Крахмал, свойства, получение и применение

Дом и сад

Крахмал, свойства, получение и применение

Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением, смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является α-глюкоза.

Крахмал, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением, смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является α-глюкоза.

Крахмал – смесь макромолекул амилозы и амилопектина, имеющая формулу (C6H10O5)n.

Крахмал – природный углевод, накапливаемый в клетках растений в виде крахмальных зерен и выделяемый из крахмалсодержащего сырья при его переработке.

Таким образом, в состав крахмала входят амилоза и амилопектин. Соотношение амилозы и амилопектина различно в различных крахмалах: амилозы 13-30 %; амилопектина 70-85%. Звенья амилозы и амилопектина соединены между собой в цепочки посредством α-(1→4) гликозидных связей.

Амилоза – полисахарид, образованный линейными или слаборазветвлёнными цепочками остатков α-глюкозы, соединённых α-(1→4) гликозидными связями. Цепочка амилозы состоит из 200-1000 структурных единиц (остатков α-глюкозы) и закручена в спираль. На каждый виток приходится по шесть остатков α-глюкозы. Молекулярная масса амилозы колеблется от 50 000 до 160 000. Благодаря своему строению (цепочки молекулы амилозы закручены в спираль) амилоза растворима в горячей воде.

Амилопектин – полисахарид, образованный разветвлёнными цепочками остатков α-глюкозы, соединённых α-(1→4) и в точках разветвления цепи α-(1→6) гликозидными связями. Цепочка амилопектина состоит из 6000-40000 структурных единиц (остатков α-глюкозы). Цепочка амилопектина имеет разветвленное строение через каждые 20-25 остатков α-глюкозы, в точках разветвления цепи остатки α-глюкозы связаны между собой α-(1→6) гликозидными связями. Структура амилопектина трехмерна, его ветви расположены по всем направлениям и придают молекуле сферическую форму. Молекулярная масса амилопектина достигает 1 000 000. Амилопектин не растворим в холодной воде, в горячей воде образует студенистую часть клейстера.

Помимо полисахаридов (амилозы и амилопектина) в состав крахмала входят неорганические вещества (остатки фосфорной кислоты), липиды, жирные кислоты.

Аналогичную химическую формулу имеет и гликоген (называемый животным крахмалом). Гликоген – это полисахарид состава (C6H10O5)n, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) и в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями. В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом в клетках печени и мышц). Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой, а также физическими и химическими свойствами.

Строение молекулы крахмала, структурная формула крахмала:

По внешнему виду крахмал представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Крахмал не растворяется в холодной воде. В горячей воде сначала полностью растворяется амилоза, а амилопектин не растворяется, а разбухает, образуя вязкий коллоидный раствор – крахмальный клейстер. Не растворим в этаноле.

При сжатии порошка крахмала он издаёт характерный скрип, вызванный трением частиц.

Биологическая роль для организма человека крахмала заключается в том, что наряду с сахарозой он служит основным источников углеводов – одного из важнейших компонентов пищи. Крахмал самый распространенный углевод в рационе человека.

Попадая в организм человека или животных в желудок и в кишечник, под действием собственных ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, после чего всасывается и попадает в кровь. Далее в клетках человека или животных глюкоза окисляется до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.

Крахмал не имеет температуру плавления. При температуре 410 °C самовозгорается.

Крахмал в природе:

Крахмал является весьма распространённым в природе веществом. Крахмал синтезируется в хлоропластах растений под действием света при фотосинтезе в результате полимеризации глюкозы.

Процесс получения крахмала в клетках растений можно описать следующими химическими уравнениями:

Использованные источники: yandex.by

Из чего получают крахмал?

Чтобы производить крахмал в промышленных масштабах, требуется большое количество растений.

Крахмал – из чего получают

Из чего же получают крахмал? Используются такие растения, как рис, ячмень, горох, картофель, кукуруза, а также пшеница. Из растений экзотического плана применяются маниока и батан. Кукуруза – это самое распространенное растение, из которого получают крахмал. Не все знают, что в кукурузе содержится около 57 процентов крахмала. Чтобы удалить протеин из кукурузного крахмала, нужно промыть его в гидроциклонах. Полученное вещество активно используется в производстве кондитерских изделий, консервированных продуктов, бумаги.

Такой овощ, как картофель содержит в себе 20 процентов крахмала. Картофель измельчается до состояния кашицы, затем его сушат и фасуют. Чтобы хранение было более долгим, к крахмалу примешивается диоксид серы. Используют такой крахмал, добавляя его в супы, соусы, колбасы. Помимо этого, он используется при производстве текстильной продукции, бумаги и полиграфии.

А из чего ещё получают крахмал? Крахмал также бывает рисовым или пшеничным. Первый незаменим в приготовлении пудингов. А второй является неотъемлемой частью производства хлебопекарной продукции. Кроме перечисленных видов крахмала есть тапиоковый крахмал, который производится из клубней растения маниока, а также сорговый крахмал, амилопектиновый крахмал.

Из чего получают крахмал в домашних условиях

Многие люди задумываются, из чего получают крахмал в домашних условиях. Раскрываем секрет – нам потребуется привычный картофель. Нужно взять несколько сырых картофелин, промыть их и натереть на тёрке. Предпочтительнее тереть картошку в тарелку с водой. Через некоторое время можно заметить, что на дно посуды опускается осадок светлого оттенка. Это крахмал. Когда он закончил опускаться, можно убрать оставшуюся массу. Осадок же требуется с аккуратностью промыть водой, затем его необходимо просушить. Лучше делать это на плоской и сухой ёмкости. В результате получится порошок белого цвета – это и есть крахмал.

Использованные источники: 100ing.ru

Кукурузный крахмал: вред и польза, отличие от картофельного

Это белый порошок, при трении издает хруст. В горячей воде набухает, образуя коллоидный клейстер. В природе – самый распространенный полисахарид и резервное вещество при фотосинтезе. Является главным компонентом:

  • риса – 80%;
  • кукурузы и пшеницы – 70%;
  • картофеля – 20%.

Данное вещество извлекают из плодов растений, синтезирующих этот вид полисахаридов в хлоропластах. Наиболее популярными видами сырья для его изготовления являются клубни картофеля и кукурузные плоды-зерновки.

Кукурузный крахмал добывают из вторичного эндосперма – оболочек, которые обволакивают зерна кукурузы. Изначально его использовали в прачечных для крахмаливания белья. Его применяют не только в быту, но и при приготовлении пищи, используя в качестве загустителя.

Он не содержит питательных веществ, но при этом калориен. В 100 г продукта:

  • ккал – 381;
  • калия – 3 мг;
  • натрия – 9 мг;
  • углеводов– 91 г;
  • белка – 0,3 г;
  • жиров– 0,1 г;
  • фосфора– 8 мг;
  • кальция – 2 мг;
  • железа – 0,5 мг;
  • магния – 3 мг.

Супер простой рецепт Холодного Фарфора без клея. Холодный фарфор за 5 минут

Чем отличается кукурузный крахмал от картофельного

Отличий практически нет, но у них немного разное строение и разветвленность крахмальной цепи. Разница лишь в скорости и условиях набухания.

Разницу можно заметить на примере киселя. По сути кисель — клейстер. Для нежной, прозрачной текстуры подойдет картофельный. Для густого киселя используйте кукурузный.

Применение кукурузного крахмала

Это вещество состоит из полимерных цепей, которые под воздействием ферментов или при нагревании подвергаются гидролизу. Растворяясь, он набухает и образует клейкую массу.

Загуститель, альтернативный муке

С его помощью загущают соусы, подливу, йогурты, начинку для пирогов и десертов. Его преимущество – в отсутствии вкуса, прозрачности, более сильных свойствах загустителя, чем у муки. При этом крахмала для достижения той же консистенции блюда требуется вдвое меньше.

Поглотитель влаги

Это вещество поглощает влагу. Добавив его к сухим продуктам, можно уберечь их от сбивания в комки, отсыревания. Он сделает эти продукты водоотталкивающими.

Благодаря этому свойству, его включают в состав тональной основы, помады, бронзатора (для матовой текстуры). Он устраняет жирный блеск кожи, избыток влаги при повышенном потоотделении.

Снимает раздражение

Этот продукт нередко используют как альтернативу присыпке. Он снимает раздражение, помогает подсушить воспаленные участки кожи. Его применяют при солнечных ожогах, кожных инфекциях для уменьшения зуда и жжения.

Обожженную кожу смягчит маска из крахмала (3 ст. л.), разведенного в холодной воде до состояния густой пасты. Смыть после того, как средство высохнет.

Также 100 г крахмального порошка можно добавить в ванну. Длительность процедуры – 20 мин.

Противогрибковое средство

Онихомикоз и другие грибковые поражения часто развиваются на фоне повышенного потоотделения и постоянного пребывания конечностей или участков кожи во влажном состоянии. Теплая и влажная среда идеальна для обитания дерматофитов. Кукурузным крахмалом можно обрабатывать не только ступни, но и обувь. Он поглотит влагу, оставив кожу сухой.

Если грибком уже поражены ногти или кожный покров, обработать зараженную поверхность можно смесью крахмала (1 ст. л.) и 2 капель масла чайного дерева. С помощью воды довести до пастообразного состояния.

Пятновыводитель

Он устраняет пятна от жирной пищи, масла и даже кровь с текстильных материалов.

Пасту из продукта, объединенного с водой, нанести на пятно, втереть, оставить на полчаса, после чего прополоскать ткань. Пастой можно убрать загрязнения в швах керамической плитки, почистить столовые приборы, кухонную утварь.

Средство для жирных волос

Его включают в состав сухого шампуня. Он впитывает избыток кожного сала, вырабатываемого железами. Объединить крахмал (2 ст. л.), лавандовое (2 капли) и мятное (1 капля) масло. Смесь втереть в корни волос, расчесать гребнем.

Маска для лица из крахмала

Рецепт маски с лифтинг-эффектом: смешайте 30 гр. крахмала и 30 мл. кефира. Нанесите маску на кожу лица. Через 30 мин. смойте водой. Результат приятно удивит!

Кукурузный крахмал: применение в кулинарии

Продукт используют при приготовлении супов, соусов, майонеза, подливы, заварного крема, кляра, пудингов. Его хранят в герметичной емкости, в прохладном и сухом месте.

Чтобы не было комков, перед добавлением в горячую жидкость, развести водой комнатной температуры. Когда нет яиц: объединить крахмал (1 ст. л.) и теплую воду (3 ст. л.).

Печенье «Снежок»

  • мука – 300 г;
  • кукурузный крахмал, белый сахар – по полстакана;
  • масло сливочное – 120 г;
  • ванильный сахар (пакетик) либо экстракт (1 ч. л.);
  • сахарная пудра – 100 г;
  • щепотка соли.

1. Объединить сухие компоненты. К взбитому с сахаром маслу добавить ванилин.

2. Все смешать, вымесить тесто. Отправить на полчаса в холодильник.

3. Сформировать шарики диаметром 2,5 см. Выложить на лист, застеленный пергаментом, слегка придавить пальцами. Расстояние между печеньем должно быть не меньше 3 см. Выпекать при 175С 15 минут. Остудив готовое печенье в течение 5 мин., присыпать пудрой.

Шоколадный пудинг

  • кукурузный крахмал, сахар, какао – по 50 г;
  • черный шоколад– 120 г;
  • 350 мл. молока;
  • экстракт ванили – 1 ч. л.;
  • паста Nutella – 150 г;
  • фундук – полстакана;
  • чуть-чуть соли.

1. Смешать крахмал, сахар, какао, соль. Ввести тонкой струйкой молоко, постоянно помешивая. До 10 мин. подогревать, пока масса загустеет. Снять с огня.

2. Понемногу добавлять к горячей массе натертый шоколад. Вымешать. Затем добавить ваниль. Охладить.

3. К пасте Nutella (выложить в отдельную емкость) маленькими порциями добавить теплую массу. Перемешать до однородности.

Подавать можно сразу либо в охлажденном виде. Перед подачей украсить измельченным фундуком.

Использованные источники: zen.yandex.ru

Крахмал

Существуют три вида углеводов: клетчатка, глюкоза и крахмал. В то время как многие диеты для потери веса предлагают ограничить потребление крахмалов и других углеводов, исследователи все чаще говорят, что это не что иное, как миф. А при правильно продуманном питании даже крахмалистое мучное не осядет жиром на боках. Свое слово об этом веществе сказали и медики. Причем оно также неоднозначно. Так что такое крахмал, чем является наиболее популярный – картофельный крахмал, польза и вред которого служат темами научных дискуссий?

Биохимические свойства

Крахмал (формула – (С6Н10О5)n) – это белое гранулированное органическое вещество, которое вырабатывается всеми зелеными растениями.

Являет собой безвкусный порошок, нерастворимый в холодной воде, спирте и большинстве других растворителей. Эта субстанция принадлежит к группе полисахаридов. Наипростейшая форма крахмала – линейный полимер амилозы. Разветвленная форма представлена амилопектином. В реакции с водой образовывает клейстер. Гидролиз крахмала происходит при наличии кислот и повышения температуры, в результате образовывается глюкоза. Используя йод, легко проверить завершение реакции гидролиза (больше не будет появляться синий цвет).

В зеленых растениях крахмал производится от избытка глюкозы, полученной в результате фотосинтеза. Для растений это вещество служит источником энергии. Крахмал в форме гранул хранится в хлоропластах. В некоторых растениях наивысшая концентрация вещества содержится в корнях и клубнях, в других – в стеблях, семенах. Если возникает такая необходимость, это вещество может распадаться (под воздействием ферментов и воды), создавая глюкозу, которую растения используют в качестве подпитки. В человеческом организме, а также в телах животных молекула крахмала также распадается на сахара, а они также служат источником энергии.

Как работает в человеческом организме

Углеводы являются главным источником «топлива» для нашего организма. После того, как пищеварительная система преобразовала еду в глюкозу, тело использует ее для активации всех клеток и органов. Остатки хранятся в печени и мышцах. В качестве универсального источника «топлива» называют мучные продукты, содержащие крахмалы и клетчатку – углеводы, способствующие здоровому перевариванию пищи и контролирующие сахар в крови. Такие источники углеводов расщепляются медленнее, чем простые, надолго обеспечивают поставки энергии и чувство сытости между приемами пищи.

Функции в организме

Единственная роль крахмала в рационе человека – превращение в глюкозу для получения дополнительной энергии.

Этот процесс начинается уже в тот момент, когда крахмалистая пища попадает в ротовую полость. На этом этапе слюна окружает молекулы крахмала, воздействуя на них, так возникает продукт расщепления – мальтоза, более простой углевод. Затем новое вещество попадает в тонкую кишку, где оно проходит очередные трансформации и превращается в глюкозу. И только после этого организм поглощает глюкозу (стенками кишечника), вещество попадает в кровь и уже по сосудам передвигается по всему организму, снабжая каждую клетку энергией.

Меж тем организм не способен использовать за один «присест» сразу всю порцию глюкозы, полученной из крахмалов. Лишнее хранится в виде гликогена в тканях печени и мышц. И когда организм переживает упадок сил, гликоген приходит ему на помощь.

Резистентный крахмал

Большинство углеводов, потребляемых с пищей – это крахмалы. Они представляют собой цепи глюкозы, содержащиеся в злаках, картофеле и множестве другой пищи. Но далеко не все крахмалы, которые мы кушаем, организм способен переварить. Иногда небольшая часть крахмалистой еды проходит через пищеварительный тракт без изменений. Другими словами, это вещество устойчиво к перевариванию. Биологи называют этот тип крахмала резистентным. А в организме он функционирует как растворимая клетчатка. Как показывают многие исследования, именно этот вид весьма положительно сказывается на здоровье. В частности он улучшает чувствительность к инсулину, снижает уровень сахара в крови, уменьшает аппетит и это еще далеко не все преимущества устойчивых крахмалов для человека. Также резистентный крахмал помогает очищать организм от «плохого» холестерина и снижает уровень триглицеридов.

Виды резистентных крахмалов

Но не все резистентные крахмалы одинаковые. Существуют 4 типа этого вещества:

  • тип 1 – содержится в зерновых, семенах, бобовых;
  • тип 2 – есть в некоторых видах мучного, в сыром картофеле и зеленых бананах;
  • тип 3 – образовывается, когда крахмалистые продукты, в том числе рис и картофель, варят, а затем охлаждают;
  • тип 4 – результат химических реакций.

Однако важно заметить, что крахмалы разных типов могут встречаться в одной и той же пище. Например, по мере дозревания бананов резистентные крахмалы превращаются в обычные. Также на количество устойчивого вещества в пище влияет и способ ее приготовления.

Польза и вред для организма

Кроме того, резистентное вещество обладает несколькими полезными свойствами для кишечника. Во-первых, снижает уровень рН, уменьшает воспаления, а также снижает риск развития рака толстой кишки. Из-за лечебного воздействия на толстую кишку крахмал может быть полезным при расстройствах пищеварения, в том числе воспалениях кишечника, болезни Крона, запорах, дивертикулезе и диарее. Также исследования показали, что устойчивый крахмал улучшает поглощение минералов. Защищает организм от токсичных веществ, предотвращая их всасывание кишечником.

Но так ли полезен резистентный крахмал, как говорят некоторые исследователи? Пока однозначного ответа на этот вопрос нет, так как научные опыты продолжаются. И не исключено, что вся гипотетическая чудодейственность резистентного крахмала может и не подтвердиться. Но то, что крахмал обязательно должен быть частью вашего рациона – это однозначно.

КРАХМАЛ КАРТОФЕЛЬНЫЙ дома за 15 минут ( для быстрого использования)

Влияние на сахар и метаболизм

Резистентный крахмал важен для здорового метаболизма. Как показали некоторые исследования, это вещество повышает чувствительность организма к инсулину, эффективно для снижения сахара после приемов пищи. Кроме того, обладает еще одной уникальной способностью. Если завтрак состоял из крахмалистой пищи, то это вещество предотвратит всплеск уровня сахара и после обеденной трапезы.

Влияние крахмалов на глюкозу и метаболизм инсулина не перестает удивлять исследователей. Опыт показал, что достаточно на протяжении 4 недель принимать по 15-30 г вещества, чтобы повысить чувствительность к инсулину на 33-50 процентов. Невосприимчивость к этому гормону возникает при сахарном диабете 2 типа, ожирении, кардиологических заболеваниях и болезни Альцгеймера. За счет повышения чувствительности к инсулину и снижения уровня сахара в крови можно избежать многих хронических болезней.

Меж тем, исследователи соглашаются, положительное влияние резистентных крахмалов на организм зависит от индивидуальных особенностей.

БОТОКС ДЛЯ ВОЛОС ИЗ КРАХМАЛА! ПРОВЕРКА БЬЮТИ — РЕЦЕПТОВ ИЗ ТИК-ТОК

Крахмал для похудения

По сравнению с обычным крахмалом, резистентный содержит наполовину меньше килокалорий – 2 против 4 на грамм продукта. Так что пища, содержащая резистентный крахмал, может по праву считаться диетической, при этом поддерживать чувство сытости надолго.

Как получить резистентный крахмал

Другой путь получения этого вещества – обычная картофельная мука, столовая ложка которой содержит примерно 8 г резистентного вещества и при этом почти не имеет углеводов, а значит, ее калорийность не страшна даже соблюдающим диету. Картофельный крахмал можно добавлять в готовую пищу, смешивать с напитками. Но не стоит превышать 50-граммовую порцию в сутки, так как возможен метеоризм и дискомфорт в желудке. Программа «крахмализации» может длиться около 2-4 недель.

Источниками резистентного крахмала могут послужить бананы, кукуруза, картофель, батат, перловка, овсянка, чечевица, коричневый рис.

Процесс перехода обычного крахмала в резистентный напрямую зависит от температурного воздействия. И что интересно, в горячих крахмальных блюдах содержится больше обычного вещества, в охлажденных – резистентного. Это значит, что если переживаете за свою фигуру, то можете не кушать картофельное пюре, но без угрызений совести налегать на картофельный салат.

И по этому поводу несколько интересных цифр. Охлажденный картофель содержит немного больше чем 3 % резистентного крахмала, а это уже в 4 раза меньше, нежели обычного. Чечевица на 75 % – это крахмал, а вот количество резистентного уже не превышает 25 %.

Плохие крахмалы

Это может показаться странным, но не все крахмалистые продукты могут служить источниками крахмалов для человека. В первую очередь это касается белой муки и риса быстрого приготовления. В результате механической обработки эти продукты теряют значительное количество питательных веществ, в том числе и крахмала. Диетологи советуют избегать продуктов такого типа, поскольку они не то, что не принесут пользы, а еще могут и стать причиной проблем со здоровьем. Также не стоит заглядываться на пирожные, печенья, кренделя и кукурузные хлопья – полезных крахмалов в этих продуктах вы точно не найдете.

Использованные источники: yandex.by

крахмал

главный резервный полисахарид растений; накапливается в виде зерен в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Бесцв. аморфное вещество, не раств. в холодной воде, диэтиловом эфире, этаноле, в горячей воде образует клейстер; [a]D от +180 до +210°. В зернах К. содержатся 98–99,5% полисахаридов и 0,5–2% неуглеводных компонентов (в т. ч. липиды, белки, зольные элементы). К. представляет собой смесь линейного (амилозы) и разветвленного (амилопектина) полисахаридов. Амилоза построена гл. обр. из остатков α-D-глюкопиранозы с 1:4 — связями. В зависимости от вида растения мол. м. амилозы колеблется от 150 тыс. (рисовый, кукурузный К.) до 500 тыс. (картофельный К.). Молекулы амилопектина сильно разветвлены и состоят из фрагментов амилозы (ок. 20 моносахаридных остатков), связанных между собой а-1:6-связями. Мол. м. 10 6 –10 9 . В структуре амилопектина различают центр. цепь с количеством звеньев более 60, несущую остаток глюкозы со своб. восстанавливающей группой, короткие цепи из 15–20 остатков (S-цепи), расположенные на периферии молекулы и внутри нее, и длинные (ок. 45 звеньев) L-цепи (см. рис.). По строению амилопектин близок к гликогену. В воде амилопектин, также как амилоза, образует мицеллярные растворы.

Соотношение амилозы и амилопектина в К. зависит от вида растения и стадии его развития. В среднем К. содержит 15–25% амилозы и 75–86% амилопектина; в результате селекции выделены сорта растений, К. которых обогащен одним из полисахаридов. Фракционирование К. на амилозу и амилопектин проводят избират. извлечением амилозы, горячей водой из крахмальных зерен или ее осаждением в виде комплексов с бутанолом или тимолом после диспергирования К. в кипящей воде или ДМСО. В хроматографич. методах разделения используют способность амилозы к адсорбции на целлюлозе в присутствии этанола и мочевины, а также преимуществ. связывание амилопектина с лектинами типа кон-канавалина А. Некоторые виды К. содержат также низкомол. («аномальную») амилозу со значит. количеством ветвлений или низкомол. амилопектин с 13–15 звеньями (фитогликоген). В теплой воде зерна К. набухают и небольшая часть полисахаридов переходит в раствор. При определенных температурах, различных для К. разных растений, происходит клейстеризация К., проявляющаяся в сильном разбухании крахмальных зерен, их разрыве и образовании более или менее однородного раствора — крахмального клейстера. Процесс клейстеризации заключается, по-видимому, в разрыве водородных связей, соединяющих элементы структуры крахмальных зерен, сочетающемся с набуханием. Температура клейстеризации картофельного К. 55–65, пшеничного 60–80, кукурузного 65–70, рисового 70–80 °C. Из клейстера и растворов амилозы при длит. хранении выпадает амилоза; этот процесс наз. ретроградацией.

Рис. Модель структуры амилопектина: 1 S-цепь; 2 L-цепь; 3 восстанавливающий остаток; а — компактная область с упорядоченной кристаллич. структурой; б — область, не обладающая кристалличностью.

По химическим свойствам К. — типичный представитель полисахаридов. В обычных условиях К. образует по гидроксильным группам простые или сложные эфиры и окисляется солями йодной кислоты. Действие некоторых реагентов, напр. формальдегида, фосфорной кислоты и эпихлоргидрина, приводит к производным К., содержащим поперечные сшивки. С иодом и полярными орг. веществами К. образует соед. включения (клатраты). Такие соед. с иодом окрашены в характерные цвета-синий (λмакс 620–680 нм) для амилозы и красный (λмакс 520–555 нм) для амилопектина. Молекулы амилозы в этих комплексах образуют вокруг молекулы иода спираль, каждый виток которой содержит 6 остатков глюкозы. При термич. обработке сухого К. (температура ок. 300 °C), γ-облучении, кислотном или ферментативном гидролизе получают продукты его частичного расщепления — разл. декстрины. Известны многочисл. ферменты (гл. обр. амилазы), катализирующие гидролиз К. Избират. гидролиз а-1:6-связей в К. может быть осуществлен под действием изоамилазы и пуллуланазы. При действии трансглюкозилаз некоторых бактерий К. превращ. в циклич. олигосахариды — циклоамилозы (циклодекстрины). Количественно К. и его компоненты определяют гравиметрически (осаждение иодом), амлерометрич. и потенциометрич. титрованием, спектрофотометрически (комплексы с иодом), а также с помощью кислотного и ферментативного гидролиза. В последних случаях образующуюся глюкозу определяют хим. или ферментативными методами. Биосинтез К. в растениях осуществляется глюкозилтрансферазами, переносящими остатки глюкозы от молекул нуклеозиддифосфаттлюкозы на растущие цепи с образованием α-1:4-связей, и ветвящим ферментом, перестраивающим линейные цели в разветвленные. К., накапливающийся в листьях, быстро превращ. в сахарозу, которая переходит из листьев в семена, клубни и луковицы, где сахароза снова превращ. в К., откладывающийся на длит. хранение. Расщепление К. в растениях осуществляется под действием фосфорилаз (фосфоролиз К.) и гидролитич. ферментов. Потребности человека в углеводах покрываются гл. обр. К., содержащимся в растит. пище — хлебе, картофеле, крупах и т. п. В пром. масштабе К. получают гл. обр. из картофеля и кукурузы, в меньшей степени — из риса, пшеницы, батата, саговой пальмы, сорго и др. растений. Из измельченного сырья после вымывания К. водой, отделения отходов и осаждения К. из промывной жидкости (крахмального молока) на центрифуге получают сырой К. с влажностью до 36%; после очистки от белков, липидов и др. веществ его обезвоживают и сушат до влажности 20% (чистый К.). К. применяют в пищ. промышленности в качестве загустителей и желирующих средств; в биотехнологии — для производства патоки, разл. декстринов (мальтина, цихлоамилозы) и глюкозы; в бродильной промышленности — в качестве сырья для производства этилового и бутилового спиртов, ацетона, глюконовой, лимонной и молочной кислот, глицерина и др. (см. брожение). К. применяют также в качестве клеев, в микробиол. средах при производстве ферментов, антибиотиков, витаминов и др. биопрепаратов, используют для шлихтования тканей и бумаги, изготовления амилозных полимерных пленок, легко поддающихся биодеградации. Применяют также модифицир. К., который получают соответствующей технол. или хим. обработкой чистого К. Так, частично гидролизованный, окисленный гипохлоритом (окисленный), сшитый фосфорной кислотой (фосфатный) и быстронабухающий К. используют в пищ. и фармацевтич. промышленности, ацетилированный — при производстве пленок и волокон, гидроксиэтилированный — в текстильной и бумажной промышленности, алкилпроизводные К. — в качестве клеев и пластификаторов. Объем мирового производства К. ок. 20 млн. т/год.

Использованные источники: yandex.by

Крахмальная промышленность

Крахмал – продукт широкого профиля применения. Его используют не только в пищевой, но и медицинской, нефтедобывающей, текстильной, бумажной промышленности. Ниже пойдет речь о назначении крахмала и его производных, краткой истории рассматриваемого вида отрасли, ее общих проблемах и перспективах развития, а также о крупнейших производителях.

Получаемый продукт

Крахмал вырабатывается всеми зелеными растениями и относится к группе полисахаридов. Чаще всего встречается такая форма крахмала, как линейный полимер амилозы. Более сложная разновидность – амилопектин.

1000 литров НЕНЬЮТОНОВСКОЙ жидкости!!!

Крахмал – побочный продукт фотосинтеза. Это своего рода запас энергии, который хранится в хлоропластах (частях клеток, выполняющих функцию фотосинтеза) в виде гранул. В зависимости от растения этот «энергоноситель» может храниться либо в клубнях (картофель, маниок) и корневищах (маранта), либо в стеблях и стволах (саговник поникающий), либо в зернах и семенах (рис, пшеница).

Как используется крахмал

В бумажной промышленности крахмал используется для проклейки картона, для повышения прочности, улучшения типографских свойств и внешнего вида бумаги.

В текстильной отрасли его применяют в процессе шлихтования как клеящее вещество, создающее пленку на поверхности нити для повышения ее прочности. Также крахмал используют при окрашивании тканей, он предотвращает растекание краски.

В бытовых целях этот полисахарид особенно нужен для варки киселей и соусов. А вот в производстве строительных материалов он выступает как связующий компонент в минеральной вате.

В пищевой промышленности крахмал добавляют в кисели, фруктовые каши, лапшу, рахат-лукум, торты, печенье. Он придает кулинарным изделиям необходимую текстуру, предотвращает слеживаемость. Крахмальная патока используется как подсластитель. Глюкоза добавляется в карамель, чтобы предотвратить ее кристаллизацию. Во фруктовой консервации использование производных крахмала позволяет снизить количество подсластителей, что обеспечивает более натуральный вкус фруктов. Также крахмал мешает засахариванию варенья.

Широко используемый улучшитель вкуса глутамат натрия также вырабатывается либо из черной патоки (мелассы) либо из крахмала маниоки (кассавы).

В медицине амилозу применяют:

  • в качестве наполнителей для неподвижных повязок;
  • как обволакивающее средство для защиты слизистой желудка от возможного поражения агрессивными лекарственными препаратами;
  • в качестве присыпок для открытых ран, ожогов, при кожных болезнях, раздражении у детей.

Модифицированный крахмал добавляют в буровые растворы при строительстве нефтяных и газовых скважин.

Сырье для производства

Сырьевой базой для выработки крахмала являются такие растения:

  • картофель;
  • маниок;
  • рис;
  • пшеница;
  • кукуруза;
  • рожь;
  • ячмень;
  • колоказия (таро);
  • гречиха;
  • желуди;
  • сорго;
  • батат;
  • бананы;
  • кислица клубненосная;
  • нут;
  • горох лущильный;
  • каштаны;
  • такка перистонадрезанная;
  • кандык японский;
  • плоды хлебного дерева;
  • ямс;
  • чилим;
  • маранта;
  • овес;
  • канна;
  • арракача;
  • пуэрария дольчатая;
  • саговник поникающий

Таким образом, в каждом регионе – свой источник крахмала.

История отрасли

Первый крахмал стали получать еще в Древней Греции из пшеницы. В европейских странах этот продукт начали вырабатывать только с XVI в. Следующее столетие ознаменовалось появлением картофеля и производства крахмала из него. В России этот полисахарид стали получать из картофеля в правление Петра I. В 1814 г. впервые из крахмала были выделены патока и глюкоза.

В промышленных масштабах производство картофельного крахмала началось только в конце XIX – начале XX вв. Изначально картофель терли на ручных тёрках, в этом были задействованы целые деревни.

В советское время продукция крахмальной промышленности была широко востребована, отрасль стабильно развивалась.

После 1993 г. все пришло в упадок. В связи с отменой государственных дотаций были закрыты почти 40 заводов из 50. На российский рынок хлынул поток более дешевого импортного продукта.

Проблемы отрасли

Основная проблема крахмалопаточной промышленности – низкокачественное сырье. На переработку отправляется картофель с низким содержанием крахмала. Это делает производство менее рентабельным, чем при использовании более крахмалистого корнеплода.

Еще одним непростым моментом становится утилизация отходов – мезги (кожуры и прочих остатков от клубней), а также картофельного сока. В более продвинутой Европе ничего не пропадает: мезгу и картофельный сок пускают на удобрение или корм скоту.

Есть и отставание по внедрению новых технологий в крахмальной отрасли. Из-за этого высоки издержки на производство.

Российские предприятия по выработке как картофельного, так и кукурузного крахмала не выдерживают конкуренции с иностранными производителями, которые предлагают продукт по более привлекательным ценам.

Перспективы

Наиболее важными направлениями в развитии отрасли являются импортозамещение и расширение экспорта крахмала и продуктов на его основе.

Для этого необходимо привлечение дополнительных инвестиций, государственная поддержка и модернизация производства.

Эксперты высоко оценивают шансы предприятий отрасли в наращивании экспортного потенциала в Китай, станы Юго-Восточной Азии, Африки и Ближнего зарубежья.

Крупнейшие производители

К числу ведущих российских производителей крахмальных продуктов можно отнести:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Производители бакалеи.

Использованные источники: fabricators.ru

Из чего делают крахмал?

Перечень растений, из которых добывают крахмал очень обширен, конечно наиболее распространенными являются пшеничный, рисовый кукурузный и картофельный и крахмалы, но это в бОльшей степени потому, что эти растения акклиматизированы практически ко всем регионам мира.

Ряд растений, из которых добывают крахмал произрастают только в отдельных регионах, например многие бобовые, батат, ямс, саго, сорго, рожь, овес, ячмень, гречиха, бананы, плоды хлебного дерева, каштаны, желуди и др.

Крахмал можно получать из всех крахмалосодеражщих продуктов, он есть даже в бананах. Вспоминаю свою бабушку. Она никогда не покупала крахмал, а делала его сама. Для этого она брала картошку, чистила её, а затем измельчала на самой мелкой терке. Потом получившуюся массу заливала водой и хорошо размешивала. Процеживала через сито и давала жидкости отстояться, после чего осторожно сливала воду, а на дне миски оставался самый настоящий натуральный крахмал. И вот с этим-то крахмалом она варила мне вкуснющие фруктовые кисели. Сейчас этот напиток незаслужено почти забыт, а зря. Деткам очень полезно.

КРАХМАЛ + ВОДА!!! Никто не верит что я готовлю их так просто! Вкуснятина к чаю Из ничего!

Использованные источники: www.bolshoyvopros.ru

Крахмал

Крахма́л ( C 6 H 10 O 5)n — полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.

Содержание

Физические и химические свойства

Безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.

В горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор — клейстер; с раствором йода образует соединение-включение, которое имеет синюю окраску. В воде, при добавлении кислот (разбавленная H2SO4 и др.) как катализатора, постепенно гидролизуется с уменьшением молекулярной массы, с образованием т. н. «растворимого крахмала», декстринов, вплоть до глюкозы.

Молекулы крахмала неоднородны по размерам. Крахмал представляет собой смесь линейных и разветвлённых макромолекул.

  • Крахмал, в отличие от глюкозы, не даёт реакции серебряного зеркала;
  • Подобно сахарозе, не восстанавливает гидроксид меди (II);
  • Взаимодействует с йодом (окрашивание в синий цвет).

Биосинтез

Часть глюкозы, образующейся в зелёных растениях при фотосинтезе, превращается в крахмал:

Крахмал в качестве резервного питания накапливается в клубнях, плодах, семенах растений. Так, в наиболее часто используемых для производства крахмала растениях, клубнях картофеля содержится до 24 % крахмала, в зёрнах пшеницы — до 64 %, риса — 75 %, кукурузы — 70 %.

Модификация крахмала

В промышленности превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) происходит путём кипячения его на протяжении нескольких часов с разбавленной серной кислотой (каталитическое влияние серной кислоты на осахаривание крахмала было обнаружено в 1811 г. К. С. Кирхгофом). Чтобы из полученного раствора удалить серную кислоту в него добавляют мел, получая из серной кислоты нерастворимый сульфат кальция. Последний отфильтровывают, и вещество выпаривают. Получается густая сладкая масса — крахмальная патока, которая содержит кроме глюкозы значительное количество остальных продуктов гидролиза крахмала.

Патока используется для приготовления кондитерских изделий и для разнообразных технических целей.

Если нужно получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше, чем достигается более полное превращение его в глюкозу. Полученный после нейтрализации и фильтрования раствор сгущают, пока из него не начнут выпадать кристаллы глюкозы. Также в настоящее время гидролиз крахмала производят ферментативно, с использованием альфа-амилазы для получения декстринов различной длины, и глюкоамилазы − для дальнейшего их гидролиза с получением глюкозы.

При нагревании сухого крахмала до 200—250 °C происходит частичное его разложение и получается смесь менее сложных чем крахмал полисахаридов (декстрин и другие).

Физическое изменение позволяет получать крахмал с высокой способностью удерживать влагу, что в свою очередь придает конечному продукту желаемую консистенцию. Модифицированный крахмал не имеет никакого отношения к генетически модифицированным организмам, так как является веществом, а не организмом, и никаких генов не имеет.

Пищевое значение

В желудочном тракте человека и животного крахмал поддаётся гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом. Промежуточными продуктами гидролиза крахмала являются декстрины.

Крахмал, как пищевая добавка, используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов.

Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания. Главными источниками крахмала в мире являются Зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза; различные корнеплоды, в том числе картофель, а также маниок. [1] Большинство других крахмалистых продуктов произрастают только в местах с определённым климатом, например: рожь, ячмень, гречиха, овёс, пшено, желуди, бананы, каштаны, сорго, батат, плоды хлебного дерева, ямс, таро, чилим, маранта, арракача, канна, колоказия, кандык японский, пуэрария дольчатая, маланга, кислица клубненосная, такка перистонадрезанная, саго, и многие виды бобовых, таких как чечевица, бобы садовые, маш, горох лущильный, нут.

Широкоизвестными блюдами, содержащими крахмал, можно назвать: хлеб, блины, лапшу, макароны, каши, кисели и различные лепешки, в том числе тортильи.

Для пищеварительных ферментов расщепление кристаллического крахмала (класс РК3) представляет некоторую сложность. Сырой крахмал плохо переваривается в двенадцатиперстной и тонкой кишках, а бактериальное разложение будет проходить в основном в толстой кишке. Продукты с большим количеством амилозы, хуже перевариваются, чем с амилопектином. При этом даже резистентный (неперевариваемый) крахмал (классов РК2, РК3, РК4) играет свою физиологическую роль: снижает уровень сахара после пищевой гипергликемии (увеличения концентрации глюкозы в крови, особенно важно для больных сахарным диабетом), образует органические кислоты — энергию эпителия толстого кишечника, поддерживает иммунитет кишечного тракта, противовоспалительную защиту организма и другое. [2] В целях повышения усваиваемости крахмала его термически обрабатывают. Поэтому, прежде чем люди начали использовать огонь, зерно и другие высококрахмалосодержащие продукты были не самым лучшим способом получения энергии организма (в отличие от белковой пищи).

Клейстеризация и желатинизация крахмала, например, во время выпечки торта, может быть снижена за счёт сахара, конкурирующего за воду, что улучшает текстуру крахмала, предотвращая «зарезинивание».

Промышленное значение

В пищевой промышленности крахмал используется для получения глюкозы, патоки, этанола, в текстильной — для обработки тканей, в бумажной — в качестве наполнителя.

Биологические свойства

Крахмал, являясь одним из продуктов фотосинтеза, широко распространен в природе. Для растений он является запасом питательных веществ и содержится в основном в плодах, семенах и клубнях. Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).

Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов — одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.

Раствор крахмала в воде является неньютоновской жидкостью.

Грязевой крахмал

Грязевой крахмал — побочный продукт при производстве первого сорта крахмала: та его часть, которая отлагается вверху при отмывке в осадочных чанах или чанах с мешалкой. Содержит 90-95 % крахмала, перерабатывается вторично на крахмал.

Использованные источники: dic.academic.ru

Получение крахмала из картофеля

Крахмал является довольно распространённым источником энергии в рационе человека. Он содержится не только в картофеле, но и во многих продуктах, которые мы едим каждый день. Крахмал является одним из продуктов фотосинтеза и довольно широко распространён среди растений, где выступает в качестве запаса веществ. Так, высокое содержание крахмала (около 80%) наблюдается в составе представителей злаковых культур – в зёрнах риса, пшеницы, кукурузы. В клубнях картофеля содержание крахмала меньше – примерно, 20%.
Сам крахмал – порошок белого цвета, растворим в горячей воде и нерастворим в холодной. Его получение не является трудоёмким процессом.
Приступим же!

Эксперимент — получение крахмала из картофеля своими руками

Итак, для проведения эксперимента нам понадобится четыре крупные картофелины, которые необходимо очистить.

Далее на тёрке измельчаем наш картофель.

При этом разрушаются растительные клетки, в которых содержится крахмал.
После измельчения заливаем картофельную стружку тёплой водой, которая должна её чуть покрывать.

Использованные источники: yandex.by

Оцените статью