Как изменяется крахмал

Лекция№10 Крахмал и изменение крахмала при тепловой обработке

План:

1.Строение крахмального зерна и свойства крахмальных сахаридов.

2..Гидролиз и декстринизация крахмала.

3. Набухание и клейстеризация крахмала.

1.Крахмал складывается в растительных клетках в виде крах­мальных зерен. Крахмальное зерно — сложное биологическое образование, состоящее в основном из двух углеводных компо­нентов: амилозы и амилопектина (полимеров глюкозы). Моле­кулы амилозы состоят из остатков глюкозы, связанных в линей­ные цепочки, а амилопектин — из таких же остатков, но связанных в разветвленные цепи. В молекуле амилозы число остатков глюкозы колеблется от 60 до 1000, а в молекуле ами­лопектина — более 1000. Кроме этих полисахаридов, в состав крахмальных зерен входит фосфорная, кремниевая кислоты и другие вещества.

2.При кулинарной обработке могут происходить следующие изменения крахмала: гидролиз (ферментативный и кислотный), декстринизация и клейстеризация. Ферментативный гидролиз происходит в картофеле при его варке, в тесте при его замесе и выпечке под действием ферментов (амилазы). Этот процесс будет разобран подробнее при изучении технологии дрожжевого теста. В результате гидролиза крахмала образуются сахара. При варке картофеля сахара переходят в отвар.

Кислотный гидролиз крахмала частично происходит при варке соусов, киселей из кислых ягод. При длительной варке соуса в декстрины и сахар превращается до 25% крахмала, со­держащегося в муке. Это существенно влияет на вкус, усвояе­мость консистенцию соуса. Декстринизация крахмала происходит при нагревании его до температуры 1100 и выше. Она имеет место при жаренье картофеля, панированных изделий, выпекании мучных изделий, пассеровании муки, поджаривании крупы, запекании макарон­ных изделий и т. п. Образующиеся окрашенные пиродекстрины придают поверхностной корочке или всему продукту (муке, кру­пе) характерную окраску. При этом увеличивается количество водорастворимых веществ и изменяется вкус продукта.

3.Разрушение структуры крахмальных зерен и набухание их называется клейстеризацией, в результате которой образуются крахмальные студни. В зависимости от получающихся студней крахмалы делятся на картофельный — когда студни прозрачные, пшеничный или кукурузный — когда студни мутные. Процесс клейстеризации можно разделить на две стадии.

В первой стадии крахмальные зерна еще не теряют своей струк­туры, а во второй — превращаются в пузырьки. Оболочка этих пузырьков состоит из амилопектина; внутри находится раствор амилозы. Благодаря поглощению воды растворы крахмала де­лаются вязкими. Первая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с малым количеством воды (до 100% от его веса) до 100˚ или нагревании его с большим количеством воды до температуры клейстеризации. Эта стадия достигается при выпечке мучных изделий.

Вторая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с большим количеством воды до температуры выше температуры клейстеризации. Для различных видов крахмала эти температуры неодинаковы: для картофельного _ 62-68˚, пшеничного — 53-57˚Ć, кукурузного — 64-70˚. При достижении второй стадии клейстеризации зерна поглощают значитель­ное количество воды — 200-400%, Неодинаковое поглощение воды крахмалом в значительной степени обусловливает раз­ные выходы рассыпчатых каш, приготовленных из различных круп.

Клейстеризация крахмала сопровождается значительным повышением количества растворимых веществ, главным образом за счет низкомолекулярных фракций амилозы. Водорастворимых веществ тем больше, чем больше воды поглощено крахмалом. По сравнению с крупой количество водорастворимых ве­ществ в кашах возрастает в 2-1О раз. Особенно велико их содержание в рисовой и манной кашах, что в значитель­нои степени обусловливает хорошую усвояемость этих каш, при длительном нагревании малых доз крахмала с боль­шим количеством воды крахмальные зерна набухают, увели­чиваются в объеме во много раз и образовавшиеся пузырьки разрушаются. При этом вязкость крахмального студня резко падает. Этим объясняется разжижение киселей с малым коли­чеством крахмала при длительном кипячении. Разрушению структуры крахмальных зерен способствуют кислоты, особенно лимонная.

При хранении крахмальных студней наблюдается их старение (синерезис). При этом происходит перегруппировка частиц, образующих внутреннюю структуру студня, их уплотнение, в ре­зультате чего отделяется часть воды (например, при хранении киселей). Кроме того, происходит уменьшение количества раст­воримых веществ за счет перехода низкомолекулярных фракций амилозы в высокомолекулярные. Это наблюдается при хранении каши и макаронных изделий и вызывает снижение их качества. При повторном нагревании блюда из круп и макаронных изде­лий восстанавливают свои свойства, но не в одинаковой степени: в гречневой каше и вермишели водорастворимые вещества вос­станавливаются довольно полно даже после 24-часового хране­ния, в пшенной — на 50 %, в рисовой — на 20 %. При хранении изделий в горячем состоянии старение крахмальных студней.

Изменения крахмала при тепловой обработке

Крахмал содержится в различных, продуктах: в картофеле, ktv-пах. бобовых, макаронных изделиях, муке. Содержание крахмала колеблется от 12% в картофеле до 68% в муке. Различные виды пи­щевого крахмала представляют собой смесь крахмальных зерен раз­личной величины. У большинства крахмалосодержащих продуктов крахмальные зерна состоят из двух полисахаридов: амилозы и амилопектина и небольшого количества сопутствующих веществ.

Изменение крахмала, содержащегося в различных пищевых про­дуктах, происходит в процессе их тепловой обработки т е в условиях повышенной температуры. Только в бродящем тесте крахмал изменяется при невысокой температуре (25-30С).

При кулинарной обработке могут происходить следующие изме­нения крахмала: гидролиз (ферментативный и кислотный) , декстринизация крахмала и клейстеризация.

. Ферментативный гидролиз происходит в картофеле при его варке, в тесте при его замесе и выпечке под воздействием ферментов (амилазы). В результате гидролиза крахмала образуются сахара. При варке картофеля сахара переходят в отвар

Осахаривание крахмала начинается в момент замешивания тес­та. Чем выше температура воды и чем дольше продолжается замеши­вание теста, тем больше осахаривается крахмал. Интенсивность этого процесса зависит от степени помола муки — в муке мелкого помола поверхность крахмальных частиц, на которую действуют ферменты, больше, чем в муке крупного помола, а поэтому осахаривание крахмала происходит интенсивнее.

Кислотный гидролиз крахмала частично происходит при ваок 1 соусов, киселей из кислых ягод. При длительной варке covсов в декстрины и сахар превращается до 25,7 % крахмала, содержащегося в муке. Это существенно влияет на вкус, усвояемость и консистен­цию соусов.

Декстринизация крахмала происходит -при сухом нагревании крахмала до температуры 110 С и выше. Декстринизация имеет мес­то при жаренье картофеля, панированных изделий, выпекании муч­ных изделии, пассеровании муки, поджаривании крупы, запекании макаронных изделий и т.п. При этом крахмальное зерно разрушается и образуются окрашенные частички — пиродекстрины. Декстрины, в отличие от крахмального зерна теряют способность клейстеризоваться, этим и вызвано пассерование муки при приготовлении соу­сов.

Окрашенные частички пиродекстрины придают характерную ок­раску поверхностней корочке или всему продукту. Это влияет на изменение вкуса продуктов.

Клейстеризашя крахмала. Нагревание крахмала в присутствии веды вызывает его клейстеризацию.т.е. разрушение ‘структуры крахмальных зерен, сопровождаемое набуханием. Как уже было упо­мянуто, крахмальное зерно — сложное биологическое образование, состоящее в основном из двух полисахаридов: амилозы и амилопек-тина Амилоза дает маловязкие растворы, а амилопектин набухает и дает студепь.

Процесс клейстеризащш можно разделить на две стадии. На первой стадии крахмальные зерна еще не теряют своей структуры, а на второй превращаются в пузырьки. Оболочка этих пузырьков состоит из амилопектина, а внутри находится раствор амилозы. Благодаря поглощению воды растворы крахмала делаются вязкими.

Первая стадия клейстеризации достигается нагреванием до 100 С крахмала с малым количеством воды (до 100% от веса крах­мала) или нагреванием его с большим количеством воды до темпе­ратуры клейстеризации. Эта стадия достигается при выпечке муч­ных изделий.

Вторая стадия клейстеризации имеет место при нагревании крахмала с большим количеством воды до температуры выше темпе­ратуры клейстеризации. Температура эта неодинакова для различ­ных видов крахмала: картофельного 62-68, пшеничного 53-57, ку­курузного 64-70 С. При достижении второй стадии клейстеризации зерна поглощают значительное количество воды — 200-400%. Неоди­наковым количеством поглощения воды крахмалом обуславливаются разные выходы рассыпчатых каш, приготовленных из разнообразных . видов круп.

При длительном нагревании малых доз крахмала с большим ко­личеством воды (кисели) крахмальные зерна набухают, увеличива­ются в объеме во много раз и образовавшиеся пузырьки, с находя­щейся в них растворимой амилозой, разрушаются. Растворимая ами­лоза попадает непосредственно в клейстер, вязкость его резко падает. Этим объясняется разжижение киселей с малым количеством крахмала при длительном кипячении. Разрушению структуры крах­мальных зерен способствуют кислоты, особенно лимонная.

Старение оклейстеризованного крахмала. При остывании и хранении в остывшем состоянии кулинарных изделий, содержащих оклейстеризованный крахмал, происходит его старение. Старение крахмала в кашах и отварной вермишели обнаруживается уже после 2″ часов с момента их изготовления. Оклейстеризованный крахмал наиболее быстро и сильно стареет в пшенной каше и значительно слабее в гречневой, рисовой, манной.

Температура в 70-80 С обеспечивает сохранение в свежем состоянии каш и отварных мучных изделий в течение 4 час.

Чтобы предотвратить старение крахмала или свести его к ми­нимуму, необходимо свежеприготовленные изделия сохранять в го­рячем состоянии до момента их потребления.

2.3. Изменения углеводов клеточных стенок.

Размягчение продуктов при тепловой обработке сильно повы­шает их усвояемость.

Главная причина размягчения растительных продуктов — глу­бокие изменения углеводов клеточных стенок, Клеточные стенки состоят из целлюлозы (клетчатки), гемицеллюлозы, протопектина ч некоторых др. Целлюлоза и гемицеллюлоза при тепловой обработка почти не меняют своих свойств. Протопектин при тепловой обра­ботке переходит в растворимый пектин.

Сущность перехода протопектина в растворимый пектин заклю­чается в следующем. Протопектин представляет собой сложное соединение, состоящее из большого числа остатков молекул полигалактуроновых кислот, соединенных в длинные цепочки; эти цепочки соединены друг с другом различными связями, главным образом че­рез ионы кальция и магния. Замена ионов кальция (или магния) одновалентными ионами натрия (или калия) приводит к разрыв/ связей между цепочками полигалактуроновых кислот и переход/ протопектина в пектин. Реакция эта обратима. Чтобы она проходи­ла, необходимо удалять ионы кальция из сферы реакции. В расти­тельных продуктах содержится фитин. Он связывает освобождающие­ся ионы кальция и способствует переходу протопектина в пектин.

Однако связывание ионов кальция фитином не происходит в кислой среде, поэтому кислота препятствует переходу протопекти­на в пектин и размягчению овощей. Естественно, что в жестки воде, содержащей ионы кальция и магния, этот процесс также бу­дет проходить очень медленно. -Плохо происходит разваривав; , круп в молоке или картофеля в молоке так как в молоке содержится Са, который будет замедлять переход протопектина в пек­тин, поэтому сначала крупы проваривают в воде (как. и картофель), а затем доводят их до готовности в молоке.

4.Изменение вкуса, аромата и массы продукта

Дата добавления: 2016-10-22 ; просмотров: 8384 | Нарушение авторских прав

Крахмал и изменение крахмала при тепловой обработке

Строение крахмального зерна и свойства сахаридов. Гидролиз и декстринизация вещества в процессе обработки. Набухание и клейстеризация крахмала. Глубокий распад при брожении дрожжевого теста. Инверсионная способность лимонной, яблочной и уксусной кислот.

Рубрика Кулинария и продукты питания
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 29.01.2014
Размер файла 23,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Крахмал и изменение крахмала при тепловой обработке

1. Строение крахмального зерна и свойства крахмальных сахаридов

Крахмал складывается в растительных клетках в виде крахмальных зерен. Крахмальное зерно — сложное биологическое образование, состоящее в основном из двух углеводных компонентов: амилозы и амилопектина (полимеров глюкозы). Молекулы амилозы состоят из остатков глюкозы, связанных в линейные цепочки, а амилопектин — из таких же остатков, но связанных в разветвленные цепи. В молекуле амилозы число остатков глюкозы колеблется от 60 до 1000, а в молекуле амилопектина — более 1000. Кроме этих полисахаридов, в состав крахмальных зерен входит фосфорная, кремниевая кислоты и другие вещества.

2. Гидролиз и декстринизация крахмала

При кулинарной обработке могут происходить следующие изменения крахмала: гидролиз (ферментативный и кислотный), декстринизация и клейстеризация. Ферментативный гидролиз происходит в картофеле при его варке, в тесте при его замесе и выпечке под действием ферментов (амилазы). Этот процесс будет разобран подробнее при изучении технологии дрожжевого теста. В результате гидролиза крахмала образуются сахара. При варке картофеля сахара переходят в отвар.

Кислотный гидролиз крахмала частично происходит при варке соусов, киселей из кислых ягод. При длительной варке соуса в декстрины и сахар превращается до 25% крахмала, содержащегося в муке. Это существенно влияет на вкус, усвояемость консистенцию соуса. Декстринизация крахмала происходит при нагревании его до температуры 1100 и выше. Она имеет место при жаренье картофеля, панированных изделий, выпекании мучных изделий, пассеровании муки, поджаривании крупы, запекании макаронных изделий и т. п. Образующиеся окрашенные пиродекстрины придают поверхностной корочке или всему продукту (муке, крупе) характерную окраску. При этом увеличивается количество водорастворимых веществ и изменяется вкус продукта.

3. Набухание и клейстеризация крахмала

Разрушение структуры крахмальных зерен и набухание их называется клейстеризацией, в результате которой образуются крахмальные студни. В зависимости от получающихся студней крахмалы делятся на картофельный — когда студни прозрачные, пшеничный или кукурузный — когда студни мутные. Процесс клейстеризации можно разделить на две стадии.

В первой стадии крахмальные зерна еще не теряют своей структуры, а во второй — превращаются в пузырьки. Оболочка этих пузырьков состоит из амилопектина; внутри находится раствор амилозы. Благодаря поглощению воды растворы крахмала делаются вязкими. Первая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с малым количеством воды (до 100% от его веса) до 100? или нагревании его с большим количеством воды до температуры клейстеризации. Эта стадия достигается при выпечке мучных изделий.

Вторая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с большим количеством воды до температуры выше температуры клейстеризации. Для различных видов крахмала эти температуры неодинаковы: для картофельного _ 62-68?, пшеничного — 53-57°Ж, кукурузного — 64-70?. При достижении второй стадии клейстеризации зерна поглощают значительное количество воды — 200-400%, Неодинаковое поглощение воды крахмалом в значительной степени обусловливает разные выходы рассыпчатых каш, приготовленных из различных круп.

Клейстеризация крахмала сопровождается значительным повышением количества растворимых веществ, главным образом за счет низкомолекулярных фракций амилозы. Водорастворимых веществ тем больше, чем больше воды поглощено крахмалом. По сравнению с крупой количество водорастворимых веществ в кашах возрастает в 2-10 раз. Особенно велико их содержание в рисовой и манной кашах, что в значительной степени обусловливает хорошую усвояемость этих каш, при длительном нагревании малых доз крахмала с большим количеством воды крахмальные зерна набухают, увеличиваются в объеме во много раз и образовавшиеся пузырьки разрушаются. При этом вязкость крахмального студня резко падает. Этим объясняется разжижение киселей с малым количеством крахмала при длительном кипячении. Разрушению структуры крахмальных зерен способствуют кислоты, особенно лимонная.

При хранении крахмальных студней наблюдается их старение (синерезис). При этом происходит перегруппировка частиц, образующих внутреннюю структуру студня, их уплотнение, в результате чего отделяется часть воды (например, при хранении киселей). Кроме того, происходит уменьшение количества растворимых веществ за счет перехода низкомолекулярных фракций амилозы в высокомолекулярные. Это наблюдается при хранении каши и макаронных изделий и вызывает снижение их качества. При повторном нагревании блюда из круп и макаронных изделий восстанавливают свои свойства, но не в одинаковой степени: в гречневой каше и вермишели водорастворимые вещества восстанавливаются довольно полно даже после 24-часового хранения, в пшенной — на 50 %, в рисовой — на 20 %. При хранении изделий в горячем состоянии старение крахмальных студней.

4. Гидролиз дисахаридов

Дисахариды гидролизуется под действием как кислот, так и ферментов

Кислотный гидролиз имеет место в таких технологических процессах, как варка плодов и ягод в растворах сахара различной концентрации (приготовление компотов, киселей, фруктово-ягодных начинок), запекание яблок, уваривание сахара с какой-либо пищевой кислотой (приготовление помадок).

Степень инверсии сахарозы зависит от вида кислоты, ее концентрации, продолжительности нагрева. В плодах и ягодах содержатся главным образом лимонная и яблочная кислоты. Первая количественно преобладает в ягодах, вторая — в семечковых и косточковых плодах. Цитрусовые содержат одну лимонную кислоту. Для приготовления кондитерской помадки используется обычно лимонная кислота, а при ее отсутствии — уксусная. Инверсионная способность различных органических кислот при одних и тех же условиях неодинакова. Она зависит от силы кислоты, т.е. константы ее диссоциации; скорость же реакции гидролиза сахарозы пропорциональна концентрации водородных ионов в среде.

Инверсионная способность лимонной, яблочной и уксусной кислот меньше, чем щавелевой соответственно в 11,15 и 50 раз. Степень инверсии сахарозы в различных кулинарных изделиях зависит от продолжительности теплового воздействия, вида и концентрации кислоты. При запекании яблок в жарочном шкафу без добавления сахара инвертируется около половины содержащейся в них сахарозы. Из овощей с более или менее значительным содержанием сахарозы тепловой обработке подвергаются морковь и свекла. Кислотность их значительно меньше, чем у плодов и ягод, рН =6,3-6,7. В свободном состоянии в них имеется только одна яблочная кислота. Благодаря малой кислотности клеточного сока при варке корнеплодов, продолжающейся сравнительно долго (свекла варится до 80 мин.), инверсии сахарозы не наблюдается. Ферментативному гидролизу подвергаются сахароза и мальтоза при брожении и в начальный период выпечки дрожжевого теста. Сахароза под воздействием фермента сахаразы расщепляется на глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием фермента мальтазы — до двух молекул глюкозы.

крахмал гидролиз брожение тесто

Глубокому распаду при брожении дрожжевого теста подвергаются моносахариды (глюкоза и фруктоза), содержащиеся в муке и образующиеся в тесте в результате гидролиза сахарозы и мальтозы. В дрожжевом тесте основную роль играет спиртовое брожение. Под действием ферментов дрожжей сахара превращаются в спирт и углекислый газ, последний разрыхляет тесто. Кроме углекислый газа и этилового алкоголя, при спиртовом брожении в незначительных количествах образуются побочные продукты: янтарная кислота, сивушные масла, уксусный альдегид, глицерин и др. Дисахариды (сахароза и мальтоза) непосредственно не подвергаются брожению. Они сбраживаются лишь после предварительного гидролиза на составляющие их моносахариды. Глубокий распад гексоз происходит также в процессе молочнокислого брожения, сопутствующего спиртовому. Молочнокислое брожение вызывается попадающими в тесто с мукой гомо- и гетероферментативными молочнокислыми бактериями. Первые из них сбраживают гексозы с образованием молочной кислоты, а вторые кроме молочной кислоты, образуют значительные количества уксусной кислоты, этилового спирта и других продуктов.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

История компании «Cargill». Строение, химические свойства, применение крахмала. Кукуруза как сырье для производства крахмала. Общая характеристика сульфита. Замачивание зерна как биотехнологическая стадия процесса. Технохимический контроль производства.

отчет по практике [975,0 K], добавлен 21.03.2015

Понятие, строение и синтез, физические и химические свойства крахмала. Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов крахмала и их применение в детском питании. Технология производства малобелковых продуктов на зерновой основе.

дипломная работа [2,5 M], добавлен 02.08.2015

Физические и химические свойства крахмала — полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Биосинтез и модификация крахмала, его пищевое значение и применение в промышленности (получения глюкозы, патоки, этанола).

презентация [1,9 M], добавлен 16.01.2015

Основные виды крахмала. Основное сырье, используемое для производства кукурузного крахмала. Технологическая схема производства кукурузного крахмала. Современная техническая оснащенность кукурузокрахмальных предприятий. Характеристика готовой продукции.

курсовая работа [600,4 K], добавлен 10.03.2015

Рассмотрение пищи человека как важнейшей социальной и экономической проблемы общества. Классификация современных пищевых продуктов. Изучение особенностей гидролиза крахмала и сахарозы. Описание ферментативного гидролиза некрахмалистых полисахаридов.

реферат [745,6 K], добавлен 09.07.2015

Ассортимент горячих фирменных мясных блюд, особенности их приготовления. Строение и состав мышечной ткани мяса. Изменение структуры и цвета мяса при тепловой обработке. Формирование вкуса и аромата мяса, подвергнутого тепловой кулинарной обработке.

дипломная работа [726,1 K], добавлен 17.06.2013

Организация деятельности пирожкового цеха. Обзор инвентаря и оборудования, описание рабочего места. Способы тепловой обработки мучных изделий. Технология приготовления дрожжевого теста. Требования к готовой продукции. Технологические карты мучных блюд.

курсовая работа [301,7 K], добавлен 24.12.2014

Классификация, ассортимент, рецептуры, требования к качеству кулинарных изделий из дрожжевого теста. Обзор рецептур блюд. Разработка технологии приготовления кулинарной продукции и технологической документации на фирменные блюда из дрожжевого теста.

дипломная работа [100,3 K], добавлен 21.05.2012

Виды дрожжевого теста. Безопарный и опарный способы приготовления теста. Режим выпекания изделий. Процесс приготовления дрожжевого слоеного теста. Технология приготовления мучных кондитерских изделий: оладьи сдобные, ватрушки, булочки домашние и слоёные.

реферат [843,6 K], добавлен 10.12.2011

Технологические свойства нецеллюлозных полисахаридов. Процессы изменения углеводов при нагревании. Продукты деструкции крахмала. Схема производства рубленных мясных полуфабрикатов. Технико-технологические карты на блюда «Солянка по домашнему» и «Азу».

контрольная работа [110,4 K], добавлен 03.11.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Изменения крахмала

Набухание и клейстеризация

Крахмальные полисахариды в поверхностных слоях зерна уплотнены и образуют поверхностную структуру, которая напоминает оболочку, но не имеет свойств полупроницаемости. Поверхность крахмального зерна пористая, благодаря чему при нахождении его в воде или другой жидкости поверхность контакта очень велика, что приводит при комнатной температуре к набуханию крахмала в результате адсорбции от 30 до 50% влаги. Если набухший крахмал осторожно высушить (при температуре не выше 30 °С), он восстановит первоначальные свойства.

В холодной воде крахмал практически нерастворим, однако при повышении температуры гидратация крахмала растет и при определенных температурах достигает максимума. При этом одновременно идут два процесса — набухание крахмального зерна и гидратация составляющих полисахаридов с их диффузией в окружающую водную среду.

Разрушение внутренней нативной структуры крахмальных зерен, сопровождаемое их набуханием и гидратацией составляющих полисахаридов, которые идут одновременно в водной среде при повышении температуры как единый процесс, получило название клейстеризации крахмала, а конечный коллоидный продукт (дисперсия) — клейстера.

В специальной и иностранной литературе термин «клейстеризация» отождествляется с термином «желатинизация» (gelatinizacion).

Набухание и клейстеризация в значительной мере зависят от влияния внешних условий — скорости повышения температуры, гидромодуля, механического воздействия, размера зерен крахмала, присутствия электролитов, а также от состояния крахмальных полисахаридов, которые могут изменяться в результате разрушения или образования структуры продукта, а также вида и активности амилолитических ферментов.

Степень клейстеризации и характеристика конечного продукта, т. е. клейстера, прежде всего, зависят от температуры и гидромодуля.

Динамику процесса клейстеризации удобнее всего наблюдать, нагревая 1%-ную суспензию крахмала, фракционированного по размерам зерен. Это энергозатратный процесс и его развитие отражает диаграмма «энергия-температура» (рис. 3.9).

Рис. 3.9 — Этапы клейстеризации крахмала

0. 1 — рост температуры, структура зерна сохранена, процесс обратимый; 1. 2 — эндотермическая остановка, температура клейстеризации, процесс необратимый; 2. 3 — набухание крахмала с образованием клейстера.

На участке 0-1 с подводом энергии температура суспензии постепенно повышается. Если нагрев прекратить при достижении суспензией температуры 30. 35°С, охладить крахмал и осторожно высушить, то первоначальные свойства будут восстановлены. Но если температуру суспензии поднять до 50. 55 °С, прекратить нагрев, крахмал также охладить и высушить, то первоначальные свойства восстановлены уже не будут. С помощью микроскопа можно оценить изменения, произошедшие с крахмальными зернами: зерна увеличились в размерах, но сохранили форму. На этой стадии вода, поступившая внутрь зерен, растворяет часть амилозы и вызывает набухание и частичную пептизацию амилопектина. Небольшое количество полисахаридов из крахмальных зерен переходит в окружающую их воду, но суспензия неустойчива и без механического перемешивания расслаивается. В точке 1 оптический эффект «мальтийского креста» исчезает, то есть под действием горячей воды плавятся игольчатые кристаллы — элемент внутренней структуры крахмальных зерен. В некоторых источниках этот этап называют первой стадией клейстеризации.

На участке 1-2 наблюдается явление «температурной остановки» — температура не растет, хотя энергия продолжает подводиться. Температура, при которой происходит это явление, называется температурой клейстеризации. Если нагревать нефракционированный крахмал, то линия будет не параллельной оси абсцисс, а слегка наклонной, потому что зерна разной величины клейстеризуются при разной температуре (крупные — при более низкой). Так для картофельного крахмала этот интервал расположен между 59 и 68 °С. Температурный интервал, в котором происходит клейстеризация крахмала, является характерным показателем для различных видов крахмала (табл. 3.8).

Интервал клейстеризации различных пищевых крахмалов

Температура исчезновения двоякого лучепреломления,°С

Высокоамилозной кукурузы (55% амилозы)

На этой стадии внутрь зерен поступает еще больше воды, постепенно исчезает слоистость, в центре зерна образуется полость, на поверхности появляются складки, в точке роста происходит разрыв водородных связей; в точке 2 полисахариды находятся в гидратированном состоянии, структура зерна теряет видовую специфичность, увеличивается вязкость системы по двум причинам:

  • — набухшие зерна занимают больший объем, воды вне зерен осталось меньше;
  • — из зерен в окружающую воду перешло еще больше амилозы и амилопектина, т. е это уже не вода, а раствор высокомолекулярных веществ. Именно этот момент эндотермической остановки связан с поглощением зернами крахмала энергии, которая идет на разрушение их внутренней структуры за счет плавления водородных связей, результатом чего является потеря их слоистости. Одновременно плотность упаковки полисахаридов уменьшается.

Если продолжить нагрев (этап 2..3), но не до кипения, происходит дальнейшее набухание зерен с одновременной диффузией амилозы и амилопектина во внешнюю среду, вызывающей увеличение доли растворимых в воде веществ. Зерна превращаются в пузырьки, наполненные крахмальным клейстером (вторая стадия клейстеризации).

Особым показателем клейстеризации крахмала является увеличение в дисперсии доли водорастворимых веществ и повышение вязкости (рис. 3.10).

Рис. 3.10 — Набухание крахмалов разных растений в зависимости от температуры

В холодном состоянии, ниже температуры клейстеризации, растворимость крахмалов очень низкая, и насыщенные растворы достигаются при концентрации крахмала менее 1%. Начиная с момента распаковки крахмальных зерен, доля водорастворимых веществ в системе постоянно увеличивается, достигая максимального значения при более высоких температурах. Зерна крахмала адсорбируют влагу за счет полярных гидроксильных групп полисахаридов, что приводит к набуханию зерна. Поглощение воды кукурузным крахмалом может достичь 2 500% начальной массы (рис. 3.10).

При этом клейстер, как сложная коллоидная система, содержит раствор амилозы и амилопектина и набухшие крахмальные зерна. Концентрация амилозы и амилопектина внутри зерен значительно выше, чем в среде. За счет увеличения поверхности контакта с водой при набухании зерен и отсутствия свойства полупроницакмости в поверхностных слоях диффузия амилозы и амилопектина из-за нагревания с водой будет увеличиваться. Кинетика этого процесса как диффузионного зависит от температуры. Одновременно увеличение доли водорастворимых веществ обусловлено также температурой и ферментативной (в определенном интервале температур) деструкцией амилозы и амилопектина с накоплением водорастворимых веществ. Увеличение доли водорастворимых веществ в определенной степени также влияет на вязкость системы. При температурах выше температуры клейстеризации, система «крахмал-вода» (вода — с избытком) может быть охарактеризована как золь, в котором во взвешенном состоянии находятся набухшие зерна крахмала, которые при высоких температурах имеют очень большое сродство с водой. Одновременно водная система может быть охарактеризована как коллоидный раствор амилозы и амилопектина. Вязкость клейстера обусловлена присутствием набухших крахмальных зерен, образующих большую поверхность контакта с водой, а также способностью растворенных в воде полисахаридов образовывать трехмерную сетку, которая вмещает значительное количество влаги. Этой способностью больше характеризуется амилоза, так высоко- амилозные крахмалы способны создавать растворы большой вязкости. Стадии клейстеризации крахмала показаны на рис. 3.11 (фазы а, б, в).

Рис. 3.11 — Фазы клейстеризации крахмала

При поглощении воды размеры крахмального зерна значительно увеличиваются за счет «распаковки» крахмальных полисахаридов и стремления их приобрести свои максимальные размеры. При этом отдельные звенья цепей деспирализуются, благодаря чему их линейные размеры увеличиваются (фазы а, б). В это время вязкость суспензии крахмала в воде значительно повышается за счет агрегации зерен между собой. Если продолжать гидротермообработку до кипения, зерна взрываются (разрушение, деструкция зерен), проходит частичный гидролиз и более-менее полное растворение составляющих зерен, при определенных условиях — их диффузия в водное пространство, следствием чего является снижение вязкости.

Когда концентрация крахмала высокая и крахмал находится в виде клейстера, часто наблюдается гелеобразование (вязкость крахмального клейстера снова растет), а иногда — выпадение осадка. То же самое наблюдается, когда крахмал быстро охлаждают, или получают растворы менее концентрированные. Этот процесс называется старением (рис. 3.12) и объясняется физико-химическими изменениями составных веществ крахмала.

Рис. 3.12 — Кривые клейстеризации-ретроградации крахмала разных растений (8мас.%-ная суспензия)

Считается, что именно амилоза отвечает за способность зерен крахмала к набуханию и вязкость клейстера. При снижении температуры, то есть внутренней энергии системы, до значений, которые не отрицают возникновение водородных связей, вязкость системы повышается. Это характерно при охлаждении для всех видов и любых концентраций крахмала.

На рис. 3.13 приведена зависимость вязкости крахмальной суспензии от температуры при избытке воды. Цифры соответствуют значениям на диаграмме рис. 3.9. Видно, вязкость возрастает на втором этапе клейстеризации, что совпадает с интенсивностью набухания и диффузией полисахаридов в водную среду. При охлаждении, начиная с температур клейстеризации, вязкость характеризуется большими значениями (рис. 3.13).

Эта разница обусловлена: а) образованием водородных связей в процессе охлаждения, б) возникновением трехмерной сетки диффундировавших в воду полисахаридов и набуханием зерен крахмала.

Рис. 3.13 — Изменение вязкости 3%-ной суспензии картофельного крахмала при нагревании

Если оценивать интенсивность изменения свойств крахмала, то она наиболее выражена на участках графика 1. 3, т. е. начиная с температуры клейстеризации (рис. 3.13). Следовательно, необходимо постоянное внимание технолога к процессу с участием крахмалосодержащего сырья при достижении этих температур (например, необходимость перемешивания при заваривании клейстера). Одновременно такая интенсивность изменений свидетельствует о сложности регулирования технологического процесса, особенности его параметрирования в этом интервале. В общем виде диаграммы на рис. 3.10, 3.12, 3.13 иллюстрируют эффекты клейстеризации и старения.

В отличие от химической кинетики, которая измеряет время между химическими событиями, её наследник — химическая динамика — измеряяет время самого события, следит за движением атомов в момент преобразования реагентов в продукты

На рис. 3.10 изображена общая кинетика набухания крахмала различной природы в зависимости от температуры. На рис. 3.12, с помощью амилограмм Брабендера приведена динамика вязкости 8%-й суспензии крахмала, из которой видно, что при заданных значениях температуры по мере того, как набухание усиливается, вязкость снижается, если термическая обработка продолжается. Таким же образом была установлена выраженная нестабильность вязкости как при снижении значений pH, так и при интенсивном перемешивании (механолизе). Из данных рис. 3.13 на примере картофельного крахмала виден нелинейный характер изменения вязкости, который показывает для инженеров-технологов интенсивность изменений на разных стадиях прогрева.

Поскольку вязкость системы «крахмал-вода» при одинаковой концентрации крахмала зависит от его состава (вида), то есть от соотношения амилозы и амилопектина, в технологической практике для обеспечения постоянной вязкости используется разное количество крахмалов различного вида. Эти соотношения приведены в табл. 3.9. При этом в качестве эталона, т. е. за единицу, принята вязкость 2%-го клейстера картофельного крахмала. На этом принципе построены таблицы заменяемости одного вида крахмала другим, которые очень важны в технологической практике. Справедливо подчеркнуть, что эти данные верны лишь для случаев полной гидратации крахмала, то есть его малых концентраций в системе. Эмпирически эти концентрации составляют (по картофельному крахмалу) до 8%. Следует также добавить о справедливости этих показателей для товарного вида крахмала, а не для крахмалосодержащих продуктов.

Из анализа таблицы понятно, что вязкость крахмального клейстера обусловлена наличием амилозы, но сильно зависит от поведения крахмала как вещества (формы).

Изменения крахмала. Часть первая

Крахмал содержится в растениях в виде отдельных зерен.
В зависимости от типа растительной ткани эти зерна могут иметь
различные размеры – от долей до 100 мкм и более.

Крахмальное зерно — это биоло-
гическое образование с хорошо организованными формой и структу-
рой. В центральной части его имеется ядро, называемое зароды-
шем, или «точкой роста» вокруг которого видны ряды концентри-
ческих слоев «колец роста». Толщина слоев крахмальных зерен
составляет примерно 0,1 мкм.

Амилопектин, который является одним из самых
крупных полимеров, имеет большую молекулярную массу, чем
амилоза (обычно выше 10 7 ). Полисахариды в крахмальном зерне связаны между собой главным образом водородными связями.
Молекулы полисахаридов расположены в зерне радиально.

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

Растворимость. Нативный крахмал практически не растворим в холодной воде. Однако вследствие гидрофильности он может адсорбировать влагу до 30% собственной массы. Низкомолекулярные полисахариды, в частности амилозы, содержащие до 70 глюкозных остатков, растворимы в холодной воде. При увеличении длины молекулы полисахариды могут растворятся только в горячей воде. Процесс растворения крахмальных полисахаридов протекает медленно вследствие относительно большого размера молекул. Известно, что линейные полимеры перед растворением сильно набухают, поглощая большое количество растворителя, и при этом резко увеличиваются в объеме. Растворению крахмальных полимеров в воде также предшествует набу-
хание.

Набухание и клейстеризация. Набухание влияет на консистенцию, форму,
объем и выход готовых изделий из крахмалосодержащих продук-
тов. Степень набухания зависит от температуры среды и соотно-
шения воды и крахмала. При нагревании водной суспензии
крахмальных зерен до температуры 55 0 С они медленно поглощают
воду (до 50%) и частично набухают. При этом повышение вяз-
кости не наблюдается. При дальнейшем нагревании суспензии
(в интервале температур от 60 до 100 0 С) набухание крахмальных
зерен ускоряется, причем объем их увеличивается в несколько
раз.

Дисперсия, состоящая из набухших крахмальных зерен и
растворенных в воде полисахаридов, называется крахмальным
клейстером, а процесс его образования — клейстеризацией. Клейстеризация – это изменение структуры крахмального зерна при нагревании в воде, сопровождающееся набуханием.

Процесс клейстеризации крахмала происходит в определенном интервале температур, обычно от (55 до 80 0 С). Одним из признаков клейстеризации является значительное повышение вязкости крахмальной суспензии. Вязкость клейстера обусловлена не только присутствием набухающих крахмальных зерен, сколько способностью растворенных в воде полисахаридов образовывать трехмерную сетку, удерживающую большое количество воды, чем крахмальные зерна. Этой способностью в наивысшей степени обладает амилоза.

Таблица 3 – Физико – химические свойства крахмала, выделенного из различных растений

Изменение крахмала

Крахмал содержится во многих продуктах (мука, картофель, крупы и др.) или добавляется в рецепты блюд в качестве желирующего вещества (кисели).

В растительных клетках крахмал содержится в виде зерен. Крахмальные зерна – сложные биологические образования, состоящие из молекул полисахаридов – амилозы и амилопектина (основная масса зерна, фосфорной, кремниевой и жирных кислот).

Амилоза и амилопектин являются полимерами (от греч. «поли» — много), т. е. состоят из большого числа остатков молекул глюкозы, соединенных в цепочки.

В молекулах амилозы число таких остатков колеблется от 200–400 (низкомолекулярная амилоза) до 800–1000 (высокомолекулярная амилоза) и соединены они в почти неразветвленные цепи. В молекулах амилопектина таких остатков намного больше (600–6000), и образуют они сильноразветвленные цепи.

Внешняя часть крахмальных зерен состоит в основном из амилопектина, который образует как бы оболочку зерна, а внутренняя – из амилозы, молекулы которой расположены в определенном порядке (зачатки кристаллической структуры). Амилопектин нерастворим в воде, но при нагревании с водой набухает. Низкомолекулярная амилоза растворяется даже в холодной воде, а высокомолекулярная – только при нагревании.

При нагревании с водой крахмал клейстеризуется и взвесь его зерен превращается в вязкий клейстер. При этом амилопектин набухает, молекулы воды проникают через оболочку зерен, часть амилозы растворяется, а крахмальное зерно набухает. В первой стадии клейстеризации крахмальные зерна еще не теряют полностью своей структуры, а во второй –превращаются в пузырьки, наполненные амилозой. Первая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с малым количеством воды до температуры клейстеризации. При этом поглощается до 100 % воды от массы крахмала. Происходит это при варке рассыпчатых каш, выпечке мучных изделий. При избытке воды и дальнейшем нагревании крахмал поглощает 200–400 % воды (от своей массы), и наступает вторая стадия клейстеризации.

Для различных крахмалов интервалы температуры, при которой происходит клейстеризация, различны: для картофельного – 65–68 о С, пшеничного – 53–57 о С, кукурузного – 64–70 о С. Набухшие крахмальные зерна поглощают большое количество воды, и вязкость раствора при этом повышается, он переходит в клейстер. Клейстер, полученный при нагревании 30–50 г крахмала в 1 л воды, при охлаждении не застывает, а с содержанием крахмала 75–80 г клейстер при охлаждении образует плотный студень (гель).

Если продолжать нагревание крахмального клейстера, то наступит третья стадия клейстеризации: пузырьки, образовавшиеся из крахмальных зерен, начнут лопаться и вязкость клейстера резко снизится. Этот процесс ускоряется в присутствии кислот.

При клейстеризации происходит не только набухание крахмального зерна и разрушение его внутренней структуры, но и распад высокомолекулярной плохо растворимой амилозы, она превращается в хорошо растворимую низкомолекулярную. Поэтому, например, при варке каши возрастает количество растворимых веществ в крупе.

Картофельный крахмал образует прозрачный клейстер и студень, а кукурузный – мутный. Поэтому последний используют только при варке молочных киселей. При охлаждении крахмалосодержащих изделий происходит ретрограция их. При этом происходит перегруппировка частиц, образующих внутреннюю структуру студня, их уплотнение, в результате чего отделяется часть воды (например, при хранении киселей). Кроме того, уменьшается количество растворимых веществ за счет перехода низкомолекулярных фракций амилозы в низкомолекулярные. Это наблюдается при хранении каш и макаронных изделий и вызывает снижение их качества. При повторном нагревании блюда из круп и макаронных изделий восстанавливают свои свойства, но не в одинаковой степени: в гречневой каше и вермишели водорастворимые вещества восстанавливаются довольно полно даже после 24-часового хранения, в пшенной – на 50 %, в рисовой – на 20 %. При хранении изделий в горячем состоянии ретрограция крахмальных студней задерживается.

Деструкция происходит при сухом нагреве крахмала выше 120 о С. Она заключается в расщеплении крахмальных полисахаридов и превращении их в растворимые в воде высокомолекулярные вещества – пиродекстрины и ряд летучих веществ (пары воды, углекислый газ и др.).

При этом изменяется и цвет крахмала. Сначала (115–125 о С) он становится кремовым, а затем коричневым. Деструкция происходит в обезвоженной корочке, образующейся при жаренье картофеля и мучных изделий, при пассеровании муки.

Гидролиз заключается в распаде цепей крахмальных полисахаридов с присоединением воды. Конечным продуктом является глюкоза или мальтоза. Этот процесс происходит при нагревании крахмала с водой и кислотой (кислотный гидролиз) либо под действием ферментов – амилаз. При кислотном гидролизе – длительном кипячении кислых соусов, заваривании киселей – образуется глюкоза.

Ферментативный гидролиз происходит при изготовлении дрожжевого теста, при варке картофеля. Конечным продуктом его является мальтоза. Различают два вида амилаз: a- и b-амилазы; a-амилаза расщепляет крахмал до мальтозы, при этом образуется еще и большое количество декстринов; b-амилаза превращает крахмал в мальтозу. Амилазы при нагревании повышают свою активность, а затем при температуре 70–95 о С полностью инактивируются. В клубнях картофеля содержится b-амилаза, и при варке часть крахмала под ее влиянием гидролизуется.

Гидролиз крахмала при варке картофеля – процесс нежелательный, так как образующийся сахар переходит в отвар и теряется. При брожении теста, наоборот, образующаяся при гидролизе мальтоза необходима для развития дрожжей.

Модификация крахмала. Крахмальные полисахариды активно взаимодействуют с ионами металлов, кислотами, окислителями, что позволяет модифицировать молекулы крахмала – изменять их гидрофильность, способность к клейстеризации. Одни виды модификации способствуют повышению растворимости крахмала в воде, а другие ограничивают набухание. Модифицированный крахмал используется при изготовлении желейных изделий, мучных кондитерских изделий, для кремов в качестве загустителя, соусов, мороженого и др.

Углеводы клеточных стенок.Ткани растительных продуктов состоят из клеток. Клетка окружена оболочкой, внутри которой находятся протоплазма, ядро и вакуоли, заполненные клеточным соком. Отдельные клетки соединены друг с другом срединными пластинками. Оболочку и срединные пластинки называют клеточными стенками.

Оболочка клеток состоит из клетчатки (целлюлозы), гемицеллюлозы (полуклетчатки) и других веществ. Срединные пластинки состоят главным образом из нерастворимого вещества – протопектина. Он не относится к углеводам, но близок к ним по своему строению. Это сложное вещество, в основе молекул которого лежат остатки галактуроновых кислот. Наконец, несколько остатков полигалактуроновых кислот соединяются вместе, образуя сложную молекулу протопектина. Связь между цепочками полигалактуроновых кислот осуществляется через солевые мостики, ангидридные группы и т. д., но основную роль играют солевые мостики, образованные двухвалентными ионами магния и кальция.

Эти прослойки протопектина (срединные пластинки) и придают механическую прочность растительным тканям, как бы цементируя отдельные клетки. При нагревании происходит ионно–обменная реакция в срединных пластинках: ионы кальция и магния заменяются одновалентными ионами натрия и калия. Естественно, при этом нарушается связь между клетками, так как протопектин распадается на отдельные цепи галактуроновых кислот, которые носят название пектинов и хорошо растворяются в горячей воде.

Однако эта реакция обратима, и ионы кальция и магния вновь могут вытеснить одновалентные ионы натрия и калия. Размягчения овощей при этом не произойдет. Реакция будет идти в правую сторону только в том случае, если освобождающиеся ионы кальция будут связываться и освобождаться. В растительных продуктах содержатся органические кислоты и пектин, которые освобождают кальций. При тепловой обработке белки цитоплазмы коагулируют, белковый золь превращается в хлопья, и органические кислоты могут свободно диффундировать в клетки через проницаемую клеточную оболочку к средним пластинкам. Клетки при этом остаются целыми. Однако при остывании клеточные стенки становятся более хрупкими и при механическом воздействии разрушаются. Благодаря этому происходит размягчение овощей и круп при тепловой обработке. На скорость их размягчения влияют жесткость воды, температура, реакция среды и свойства продуктов. В жесткой воде содержатся соли кальция и магния, поэтому овощи развариваются медленно. В разных продуктах скорость распада протопектина неодинакова. Присутствие кислот замедляет размягчение некоторых продуктов, кроме варки картофеля со щавелевой кислотой. При сравнении содержания органических кислот в картофеле и свекле оказалось, что сок свеклы содержит почти вдвое меньше органических кислот, которые обладают Са – осадительной способностью, особенно щавелевой кислоты, это и влияет в основном на срок варки свеклы.

4.5. Изменение цвета продуктов

В процессе кулинарной обработки продукты часто изменяют первоначальный цвет, образуются новые окрашенные вещества или изменяются природные красители.

В картофеле, артишоках, яблоках, грушах, многих грибах (шампиньонах, подосиновиках и др.) содержатся вещества фенольного характера. К ним относятся аминокислота картофеля – тирозин, дубильные вещества яблок, груш и др. Под действием фермента полифенолоксидазы эти вещества окисляются, в результате чего получаются темноокрашенные продукты. Дубильные вещества яблок и груш содержат катехины. В результате взаимодействия редуцирующих сахаров с азотсодержащими веществами (мочевиной, аминокислотой, аминами и т. д.) образуются темноокрашенные вещества – меланоидины. Цвет их обычно от светло-желтого до темно-коричневого. Меланоидины образуются в пенке на поверхности молока (за счет лактозы и мочевины), в корочке, получающейся на поверхности животных и растительных продуктов (за счет аминокислот и сахаров), в мясных бульонах, грибах при их сушке, при длительном уваривании сахаров с плодами и ягодами (варенье, фруктовое пюре, печеные яблоки и т. д.).

Взаимодействие дубильных веществ с железом

Дубильные вещества при взаимодействии с железом образуют темно-окрашенные вещества. Этим объясняется темная окраска, появляющаяся в процессе тепловой обработки при соприкосновении железа с яблоками, гречневой кашей, потемнение чая при его заварке в железной посуде и т. д.

Образование сернистого железа

При варке яиц (особенно белка) выделяется сероводород за счет отщепления его серосодержащими протеинами (белками). С солями железа, входящими в состав желтка, сероводород образует темноокрашенное сернистое железо. Если сразу после варки яйцо опустить в холодную воду, под скорлупой понижается давление воздуха, сероводород диффундирует к поверхности и желток темнеет меньше.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Изменение крахмала при тепловой обработке

Таблица 26 — Изменение крахмала при тепловой обработке

Наименование изме­нений, происходя­щих с крахмалом Условия изменения крахмала Характеристика процессов, про­исходящих при изменении крах­мала Значение реакций
Образование крах­мальной суспензии Образуется при добавлении воды к крахмалу При добавлении холодной воды образуется крахмальная суспензия, т.к. природный крахмал не раство­ряется.
Клейстеризация крахмала I стадия: нагрев до 55°С крахмальной суспензии, Происходит набухание крахмальных зерен. II стадия: нагрев свыше 6Ь С С. Начинается про­цесс клейстеризации — превращение крахмаль­ной суспензии в клей­стер. III стадия: Длительный нагрев свыше t80°С. При этом зерна, крахмала поглощают до 50% воды от массы крахмала. Повышение вязкости не наблюдается. Этот процесс обратим. Клейстер представляет собой раствор амилозы, в которой находятся сильно набухшие крахмальные зерна. Крахмальные зерна на второй стадии превращаются в пузырьки, наполненные амилозой. Вязкость клейстера повышается. На этой стадии крахмальные пузырьки лопаются, из них вытекает ами­лоза, вязкость клейстера умень­шается, происходит разжижение. Крахмал в крупах клейстеризуется и консистенция каш изменяется. Крахмал также используется в качестве желирующего вещества при приготовлении киселей. Имеет место при длительном кипячении киселей. Добавление соли задерживает раз­рушение крахмальных зерен. Соусы с мукой не разжижают­ся при варке.
Синерезис (старение) крахмала При охлаждении блюд, содержащих крахмал, содержание амилозы сни­жается, жесткость изделий повы­шается. Наблюдается при черствении мучных изделий, каш, мака­ронных изделий.
Декстринизация крахмала Сухой нагрев крахмала при t свыше 100°С. Крахмальные полисахариды, рас­щепляясь, превращаются в декс­трины, (вещества, растворимые в воде, кремового или коричневого цвета).Крахмальные зерна, разрушаясь, утрачивают способность к набуханию. Имеет место при жарке кар­тофеля, пассеровании муки, обжаривании круп, при жар­ке мучных изделий.
Кислотный гидролиз крахмала Процесс происходит при нагревании крахмала с водой и кислотой Происходит распад цепей крахмальных полисахаридов с присоединением воды. Конечным продуктом является глюкоза или мальтоза. Имеет место при длительном кипячении кислых соусов, заваривании киселей образуется глюкоза.
Ферментативный гидролиз крахмала Гидролиз происходит под действием ферментов. При варке картофеля, при приготовлении дрожжевого теста. При t65° C β-амилаза (фермент) разрушается, при t 40°С активность его возрастает, поэтому при погружении картофеля в холодную воду-часть крахмала превращается в мальтозу и потери питательных веществ увеличиваются В муке под действием фермента образовавшаяся мальтоза питает дрожжи.

Домашнее задание

1 Ковалев Н.И., Куткина М.Н., Кравцова В.А. Технология приготовления пищи. М.: Издательский дом «Деловая литература», 1999, с.61-66

2 Ковалев Н.И., Сальникова Л.К. Технология приготовления пищи. М.: Экономика, 1988, с.77-79

Изменения витаминов

Витамины делятся на:

— водорастворимые (группы В. С. Р. РР, Н (биотин), пантотеновые и фолевые кислоты);

Водорастворимые витамины

Витамины гр. В растворимы в воде и поэтому отвары большинства продуктов следует использовать для приготовления супов, соусов. Эти витамины при варке в слабокислой среде устойчивы, а в щелочной среде менее устойчивы, поэтому при тепловой обработке круп, мяса витаминов гр. В теряется больше, чем при варке овощей, так как сок большинства овощей имеет кислую реакцию.

более устойчивы неустойчивы менее устойчивы

В1, В6 — сильно разрушаются при длительном нагревании

В2 — при нагревании более устойчив, но разрушается под действием солнечным светом

С — подвержен воздействию кислорода воздуха (окислению), также он растворим в воде

Витамин С содержится в овощах и фруктах в 3 формах:

— восстановленной (аскорбиновая кислота);

Восстановленная и окисленная формы витамина С могут легко переходить (превращаться) одна в другую под действием ферментов. Они являются биологически активными.

Восстановленная форма аскорбиназа Окисленная

(аскорбиновая кислота) аскорбинредуктаза форма

При тепловой обработке продуктов, содержащих витамин С, стремятся инактивировать аскорбиназу. Это достигается погружением в кипящую воду. Аскорбинредуктаза переводит неустойчивую окисленную форму в более устойчивую восстановленную, поэтому при тепловой обработке стремятся активировать её продуктами, содержащими аминокислоты, крахмал, пигменты — стабилизаторы витамина С.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Информационная карта проекта «Крахмал»

Керн Алла Викторовна
Информационная карта проекта «Крахмал»

Информационная карта проекта.

Проект : «Крахмал»

Автор проекта: воспитатель Керн Алла Викторовна

Образовательная область: познавательное развитие, речевое развитие

Область интеграции: «Здоровье», «Социализация», «Коммуникация», «Чтение исследовательской литературы», «познание», «Труд».

Тип проекта: познавательно-исследовательский

Участники проекта : дети, педагоги

Выбор темы исследования

Однажды, когда дети за обедом в детском саду пили свой любимый напиток кисель, они спросили у повара, из чего его готовят. Он сказал, что из крахмала. Ребятам стало интересно узнать:

— что такое крахмал;?

— какие продукты могут содержать крахмал?

— когда люди узнали о крахмале?

— какими полезными свойствами обладает крахмал?

— как его можно обнаружить в продуктах.

Именно поэтому и была выбрана данная тема проекта.

Актуальность нашей работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в доступных для наблюдения и изучения предметах. Мы выбрали крахмал. Ведь он присутствует во многих продуктах.

Объект исследования: крахмал.

Предмет исследования: поиск крахмала в продуктах питания и изучение его свойств.

Гипотеза: мы предположили, что если подробнее изучим крахмал, познакомимся с его свойствами, то эти знания помогут нам оценить пользу и вред продуктов, которые мы потребляем в пищу и, возможно, внести изменения в свой рацион питания, а также узнаем, где еще применяется крахмал.

Цель проекта: Выяснить, что такое крахмал.

1. Собрать информацию о крахмале;

2. Изучить свойства, провести опыты с крахмалом;

3. Расширить знания о крахмале и его пользе, сделать выводы.

Сбор информации у взрослых, в книгах и Интернете;

1) получить крахмал из клубней картофеля;

2) опытным путём с помощью раствора йода проверить наличие или отсутствие крахмала в продуктах питания;

3) показать практические способы применения крахмала в быту.

4) презентация работы

Этапы реализации проекта

2. 1Основная часть

У нас в садике повар готовит кисель он такой вкусный и полезный, и нам всегда было интересно, из чего делают кисель. В рецепте написано «добавить крахмал». А что такое крахмал? Мы решили выяснить, что такое крахмал? Лариса Владимировна рассказала, что крахмал появился в России более трехсот лет назад. А от мамы я узнал, что крахмал содержится во многих растениях, но больше всего его в картофеле. Из опроса взрослых, просмотра книг мы узнали: крахмал – это порошок белого цвета, напоминает муку, нерастворим в холодной воде. При сжатии порошка крахмала в руке он издаёт «скрип». Крахмал содержится почти во всех растениях. Особенно много его в корнях, клубнях, плодах и зернах растений. В горячей воде крахмал набухает (растворяется, становится прозрачным, образуя раствор — клейстер. Взаимодействует с йодом (окрашивание в синий, фиолетовый цвет). Крахмал используется для приготовления киселя, клейстера, крахмаления одежды. Мы с другом решили самостоятельно обнаружить крахмал. И правда ли он содержится в картофеле?

2.2. Исследование свойств крахмала

Опыт №1. Получение крахмала из клубней картофеля. (Приложение №1)

Оборудование: Тертый картофель, миска с водой, вторая миска

Проведение опыта: Мы предположили, что если картофель измельчить, то получится крахмал. Сначала мы натерли картофель на терке, отжали сок, чтобы он быстрее высох. Через час кашица из картофеля потемнела. Высохший картофель мы измельчили. Получился порошок серого цвета.

Вывод:мы видим, что на дне есть осадок. Это и есть крахмал.

Опыт №2. Исследование свойств крахмала. (Приложение №)

Оборудование: сухой крахмал

Проведение опыт: Взяв крахмал в руки, мы начали его исследовать.

на вид белоснежная мучнистая масса;

на ощупь крахмал скрипит;

не имеет запаха;

А еще наш повар Евгений Дмитриевич точно знает, что крахмал не имеет вкуса.

Опыт №3. Как изменяется вода с крахмалом при взаимодействии с йодом. (Приложение №)

Оборудование: Два стакана с водой, крахмал, пипетка, йод.

Проведение опыта. Что произойдет с крахмалом, если добавить каплю йода. Посмотрите, какого цвета йод?

Йод коричневого цвета (показывает пипетку, окрашенную йодом). Сейчас берем два стакана с водой. В один добавляем крахмал и размешиваем, а в другом только вода. Капаем йод в оба стакана. Там где в стакане была вода, цвет стал коричневый, а где был размешен крахмал цвет стал синий.

Можно сделать вывод: в результате взаимодействия йода с крахмалом, жидкость окрашивается в синий цвет.

Опыт №4. Определение наличия крахмала в продуктах питания. (Приложение №)

Оборудование: тарелки с картофелем, сыром, печеньем, кукурузой, колбасой, булкой, йод, пипетка.

Проведение опыта: Поочередно капнув йод на продукты, мы выяснили, что крахмал под воздействием йода окрашивается в синий цвет.

Итак можно сделать вывод: Йод окрасил в синий цвет картофель, печенье, булку и кукурузу. Значит, в этих продуктах содержится крахмал! Больше всего изменил окраску картофель.

Опыт №5. Использование крахмала в быту. (Приложение №)

Оборудование: кукольная одежда, крахмал разведенный в воде, миски с водой 2 шт.

Проведение опыта: Взяв кукольную одежду, мы опустили её в воду с крахмалом, а потом высушили её. После высыхание изделие стало более жестким.

Вывод: Крахмал можно использовать и применять в обработке ткани, чтобы придать ей форму.

Проводя исследование, мы нашли ответы на свои вопросы. Теперь мы знаем, в каких овощах находится крахмал. Больше всего крахмала содержит картофель. Он окрашивается в синий или фиолетовый цвет, если капнуть йод. Крахмал можно сделать самостоятельно из картофеля. Для того чтобы сварить кисель, сделать клейстер, добавляют крахмал. Он придаёт густоту. Мы познакомились с новыми словами: так, крахмал называли скорбилом, слова, которые почти не употребляют в речи крахмаленье, крахмалка, крахмальница.

Занимаясь нашим исследованием, мы научились чистить картофель, тереть его на терке, сделали крахмал, узнали много интересного об использовании крахмала, оформили «копилку». Опытно-экспериментальным путём расширили знания о его свойствах и поделились накопленными знаниями с детьми детского сада.

Теперь мы точно знаем что крахмал:

на вид белоснежная мучнистая масса;

при сжатии он издает характерный «скрип»;

не имеет запаха;

при смешивании крахмала с водой, крахмал не растворяется, на дне появляется осадок;

в горячей воде набухает, получается клейстер;

в результате взаимодействия йода с крахмалом, жидкость окрашивается в синий цвет.

Выдвинутая гипотеза подтвердилась. В следующий раз обязательно узнаем, где ещё прячется крахмал, и как его можно использовать. Попробуем сделать крахмал из кукурузы или яблок.

Защита проекта

Презентация исследовательского проекта «Что такое крахмал» была проведена в форме доклада с показом экспериментов для детей старшей и подготовительной групп. После сообщения проведено обсуждение. Ребята ответили на вопросы слушателей – детей и взрослых. Присутствующие высказали свое мнение о проекте. Все дети могли провести опыты с крахмалом, получили схемы приготовления крахмала в домашних условиях. Это позволило наглядно убедиться в основных свойствах крахмала и разнообразном его использовании.

4. Список литературы и Интернет ресурсы

4. Энциклопедия для детей: Т. 3 (География).– Сост. С. Т. Исмаилова. – М.: Аванта+, 1994. – с. 377-391

5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия в 2-х дисках – 2005 г.

6. Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия в 2-х дисках – 2009 г.

7. Детский интернет портал «Мамина Умничка» 2006-2010. www. umnichka.ua

8.«Толковый словарь русского языка» С. И. Ожегова и Н. Ю. Шведова // Российская академия наук – Москва: 2005, с. 304

9.«Толковый словарь живого великорусского языка» В. И. Даля – Москва: ОЛМА – ПРЕСС-2004, т. 2, с. 159.

10. Энциклопедический словарь том 32 Коялович-Кулон (Репритное воспроизведение издательства Ф. А. Брокгауз – И. А. Ефрон)

Информационная карта проекта «К природе с любовью» Информационная карта проекта Полное название проекта: «К природе с любовью» Автор проекта: воспитатель 1 квалификационной категории Дмитриева.

Информационная карта педагога к аттестации Информационная карта Задание Ответ ФИО аттестуемого педагогического работника дошкольного образования Семик Надежда Анатольевна Место.

Информационная карта педагога Гусева Ольга Анатольевна 1. Общие сведения. Субъект Российской Федерации Липецкая область Населенный пункт Г. Лебедянь Дата рождения (день,.

Информационная карта инновационного педагогического опыта Информационная карта инновационного педагогического опыта воспитателя 1 категории Никитиной Елены Дмитриевны I. Общие сведения 1. Никитина.

Информационная карта проекта по расширению представлений детей о лесных животных «Кто, кто в теремочке живёт?» Государственное бюджетное дошкольное образовательное учреждение детский сад №11 общеразвивающего вида с приоритетным осуществлением деятельности.

Информационная карта проекта «Поможем птицам в холода» Покормите птиц зимой, Бросьте горстку крошек, И пускай снуют порой Стайки у окошек. Бросьте горсточку зерна. Много им не надо. И зима не.

Информационная карта проекта «С чего начинается Родина?» Любовь к родному краю, родной культуре, родной речи начинается с малого- с любви к своей семье, к своему жилищу, к своему детскому саду.

Информационная карта проекта «Солнышко лучистое» Проект «Солнышко лучистое» Информационно-познавательный, долгосрочный Заявитель : дети 1 младшей группы «А» Автор проекта : воспитатель.

Проект «Знакомство с творчеством С. Я. Маршака» Информационная карта Проект «Знакомство с творчеством С. Я. Маршака» Цель проекта: создание условий для знакомства детей с творчеством С. Я. Маршака. Задачи.

Развитие экологического воспитания. Информационная карта проекта «Покормите птиц» Тема проекта: «Покормите птиц» Информационная карта проекта. Название проекта: «Покормите птиц» Вид проекта: групповой. По содержанию:.

Большой электронный сборник рецептур для предприятий общественного питания

Самые лучшие и актуальные сборники ТТК на блюда

ТРЕНИНГ КАК ПОВЫСИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ РЕСТОРАНОМ

Крахмал содержится в растениях в виде отдельных зерен.
В зависимости от типа растительной ткани эти зерна могут иметь
различные размеры — от долей до 100 мкм и более.

Крахмальное зерно — это биоло —
гическое образование с хорошо организованными формой и структу —
рой. В центральной части его имеется ядро, называемое зароды —
шем, или «точкой роста» вокруг которого видны ряды концентри —
ческих слоев «колец роста». Толщина слоев крахмальных зерен
составляет примерно 0,1 мкм.

Амилопектин, который является одним из самых
крупных полимеров, имеет большую молекулярную массу, чем
амилоза (обычно выше 10 7 ). Полисахариды в крахмальном зерне связаны между собой главным образом водородными связями.
Молекулы полисахаридов расположены в зерне радиально.

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

Растворимость. Нативный крахмал практически не растворим в холодной воде. Однако вследствие гидрофильности он может адсорбировать влагу до 30% собственной массы. Низкомолекулярные полисахариды, в частности амилозы, содержащие до 70 глюкозных остатков, растворимы в холодной воде. При увеличении длины молекулы полисахариды могут растворятся только в горячей воде. Процесс растворения крахмальных полисахаридов протекает медленно вследствие относительно большого размера молекул. Известно, что линейные полимеры перед растворением сильно набухают, поглощая большое количество растворителя, и при этом резко увеличиваются в объеме. Растворению крахмальных полимеров в воде также предшествует набу —
хание.

Набухание и клейстеризация. Набухание влияет на консистенцию, форму,
объем и выход готовых изделий из крахмалосодержащих продук —
тов. Степень набухания зависит от температуры среды и соотно —
шения воды и крахмала. При нагревании водной суспензии
крахмальных зерен до температуры 55 0 С они медленно поглощают
воду (до 50%) и частично набухают. При этом повышение вяз —
кости не наблюдается. При дальнейшем нагревании суспензии
(в интервале температур от 60 до 100 0 С) набухание крахмальных
зерен ускоряется, причем объем их увеличивается в несколько
раз.

Дисперсия, состоящая из набухших крахмальных зерен и
растворенных в воде полисахаридов, называется крахмальным
клейстером, а процесс его образования — клейстеризацией. Клейстеризация – это изменение структуры крахмального зерна при нагревании в воде, сопровождающееся набуханием.

Процесс клейстеризации крахмала происходит в определенном интервале температур, обычно от (55 до 80 0 С). Одним из признаков клейстеризации является значительное повышение вязкости крахмальной суспензии. Вязкость клейстера обусловлена не только присутствием набухающих крахмальных зерен, сколько способностью растворенных в воде полисахаридов образовывать трехмерную сетку, удерживающую большое количество воды, чем крахмальные зерна. Этой способностью в наивысшей степени обладает амилоза.

Физико – химические свойства крахмала, выделенного из различных растений

Свойства крахмальных полисахаридов — Клейстеризация крахмала

Свойства крахмальных полисахаридов

Оксигруппы полисахаридов определяют их гидратацию с образованием водородных связей с молекулами воды, ее моно- и полиадсорбцию и соот­ветственно растворимость полисахаридов, которая одновременно зависит от молекулярной массы полисахарида и температуры.

Нативный крахмал в холодной воде практически нерастворим, образует суспензию. Однако он гидрофилен и может поглощать за счет адсорбции, до 30% влаги к его массе.

Низкомолекулярная (легкая) амилоза (до 70 глюкозных остатков) способна растворяться в холодной воде, более тяжелая – в горячей, самая тяжелая – только в щелочах. Растворимость у амилозы низкая (до 1%), растворы неустойчивые. Через некоторое время после растворения цепочки амилозы собираются одна возле другой, и посредством водородных связей по месту свободных гидроксильных групп образуют комплексы. Последние выпадают в осадок, который в воде нерастворим (ретроградация).

Амилопектин в холодной воде нерастворим, а в горячей образует структурированные системы, свойства которых зависят от вида крахмала. Система с амилопектином из крахмала картофеля, батата, маниока (клуб­невых) или каштана имеет достаточную прозрачность и хорошо выраженные упругие свойства. Система с амилопектином из зерновых (пшеницы, риса, кукурузы) отличается развитыми пластическими свойствами (система мажется), кроме того, она не прозрачна и имеет молочно-белую окраску.

Поскольку свойства амилопектина того или иного вида крахмала оказывают большое влияние на свойства клейстера, различают группу пшеничного крахмала (пшеница, рис и кукуруза) и группу картофельного крахмала (картофель, каштан и батат). Крахмалы бобовых и гречихи занимают промежуточное положение, но ближе к картофельному крахмалу.

Амилоза дает с йодом характерную синюю окраску, амилопектин – красно-фиолетовую. Окраска йод-сахаридного комплекса зависит от степени полимеризации линейных участков в полимере. Заметная окраска появляется при степени полимеризации 20; цепи, состоящие из 30 остатков глюкозы, дают с йодом пурпурное окрашивание и при степени полимеризации свыше 45 – синее.

Изменение крахмала в продуктах происходит при их тепловой обработке. Только в тесте крахмал изменяется при 25-30ºС. При тепловой обработке продуктов крахмал подвергается набуханию и клейстеризации (в водной среде) и даже деструкции (или пирогенетическому расщеплению, или декстринизации) при сухом нагреве.

Набухание и клейстеризация крахмала

Нагревание крахмала в присутствии воды вызывает его клейстеризацию, т.е. разрушение нативной (кристаллической) структуры крахмальных зерен, сопровождаемое набуханием.

Процесс клейстеризации эндотермический и складывается из ряда последовательно протекающих и накладывающихся друг на .друга процессов.

Способность крахмала к набуханию и клейстеризации является одним из важнейших технологических свойств крахмала, т.к. определяет консистенцию, объем и выход изделий из крахмалсодержащего сырья и в свою зависит от условий нагревания (температуры, продолжительности) и соотношения продукт: вода (или крахмал : во да ), а также нативных свойств крахмала.

Нагревание малоконцентрированных суспензий крахмала ( 1%) до температуры около 55°С сопровождается небольшим обратимым поглощением зернами влаги без разрушения их нативной структуры. При дегидратации структура крахмальных зерен восстанавливается до исходного состояния.

При дальнейшем нагревании суспензии до 60 оС и выше свойства крахмала изменяются необратимо – нативная структура крахмальных зерен нарушается, оптическая анизотропия исчезает. Крахмальное зерно сильно набухает, увеличиваясь в объеме в несколько раз (зерна кукурузного крахмала – на 300%). Диссоциированные молекулы горячей воды проникают внутрь крахмального зерна, разрыхляют упорядоченную структуру крахмальных полисахаридов. В «точке роста» в результате разрыва и ослабления некоторой части водородных связей между цепями крахмальных полисахаридов образуется полость или пузырек. Образование полости называется кавитацией. По мере повышения температуры исчезает и слоистость (частично – при 60°С) а затем – полностью). Но форма зерна сохраняется.

Вода, поступающая внутрь зерен, растворяет некоторое количество полисахаридов. Часть из них (амилоза) переходят из зерен в окружающую среду. Подобное изменение структуры крахмальных зерен часто определяют как первую стадию процесса клейстеризации, а температуру, при которой оно наблюдается, как температуру клейстеризации (либо как интервал температур, либо как среднюю температуру клейстеризации).

Вследствие прошедшей клейстеризации суспензия превращается в клейстер – дисперсию, состоящую из набухших крахмальных зерен и растворенных в воде полисахаридов (амилоза). Значительно возрастает вязкость системы.

Процесс этот идет в интервале температур от 55 до 30°С. Последующее наг­ревание системы (клейстера) влечет за собой более глубокое изменение нативной структуры зерен. Слоистое строение исчезает, объем резко увеличивается (до 1000%), что является следствием разрыва связей между макромолекулами полисахаридов и их гидратации. Часть полисахаридов растворяется и остается в подсети крахмального зерна, а часть (гл. образом амилоза) – диффундирует в окружающую среду. Вязкость клейстера значительно возрастает. Часто эту стадию клейстеризации крахмала опре­деляют как вторую. Такое определение очень условно.

Нагревание клейстера картофельного крахмала до 95-98оС сопро­вождается разрушением набухших зерен и переходом содержимого в окружающую среду. Процесс идет тем интенсивнее, чем выше температура и длительнее нагрев. Считается, что вязкость клейстеров при нагревании объясняется не набуханием зерен крахмала, а свойствами извлекаемой из них водорастворимой фракции, образующей в растворе трехмерную сетку и удерживающую больше влаги, чем набухшие крахмальные зерна.

Как было отмечено выше, консистенция готового кулинарного изделия из крахмалсодержащего сырья зависит от соотношения крахмал : вода. Крахмал в виде клейстера находится в таких кулинарных изделиях как кисели жидкие и средней консистенции, соусы, супы-пюре, концентрация крахмала в которых составляет 2-5%. Во всех других кулинарных изделиях крахмал и вода находятся в соотношении от 1:2 до 1:5, поэтому крахмал образует гелеподобные или студнеобразные системы значительной вязкости. Это наблюдается при варке картофеля, круп, бобовых и макаронных изделий. Объясняется это тем, что крахмальные зерна набухают внутри клетки, поглощая сравнительно небольшое количество воды по отношению к своей массе. Так в картофеле 3-4-х кратное количество воды, поэтому набухать неограниченно крахмальные зерна не могут. Внутри клетки крахмальные зерна тесно соприкасаются друг с другом, накладываются друг на друга, а полисахариды, извлеченные из зерна водой, скрепляют систему и она приобретает определенную прочность. При охлаждении прочность системы возрастает.

В изделиях из теста крахмал еще менее обводнен, соотношение крахмал : вода составляет 1:0,7 или 1:0,8. Недостаточное количество влаги позволяет крахмальным зернам при повышении температуры сохранять свою форму и структуру, т.е. речь идет об ограниченном набухании крахмальных полисахаридов.

Однако вязкость клейстеров и стабильность системы зависит не только от концентрация крахмала, но и от наличия сопутствующих веществ.

Факторы, оказывающие влияние на процесс клейстеризации крахмалов

а) Поваренная соль, даже в малых концентрациях, повышает темпера­туру клейстеризации и уменьшает набухаемость крахмальных зерен, следствием чего является понижение вязкости клейстера. Видимо, это связано с разрывом водородных связей – падает молекулярная масса, увеличивается растворимость.

б) Сахар в концентрации до 20% увеличивает вязкость клейстера (идет дегидратация и взаимодействие).

в) Подкисление системы снижает вязкость клейстера. При рН 7-4 незначительно, а далее, особенно при рН 2,5, резко (гидролиз).

г) Поверхностноактивные вещества, в частности глицериды, снижают вязкость клейстера, но одновременно являются их стабилизаторами. Моноглицериды снижают липкость макаронных изделий, предупреждают образование студня в супах и соусах, задерживают черствение хлеба.

д) Белки стабилизируют крахмальный клейстер подобно сахару. Белые соусы значительно стабильнее, чем соответствующие клейстеры.

е) Длительное кипячение приводит к снижению вязкости клейстера (гидролиз полисахаридов).

Ретроградация крахмальных полисахаридов, или старение крахмального клейстера

Ретроград – идущий назад.

В процессе клейстеризации вследствие растворения крахмальных полисахаридов в крахмалосодержащих продуктах и изделиях увеличивается содержание водорастворимых веществ. Количество их зависит от природы крахмала и влажности изделия. Так при варке пшена количество водорастворимых веществ увеличивается в три раза, а при варке риса – в десять. Чем выше влажность, тем выше увеличивается содержание водорастворимых веществ (сильнее расшатывается структура).

Ретроградация – это типичная форма перехода растворенных крахмальных полисахаридов в нерастворимую форму в результате их агрегации при охлаждении и хранении продукции.

В кулинарных изделиях ретроградация вызывает ухудшение их качества. Крахмальный гель теряет эластичность, становится более плотным, жестким; происходит отделение влаги. В хлебобулочных изделиях это приводит к черствлению, в кашах и киселях – к расслоению системы с выделением влаги.

Объяснить ретроградацию можно неустойчивостью крахмальных полисахаридов в растворе, особенно амилозы. Если ретроградация идет без видимого образования осадка, то считается, что амилоза посредством водородных связей соединяется с амилопектином. Такой процесс обратим. Если же процесс идет как самоагрегация амилозы, то образуются нерастворимые комплексы.

Ретроградация амилозы протекает в несколько стадий: в начале произвольно скрученные спирали амилозных цепей вытягиваются, пос­ле этого они теряют гидратную оболочку и располагаются (ориентируются) одна подле другой. Между гидроксильными группами, расположенными на близком расстоянии, возникают водородные связи, энергия которых покрывает расход энергии на две предыдущие стадии. Связывание таким образом большого числа молекул приводит к опалесценции раствора, а затем к образованию видимых хлопьев.

В крахмальном клейстере ретроградации подвергается, в основном, амилоза. Глубина процесса зависит от температуры, кон­центрации, наличия добавок, природы крахмала, времени.

Амилопектин ретроградирует медленнее и в меньшей степени, чем амилоза, т.к. структура полисахарида, видимо, этому процессу не благоприятствует.

а) Повышенные температуры сдерживают процесс ретроградации (поэ­тому изделия следует хранить на мармите. Кроме того, процесс по этой причине обратим. И глубина его возрастает при заморажива­нии и дефростации и новому замораживанию.

б) Концентрация способствует ретроградации (но видимо до определенной величины, также как и молекулярная масса).

в) Добавки рассмотрены выше, а дополнительный материал сложен. В целом, чем выше вязкость, тем сильнее ретроградация.

г) Природа – чем больше амилозы, тем сильнее ретроградация; крахмал пшена быстрее, чем крахмалы других крупяных культур.

д) Время способствует ретроградации

В процессе ретроградации снижается количество растворимых веществ и снижается водоудерживающая способность системы, как видимо за счет, связанной (по месту возникающих водородных связей) так и свободной воды, т.к. структура грубеет.

Амилопектин используют для получения долго не черствеющих или подлежащих замораживанию изделий и блюд.

Ретроградация амилозы приводит к уменьшению количества водорастворимых веществ в крахмалосодержащих кулинарных изделиях.

Ретроградация в крахмалосодержащих кулинарных изделиях зависит от влажности последних. Например, в жидких кашах крахмал ретроградирует быстрее, чем в рассыпчатых.

Ретроградация идет практически следом за клейстеризацией и начинается при температуре 80-70 ˚С. Так, в пшенной каше содержание водорастворимых веществ уменьшается даже, если ее хранят при температуре 80 ˚С. Ретроградация усиливается, если хранить изделия при комнатной температуре. Наиболее интенсивно ретроградация идет в первые два часа после момента изготовления, особенно в пшенной и гречневой кашах. В дальнейшем процесс замедляется.

В какой-то мере процесс ретроградации обратим. Если после суточного хранения кашу и отварную вермишель нагреть до 95 ˚С, то количество водорастворимых веществ увеличивается. При этом в гречневой каше и отварной вермишели содержание водорастворимых веществ восстанавливается полностью, а в пшенной каше – на 50%.

Очень интенсивно процесс ретроградации происходит, если изделия хранят при отрицательной температуре. Замораживание приводит к образованию комплексов, которые даже при кипячении не растворяются.

Поэтому для получения долго не черствеющих или подлежащих замораживанию изделий и блюд используют амилопектин или модифицированные амилопектиновые крахмалы.

Ссылка на основную публикацию