Оксиалкилированные крахмалы

В промышленных условиях производят два вида модифицированных крахмалов этого типа – оксиэтил- и оксипропилкрахмалы. Этерификации подвергают крахмал при температуре ниже точки его клейстеризации, используя окись этилена или окись пропилена. Реакция протекает в щелочной среде.

Введение в крахмал оксиалкильных групп даже при низкой степени замещения (0, 05–0, 1 группы на один глюкозный остаток) снижает температуру клейстеризации крахмала, увеличивает скорость набухания и диспергирования зерен при нагревании, повышает прозрачность клейстера, снижает его студнеобразующую способность и склонность к ретроградации. Образовавшиеся эфирные связи устойчивы к действию кислот, щелочей и слабых окислителей.

При производстве оксиалкилкрахмалов используют очищенную суспензию крахмала концентрацией 40–45 % сухих веществ. В смесь вводят раствор щелочи или окиси щелочноземельного металла и растворяют в ней окись этилена или пропилена. Реакцию проводят при температуре не выше 50°С при постоянном перемешивании в герметично закрытом оборудовании в течение нескольких часов. После завершения реакции оксиалкилкрахмал отделяют фильтрацией и, в случае необходимости, промывают водой. Сырой крахмал высушивают, просеивают и упаковывают.

В пищевой промышленности такие крахмалы используют для приготовления начинок пирогов, салатных приправ в качестве загустителей.

Клейстеризация, или разрушение нативной структуры крах­мальных зерен при нагревании с водой, протекает в несколько стадий и сопровождается набуханием. В начальной стадии происходит ограниченное и обратимое поглощение воды зернами крахмала. Зерна становятся прозрачными. При удалении воды осторожным высушиванием свойства крахмала не изменяются: сохраняются форма, слоистость зерен, двойное лучепреломление ими поляризованного света.

Дальнейшее нагревание (при соотношении вода: крахмал не менее чем 1: 1) приводит к необратимому и сильному набу­ханию крахмальных зерен, сопровождающемуся значительным увеличением их объема, потерей слоистости и переходом в рас­твор низкомолекулярной фракции амилозы. Нагревание крах­мальных клейстеров при температуре 90°С и выше вызывает распад зерен. Клейстер в этом случае представляет собой рас­твор крахмальных полисахаридов (амилозы и амилопектина), в котором диспергированы фрагменты разрушенных зерен.

Зерна картофельного и других клубневых крахмалов менее устойчивы к нагреванию в воде, чем зерновых крахмалов: они сильнее набухают и быстрее распадаются.

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

Цель работы - наблюдение за изменением внешнего вида крахмальных зерен в разных температурных условиях клейсте­ризации и определение зависимости между степенью набуха­ния зерен и вязкостью клейстеров.

Приборы и посуда. Микроскоп с рисовальным аппаратом и осве­тителем; стекла предметные, покровные и часовые; палочки стеклян­ные; стаканы химические; три конические колбы вместимостью 100 мл; вискозиметр капиллярный диаметром 1, 5-2, 0 мм; термостат; секундо­мер; две бани - водяная и песчаная.

Реактивы. 0, 004 н. раствор йода в йодистом калии (реактив 12); 1 % -ный раствор поваренной соли; 0, 4% -ный раствор лимонной кислоты; крахмал для микроскопирования (реактив 13).