Состав и строение крахмального зерна

Лекция N 7

Продолжение темы: Изменения углеводов при кулинарной обработке продуктов

Изменения крахмала

Крахмал относится к основным резервным углеводам и является одним
из самых распространенных веществ в растительном мире. Содержание крахмала в
отдельных пищевых продуктах весьма значительно:

мука пшеничная – 56-68% (в зависимости от сорта),

рисовая крупа – до 74%,

гречневая крупа – 64%,

фасоль – до 43%,

картофель - до 18%.

В кулинарной практике имеют дело какс выделенным крахмалом – картофельным, пшеничным, кукурузным, маисовым, так и с крахмалом, содержащимся в продуктах.

В различных пищевых продуктах крахмал содержится в виде зерен своеобразной формы, характерной для данного продукта. От вида крах­мала зависит и размер крахмального зерна – от I мкм до 100 мкм и более. Состояние крахмала в различных пищевых продуктах также не оди­наково изависит от вида продукта и способа его предварительной обра­ботки. В картофеле крахмальные зерна находится внутри клеток, в кле­точных структурах – пластидах: лейкопластах и амилопластах. В зернобобовых крахмальные зерна составляют основную часть сухой массы зерен, располагаясь в клетке между алейроновыми зернами и частицами высохшей цитоплазмы. Мука представляет собой скопление крахмальных зерен, частиц клеточных стенок и пленок высохшего белка. А различные вида пищевого крахмала – это смесь крахмальных зерен различной величины. Полученный в производственных условиях крахмал содержит от 10 до 20% влаги.

Состав и строение крахмального зерна

Подавляющая часть крахмальных зерен приходится на амилозу и амилопектин – полисахариды, в основе которых лежит глюкоза (97-99%) .

Молекула амилозы – неразветвленная (или слабо разветвленная) цепь из 1,4-связанных остатков глюкопиранозы. Молекула амилопектина – разветвленная цепь из остатков глюколиранозы, связанных в остатках цепей связями a-1,4, а в точках ветвления – a-1,6 (рис. 1).

Полисахариды отличаются не только строением, но и степенью полимеризации. Средняя степень полимеризации амилозы около 10³, но может достигать I0⁵-I0⁶, для амилопектина – на 2-3 порядка выше (более 10⁷). В среднем длина ответвлений в амилопектине составляет от 20 до 30 глюкозных остатков. Но при этом долее компактная молекула амлопектина с общим количеством глюкозных остатков около 100 000 имеет диаметр = 50 нм[1], а линейная: амилоза – 500 нм.

Рисунок 1. – Строение амилозы и амилопектина

Полисахаридам в крахмальных зернах сопутствуют фосфорная, кремние­вая и жирные кислоты. Фосфорная кислота связана с обоими полисахаридами, при этом в картофельном крахмале ее больше в амилопектине, в пшеничном – в амилозе.

Соотношение между самими полисахаридами в различных продуктах таково: амилозы содержится в кукурузе, рисе, пшенице около 20%, в кар­тофеле – 30%, амиломаисе – до 80%. Восковидный крахмал почти полностью состоит из амилопектина.