Що таке крохмаль? Властивості та застосування

Більшість наших сучасників сприймає крохмаль виключно як стабілізатор, що застосовується в кулінарних цілях. Багато жінок оцінили властивості речовини з точки зору косметології, і майже всі, хоча б одного разу, чули про нібито непоправну шкоду, завдану даним полісахаридом людському організму. Але чи так це насправді і що таке крохмаль, яким ми його не знаємо?

• Характеристика речовини
• Застосування крохмалю
• Вплив крохмалю на організм
• Що таке резистентний крохмаль
• Крохмаль і діабет
• Крохмаль у косметології
• Шкода крохмалю
• Як приготувати картопляний крохмаль
• Домашній малюнок крохмаль

Характеристика речовини

Що таке крохмаль з точки зору хімічної формули? Один з найпростіших полісахаридів, представлений у вигляді дрібного однорідного порошку, без вираженого смаку і запаху. Найбільш елементарна форма речовини – це лінійний полімер амілози, розгалуження якого представлено амілопектином (складним вуглеводом).

Взаємодія крохмалю з рідкими розчинниками неоднозначна, навіть щодо самого базового каталізатора – води. Для того щоб крохмаль перетворився в результаті гідролізу в клейстер, воду для суміші потрібно розігріти, причому різним типам крохмальних зерен буде відповідати своя гранично-низька температура клейстеризації:

• картопляний крохмаль + 66 ° C;
• пшеничний + 55 ° C;
• кукурудзяний + 67 ° C.

Кінцевим результатом гідролізу крохмальної речовини є знайомі всім необхідні для нормальної життєдіяльності будь-якого організму цукру. Розщеплення полісахариду до стану кінцевого продукту відбувається за однаковим алгоритмом, як у штучному середовищі, так і в природному – при контакті з водою і ферментами молекулярна складова крохмалю розпадається на мальтозу і глюкозу.

Застосування крохмалю

Крохмальний внесок у непродовольчу промисловість майже вдвічі перевищує всі варіанти його використання як харчового стабілізатора. Формула крохмалю лежить в основі клеєваріння, всіх етапів виробництва і кінцевої обробки паперу (починаючи від мелованої і закінчуючи гофрою), а також в фарбуванні і структуруванні різних тканин. Крохмаль додають у пластичні маси для дитячої творчості, фарби для малювання. Його використовують для декоруючих сумішей у дизайні інтер ‘єрів.

У приготуванні харчових продуктів задіяна основна властивість крохмалю як загусника і ущільнювача різних кондитерських і кулінарних мас. Без цієї речовини ковбасні і навіть багато сирних виробів не мали б свого звичного виду, а різні соуси, майонези, киселі і кондитерські креми не заповнювали б магазинні полиці в такій обілії.

Про присутність у харчовому продукті модифікованого крохмалю, що відповідає за підвищену однорідність і щільність готової речовини, вам підкажуть маркування Е1400, Е1420, Е1422.

Вплив крохмалю на організм

Первинне перетворення крохмалю відбувається відразу після контакту речовини з ферментами, що знаходяться в слинній рідині людини. Тобто ще до потрапляння в тонкий кишечник структура речовини змінюється на найпростішу сполуку – мальтозу. На даному етапі перетворення речовина перебуває недовго, вже перебуваючи в тонкому кишечнику, розщеплюється до ще більш простої складової – глюкози. Тільки в цьому стані крохмаль починає активно поглинатися організмом, в невикористаному вигляді осаджуючись у м ‘язах і клітинах печінки. Тут речовина, законсервована в глікоген, зберігається досить тривалий час, виступаючи в ролі запасного джерела живлення, коли в організму настає енергетична криза.

В результаті засвоєння крохмалю організмом людини відбуваються процеси, значення яких важко переоцінити. Достатньо сказати, що більшість функцій травлення та обміну речовин без участі цього елемента було б неможливим. Адже що таке крохмаль, якщо абстрагувати це поняття від усього, що доходить до нас з різних джерел? Це – чисте вуглеводисте з ‘єднання, що практично не утворює побічних продуктів і бере участь у всіх без винятку процесах життєдіяльності: у функціях мозкової активності, в роботі серцево-судинної, сечовидної, травної та репродуктивної систем.

Що таке резистентний крохмаль

Що таке крохмаль резистентний? Це та частина речовини із загальної кількості крохмалю, яка, проходячи через стравохід, не трансформується в найпростіші елементи, тобто не перетравлюється, а діє як розчинна клітковина, що ферментується у вигляді розбухлих волокон у товстому кишківнику. Основну частину користі крохмалів приписують саме резистентному вигляду, що робить на організм такий позитивний вплив:

• регулювання цукру в крові;
• продовження почуття ситості;
• зниження впливу ЛПНП (поганий холестерин).

Непереварені крохмали діляться за 4 типами і присутні в більшості продуктів в якості непостійного змінюваного фактора. Так, у міру дозрівання або термічної обробки деякі фрукти і овочі втрачають або, навпаки, набувають резистентних властивостей.

Крохмаль і діабет

Останні дані з дослідження крохмалю в області його впливу на стан діабетичних хворих або людей, схильних до діабету, підтвердили, що захворювання другого типу загрожує якраз тим людям, в раціоні яких крохмалю недостатньо. На тлі безвуглеводних дієт, що виключають вживання борошняних та інших крохмалистих страв, сприйнятливість організму до гормону інсуліну різко знижується.

Водночас люди, які вживають під час експерименту по 20 г крохмалю на добу, вже через місяць демонстрували в крові високу (на 40% вищу відносно минулого рівня) індексацію інсуліну.

Крохмаль у косметології

Застосування крохмалю для особи як ліфтинг-омолодження обумовлено дією пантотенової кислоти, що входить майже в усі сучасні засоби для розгладжування зморшок. Інакше цей елемент називається вітаміном В5. Звичайно, ботокс з крохмалю отримати навряд чи вдасться, та й тривалість ефекту краси не така тривала, як в оригінальній процедурі, але при регулярному застосуванні крохмальна підтяжка здатна повернути кілька років візуальної молодості.

Крім часто використовуваної властивості крохмалю від зморшок, порошок нерідко додають у протиугріві маски і пілінги. Тут набуває чинності ще один важливий вітамін з групи В – тіамін. Маска з крохмалю з тіаміном знімає запалення, а завдяки найдрібнішим частинкам, що проникають у глибокі шари епідермісу, пори ґрунтовно вичищаються і стають менш помітними.

Шкода крохмалю

Звичайно, цей продукт не може володіти одними достоїнствами, і недарма дієтологи прагнуть викреслити з раціону пацієнтів з надмірною масою тіла більшу частину сучасних ласощів, що містять в тому числі і настільки корисний крохмаль. Вся справа в технології виробництва напівфабрикатного продукту – тобто борошна і круп моментального приготування, з яких потім отримують готову страву у вигляді тістечка тістечка або розсипчастої і красивої, але абсолютно марної в енергетичному плані каші.

У результаті багаторазового термічного впливу, неправильного дроблення і відсіювання цінних частинок на користь зовнішньої привабливості на прилавки магазинів потрапляють смаколики, позбавлені цілісної крохмальної формули. Вони володіють яскраво вираженою пишністю, красивим зовнішнім виглядом і тільки однією нескаженою властивістю всіх крохмалів – надзвичайною калорійністю. У цьому і полягає основна шкода речовини виправленого виду – у впливі на організм ударною дозою важких калорій без компенсуючого збагачення клітин енергією.

Як приготувати картопляний крохмаль

Як зробити крохмаль самому в домашніх умовах? Для отримання всього 170 г крохмалю (середня пачка), знадобиться обробити цілих 4 кг картоплі. Це потребуватиме деяких зусиль, але зате отримана суха речовина буде гарантовано цільною і без додаткових домішок.

• потрібно вимити всю картоплю під проточною водою, очистити її і подрібнити на дрібній терці або за допомогою блендера;
• отриману кашицю перекидають на сито або дуршлаг, вистелений подвійною марлею і добре віджимають;
• суху картопляну масу можна використовувати для приготування других страв, а злитий сік прибрати у відкритій ємності в бік на кілька годин;
• весь крохмаль в рідині за 3-4 години осяде на дно, а зверху утворюється напівпрозора водичка, яку потрібно обережно злити, не піднімаючи осаду;
• осад заливається очищеною холодною водою, добре збовтується виделкою і знову ємність прибирається на 3-4 години;
• маніпуляції з промиванням крохмалю слід повторити не менше трьох разів;
• коли речовина на дні стане абсолютно білою, а водичка над нею прозорої, воду зливають востаннє, а осад викладають ложкою на вистелений пергаментом противень, який потім на 2-3 дні виставляється в добре провітрюване, сухе приміщення (можна поблизу радіатора опалення, але не зверху на нього);
• кожні наступні 8 годин крохмаль перемішується, і так до того моменту, коли порошок абсолютно не висохне.

Висихаючи, порошок буде утворювати жорсткі грудки, які потрібно розбивати відразу. Якщо деякі великі крупинки висохнуть і перетворяться на щільні кристали, весь отриманий крохмаль потрібно буде провернути в кавомолці.

Домашній малюнок крохмаль

Рис – це рекордсмен серед круп за змістом крохмалю. В 1 кг найпростішого рису-січки ховається 780 г сухої речовини, але, так як в домашніх умовах витягти його весь не вдасться, допускається похибка до 600 г виходу крохмалю, що теж дуже значно.

Алгоритм добування крохмалю з рису такий:

• беруть 1 кг звичайного рису, промивають його і заливають холодною водою до покриття на два пальці;
• в ту ж ємність вводять 3 повні столові ложки соди, перемішують все і прибирають на 12-14 годин;
• після вимочування рис знову промивають і підсушують, розклавши в один шар на дошці;
• тепер всю кількість рису дроблять на 7-9 частин і кожну окремо подрібнюють у блендері;
• всю рисову кашицю викладають в миску з холодною водою, збовтують суміш і залишають на 8 годин, при періодичному перемішуванні;
• після відстоювання суміш знову добре збовтують і проціжують, причому водичка дбайливо збирається, а гуща з сита викидається;
• через 4 години, коли злита рідина поділиться на осад і водичку, рідину потрібно обережно злити, а осад викласти на пергамент для просушки.

Готовий домашній порошок можна використовувати в тих же рецептах з крохмалом, до яких ви звикли, купуючи сухий продукт в магазині, тільки в якості речовини власного приготування впевненості буде більше.

§ 19. Крохмаль

СКЛАД І БУДОВА МОЛЕКУЛИ. Склад молекули крохмалю відповідає формулі (C₆H₁₀O₅)_n. Це природний полімер, полісахарид, що синтезується в рослинах з глюкози за такою сумарною реакцією:

Мономерною ланкою цього полімеру є залишок глюкози.

Крохмаль — не однорідна речовина, а суміш полімерів двох типів: амілози (25 %) та амілопектину (75 %). Амілоза має лінійні молекули зі ступенем полімеризації n = 200—1200, а амілопектин — розгалужені (n = 600—6 000) (мал. 38).

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ. Реакція гідролізу. Накопичений рослинами крохмаль розщеплюється під дією ферментів (ферментативний гідроліз) з утворенням глюкози, а в результаті окиснення останньої вивільняється енергія. Процес гідролізу можна відтворити в лабораторії, прокип’ятивши крохмаль із водою за наявності сульфатної кислоти.

До кожної мономерної ланки полімерного ланцюга крохмалю приєднується молекула води, полімерний ланцюг розривається й утворюються молекули глюкози:

Мал. 38. Будова полімерних ланцюгів амілози (а) й амілопектину (б)

Наведене рівняння — сумарне. Насправді гідроліз відбувається послідовно, з утворенням проміжних продуктів — декстринів, що мають меншу, ніж у крохмалю, молекулярну масу. Цей процес відбувається під час приготування їжі: варіння й смаження картоплі, випікання хліба тощо. Під час прасування накрохмаленої білизни крохмаль також частково гідролізує з утворенням декстринів. Декстрини легше, ніж крохмаль, засвоюються організмом. Суміш продуктів часткового гідролізу (декстринів і глюкози) називають патокою.

ДОБУВАННЯ І ЗАСТОСУВАННЯ. Крохмаль виділяють механічним способом із крохмалевмісних продуктів (злаків, картоплі). Після подрібнення сировини її обробляють водою, відціджують і добуту суспензію відстоюють; далі продукт відокремлюють від води і висушують.

Проміжні продукти гідролізу крохмалю — суміш декстринів і глюкози (патоку) використовують у кондитерській промисловості для виготовлення цукерок, добавляють у тісто для печива.

Крохмаль є сировиною для виробництва етилового спирту. З цією метою крохмаль піддають гідролізу, в результаті утворюється глюкоза, яка далі внаслідок спиртового бродіння перетворюється на етанол.

У текстильній промисловості крохмаль використовують для проклеювання тканин, у паперовій — для склеювання паперу й картону, в медицині — для виготовлення присипок, паст, капсул для лікарських препаратів.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Поясніть, як утворюється крохмаль у рослинах.
• 2. Поясніть, чому крохмаль належить до полісахаридів.
• 3. Чи можна стверджувати, що крохмаль — однорідна речовина? Чому?
• 4. За яких умов можливий гідроліз крохмалю?
• 5. Які сполуки утворюються в результаті гідролізу крохмалю?
• 6. Що таке декстрини?
• 7. Які процеси відбуваються під час приготування крохмалевмісної їжі?
• 8. Пригадайте з вивченого в 9 класі реакцію йоду з крохмалем. У чому її особливості?
• 9. Вдома випробуйте на наявність крохмалю: свіжі зрізи картоплини і зеленого яблука, варену ковбасу, плавлений сир, борошно, печиво, зубний порошок, косметичну пудру тощо. Зробіть висновки.
• 10. «Крохмаль є клітинним паливом організму людини». Поясніть це твердження.
• 11. На яких властивостях ґрунтується добування крохмалю з картоплі?

1. Крохмаль

Полісахариди — вуглеводи, у молекулах яких багаторазово повторюються залишки циклічної форми глюкози.

Склад усіх полісахаридів виражається формулою C 6 H 10 O 5 n . Усі полісахариди піддаються гідролізу, продуктом якого є глюкоза:

До полісахаридів відносяться крохмаль, глікоген (тваринний крохмаль) і целюлоза (клітковина).

Крохмаль є запасною речовиною рослин і є досить поширеним у природі. Він у великих кількостях міститься у зернах жита, пшениці, кукурудзи, у бульбах картоплі.

Число повторюваних структурних ланок у макромолекулі крохмалю може коливатися від \(100\) до \(6000\). Відносна молекулярна маса молекул також сильно відрізняється.

Макромолекули крохмалю можуть мати як лінійну , так розгалужену будову.

Крохмаль — біла аморфна речовина, нерозчинна у холодній воді. У гарячій воді крохмаль набухає і утворює клейстер. Не має смаку.

Характерна реакція крохмалю — реакція з йодом . При дії розчину йоду на крохмаль утворюється сполука синього кольору. Цю реакцію використовують для якісного визначення крохмалю.

Крохмаль входить до складу продуктів харчування і є основним джерелом вуглеводів в організмі людини.

В організмі крохмаль піддається гідролізу під дією травних ферментів. Процес перетравлення крохмалю починається вже у ротовій порожнині під дією ферментів слини. Далі гідроліз крохмалю триває у шлунку і кишечнику. Новоутворена глюкоза всмоктується у кров, а потім використовується клітинами для отримання енергії.

Крохмаль застосовується для отримання глюкози . Використовується для проклейки паперу та картону, для просочення тканин. Застосовується він також при виготовленні таблеток у якості наповнювача .