Лабораторная работа №4

Тема: «Клейстеризация крахмала. Изменение физических свойств

крахмала при сухом нагреве»

Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением. Он состоит из амилозы и амилопектина, соотношение которых в различных крахмалах неодинаково (амилозы 13-30%, амилопектина 70-85%). Амилоза и амилопектин в растениях формируются в виде крахмальных зерен. Крахмал является важным компонентом пищевых продуктов, выполняя роль загустителя и связывающего агента. В одних случаях он присутствует в сырье, из которого изготавливаются пищевые продукты, в других – его добавляют для придания продукту или блюду тех или иных свойств.

При кулинарной обработке крахмалосодержащих продуктов крахмал проявляет способность к адсорбции влаги, набуханию и клейстеризации. Кроме того, в нем могут протекать процессы деструкции. Интенсивность этих процессов зависит от происхождения и свойств самого крахмала, а также от технологических факторов – температуры, продолжительности нагревания, соотношения крахмала и воды и др.

Набухание крахмала – процесс поглощения воды, который влияет на консистенцию, форму, объем и выход готовых изделий. Степень набухания зависит от температуры среды и соотношения воды и крахмала. При нагревании водной суспензии крахмальных зерен до температуры 55ºС они медленно поглощают воду (до 50%), частично набухают, но изменения вязкости не происходит. При удалении воды осторожным высушиванием свойства крахмала не изменяются: сохраняются форма, слоистость зерен, двойное лучепреломление ими поляризованного света.

При дальнейшем нагревании суспензии (от 60 до 100ºС) набухание крахмальных зерен ускоряется, сопровождается значительным увеличением их объема, потерей слоистости и переходом в раствор низкомолекулярной фракции амилозы, происходит клейстеризация. Клейстеризация – поглощение крахмалом большого количества воды при температуре 55-80ºС, сопровождающееся набуханием и увеличением в объеме в несколько раз. Температура клейстеризации разных видов крахмала неодинакова: картофельного крахмала –55-65ºС, пшеничного – 60-80ºС, кукурузного – 60-71ºС, рисового – 70-80ºС. Консистенция клейстера зависит от количества крахмала: 2-5% – клейстер жидкий, 6-8% – клейстер густой.

Нагревание крахмальных клейстеров при температуре 90°С и выше вызывает распад зерен. Клейстер в этом случае представляет собой раствор крахмальных полисахаридов (амилозы и амилопектина), в котором диспергированы фрагменты разрушенных зерен.

Свойство крахмальных зерен расширяться под действием термической обработки с образованием внутренней полости объяснят тем, что внутри крахмального зерна происходят разрыв и ослабление некоторых водородных связей между крахмальными цепями, которые в результате этого раздвигаются, что приводит к увеличению крахмального зерна и разрушению его кристаллической структуры.

При изготовлении крахмалосодержащих кулинарных изделий (супов-пюре, соусов, киселей) клейстеризация протекает в присутствии разнообразных составных частей пищевых продуктов (белков, жиров, сахаров, кислот, минеральных веществ и др.), которые влияют на степень набухания крахмальных зёрен, растворимость и ориентацию в растворе крахмальных полисахаридов, что в свою очередь определяет вязкость клейстера.

При охлаждении крахмалосодержащих изделий может происходить ретроградация крахмальных полисахаридов – переход из растворимого состояния в нерастворимое (выпадение в осадок в основном амилозы) вследствие агрегации молекул, обусловленной появлением вновь образующихся водородных связей. При этом происходит старение крахмальных студней (синерезис) и изделия черствеют. Чем выше влажность блюда или кулинарного изделия, тем интенсивнее снижается в нем количество водорастворимых веществ.

Декстринизация (или термическая деструкция) крахмала – разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его при температуре свыше 120ºС с образованием растворимых декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов (углекислого газа, окиси углерода). Физические свойства крахмала при сухом нагреве изменяются: белый цвет переходит сначала в слегка кремовый (палевый), а затем в коричневый различной степени интенсивности; возрастает растворимость полисахаридов; увеличивается количество летучих продуктов распада, которые обусловливают появление запаха, не свойственного исходному крахмалу. Чем выше температура, тем интенсивнее протекает деструкция и снижается способность крахмалов к набуханию. Поэтому соусы на белой пассеровке (120ºС) значительно гуще, чем на красной (150ºС) при одном и том же расходе муки.

В кулинарной практике декстринизация крахмала происходит не только при пассеровании муки для соусов, но и при обжаривании гречневой крупы, подсушивании риса, вермишели, лапши перед варкой, в поверхностных слоях картофеля при жарке, в корочке изделий из теста и др.

Цель работы:

– изучить изменения внешнего вида крахмальных зерен в разных температурных условиях клейстеризации;

– определить зависимость между степенью набухания зерен и вязкостью клейстеров;

– сравнить органолептические и физико-химические свойства крахмала, исходного и подвергнутого сухому нагреву при различных температурах.

Приборы и оборудование: микроскоп с осветителем, вискозиметр капиллярный Оствальда, секундомер, водяная баня, термометры, весы технохимические, рефрактометр, аппарат для встряхивания.

Посуда:

1. Колба коническая на 100 см³ – 3 шт.

2. Колба коническая с пробкой на 100 см³ – 3 шт.

3. Колба мерная на 100 см³ – 3 шт.

4. Стакан химический на 100 см³ – 4 шт.

5. Стакан химический на 50 см³ – 3 шт.

6. Стёкла предметные, покровные и часовые.

7. Палочки стеклянные.

8. Стеклянные пластинки 50×150 мм.

Реактивы: 0,004 н. раствор йода в йодистом калии, 0,1 н. раствор гидрата окиси натрия, 1%-ный раствор поваренной соли, 0,4%-ный раствор лимонной кислоты.