Želatinace škrobu - Starch gelatinization

Nesmí být zaměňována s Želatina, který se místo škrobu skládá z bílkovin.

Želatinace škrobu je proces rozbíjení mezimolekulární vazby z škrob molekuly v přítomnosti voda a teplo, což umožňuje vodíkové vazby weby ( hydroxyl vodík a kyslík), aby absorbovaly více vody. To nevratně rozpouští se škrob granule ve vodě. Voda působí jako a změkčovadlo.

U škrobového granulátu probíhají tři hlavní procesy: bobtnání granulí, krystalit nebo dvojitá šroubovice[je zapotřebí objasnění ] tání a amylóza loužení.

  • Během zahřívání je voda nejprve absorbována v amorfním prostoru škrobu, což vede k bobtnání.[1]
  • Voda poté vstupuje přes amorfní oblasti do těsně spojených oblastí dvojitého spirálovitý struktury amylopektin. Při pokojové teplotě tyto krystalické oblasti neumožňují vstup vody. Teplo způsobuje, že tyto oblasti difundují, řetězce amylózy se začínají rozpouštět a rozdělovat se na amorfní forma a počet a velikost krystalický regionů klesá. Pod mikroskopem v polarizované světlo škrob ztrácí svůj dvojlom a jeho zánikový kříž. [2]
  • Pronikání vody tak zvyšuje náhodnost ve struktuře granulovaného škrobu a způsobuje bobtnání; nakonec se molekuly amylózy vyluhují do okolní vody a struktura granulí se rozpadne.

Teplota želatinace škrobu závisí na typu rostliny a množství přítomné vody, pH, druhy a koncentrace soli, cukru, tuků a bílkovin v receptu a také technologie derivatizace škrobu Jsou používány. Některé typy nemodifikovaných nativních škrobů začínají bobtnat při 55 ° C, jiné typy při 85 ° C.[3] Teplota želatinace modifikovaný škrob záleží například na stupni síťování, ošetření kyselinou nebo acetylace.

Teplota gelu může být také modifikována genetickou manipulací s škrobová syntáza geny.[4] Teplota želatinace také závisí na množství poškozených granulí škrobu; tyto bobtnají rychleji. Poškozený škrob může být produkován například během procesu mletí pšenice nebo při sušení škrobového koláče ve škrobárně.[5] Mezi teplotou želatinace a. Existuje inverzní korelace glykemický index.[4] Škroby s vysokým obsahem amylózy vyžadují více energie k rozbití vazeb, aby se želatinovaly na molekuly škrobu.

Želatinace zlepšuje dostupnost škrobu pro amyláza hydrolýza. Želatinace škrobu se tedy neustále používá vaření aby byl škrob stravitelný nebo aby zahušťoval / vázal vodu roux, omáčka nebo polévka.

Retrogradace

Hlavní článek: Retrogradace škrobu

Želatinovaný škrob, pokud se ochladí na dostatečně dlouhou dobu (hodiny nebo dny), zhoustne (nebo gel ) a znovu se uspořádat do krystaličtější struktury; tento proces se nazývá retrogradace. Během ochlazování se molekuly škrobu postupně agregují za vzniku gelu. Mohou nastat následující molekulární asociace: amylóza-amylóza, amylóza-amylopektin a amylopektin-amylopektin. Mírná asociace mezi řetězci se spojuje s vodou stále zabudovanou v síti molekul.

Díky silné asociaci vodíkových vazeb vytvoří delší molekuly amylózy (a škrob, který má vyšší obsah amylózy) tuhý gel.[6]Molekuly amylopektinu s delší rozvětvenou strukturou (což je činí podobnějšími jako amylóza) zvyšuje tendenci k tvorbě silných gelů. Škroby s vysokým obsahem amylopektinu budou mít stabilní gel, ale budou měkčí než gely s vysokým obsahem amylózy.

Retrogradace omezuje dostupnost hydrolýzy amylázy, což snižuje stravitelnost škrobu.

Předželatinovaný škrob

Předželatinovaný škrob je škrob, který byl vařen a poté sušen ve škrobovně na a bubnová sušička nebo v extrudér čímž je škrob rozpustný ve studené vodě. Stříkací sušičky se používají k získání suchých škrobových cukrů a nízkých viskózní předželatinovaný škrobový prášek.

odhodlání

Jednoduchou technikou ke studiu gelace škrobu je použití a Brabender Viscoamylograph.[Citace je zapotřebí ] Jedná se o běžnou techniku ​​používanou v potravinářském průmyslu ke stanovení teploty lepení, bobtnavosti, smykové / tepelné stability a rozsahu retrogradace. Za kontrolovaných podmínek škrob a destilovaná voda se zahřívá konstantní rychlostí ohřevu v rotující nádobě a poté se ochladí. Viskozita směsi vychyluje měřicí senzor v nádobě. Tato výchylka se měří jako viskozita v točivém momentu v průběhu času vs. teplota a zaznamenává se do počítače. Viscoamylograph poskytuje divákům začátek želatinace, želatinizační maximum, teplotu želatinace, viskozitu během držení a viskozitu na konci ochlazování.[7]

Diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) je další metoda, kterou průmyslová odvětví používají ke zkoumání vlastností želatinovaného škrobu. Jak se voda zahřívá škrobovými granulemi, dochází k želatinaci, která zahrnuje endotermickou reakci.[8]

Zahájení želatinace se nazývá T-nástup. T-vrchol je poloha, kde endotermický reakce probíhá na maximum. T-závěr je, když jsou všechny škrobové granule plně želatinované a křivka zůstává stabilní.

Viz také

Reference

  1. ^ Jenkins, P. J. a M. Donald. „Želatinizace škrobu: kombinovaná studie Saxs / vosky / dsc a Sans.“ Výzkum sacharidů. 308 (1998): 133-147. Tisk.
  2. ^ Zobel, H. F. (1988), Transformace škrobových krystalů a jejich průmyslový význam. Škrob - Stärke, 40: 1–7. doi:10,1002 / hvězdička.19880400102
  3. ^ Hans-Dieter Belitz, Werner Grosch, Peter Schieberle, Chemie potravin, Vydání 3, Springer, strana: 318-323, rok: 2004, ISBN  3-540-40818-5, ISBN  978-3-540-40818-5
  4. ^ A b Americká žádost 20080201807A1, Robert James Henry a Daniel Lex Ean Waters, „manipulace s teplotou želatinace“, přiděleni k SOUTHERN CROSS UNIVERSITY, Rural Industries Research and Development Corporation 
  5. ^ Stanley P. Cauvain, Linda S. Young, Problémy s pečením byly vyřešeny, Woodhead Publishing, strana: 25-26, rok: 2001, ISBN  1-85573-564-4, ISBN  978-1-85573-564-4
  6. ^ Hegenbart. S .. Porozumění funkci škrobu. Potravinářský výrobek. Web. 1996http://www.foodproductdesign.com/articles/1996/01/understanding-starch-functionality.aspx
  7. ^ „Herausragende Analysetechnik: Brabender GmbH & Co KG“. www.brabender.com.
  8. ^ „siint.com“ (PDF). www.siint.com.

externí odkazy