Б). Крахмала функции

Крахмал — растительный полисахарид со сложным строением. Он состоит из амилозы и амилопектина; их соотношение различно в раз­личных крахмалах (амилозы 13-30%; амилопектина 70—85%).

Амилоза и амилопектин в расте­ниях формируются в виде крахмальных зерен.

Роль:

1. Загуститель. 2. Связывающий агент в продуктах. Присутствует в сырье или добавляют.

Клейстеризация и другие свойства. Неповрежденные крахмальные зерна нера­створимы в холодной воде, но могут обратимо впитывать влагу и легко набухают. Увеличение диаметра зерен при набухании зависит от вида крахмала. Например, для обычного кукурузного крахмала — 9,1%, для восковидного — 22,7%.

По мере повышения температуры увеличивается колебание крахмаль­ных молекул, разрушаются межмолекулярные связи, что приводит к ос­вобождению мест связывания для взаимодействия с молекулами воды через водородные связи. Это проникновение воды и увеличивающееся разделение больших и длинных сегментов крахмальных цепей увеличи­вает неупорядоченность в общей структуре и уменьшает число и размер кристаллических областей. При дальнейшем нагреве в присутствии боль­шого количества воды происходит полная потеря кристалличности, со­провождающаяся потерей очертания крахмальных зерен. Температуру, соответствующую разрушению внут­ренней структуры крахмальных зерен, называют температурой клейстеризации. Она зависит от источника получения крахмала.

Во время клейстеризации зерна крахмала набухают очень сильно, сначала увеличение температуры ведет к крутому подъему вяз­кости, что связано с набуханием крахмальных зерен. Затем набухшие крахмальные зерна разрываются и дезинтегрируют, вызывая падение вяз­кости.

Факторы, влияющие напроцесс клейстеризации крахмала:

1. Температура.

2. Активность воды ( чем выше, тем быстрее процесс, на активность воды влияют связывающие воду компоненты).

3. Высокие содержания сахара уменьшают скорость клейстеризации крахмала, снижают пик вязкости. Дисахариды являются более эффек­тивными с точки зрения замедления клейстеризации и снижения пика вязкости, чем моносахариды. Кроме того, сахара уменьшают силу крахмальных гелей, играя роль пластификатора и вмешиваясь в об­разование зон связывания.

4. На клейстеризацию крахмала при производстве пищевых продуктов оказывают влияние липиды — триглицериды (жиры, масла), моно- и диацилглицериды. Жиры, которые могут давать комплексы с амилозой, тормозят набухание крахмальных зерен. Вследствие этого в белом хлебе, в котором мало жира, 96% крахмала обычно полностью клейстеризовано. При производстве пекарских изделий эти два фактора (большие кон­центрации жира и низкая a_w) вносят большой вклад в неклеистеризацию крахмала.

Моноацилглицериды жирных кислот (С_|6—С₁₈) приводят к увеличе­нию температуры клейстеризации, увеличению температуры, соответ­ствующей пику вязкости, уменьшению силы геля. Это связано с тем, что компоненты жирных кислот в моноацилглицеридах могут образовывать соединения включения с амилозой, а, возможно, и с длинными внешни­ми цепями амилопектина. Липид-амилозные комплексы вмешиваются также и в обра­зование зон связывания.

5. Низкие концентрация солей, как правило, не оказывают влияния на клейстеризацию или образование геля. Исключение составляет картофельный амилопектин, ко­торый содержит фосфатные группы. В этом случае соли могут, в зависи­мости от условий, либо увеличивать, либо уменьшать набухание.

6. Кислоты присутствуют во многих продуктах, где используется крахмал в качестве загустителя. Однако большинство пищевых продуктов имеет рН в области 4—7, и эти концентрации ионов Н⁺ не оказывают большого вли­яния на набухание крахмала или его клейстеризацию. При низких рН (салатные приправы, фруктовые на­чинки) имеет место заметное снижение пика вязкости крахмальных клейстеров и быстрое снижение вязкости при нагревании. При низких рН имеет место интенсивный гидролиз с об­разованием незагустевающих декстринов, необходимо, чтобы избежать кислотного разжижения, использовать в качестве загустителя в кислых продуктах модифицированные поперечно-сшитые крахмалы.

7. Присутствие белков. Это в пер­вую очередь важно с точки зрения формирования структуры хлеба, кото­рая связана с образованием клейковины (при перемешивании в процес­се тестоприготовления), клейстеризацией крахмала и денатурацией бел­ка, благодаря нагреванию в присутствии воды. Однако точная природа взаимодействия между крахмалом и белком в пищевых системах остает­ся неясной.

8. При производстве замороженных пищевых продуктов, в которых крахмал выполняет роль загустителя, необходимо считаться с возмож­ностью ретроградации амилозы в процессе оттаивания. Если в этом слу­чае используется обычный крахмал, то при оттаивании изделия приоб­ретают волокнистую или зерноподобную структуру. Предпочтительнее для таких изделий использовать восковидный кукурузный крахмал, ко­торый практически не содержит амилозы, или фосфатные поперечно-сшитые крахмалы.

9. У многих крахмалсодержащих пищевых продуктов (в первую очередь, хлебобулочных) при хранении наблюдается черствение, связанное с ассоциацией амилозных молекул. Для предотвращения черствения в таких изделиях целесообразно использовать в качестве добавок жиры, которые образуют комплексы с амилозой, прогрев, смачивание водой.