнуючої-щує. Тому якщо картопля перед варінням залити холодною водою, то поки бульби прогріються, значна частина крохмалю встигне перетворитися в мальтозу, вона перейде в відвар і втрати поживних речовин збільшаться. Якщо ж картопля залити ки-пящей водою, то р-амілаза інактивується і втрати живильник-них речовин будуть менше.

Кислотний гідроліз крохмалю може відбуватися при на-прогрівання його в присутності кислот і води, при цьому утворює-ся глюкоза. Кислотний гідроліз має місце при варінні крас-них соусів, киселів і при тривалому зберіганні їх в гарячому стані.

Декстринізація (термічна деструкція крохмалю). Декст-рінізація - це руйнування структури крохмального зерна при сухому нагріванні його понад 120 "С з утворенням розчинних у воді декстринів і деякої кількості продуктів глибокого розпаду вуглеводів (оксиду і діоксиду вуглецю та ін.). Декстре-ни мають забарвлення від світло-жовтого до темно-коричневої. Раз-ні види крохмалю мають різною стійкістю до сухого нагріву. Так, при нагріванні до 180 ° С руйнується до 90% зе-рен картопляного крохмалю, до 14% - пшеничного, до 10% - кукурудзяного. Чим вище температура, тим більша кількість крохмаль ьних полісахаридів перетворюється в декстрини. В ре-

4,3. Вплив первинної і теплової обробки

док декстринізації знижується здатність крохмалю до на-гупання в гарячій воді і клейстеризації. Цим пояснюється бо-леї густа консистенція соусів на білій пасеруванні (температура пассерования борошна 120 ° С) в порівнянні з соусами на червоній пасеруванні (температура пассерования борошна 150 ° С) при одному і тому ж витраті борошна.

У кулінарній практиці декстринизация крохмалю відбувається із-дит не тільки при пасеруванні борошна для соусів, але також при обсмажуванні гречаної муки, підсушуванні рису, вермішелі, локшини перед варінням, в поверхневих шарах картоплі при жар-ке, в скоринці виробів з тіста і ін.

Крохмалі, властивості яких змінюються в результаті спеці-альної обробки, називаються модифікованими. Вони подрузі-ються на дві групи: розщеплені крохмалі, при про-розробці яких відбувається розщеплення полісахаридних це-пий, ізамещенние крохмалі, властивості яких змінюються в основному в результаті приєднання хімічних радикалів або спільної полімеризації з іншими високомолекулярних-ми сполуками.

Модифіковані крохмалі широко використовуються в пі-щевой промисловості та громадському харчуванні.

Розщеплені крохмалі отримують термічним, механи-ного впливом, обробкою полісахариду кислотами, окислювачами, деякими солями, дією електронів, ультразвуку, опроміненням у-променями, що викликають розщеплюючи-ня полісахаридних ланцюгів. Внаслідок цих дій про-виходить спрямоване руйнування глікозидних та інших ва-лентних зв'язків, з'являються нові карбонільні групи, виникають внутрішньо-і міжмолекулярні зв'язки. При цьому зер-ність форма крохмалю або залишається незмінною, або повно-стю руйнується з утворенням вторинної структури (напри-заходів, при клейстеризації і висушуванні крохмалів на вальці-вих сушарках).

Клейстер розщеплених крохмалів мають, як правило, знижену в'язкість, більш високу прозорість і підвищений-ву стабільність при зберіганні. Розщеплені крохмалі на підприємствах громадського харчування використовують при вироб-ництва охолодженої і замороженої кулінарної продукції.

286 4. Загальні уявлення про технології виробництва продукції