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.