Крахмал, его виды и свойства

Содержание
  1. Крахмал
  2. Химический состав
  3. Принцип действия в теле человека
  4. Роль крахмала в процессе пищеварения
  5. Неперевариваемый крахмал
  6. Классификация резистентных крахмалов
  7. Чем полезен резистентный крахмал
  8. Крахмал и обмен веществ
  9. Продукты, содержащие резистентный крахмал
  10. Вредный крахмал
  11. Суточная норма
  12. Основные крахмалосодержащие продукты
  13. Что такое акриламид
  14. Взаимодействие с другими продуктами
  15. Крахмал в промышленности
  16. Крахмал – описание и виды, состав и калорийность, польза и применение крахмала
  17. Виды крахмала
  18. Кукурузный крахмал
  19. Картофельный крахмал
  20. Пшеничный крахмал
  21. Рисовый крахмал
  22. Тапиоковый и бататный крахмал
  23. Химические и физические свойства крахмала
  24. Отличие крахмала от целлюлозы
  25. Функции крахмала в организме человека
  26. Состав крахмала
  27. В каких продуктах содержится крахмал
  28. Польза крахмала для организма
  29. Вред крахмала для организма
  30. Крахмал для волос
  31. Крахмал для похудения
  32. Суточная норма крахмала для человека
  33. Крахмал, свойства, получение и применение
  34. Крахмал, формула, молекула, строение, состав, вещество:
  35. Крахмал в природе:
  36. Физические свойства крахмала:
  37. Химический состав крахмала:
  38. Химические свойства крахмала. Химические реакции (уравнения) крахмала:
  39. Получение и производство крахмала:
  40. Производство кукурузного крахмала:
  41. Производство картофельного крахмала:
  42. Применение крахмала:

Крахмал

Крахмал, его виды и свойства

Все слышали слово “крахмал”, но не все знают, что это такое и для чего он нужен.

Крахмал – это разновидность углеводов, и дискуссии о целесообразности его употребления ведутся специалистами по всему миру.

Сторонники безуглеводных диет призывают отказаться от употребления продуктов, содержащих крахмал, тогда как их противники вещают об исключительной пользе последнего для организма человека.

Химический состав

Крахмал – это вещество органического происхождения, принадлежащее к группе полисахаридов, которое входит в состав всех зеленых растений. Выглядит как мелкий порошок белого цвета, не имеющий вкуса и запаха. В холодной воде растворяется плохо, при контакте с горячей образует раствор клеевидной консистенции.

Крахмал производится растениями в результате фотосинтеза. Для них он – своеобразное топливо, как глюкоза для человека. Кстати, попадая в человеческий организм, крахмал в результате биохимических процессов распадается на составляющие, одной из которых является как раз глюкоза.

Принцип действия в теле человека

Углеводы жизненно необходимы человеку, так как именно они являются источником энергии.

Попадая с пищей в желудок, крахмал преобразовывается в глюкозу, которая затем с током крови поступает во все системы организма, а избыток ее накапливается в мышечной системе и печени.

Крахмал относится к сложным углеводам, которые расщепляются, а, значит, и перевариваются дольше простых, тем самым обеспечивая длительную “подзарядку” организма и чувство сытости на много часов.

Роль крахмала в процессе пищеварения

Расщепление крахмала начинается сразу же после начала пережевывания пищи. Под воздействием слюны молекула крахмала преобразуется в более простое соединение – мальтозу.

Последняя через желудок и двенадцатиперстную кишку попадает в тонкий кишечник, где процесс преобразования в глюкозу завершается окончательно.

Получившаяся глюкоза всасывается через стенки кишечника в кровь, и по кровеносным сосудам разносится по организму, попадая в каждую клеточку человеческого тела.

Если глюкозы в организм поступает слишком много, пищеварительная система не может обработать ее всю сразу, поэтому откладывает излишки “про запас” в печени и мышцах.

Такие запасы глюкозы “на черный день” называются гликоген.

Организм использует его как дополнительный источник энергии во время выздоровления после длительной болезни, в период стрессов или больших физических нагрузок, когда обычного “топлива” не хватает.

Неперевариваемый крахмал

Крахмал – углевод сложный, строение его молекулы, соответственно, тоже не простое. Поэтому далеко не весь крахмал, который поступает с пищей в человеческий организм, переваривается и преобразовывается в глюкозу. Частично это вещество остается неизменным. Такой крахмал называется резистентным, то есть, устойчивым к процессам пищеварения.

Именно такой крахмал является самым полезным для человека. Его наличие в организме уменьшает аппетит, регулирует содержание глюкозы в крови и выработку инсулина поджелудочной железой. Резистентный крахмал также способствует выведению из организма “плохого” холестерина.

Классификация резистентных крахмалов

Существует четыре разновидности устойчивого к пищеварению крахмала:

  • Тот, который содержится в горохе, фасоли, злаках и семенах растений;
  • Картофельный и банановый крахмал;
  • Крахмал, который образовывается в результате термообработки содержащих его продуктов (например, при варке картофеля или риса);
  • Получающий резистентность в результате химических реакций.

Вышеуказанные типы часто комбинируются в одних и тех же продуктах. Например, резистентный крахмал в недозрелых бананах по мере их дозревания превращается в обычный, расщепляемый. Или же крахмал второго типа преобразуется в четвертый в результате варки картофеля.

Чем полезен резистентный крахмал

Значение крахмала для пищеварительной системы человека трудно переоценить.

Всем известно, что в тонком кишечнике обитают полезные микроорганизмы (кишечная микрофлора), необходимые для правильного переваривания пищи и нормального функционирования иммунной системы.

Так вот, питаются эти бактерии резистентным крахмалом. Поедая крахмал, бактерии выделяют множество полезных веществ, одно из которых – бутират – является строительным материалом для стенок толстого кишечника.

Кроме того, резистентный крахмал нормализует кислотную среду в кишечнике, благодаря чему уменьшаются воспалительные процессы и гниение, а возможность развития онкологических процессов стремится к нулю. Спасает он и от таких неприятных заболеваний, как запор и диарея. Благодаря своей клееобразной консистенции крахмал “связывает” вредные вещества и способствует их выведению из организма.

Крахмал и обмен веществ

Выше упоминалось влияние крахмала на выработку инсулина и регуляцию обмена веществ. Новейшие исследования показали исключительную важность этого вещества для контроля уровня сахара, что особенно важно для людей, страдающих диабетом. Так, если завтракать продуктами, содержащими крахмал, то в течение дня скачок глюкозы в крови вам не грозит.

Регулярное употребление крахмалистой пищи способствует повышению чувствительности организма к инсулину в полтора-два раза. Это означает, что вероятность заболеть диабетом, гипертонией или болезнью Альцгеймера существенно снижается.

Способствует резистентный крахмал и похудению, поскольку в содержащих его продуктах калорий мало, а чувство сытости они обеспечивают надолго.

Продукты, содержащие резистентный крахмал

Самый распространенный крахмалистый продукт – картофель. Это полноценный источник резистентного крахмала. Употреблять картофель лучше всего в вареном, тушеном или запеченном виде. Также много крахмала содержится в картофельном соке.

Важное уточнение: резистентный крахмал в картофеле при высоких температурах превращается в обычный, более калорийный. Поэтому если есть стремление похудеть, следует отказаться от горячего пюре в пользу охлажденного картофеля в мундире.

На втором месте по содержанию крахмала – бананы. Лучше всего употреблять в пищу немного недозрелые, зеленые бананы, так как резистентный крахмал содержится именно в них.

Много крахмала содержится также в кукурузе, рисе (коричневом), овсяной и перловой каше, фасоли горохе, чечевице. Используется крахмал и для приготовления киселя и различных соусов.

Если нужно провести быструю “крахмализацию” организма, можно употреблять внутрь картофельную муку (1 ст. л. натощак, запить стаканом воды, курс 2 недели).

Кроме того, можно купить очищенный крахмал (порошок) в магазине и добавлять его в пищу или воду.

Однако не стоит слишком усердствовать: передозировка крахмала может привести к вздутию живота, метеоризму и болям в желудке. Одной столовой ложки в день вполне достаточно.

Симптомы передозировки крахмала:

  • хронические запоры;
  • лишний вес;
  • частые головные боли;
  • беспричинная агрессивность;
  • частые простуды.

Наличие одного или нескольких вышеуказанных признаков – повод пересмотреть свой рацион.

Вредный крахмал

Не все крахмалосодержащие продукты полезны. Белый рис и пшеничная мука (особенно высший сорт) в результате термообработки теряют практически все свои полезные свойства и могут принести больше вреда, чем пользы. То же самое касается печенья, тортов, пирожных и хлопьев быстрого приготовления.

Суточная норма

Углеводы должны составлять от 50 до 65% рациона взрослого человека в сутки. Что касается крахмала, то содержащие его продукты должны составлять примерно 30% от общего количества потребляемых углеводов.

Женщинам достаточно будет съедать 300 г таких продуктов в день, мужчинам – 450 г. Но даже в малых количествах крахмал очень полезен.

Он защищает стенки желудка от вредного влияния желудочного сока, и тем самым способствует профилактике гастритов с повышенной кислотностью и язвенной болезни.

При нехватке крахмала в организме человек ощущает:

  • постоянную слабость;
  • хроническую усталость;
  • плохое настроение, упадок сил;
  • угасание сексуальной функции.

Если человек ведет малоподвижный образ жизни, потребление крахмала следует сократить во избежание проблем с желудком, запоров и геморроя. Напротив, при интенсивных физических нагрузках (подготовка к соревнованиям, горные походы и т.д.) следует увеличить количество крахмала в своем ежедневном рационе.

Основные крахмалосодержащие продукты

Хлеб. Наиболее полезный хлеб – ржаной. Также следует употреблять любой хлеб из муки грубого помола. От пышного белого хлеба из пшеничной муки высшего сорта лучше отказаться.

Самое полезное вещество, содержащее в хлебе – клетчатка, поэтому не следует исключать этот продукт из своего рациона полностью даже в случае соблюдения диеты.

Хранить хлеб лучше всего при комнатной температуре и употреблять в чуть подсушенном виде.

Рис. Питательный углеводный продукт. В нем содержится много крахмала, белков и клетчатки, и совсем нет жиров. Мало кто знает, но рис лучше всего усваивается в холодном виде, а разогревать его повторно вообще не рекомендуется. Также не следует хранить приготовленный рис в холодильнике более суток.

Злаковые. Крупы – настоящая сокровищница. В них содержатся практически все основные витамины и минералы. Наиболее полезные – овес, рожь, гречка, ячмень. Каши – это лучший вариант завтрака. Содержащиеся в них сложные углеводы запустят пищеварение, обеспечат энергией и подарят сытость на длительное время.

Макароны. Наилучший вариант – изделия из твердых сортов пшеницы. В них содержится железо и витамины группы В. Минимум калорий, идеальны для желающих похудеть.

Что такое акриламид

Акриламид – это опасное для человека вещество, которое выделяется при жарке крахмалосодержащих продуктов.

По этой причине диетологи советуют исключить из рациона жареный картофель, гренки и овощи, запеченные на гриле.

При варке, тушении, готовке на пару, запекании в духовке или микроволновой печи акриламид не выделяется, поэтому предпочтение лучше отдавать именно этим способам термообработки пищи.

Взаимодействие с другими продуктами

Характерной чертой крахмалистой пищи является ее практически полная несовместимость с некрахмалистой.

Лучше всего употреблять продукты, содержащие крахмал, как самостоятельные блюда, отдельно от всех остальных, либо же комбинировать их между собой.

Если уж сочетать их с чем-либо, то лучше выбрать салаты из свежих овощей, заправленные растительным маслом. Картофельное пюре и куриная отбивная – верный путь к тяжести в желудке и длительным неприятным ощущениям.

Если в организме недостаток витаминов группы В, крахмал будет усваиваться хуже. Это может привести образованию каловых камней в толстом кишечнике.

Крахмал в промышленности

Наиболее известно промышленное производство картофельного крахмала, популярны также кукурузный и рисовый. Крахмал в пищевой промышленности применяется довольно широко. Это незаменимый ингредиент при варке пива, изготовлении кондитерских изделий, соусов, йогуртов, выпечки хлеба.

Кроме того, крахмал используют для производства картонных коробок и при пошиве одежды.

Польза и вред крахмала неоднозначны и зависят от состояния организма каждого конкретного человека. Все мы знаем, что любое вещество может быть как ядом, так и лекарством, все зависит от количества. К крахмалу эта истина применима в полной мере.

Крахмал – описание и виды, состав и калорийность, польза и применение крахмала

Крахмал, его виды и свойства

Я просто уверена, что в детстве вы, как и я, знать не знали, что такое крахмал. Возможно, вы встречали у мамы на кухне белый порошок, внешне похожий на муку, скорее всего, и принимали его за нее, но понятия не имели, зачем он нужен.

Я до поры тоже не догадывалась о существовании этого странного продукта, пока однажды не застала маму за варкой киселя. В небольшой кастрюльке у нее булькал ароматный ягодный компот, в который она ложками подсыпала вот эту самую белоснежную массу.

Конечно же, я поинтересовалась, чем это она занимается и что это такое у нее в банке. Мама сказала, что это крахмал, в двух словах объяснила, из чего и для чего он делается, а также какую функцию выполняет в киселе.

Для меня это было открытие! Прямо на моих глазах жидкий компот становился густым и тягучим киселем – таким, как мы с братом любили. Просто невероятно! Крахмал – это здорово!

Виды крахмала

В продаже, как правило, встречается крахмал, изготовленный из картофеля. Но есть большое количество продуктов, из которых выделяется порошкообразное вещество. Разные виды крахмала будут отличаться друг от друга плотностью, цветом и тактильными ощущениями.

Самыми популярными продуктами для изготовления крахмала являются:

  • кукуруза;
  • картофель;
  • пшеница;
  • рис;
  • ячмень;
  • горох;
  • маниок;
  • батат.

Большое значение в хозяйстве имеют такие виды крахмала как картофельный, рисовый, кукурузный, пшеничный, тапиоковый и бататный. В качестве способа производства используется метод помола клубней, корней и зерна.

Кукурузный крахмал

В кукурузных зёрнах содержится около 57 процентов крахмала. Для его выделения кукурузное зерно очищают, дробят и измельчают. Существуют три сорта крахмала из кукурузы: высший, первый и амилопектиновый сорт.

Кукурузному крахмалу допустимо иметь еле заметный жёлтый оттенок. Употребив такое вещество, можно ощутить лёгкий привкус и аромат кукурузы. Степень загущения ниже, чем у картофельного крахмала.

Кукурузный крахмал применяют в пищевой промышленности для изготовления кондитерских изделий, наполнителей и соусов, а также при изготовлении бумаги.

Картофельный крахмал

Клубни картофеля содержат до 20 процентов крахмального вещества. При измельчении клубней выделяется крахмальное вещество. Оно не имеет ни запаха, ни вкуса. Как правило, цвет белый.

Картофельный крахмал используют для производства кондитерских и колбасных изделий. Ещё одна область, в которой задействован порошок — косметология. В отличие от кукурузного вещества, картофельный порошок быстрее густеет, его консистенция плотнее.

Пшеничный крахмал

В пшеничных зернах содержится до 65 процентов крахмала. Отличительная черта данного вещества — кристаллическая структура с тонкими порами. Благодаря таким свойствам, пшеничный крахмал отлично впитывает влагу, например, в выпечке.

Используя этот вид вещества в приготовлении еды, важно помнить его особенность. Пшеничный крахмал необходимо добавлять в большом количестве, поскольку он сгущает жидкости хуже, чем остальные. Важно мнить, что крахмал из пшеницы довольно быстро “стареет”.

Рисовый крахмал

Обработанные зерна риса используют для производства крахмала. Такое вещество состоит из мелких зёрен. При использовании большого количества рисового крахмала в блюдах можно ощутить знакомый привкус и аромат крупы. Рис хранит в себе 75% крахмального вещества.

Рисовый крахмал используется в косметологии, в средствах народной медицины и в различных блюдах. Сиропы, соусы и сладости часто имеют в составе рисовый порошок.

Тапиоковый и бататный крахмал

В преимущественно тропических странах, где невозможно вырастить картофель, данные виды растений используются для изготовления крахмала. Известно, что в батате концентрируется до 30 процентов крахмала, в маниоке — до 40.

Основное применение тапиоковый крахмал получил в пищевой промышленности в качестве стабилизатора и загустителя. Добавляется в колбасные, хлебобулочные, кондитерские изделия. Активно используется для приготовления блюд из мяса, соусов и лапши быстрого приготовления.

Химические и физические свойства крахмала

Рассмотрим детальнее химические и физические свойства крахмала. Он представляет собой порошок белого цвета. Иногда допустим желтоватый оттенок. Крахмал не может растворяться в холодной воде.

В горячей воде образовывает коллоидный раствор или же клейстер из крахмала. Не имеет вкуса. Имеет щелочной pH, благодаря этому способен окислять организм.

При сжатии можно услышать крахмальный скрип из-за трения микрозерен крахмального порошка.

Крахмал довольно сыпучий и по консистенции напоминает муку. Состоит из крахмальных зёрен. Крахмал, изготовленный из разного сырья, будет иметь некоторые отличия. К примеру, рисовый порошок может иметь аромат рисовой крупы, а его структура будет более пористой.

Вещество имеет две формы. Первая из них — линейный полимер, амилоза. Он активно растворяется в горячей воде. Вторая — это амилопектин, также является полимером, но он может лишь набухнуть в воде.

Крахмал является главным источником энергии в растениях. Благодаря фотосинтезу вещество образуется в клетках, а затем накапливается в корнях, семенах или же в клубнях. Живой крахмал (гликоген) формируется в печени и мышечных тканях животных.

Попадая в кислую теплую среду, крахмал гидролизуется. Впоследствии распадается на глюкозу. Так вещество ведёт себя и в желудке человека. Контактируя с йодом, крахмал окрашивается в ярко-синий цвет. Имеет свойства геля или клейстера. Обладает свойствами клейстера или геля.

Отличие крахмала от целлюлозы

Крахмал и целлюлоза считаются братьями-близнецами. Они сделаны из глюкозы. Оба являются полимерами. Единственное отличие крахмала от целлюлозы заключается в повторяющихся звеньях глюкозы, когда речь идёт о химической формуле веществ.

Звенья крахмала имеют альфа-связи, в то время как целлюлоза имеет бета-связи. Из-за этого организм человека способен переварить и расщепить крахмал, а целлюлозу — нет.

Как следствие, крахмал уступает целлюлозе в прочности. Целлюлоза не может раствориться в воде. Тяжело поддается разложению. Является надёжным материалом для изготовления различных тканей, бумаги, пластмассы.

Функции крахмала в организме человека

Функции крахмала в организме человека заключаются в том, чтобы стать глюкозой и доставить клеткам энергию.

Крахмал разрушается в момент попадания в ротовую полость, во время жевания. Слюна превращает вещество в мальтозу. Затем, попадая в тонкий кишечник, мальтоза превращается в глюкозу, всасывается в кровь и следует в каждую клетку тела для пополнения энергетических ресурсов человека.

Крахмал является основной “пищей” головного мозга. Какой-то объем тело использует сразу, а часть глюкозы из крахмала запасается в мышечной ткани и в печени в виде гликогена.

Состав крахмала

Известно, что крахмал — это полисахаридное соединение, углевод. Он состоит из комбинации амилозы и амилопектина. В крахмальном порошке можно обнаружить около 2% белков, жиров и зольных элементов.

В составе крахмала отсутствуют витамины, но есть некоторые макроэлементы. Крахмал содержит такие минералы, как кальций, фосфор, калий и натрий.

В каких продуктах содержится крахмал

Крахмал — естественная составляющая фруктов, овощей, бобов и злаков. Его можно встретить в орехах и других ежедневно употребляемых продуктах. Изобилие крахмального вещества обнаруживается в различных крупах, в мучных изделиях и в бобовых.

Манная, пшеничная и рисовая каша будет состоять из 70 процентов крахмала в пересчёте на 100 грамм продукта. Пшеничная и ржаная мука, из которой делаются хлебобулочные изделия, состоит из 65 процентов крахмала. В популярных хлопьях “Геркулес” можно обнаружить до 50 процентов крахмального вещества.

Такие виды бобовых как горох, фасоль и чечевица содержат в себе до 45 процентов порошка крахмала. Различные макаронные изделия состоят на 68 процентов из крахмала. В лакомствах к чаю (к примеру, печенье) можно обнаружить около 55 процентов вещества.

Различные овощи и фрукты наполнены крахмалом. Многими любимый картофель вопреки распространенному мифу о его крахмальности имеет лишь до 20% белого порошка в своем составе. Корень хрена и имбиря имеет более 11 процентов вещества.

Свежий зелёный горох состоит из 7 процентов крахмала, а тыква или банан — 2 процента, но количество крахмала стремительно уменьшается со временем созревания плодов.

В природе также существуют продукты, в которых содержится малое количество крахмала, к ним относят:

Польза крахмала для организма

Крахмал является незаменимым элементом в питании человека. Дело в том, что это вещество — сложный углевод. Основная функция — насыщение энергией клеток организма. В некоторых природных источниках крахмала часто содержатся различные минералы.

Польза крахмала состоит в следующем:

  • выводит излишнее количество воды;
  • снижает количество холестерина в крови;
  • поддерживает иммунную систему;
  • защищает организм от воспаления;
  • оптимизирует обмен веществ и кислот в организме;
  • улучшает работу желудочно-кишечного тракта благодаря тому, что крахмал является сильным пребиотиком;
  • нормализирует уровень холестерина в крови;
  • заживляет раны и язвы;
  • оказывает муколитическое действие;
  • смягчает и очищает кожные покровы;
  • отшелушивает омертвевшие клетки эпителия;
  • возобновляет защитный барьер кожи и оказывает антиоксидантное воздействие.

Крахмалом можно частично заменить муку и снизить использование жиров и сахара в еде. К тому же он способен обволакивать стенки желудка и кишечника. В связи с этим крахмал часто включается в состав различных диет.

Вред крахмала для организма

Природный крахмал в целом считается безопасным продуктом. Но если речь идёт о модифицированном или рафинированном веществе, то существуют некоторый вред крахмала для организма.

Во-первых, неконтролируемое употребление пищи с объемным количеством крахмала ведёт к накоплению лишней энергии и ожирению. Как следствие, страдают внутренние органы и опорно-двигательная система человека.

Во-вторых, еда с повышенным количеством крахмала провоцирует скачек инсулина в крови и его резкое падение. Это пагубно сказывается на организме в целом. Вдобавок повышается риск развития сахарного диабета. Людям с проблемами расщепления и всасывания углеводов стоит быть аккуратными с крахмалосодержащими продуктами.

В-третьих, нарушается обмен веществ и работа ЖКТ. Запоры и вздутие кишечника могут стать частыми гостями у любителей крахмалосодержащих продуктов. Стоит помнить, что крахмал (особенно картофельный) является частой причиной аллергических реакций.

Крахмал для волос

Многие женщины применяют кукурузный или картофельный крахмал для волос в качестве ухода. Вещество способно благотворно влиять на луковицы волос. Входящая в состав крахмала глюкоза питает и укрепляет корни волос, а ниацин способствует оздоровлению и прекращает выпадение прядей.

Кожный покров головы и волосы регенерируются во время использования крахмала. Такие минералы, как фосфор, калий, натрий, кальций напитывают волосы, а сам крахмал обволакивает пряди и делает их шелковистыми. К тому же вещество часто используют в качестве шампуня или маски: крахмал избавляет от сальных выделений и очищает поры.

Крахмал для похудения

Использование нерафинированного, устойчивого крахмала рекомендовано диетологами для похудения. Это возможно благодаря химическим свойствам порошка. К тому же крахмал очищает кишечник от шлаков и ускоряет процесс обмена веществ.

Известно, что крахмал — это полисахарид, многокомпонентный углевод. Оказываясь в желудке, он создаёт продолжительное чувство сытости, не позволяя человеку переедать.

Рисовый крахмал используют для обертываний. Благодаря калию выводится избыточная жидкость из клеток, а кожа становится более упругой и ровной.

Суточная норма крахмала для человека

Как упоминалось ранее, крахмал распадается на глюкозу. Глюкоза — основной энергетический ресурс для тела человека. Поэтому его употребление в пищу является обязательным.

Более половины калорий организм должен брать из углеводных продуктов. Следственно, чтобы получить полноценный объем крахмала, треть рациона должны включать продукты с содержанием данного вещества.

Средняя суточная норма крахмала для человека — 350 грамм. Для того чтобы получить такое количество вещества, достаточно употребить в течение дня различные виды каш, блюда из картофеля, бобовые или же макароны. Отруби являются отличным источником нерафинированного крахмала, их также стоит добавить в рацион.

Все крахмалосодержащие продукты питания в одной порции доставляют телу около 16 граммов углеводов. Основная их часть образовывается непосредственно из крахмала.

Важно помнить! Потребность организма в крахмале возрастает, если человек активно занимается спортом или же испытывает чрезмерную умственную или психическую нагрузку на работе. Употребление крахмалосодержащих продуктов необходимо снизить в случае малой физической активности.

Калорийность крахмала может варьироваться в зависимости от его вида. Но среднее значение вещества равно 300-313 Ккал на 100 грамм порошка.

Невзирая на то, что крахмал долго, но качественно усваивается организмом, его чрезмерное употребление может привести к отложению жиров в теле. Поэтому, употребляя крахмалосодержащие продукты, необходимо соблюдать определенные нормы.

Крахмал, свойства, получение и применение

Крахмал, его виды и свойства

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

Крахмал, формула, молекула, строение, состав, вещество

Крахмал в природе

Физические свойства крахмала

Химический состав крахмала

Химические свойства крахмала. Химические реакции (уравнения) крахмала

Получение и производство крахмала

Применение крахмала

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.

Химическая формула крахмала (C6H10O5)n.

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:

Крахмалявляется 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:

6CO2 + 6H2O  → C6H12O6 + 6O2 (hv, kat = хлорофилл),

nC6H12O6 (глюкоза) → (C6H10O5)n + nH2O.

В общем виде это уравнение можно записать как:

6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n+ 6nO2.

Для растений крахмал служит запасом питательных веществ (в качестве резервного источника питания) и накапливается в основном в плодах, семенах и клубнях, а также листьях и стеблях.

Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).

Крахмал, по сути, является главным составляющим семян растений.

Крахмал находится в специальных клетках растений – амилопластах в виде зёрен. Формы зёрен различаются и зависят от вида растений.

Крахмальные зёрна представляют собой слоистые крупицы размером от 2 до 100 мкм, внешне напоминающие сферы, овалы, многогранники и пр. Растут крахмальные зёрна слой за слоем. На старый слой наращивается новый и т.д.

Крахмальные зёрна в клубнях картофеля плавают в клеточном соке, а в семенах злаков склеены между собой клейковиной.

Крахмал, синтезируемый разными растениями, несколько различается по структуре и размеру зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.

Крахмал не синтезируется в организмах животных. Аналогичным энергетическим веществом животных клеток является гликоген.

Физические свойства крахмала:

Наименование параметра:Значение:
Цветбелый
Запахбез запаха
ВкусБез вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.

)

твердое аморфное вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см31,5
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.

), кг/м3

1500
Пищевая ценность картофельного крахмала, ккал313
Пищевая ценность кукурузного крахмала, ккал343
Температура самовоспламенения, °C410
Молярная масса крахмала, г/моль162,141 × n

Химический состав крахмала:

(на 100 г. крахмала)

Название веществаКартофельный крахмалКукурузный крахмал
Белки, г6,900,26
Жиры, г0,340,05
Углеводы, г83,1091,27
Вода, г6,528,32
Зола, г3,140,09

В картофельном крахмале присутствуют витамины B1, B2, B3 (PP), B4, B5, B6, B9, С и E, а также макро- и микроэлементы: кальций, железо, магний, фосфор, калий, натрий, цинк, медь, марганец, селен.

В кукурузном крахмале присутствуют витамин B4, а также макро- и микроэлементы: кальций, железо, магний, фосфор, калий, натрий, цинк, медь, марганец, селен.

Химические свойства крахмала. Химические реакции (уравнения) крахмала:

Основные химические реакции крахмала следующие:

  1. 1. реакция крахмала с водой (гидролиз крахмала):

(C6H10O5)n + nН2О → nС6Н12O6 (tо, kat = H2SO4).

Важнейшее свойство крахмала – способность подвергаться гидролизу под действием ферментов или при нагревании с кислотами.

Гидролиз протекает ступенчато. Из крахмала сначала образуется декстрин ((C6H10O5)n), который гидролизуется до мальтозы (C12H22O11). Затем в результате гидролиза мальтозы образуется глюкоза (С6Н12O6).

Аналогичная реакция происходит во рту, желудке и кишечнике у живых организмов при попадании в него крахмала. В желудке и кишечнике крахмал под действием ферментов окончательно гидролизуется на глюкозу.

  1. 2. качественная реакция на крахмал (реакция крахмала с йодом):

(C6H10O5)n + I → комплексное соединение амилозы и амилопектина с йодом.

В результате реакции крахмала с раствором йода образуется комплексное соединение включения. Происходит окрашивание крахмала в синий цвет. При нагревании окрашивание исчезает (комплексное соединение амилозы и амилопектина разрушается), при охлаждении появляется вновь.

В соединении включения частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы и амилопектина, а «гостями» являются молекулы йода.

  1. 3. не дает реакцию «серебряного зеркала» и не восстанавливает гидроксид меди до оксида меди:

При нагревании с аммиачным раствором оксида серебра крахмал не дает реакцию «серебряного зеркала». Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди (II) крахмал не образует красного оксида меди (I).

Реакция «серебряного зеркала» и реакция с гидроксидом меди (II) с образованием красного оксида меди (I) характерны для лактозы и мальтозы. Поэтому крахмал еще именуют невосстанавливающим полисахаридом, т.к. он не восстанавливает Ag2O и Cu(OH)2.

Получение и производство крахмала:

Крахмал накапливается в зернах злаковых растений: рисе (до 86 %), пшенице (до 75 %), кукурузе (до 72 %), а также клубнях картофеля (до 24 %). Поэтому получение крахмала связано с выделением его из его источников.

В промышленном масштабе его получают главным образом из клубней картофеля (в виде картофельной муки), а также кукурузы, в меньшей степени – из риса, пшеницы и других растений.

Из картофеля и злаков крахмал получают,  разрушая клетки и отмывая его водой, после чего отстаивают и сушат.

Производство кукурузного крахмала:

Кукурузный крахмал получают путем обработки кукурузных зерен. После предварительной очистки кукурузные зёрна замачивают в серной кислоте, благодаря чему связывающий белок и другие вещества растворяется.

Размякшие зёрна дробят и получают “крахмальное молоко” (крахмальную суспензию). Затем производят отделение крахмала от белка, не растворившегося в серной кислоте, отстаиванием или с помощью центрифуги.

На следующем этапе отделившийся крахмал тщательно промывают и высушивают.

Производство картофельного крахмала:

Клубни картофеля предварительно моют и измельчают на терочных машинах до состояния кашки. Из полученной кашки на центрифугах отделяют клеточный сок и получают “крахмальное молоко”.

“Крахмальное молоко” рафинируют и промывают водой. Образуется сгущенная суспензия крахмала, из которой затем осаждают крахмал.

На следующем этапе отделившийся крахмал тщательно промывают, отстаивают и высушивают.

Применение крахмала:

– в качестве продукта питания как наиболее распространённый источник углеводов в рационе человека, а также для загущения многих пищевых продуктов и приготовления киселей, заправок, соусов и пр.,

– в пищевой промышленности – для получения глюкозы, патоки, этанола,

– в текстильной промышленности – для обработки тканей,

– в бумажной промышленности – в качестве наполнителя,

– в фармацевтической промышленности – в качестве наполнителя лекарственных препаратов,

– в быту – для накрахмаливания предметов одежды: воротников, халатов и пр.,

– в быту – для приклеивания обоев (крахмальный клейстер).

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

карта сайта

Советы цветочнику
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: