घर आहार

स्टार्च की विशेषताएं, उपयोगी गुण और रासायनिक संरचना। स्टार्च के भौतिक और रासायनिक गुण

परिचय

स्टार्च के बारे में सामान्य जानकारी

स्टार्च की संरचना

2.1 एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन

2.2 स्टार्च अनाज का गठन और संरचना

2.3 स्टार्च अनाज के प्रकार

स्टार्च वर्गीकरण

भौतिक-रासायनिक विशेषताएँ

रसीद

आवेदन

6.1 विभिन्न उद्योगों में

6.2 फार्मास्युटिकल रसायन विज्ञान में

6.3 चिकित्सा में

6.4 फार्मास्युटिकल प्रौद्योगिकी में

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

स्टार्च पौधों में संश्लेषित प्राकृतिक कार्बोहाइड्रेट का मुख्य प्रतिनिधि है और मानव शरीर के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है।

प्राचीन काल से ही चिकित्सा क्षेत्र में स्टार्च का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। चिकित्सा पद्धति में, इसका उपयोग पेट और आंतों के श्लेष्म झिल्ली के सूजन और अल्सरेटिव घावों के लिए एक आवरण एजेंट के रूप में किया जाता है। विश्लेषणात्मक और फार्मास्युटिकल रसायन विज्ञान में, यह आयोडीन का मुख्य संकेतक है। फार्मास्युटिकल प्रौद्योगिकी में, स्टार्च का उपयोग फिलर, बाइंडर, पाउडरिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।

पाठ्यक्रम कार्य का उद्देश्य स्टार्च की संरचना, इसके भौतिक और रासायनिक गुणों, उत्पादन और चिकित्सा और फार्मेसी सहित जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग का अध्ययन करना है।

हमारे देश में, रूस में स्टार्च उद्योग का एकमात्र वैज्ञानिक केंद्र मॉस्को क्षेत्र में ऑल-रूसी रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ स्टार्च प्रोडक्ट्स (VNIIK) है। संस्थान का मुख्य कार्य आलू और अनाज के कच्चे माल (मकई, गेहूं, ज्वार, राई, जौ, आदि), संशोधित स्टार्च, गुड़, ग्लूकोज, ग्लूकोज-फ्रुक्टोज सिरप, प्रोटीन से स्टार्च प्राप्त करने के लिए नवीनतम तकनीकों का विकास करना है। -मुफ़्त आहार उत्पाद, साथ ही स्टार्च उद्योग के लिए डिज़ाइन उपकरण। स्टार्च उत्पादों का अखिल रूसी अनुसंधान संस्थान वैज्ञानिक अनुसंधान से लेकर उत्पादन के विकास तक सभी प्रकार के कार्य करता है।

1. स्टार्च के बारे में सामान्य जानकारी

पॉलीसेकेराइड कार्बोहाइड्रेट के पॉलिमर होते हैं, जिनमें कई (दसियों से लेकर कई हजार तक) मोनोसैकेराइड इकाइयाँ होती हैं। कई पॉलीसेकेराइड में मोनोमर के रूप में ग्लूकोज अणु होता है। इन्हें पौधों, जानवरों और मनुष्यों द्वारा पोषक तत्वों के भंडार और ऊर्जा के स्रोत के रूप में संश्लेषित किया जाता है।

पौधे ग्लूकोज को स्टार्च के रूप में संग्रहित करते हैं। यह मुख्यतः कंदों और बीज भ्रूणपोष में दानों के रूप में जमा होता है। स्टार्च-असर वाले पौधों को सशर्त रूप से 2 समूहों में विभाजित किया जाता है: अनाज परिवार के पौधे और अन्य परिवारों के पौधे। एक औद्योगिक उत्पाद के रूप में, स्टार्च का उत्पादन गेहूं (ट्रिटिकम वल्गारे एल.), मक्का (ज़िया मेस एल.) और चावल (ओरिज़ा सैटिवम एल.) से किया जाता है। अन्य कुलों के पौधों से, आलू (सोलनम ट्यूबरोसम एल.) एक औद्योगिक स्टार्च संयंत्र है।

2. स्टार्च की संरचना

2.1 एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन

स्टार्च एमाइलोज एमाइलोपेक्टिन रसायन

स्टार्च दो प्रकार के अणुओं से बना होता है, एमाइलोज़ (औसतन 20-30%) और एमाइलोपेक्टिन (औसतन 70-80%)। दोनों प्रकार के पॉलिमर एक मोनोमर के रूप में होते हैं ?-डी-ग्लूकोज। ये यौगिक प्रकृति में विपरीत हैं: एमाइलोज़ का आणविक भार कम और आयतन बड़ा होता है, जबकि एमाइलोपेक्टिन अणु भारी लेकिन अधिक सघन होते हैं।

एमाइलोज़ (चित्र 1, चित्र 2) में 500-20,000 मोनोमर्स जुड़े हुए हैं ?-1,4 बंधते हैं और लंबी श्रृंखला बनाते हैं, जो अक्सर बाएं हाथ के हेलिक्स का निर्माण करते हैं।

चित्र 1. एमाइलोज़ संरचनात्मक अणु का भाग

चित्र 2. एमाइलोज़ श्रृंखला का भाग (वॉल्यूमेट्रिक छवि)

एमाइलोपेक्टिन में (चित्र 3, चित्र 4, चित्र 5) मोनोमर्स भी जुड़े हुए हैं ?-1,4 बांड, और साथ ही, लगभग हर 20 अवशेष, ?-1,6 शाखा बिंदु बनाने के लिए कनेक्शन।

चित्र 3. एमाइलोपेक्टिन का संरचनात्मक अणु

चित्र 4. एमिनोपेक्टिन के संरचनात्मक अणु का भाग

चित्र 5. एमाइलोपेक्टिन का शाखित संरचना मॉडल।

मोनोमर्स जुड़े ?(1?4) - ग्लाइकोसिडिक बंधन

शाखा बिंदु. मोनोमर्स जुड़े ?(1?6)-ग्लाइकोसिडिक बांड

एमाइलोपेक्टिन अणु की विभिन्न शाखाओं को ए, बी और सी श्रृंखला के रूप में वर्गीकृत किया गया है। ए-चेन सबसे छोटी होती हैं और केवल बी-चेन से जुड़ी होती हैं, जिन्हें ए-चेन और अन्य बी-चेन दोनों से जोड़ा जा सकता है। अधिकांश स्टार्च के लिए ए - और बी-चेन का अनुपात 1:1 से 1.5:1 तक है।

आत्मसात (प्राथमिक) स्टार्च के दाने प्रकाश में क्लोरोप्लास्ट में जमा हो जाते हैं, जो शर्करा की अधिकता से बनते हैं - प्रकाश संश्लेषण के उत्पाद। आसमाटिक रूप से निष्क्रिय स्टार्च का निर्माण क्लोरोप्लास्ट में आसमाटिक दबाव में वृद्धि को रोकता है। रात में, जब प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है, तो आत्मसात स्टार्च को एंजाइमों द्वारा शर्करा में हाइड्रोलाइज किया जाता है और पौधे के अन्य भागों में ले जाया जाता है। अतिरिक्त (द्वितीयक) स्टार्च प्रकाश संश्लेषक कोशिकाओं से बहने वाली शर्करा से विभिन्न पौधों के अंगों (जड़ें, भूमिगत अंकुर, बीज) की कोशिकाओं के एमाइलोप्लास्ट (एक विशेष प्रकार के ल्यूकोप्लास्ट) में जमा होता है। यदि आवश्यक हो तो आरक्षित स्टार्च को भी शर्करा में परिवर्तित किया जाता है।

2 स्टार्च अनाज का गठन और संरचना

स्टार्च के दाने प्लास्टिड स्ट्रोमा में बनते हैं। स्टार्च कणों का निर्माण प्लास्टिड स्ट्रोमा में कुछ बिंदुओं पर शुरू होता है, जिन्हें शैक्षिक केंद्र कहा जाता है। शैक्षिक केंद्र के चारों ओर स्टार्च की परतों के क्रमिक जमाव से अनाज की वृद्धि होती है। स्टार्च क्रिस्टलीट्स के गठन और निर्माण के लिए मुख्य एंजाइम ग्रैन्युलर सिंथेज़ (जीबीएसएस ग्रेन्युल बाउंड सिंथेज़) है। एक सिद्धांत के अनुसार, स्टार्च जैवसंश्लेषण अनाज की सतह पर होता है, और एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन के अणु इसके लंबवत और विपरीत दिशाओं में उन्मुख होते हैं। तो, अनाज की सतह पर, एमाइलोज़ का एक कम करने वाला सिरा होता है, जबकि इसके विपरीत, एमाइलोपेक्टिन में गैर-घटाने वाला सिरा होता है जो आगे शाखा कर सकता है और एंजाइम स्टार्च ब्रांच्ड सिंथेज़ (एसबीई) के साथ बढ़ सकता है। एमाइलोज़ में, इस मामले में, एंजाइम सॉल्वेंट स्टार्च सिंथेज़ (सोलब स्टार्च सिंथेज़ - एसएसएस) की कार्रवाई के तहत श्रृंखला लंबी हो जाती है, इसलिए एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन के अणुओं का मिलान करना मुश्किल होता है और कुछ शर्तों के तहत उन्हें विभाजित किया जा सकता है। देशी स्टार्च के दानों में वृद्धि के छल्ले होते हैं, जो विभिन्न घनत्व, क्रिस्टलीयता और रासायनिक और एंजाइमेटिक हमले के प्रतिरोध की वैकल्पिक परतें होते हैं। बड़े अघुलनशील और छोटे घुलनशील अणुओं के क्रमिक जमाव के साथ प्लास्टिड में अणुओं को वैकल्पिक रूप से भरने और हटाने के परिणामस्वरूप चौड़ी परतें बनती हैं; साथ ही, एमाइलोपेक्टिन के उच्च आणविक भार अंश घनी परतों में प्रबल होते हैं। स्टार्च अनाज की क्रिस्टलीयता की डिग्री 14-42% की सीमा में होती है और एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन की सामग्री के अनुपात पर निर्भर करती है। एमाइलोपेक्टिन अणु में छोटी श्रृंखलाएं डबल हेलिक्स बनाती हैं जो क्रिस्टलीय लैमेला (क्रिस्टलाइट्स) बनाती हैं। ढीले दोहरे हेलिक्स और क्रिस्टलाइट तथाकथित अर्ध-क्रिस्टल बनाते हैं।

अमाइलोज के बाकी अणु और एमाइलोपेक्टिन की लंबी श्रृंखलाएं स्टार्च कणिकाओं का अनाकार भाग बनाती हैं।

एमाइलोपेक्टिन के संश्लेषण और इसके क्रिस्टलीकरण के दौरान, फॉस्फेट की एक छोटी मात्रा छठे कार्बन परमाणु के हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़ी रहती है, आलू स्टार्च में उनकी सामग्री 0.2% तक पहुंच जाती है। अमाइलोज़ साइटोसोल में स्थित लिपिड को पकड़ने के लिए सर्पिल के निर्माण में अंतर्निहित है। अनाज और फलीदार फसलों के स्टार्च में बाध्य लिपिड की सामग्री 0.2 - 1.3% है।

एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन अनाज का एक संरचनात्मक परिसर बनाते हैं, जिसमें क्रिस्टलीय और अनाकार भाग होते हैं। (चित्र 6)।

चित्र 6. स्टार्च परतों के क्रिस्टलीय और अनाकार भागों की संरचना

एक दाने में आसन्न परतों का अपवर्तनांक भिन्न हो सकता है, और फिर वे माइक्रोस्कोप के नीचे दिखाई देते हैं (चित्र 7)

चित्र 7. स्टार्च अनाज की स्तरित संरचना। तीर शैक्षिक केंद्र को दर्शाता है

अमाइलोप्लास्ट में आकार, आकार, मात्रा और स्टार्च अनाज की संरचना (शैक्षणिक केंद्र की स्थिति, परत, दरारों की उपस्थिति या अनुपस्थिति) अक्सर पौधों की प्रजातियों के लिए विशिष्ट होती है (चित्र 8)। आमतौर पर स्टार्च के दाने गोलाकार, अंडाकार या लेंटिकुलर आकार के होते हैं, लेकिन आलू में यह अनियमित होता है। सबसे बड़े दाने (100 माइक्रोन तक) आलू कंद कोशिकाओं की विशेषता हैं; गेहूं के दानों में वे दो आकार के होते हैं - छोटे (2-9 माइक्रोन) और बड़े (30-45 माइक्रोन)। छोटे दाने (5-30 माइक्रोन) मकई के दाने की कोशिकाओं के लिए विशिष्ट होते हैं।

चित्र 8. विभिन्न प्रकार के स्टार्च अनाज। जई (1), आलू (2), मिल्कवीड (3), जेरेनियम (4), बीन्स (5), मक्का (6) और गेहूं (7) में

स्टार्च अनाज के 3 प्रकार

यदि एमाइलोप्लास्ट में एक शैक्षिक केंद्र है, जिसके चारों ओर स्टार्च की परतें जमा होती हैं, तो एक साधारण अनाज दिखाई देता है, यदि दो या दो से अधिक हैं, तो एक जटिल अनाज बनता है, जिसमें कई सरल अनाज शामिल होते हैं। एक अर्ध-जटिल अनाज बनता है यदि स्टार्च को पहले कई बिंदुओं के आसपास जमा किया जाता है, और फिर, सरल अनाज के संपर्क के बाद, उनके चारों ओर आम परतें दिखाई देती हैं (चित्र 9)

चित्र 9. सरल, अर्ध-जटिल और जटिल स्टार्च अनाज

3. स्टार्च वर्गीकरण

सभी स्टार्च को दो समूहों में विभाजित किया गया है: प्राकृतिक (या देशी) और परिष्कृत।

परिष्कृत स्टार्च एक सफेद पाउडर, स्वादहीन और गंधहीन होता है। अशुद्धियों से शुद्ध प्राकृतिक स्टार्च। इसे स्टार्च युक्त पौधों से पीसकर, उबालकर और परिष्कृत करके तैयार किया जाता है। आटा, ब्रेड, पास्ता में शामिल, एक स्वतंत्र उत्पाद के रूप में बेचा जाता है।

चित्र 10. फीडस्टॉक द्वारा स्टार्च का वर्गीकरण

गेहूं का दाना स्टार्च के उत्पादन के लिए सबसे प्राचीन प्रकार का कच्चा माल है। ऐसे कच्चे माल का उपयोग करने पर गेहूं का स्टार्च उत्पन्न होता है।

स्टार्च के उत्पादन के लिए आलू मुख्य कच्चे माल में से एक है। इस कच्चे माल से आलू का स्टार्च प्राप्त होता है।

टैपिओका स्टार्च - आलू स्टार्च का एक एनालॉग है और एशिया में कसावा फलियां (कसावा) की जड़ से उत्पादित होता है।

मक्के का उपयोग मक्के का स्टार्च बनाने में किया जाता है।

चावल को संसाधित करते समय, आटा और स्क्रैप (कुचल अनाज) प्राप्त होते हैं। वे अत्यधिक मूल्यवान चावल स्टार्च के उत्पादन के लिए सबसे उपयुक्त कच्चे माल हैं।

ज्वार स्टार्च के उत्पादन के लिए, ज्वार जीनस सोरघम मोएंच का एक वार्षिक पौधा, जो अनाज परिवार से संबंधित है, का उपयोग किया जाता है।

स्टार्च संशोधन की प्रक्रिया में निम्नलिखित प्रकार के स्टार्च प्राप्त होते हैं:

· विभाजित (हाइड्रोलाइज्ड);

ऑक्सीकृत;

·सूजन;

डायल्डिहाइड;

·प्रतिस्थापित.

संशोधित स्टार्च एक विशेष रूप से संसाधित स्टार्च है, जो अपनी संरचना के कारण बेहतर अवशोषित होता है।

संशोधित स्टार्च प्राकृतिक मकई या आलू स्टार्च से बनाया जाता है, और संशोधित स्टार्च आनुवंशिक रूप से संशोधित खाद्य पदार्थों पर लागू नहीं होता है। इसे आनुवंशिकी की सहायता के बिना संशोधित किया जाता है (जर्मन मॉडिफ़िज़िएरेन से - संशोधित करना, रूपांतरित करना)। प्राकृतिक स्टार्च के प्रसंस्करण की विभिन्न भौतिक और रासायनिक विधियाँ हैं, जिनकी बदौलत पूर्व निर्धारित गुणों वाली इसकी किस्में प्राप्त करना संभव है। संशोधनों के परिणामस्वरूप, स्टार्च विभिन्न वातावरणों में नमी बनाए रखने की क्षमता प्राप्त कर लेता है, जिससे किसी दिए गए स्थिरता का उत्पाद प्राप्त करना संभव हो जाता है।

4. भौतिक एवं रासायनिक गुण

स्टार्च एक सफेद या थोड़ा मलाईदार पाउडर है। 95% अल्कोहल में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील, उबलते पानी में घुलनशील, एक स्पष्ट या थोड़ा ओपलेसेंट घोल बनाता है जो ठंडा होने पर जमता नहीं है। पानी में स्टार्च घटकों की घुलनशीलता भिन्न होती है। एमाइलोज गर्म पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है, जबकि एमाइलोपेक्टिन खराब घुलनशील होता है। यह कोलॉइडी विलयन बनाता है। स्टार्च घटकों को अलग करने की विधि पानी में अलग-अलग घुलनशीलता पर आधारित है। स्टार्च को पीसते समय एक विशिष्ट चरमराहट सुनाई देती है।

स्टार्च एसिड हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, जो चरणबद्ध और यादृच्छिक रूप से आगे बढ़ता है। विभाजित होने पर, यह पहले पॉलिमराइजेशन की कम डिग्री के साथ पॉलिमर में बदल जाता है - डेक्सट्रिन, फिर डिसैकराइड माल्टोज़ में, और अंत में ग्लूकोज में। इस प्रकार, सैकराइड्स का एक पूरा सेट प्राप्त होता है।

स्टार्च एक एंजाइम द्वारा हाइड्रोलाइज्ड होता है ?-एमाइलेज़ (लार में निहित और अग्न्याशय द्वारा स्रावित), जो बेतरतीब ढंग से टूट जाता है ?(1?4)-ग्लाइकोसिडिक बंधन। ?-एमाइलेज़ (माल्ट में मौजूद) पर कार्य करता है ?(1?4)-ग्लाइकोसिडिक बंधन, गैर-कम करने वाले टर्मिनल ग्लूकोज अवशेषों से शुरू होते हैं, और क्रमिक रूप से पॉलिमर श्रृंखला से माल्टोज़ डिसैकराइड अणु को अलग कर देते हैं। ग्लूकोमाइलेज (फफूंद कवक में पाया जाता है), अन्य दो एमाइलेज की तरह, हाइड्रोलाइज करता है ?(1?4)-ग्लाइकोसिडिक बांड, क्रमिक रूप से डी-ग्लूकोज अवशेषों को अलग करते हैं, जो गैर-कम करने वाले सिरे से शुरू होते हैं। चयनात्मक विभाजन ?(1?6)-एमाइलोपेक्टिन के ग्लाइकोसिडिक बंधन होते हैं ?-1,6-ग्लूकोसिडेस जैसे आइसोमाइलेज़ या पुलुलानेज़।

बैसिलस मैकेरन से पृथक एमाइलेज स्टार्च को चक्रीय उत्पादों (साइक्लोडेक्सट्रिन, शार्डिंगर डेक्सट्रिन) में परिवर्तित करने में सक्षम है, जिसमें पोलीमराइजेशन की डिग्री 6-8 है, और ग्लूकोज अवशेष बंधे हैं ?(1?4)-ग्लाइकोसिडिक बांड।

पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल होने के कारण, स्टार्च ईथर और एस्टर बनाता है। स्टार्च के प्रति एक विशिष्ट गुणात्मक प्रतिक्रिया इसकी आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया (स्टार्च आयोडीन प्रतिक्रिया) है:

जब आयोडीन स्टार्च के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो चैनल प्रकार का एक समावेशन यौगिक (क्लैथ्रेट) बनता है। क्लैथ्रेट एक जटिल यौगिक है जिसमें एक पदार्थ ("अतिथि अणु") के कणों को "मेजबान अणुओं" की क्रिस्टल संरचना में पेश किया जाता है। अमाइलोज अणु "मेजबान अणु" के रूप में कार्य करते हैं और आयोडीन अणु "अतिथि" के रूप में कार्य करते हैं। आयोडीन अणु ~1 एनएम के व्यास वाले एक सर्पिल के चैनल में स्थित होते हैं, जो एक एमाइलोज अणु द्वारा जंजीरों के रूप में निर्मित होते हैं। ××× मैं ××× मैं ××× मैं ××× मैं ××× मैं ×××. हेलिक्स में प्रवेश करने पर, आयोडीन अणु अपने पर्यावरण (ओएच समूहों) से दृढ़ता से प्रभावित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप I-I बांड की लंबाई 0.306 एनएम तक बढ़ जाती है (आयोडीन अणु में, बांड की लंबाई 0.267 एनएम है)। इसके अलावा, यह लंबाई श्रृंखला में सभी आयोडीन परमाणुओं के लिए समान है (चित्र 11)। यह प्रक्रिया आयोडीन के भूरे रंग से नीले-बैंगनी (एल) में परिवर्तन के साथ होती है अधिकतम 620-680 एनएम)। एमाइलोपेक्टिन, एमाइलोज़ के विपरीत, आयोडीन (एलमैक्स) के साथ एक लाल-बैंगनी रंग देता है 520-555 एनएम)।

चित्र 11. स्टार्च के साथ आयोडीन की परस्पर क्रिया

स्टार्च, एसिड या एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस के ताप उपचार के दौरान बनने वाले डेक्सट्रिन भी आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। हालाँकि, कॉम्प्लेक्स का रंग दृढ़ता से बहुलक के दाढ़ द्रव्यमान पर निर्भर करता है (तालिका 1)

कम आणविक भार वाले डेक्सट्रिन ग्लूकोज के एल्डिहाइड रूप की प्रतिक्रियाओं के बाहरी लक्षण दिखाना शुरू कर देते हैं, क्योंकि जैसे-जैसे पॉलिमर श्रृंखला घटती है, टर्मिनल ग्लूकोज अवशेषों को कम करने का अनुपात बढ़ता है।

तालिका 1 आयोडीन के साथ डेक्सट्रिन की रंग प्रतिक्रियाएं

डेक्सट्रिन (सी 6एच 10के बारे में 5)क पोलीमराइजेशन की डिग्री kआयोडीन के साथ कॉम्प्लेक्स का रंगएमाइलोडेक्सट्रिन>30नीला या बैंगनीएरीट्रोडेक्सट्रिन25-29लालओक्रोडेक्सट्रिन21-24पीलाभूरामाल्टोडेक्सट्रिन<20Отсутствие реакции

5. रसीद

स्टार्च के लिए मुख्य कच्चा माल आलू और मक्का हैं। उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से यांत्रिक संचालन शामिल है और यह स्टार्च अनाज के दो गुणों पर आधारित है: ठंडे पानी में उनकी घुलनशीलता और अपेक्षाकृत उच्च घनत्व के साथ उनका छोटा आकार।

उच्च गुणवत्ता वाले तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए, कच्चे माल (कच्चे आलू) की अच्छी गुणवत्ता बहुत महत्वपूर्ण है, और कभी-कभी निर्णायक भी होती है। कच्चे माल के प्रसंस्करण के दौरान, कच्चा स्टार्च उत्पन्न होता है, जो दीर्घकालिक भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं होता है, फिर इससे सूखा स्टार्च और स्टार्च उत्पाद प्राप्त होते हैं।

स्टार्च के उत्पादन के लिए आलू को स्टार्चयुक्त, अधिक उपज देने वाली, रोग प्रतिरोधी किस्मों में उगाया जाता है। आलू में वनस्पति प्रोटीन, अमीनो एसिड और सोलनिन की बढ़ी हुई सामग्री से उत्पादित स्टार्च की गुणवत्ता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। प्रोटीन, फोमिंग एजेंट होने के कारण, स्टार्च के दानों को धोना मुश्किल बनाते हैं, स्टार्च को दूषित करते हैं, उस पर गुच्छे के रूप में जम जाते हैं। अमीनो एसिड टायरोसिन के ऑक्सीकरण के कारण मेलेनिन का निर्माण होता है। वे स्टार्च द्वारा अवशोषित हो जाते हैं और उसका रंग खराब कर देते हैं। टायरोसिन लौह आयनों के साथ रंगीन यौगिक भी देता है। सोलनिन एक मजबूत फोमिंग एजेंट है। स्टार्च में बचे राख तत्व पेस्ट की चिपचिपाहट और चिपकने वाले गुण को प्रभावित करते हैं।

आलू स्टार्च उत्पादन तकनीक में कई चरण शामिल हैं, जैसे: प्रसंस्करण के लिए कच्चे माल की तैयारी (धोना, अशुद्धियों को अलग करना); कंदों को कुचलना; आलू के रस और टूटी कोशिका दीवारों (गूदे) के परिणामी द्रव्यमान (दलिया) से अलगाव; अशुद्धियों से स्टार्च की शुद्धि; स्टार्च को सुखाना और पैकेजिंग करना (चित्र 12)

अवस्था। प्रसंस्करण के लिए कच्चे माल की तैयारी: भारी अशुद्धियों से पृथक्करण और आलू की धुलाई। रीसाइक्लिंग गोदाम से आलू को ड्रम-प्रकार के पत्थर के जाल में डाला जाता है, फिर सिंक में। आलू के कंदों को विशेष सिंक में मिट्टी से अच्छी तरह से धोया जाता है, जबकि पुआल, पत्थर और अन्य दूषित पदार्थों को अलग किया जाता है।

अवस्था। आलू काटना. गंदगी से धोए गए कंदों को कंद के ऊतकों की कोशिकाओं को खोलने और स्टार्च के दानों को मुक्त करने के लिए घर्षण या बारीक कुचलने से कुचल दिया जाता है। आलू को हाई-स्पीड ग्रेटर या क्रशिंग मशीनों पर प्रभाव क्रिया के साथ दो बार कुचलकर दलिया बनाया जाता है।

कंदों को कुचलने के बाद, जो अधिकांश कोशिकाओं के प्रकटीकरण को सुनिश्चित करता है, एक मिश्रण प्राप्त होता है, जिसमें स्टार्च, लगभग पूरी तरह से नष्ट हो चुकी कोशिका झिल्ली, एक निश्चित मात्रा में नष्ट नहीं हुई कोशिकाएँ और आलू का रस होता है। इस मिश्रण को आलू दलिया कहा जाता है.

चरण 3. परिणामी द्रव्यमान (दलिया) से आलू का रस और टूटी हुई कोशिका भित्ति (गूदा) का अलगाव। कुचले हुए द्रव्यमान को रस को अलग करने के लिए सेंट्रीफ्यूज में भेजा जाता है, जो स्टार्च को काला करने, पेस्ट की चिपचिपाहट को कम करने और सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं के विकास में योगदान देता है। गूदे से स्टार्च को छलनी पर पानी से धोया जाता है।

दलिया धोने के बाद प्राप्त स्टार्च दूध को अवसादन सेंट्रीफ्यूज द्वारा रस पानी को अलग करने के लिए आपूर्ति की जाती है। रस का पानी हटा दिया जाता है, और कच्चे स्टार्च को ताजे पानी से पतला करके दूध के रूप में शोधन के लिए भेजा जाता है।

अवस्था। अशुद्धियों से स्टार्च का शुद्धिकरण. परिष्कृत स्टार्च वाले दूध में अभी भी थोड़ी मात्रा में घुलनशील पदार्थों के अवशेष और सबसे छोटे: गूदे के कण होते हैं। इसलिए, इसे अंतिम सफाई ऑपरेशन - लगातार संचालित हाइड्रोसाइक्लोन स्टेशनों में धुलाई के लिए भेजा जाता है। पानी के यांत्रिक पृथक्करण के बाद, लगभग 50% नमी की मात्रा वाला कच्चा स्टार्च प्राप्त होता है। कम गुणवत्ता वाले स्टार्च का हिस्सा।

अवस्था। स्टार्च को सुखाना और पैकेजिंग करना। कच्चे स्टार्च में नमी की मात्रा अधिक होने के कारण यह अच्छी तरह संग्रहित नहीं हो पाता है। इसलिए, विकास के तुरंत बाद, इसे (सेंट्रीफ्यूज में) निर्जलित करने की सलाह दी जाती है, और फिर इसे तुरंत सुखा लें या अन्य प्रकार के तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए इसे संसाधित करें। कच्चे स्टार्च को मध्यम गर्म हवा के साथ स्प्रे ड्रायर में सुखाया जाता है।

शुद्ध सूखा स्टार्च बैग और छोटे पैकेज में पैक किया जाता है। आलू स्टार्च को डबल फैब्रिक या पेपर बैग में पैक किया जाता है, साथ ही पॉलीथीन लाइनर वाले बैग का वजन 50 किलोग्राम से अधिक नहीं होता है। फिर उन्हें तराजू पर तौला जाता है और बैग सिलाई मशीन पर सिल दिया जाता है।

6. आवेदन

6.1 विभिन्न उद्योगों में

स्टार्च के उपयोग ने कई उद्योगों में अपना स्थान बना लिया है। स्टार्च का उपयोग भोजन, कपड़ा, कागज, रसायन, रबर, दवा, इत्र और अन्य उद्योगों में किया जाता है, और इसका उपयोग आबादी द्वारा व्यक्तिगत उपभोग (किसल और सॉस की तैयारी, लिनन की स्टार्चिंग) के लिए भी किया जाता है। कागज उद्योग अपने विशिष्ट गुणों और नवीकरणीय संसाधनों के कारण स्टार्च का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। कागज उत्पादन के विभिन्न चरणों में विभिन्न प्रकार के स्टार्च का उपयोग किया जाता है। कागज की दिखावट और मुद्रण गुणों को बेहतर बनाने, ताकत बढ़ाने के लिए इसमें स्टार्च मिलाया जाता है। कपड़ा उद्योग में, स्टार्च का उपयोग साइजिंग, साइजिंग और गाढ़ा करने वाले यौगिकों (गाढ़ापन) की तैयारी के लिए किया जाता है। खाद्य उद्योग स्टार्च के सबसे बड़े उपभोक्ताओं में से एक है। घरेलू उपयोग के लिए अंतिम उत्पाद के रूप में बड़ी मात्रा में स्टार्च बेचा जाता है। स्टार्च का उपयोग खाद्य उद्योग में निम्नलिखित में से एक या अधिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है:

· सीधे जिलेटिनयुक्त स्टार्च, जेली, आदि के रूप में।

· अपने चिपचिपे गुणों के कारण गाढ़ेपन के रूप में (सूप, शिशु आहार, सॉस, ग्रेवी आदि में)

· एक भराव के रूप में, जो सूप, पाई की ठोस सामग्री का हिस्सा है

· द्रव्यमान को ठीक करने और खाना पकाने (सॉसेज और मांस उत्पादों) के दौरान सूखने से रोकने के लिए एक बांधने की मशीन के रूप में।

· नमी बनाए रखने के लिए स्टार्च की उच्च क्षमता के कारण स्टेबलाइजर्स के रूप में।

गोंद उत्पादन.

6.2 फार्मास्युटिकल रसायन विज्ञान में

विश्लेषणात्मक और फार्मास्युटिकल रसायन विज्ञान में, स्टार्च का उपयोग आयोडोमेट्री और अन्य अनुमापनीय तरीकों (एसपी XI, अंक 2, पीपी. 88-89) में आयोडीन के लिए एक संकेतक के रूप में किया जाता है।

सूचक समाधान. एक सजातीय घोल प्राप्त होने तक 1 ग्राम घुलनशील स्टार्च को 5 मिलीलीटर पानी के साथ मिलाया जाता है, और मिश्रण को लगातार हिलाते हुए धीरे-धीरे 100 मिलीलीटर उबलते पानी में डाला जाता है। हल्का ओपलेसेंट तरल प्राप्त होने तक 2 मिनट तक उबालें।

समाधान का शेल्फ जीवन 3 दिन है।

टिप्पणी। आलू स्टार्च से सूचक घोल तैयार करते समय उपरोक्त तरीके से प्राप्त पेस्ट को आटोक्लेव में 1 घंटे के लिए 120°C पर गर्म किया जाता है।

पोटेशियम आयोडाइड के साथ स्टार्च का घोल। ताजे तैयार स्टार्च के 100 मिलीलीटर घोल में 0.5 ग्राम पोटेशियम आयोडाइड घोलें। समाधान का शेल्फ जीवन 1 दिन है।

स्टार्च आयोडीन पेपर. वंचित पेपर फिल्टर को पोटेशियम आयोडाइड के साथ स्टार्च के घोल में भिगोया जाता है और एक अंधेरे कमरे में हवा में सुखाया जाता है जिसमें एसिड वाष्प नहीं होता है। कागज को लगभग 50 मिमी लंबी और लगभग 6 मिमी चौड़ी पट्टियों में काटा जाता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल (0.1 mol/l) की 1 बूंद से गीला करने पर स्टार्च-आयोडीन कागज की एक पट्टी तुरंत नीली नहीं होनी चाहिए।

स्टार्च आयोडीन पेपर को प्रकाश से सुरक्षित स्थान पर ग्राउंड स्टॉपर्स के साथ नारंगी कांच के जार में संग्रहित किया जाता है।

3 चिकित्सा में

स्टार्च का उपयोग विषाक्तता (पेट खाली होने के बाद) के लिए काढ़े के रूप में और गैस्ट्र्रिटिस, गैस्ट्रिक अल्सर और एंटरोकोलाइटिस के लिए एनीमा के रूप में गैस्ट्रिक म्यूकोसा को ढंकने और संरक्षित करने के रूप में किया जाता है। स्टार्च का घोल सूजन वाले क्षेत्रों, अल्सर पर एक कोलाइडल फिल्म बनाता है और इस प्रकार ऊतकों और उनमें स्थित संवेदी तंत्रिकाओं के सिरों को जलन से बचाता है।

स्टार्च का उपयोग बच्चों में जलन और डायपर रैशेज के लिए पाउडर के रूप में भी किया जाता है। एरिज़िपेलस के लिए सूखे सेक के रूप में रूई में स्टार्च की सिफारिश की जाती है। मलहम के रूप में भांग या सूरजमुखी के तेल के साथ, इसका उपयोग स्तन ग्रंथि (मास्टिटिस) की सूजन के लिए किया जाता है।

4 फार्मास्युटिकल प्रौद्योगिकी में

स्टार्च का व्यापक रूप से एक स्वतंत्र औषधीय पदार्थ और सहायक घटक के रूप में विभिन्न खुराक रूपों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। यह पाउडर में एक सक्रिय या उदासीन एजेंट है, एक भराव, एक बाइंडर और गोलियों में पाउडर, इमल्शन में एक इमल्सीफायर, और गोलियों के उत्पादन में एक चिपकने वाला के रूप में।

निष्कर्ष

स्टार्च में उच्च पोषण मूल्य होता है और इसका व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। रसायन विज्ञान और फार्मेसी में इसका महत्व बहुत अधिक है। स्टार्च के भौतिक रासायनिक गुणों का अध्ययन किए बिना, दवाओं, खाद्य उत्पादन प्रौद्योगिकियों के अनुसंधान और निर्माण के तरीकों में सुधार करना असंभव है।

इस कार्य के दौरान, निम्नलिखित का अध्ययन किया गया:

1.स्टार्च की संरचना, इसकी सूक्ष्म संरचना, घटक घटक (एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन), उनकी विशेषताएं जो स्टार्च के गुणों को प्रभावित करती हैं;

2.पौधों में स्टार्च संश्लेषण की प्रक्रिया और स्टार्च अनाज का निर्माण;

.विभिन्न प्रकार के पौधों में स्टार्च अनाज के प्रकार और उनकी विविधता;

.फीडस्टॉक के अनुसार स्टार्च का वर्गीकरण;

.भौतिक और रासायनिक गुण जो जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में मनुष्यों द्वारा इसके उपयोग में योगदान करते हैं;

.आलू के कंदों से स्टार्च प्राप्त करने की तकनीक;

.चिकित्सा, रसायन, फार्मास्युटिकल, भोजन, कपड़ा और अन्य उद्योगों में स्टार्च का उपयोग।

वर्तमान में, आलू स्टार्च और मकई स्टार्च उत्पादन की प्रौद्योगिकियों में सुधार किया जा रहा है, नई प्रकार की केन्द्रापसारक पीसने वाली मशीनें, दबाव चलनी, हाइड्रोसाइक्लोन, वायवीय ड्रायर सहित चाप चलनी विकसित और पेश की गई हैं।

स्टार्च के हाइड्रोलिसिस के लिए एंजाइम तैयारियों के उपयोग पर विकास युगांतकारी हो गया है। इस क्षेत्र में अनुसंधान का मुख्य परिणाम एंजाइम तैयारियों और एकल-चरण ग्लूकोज क्रिस्टलीकरण का उपयोग करके एक नई ग्लूकोज तकनीक का निर्माण है।

स्टार्च हाइड्रोलिसिस की एक नई विधि की शुरुआत के साथ, दानेदार ग्लूकोज, माल्टिन, ग्लूकोज-फ्रुक्टोज सिरप इत्यादि जैसे शर्करा स्टार्च उत्पादों के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास किया गया है।

2001 और 2003 में स्टार्च पर अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन मास्को में सफलतापूर्वक आयोजित किए गए। उनके काम में दुनिया के कई देशों के विशेषज्ञों ने हिस्सा लिया।

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स्टार्च सूत्र - (С6Н10О5) एन। यह एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन से बना एक पॉलीसेकेराइड है। इसका मोनोमर अल्फा-ग्लूकोज है। स्टार्च प्राकृतिक रूप से प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा निर्मित होता है, लेकिन यह विभिन्न संस्कृतियों में संरचना, पोलीमराइजेशन और श्रृंखला संरचना में भिन्न होता है। और कभी-कभी अपने तरीके से.

भौतिक गुण

स्टार्च (सूत्र (С6Н10О5) n) एक सफेद अनाकार पाउडर है जो ठंडे पानी में नहीं घुलता है, लेकिन गर्म होने पर, यह तरल में समान रूप से वितरित होता है, जिससे एक बादलदार चिपचिपा पदार्थ बनता है।

यदि आप सूक्ष्मदर्शी के नीचे थोड़ी मात्रा में पाउडर डालते हैं, तो आप देख सकते हैं कि इसमें छोटे व्यक्तिगत क्रिस्टल या दाने होते हैं, जो संपीड़ित होने पर एक विशिष्ट चरमराहट का उत्सर्जन करते हैं। इसका कोई स्वाद और गंध नहीं है, ज्वलन तापमान चार सौ दस डिग्री सेल्सियस है।

रासायनिक गुण

स्टार्च का संरचनात्मक सूत्र ग्लूकोज अवशेषों का एक यौगिक है जो दो संयोजन बनाता है - एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन। इसके अणुओं को न केवल रैखिक रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है, बल्कि शाखाबद्ध भी किया जा सकता है, जो इसकी दानेदार संरचना की व्याख्या करता है।

गर्म पानी में, स्टार्च फूल जाता है और पेस्ट में बदल जाता है, लेकिन मजबूत एसिड मिलाने के बाद, यह हाइड्रोलाइज हो जाता है और ग्लूकोज अणुओं के निर्माण तक पूरी तरह से घुल जाता है।

स्टार्च का रासायनिक सूत्र C6H10O5 है, अर्थात यह कार्बनिक पदार्थों से संबंधित है। घोल में इसकी मौजूदगी का पता लगाने के लिए फ्लास्क में आयोडीन की कुछ बूंदें मिलाना जरूरी है। यदि तरल का रंग बदलकर नीला हो जाए, तो प्रतिक्रिया सकारात्मक है। अन्य गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ भी हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, स्टार्च अपने अमोनिया घोल से चांदी को पुनर्स्थापित नहीं करता है और त्रिसंयोजक कॉपर ऑक्साइड के साथ भी ऐसा नहीं करता है।

जैवसंश्लेषण

स्टार्च (सूत्र C6H10O5), जैसा कि ऊपर बताया गया है, प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों की कोशिकाओं में संश्लेषित होता है। ग्लूकोज पानी के अणुओं के साथ जुड़ता है, इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप स्टार्च अणु और ऑक्सीजन प्राप्त होता है।

यह पदार्थ पौधों के लिए एक अच्छी ऊर्जा सामग्री है, इसलिए वे कठिन जीवन स्थितियों के मामले में इसे जमा करते हैं। वे आमतौर पर इसे कंद (आलू), फल और बीज (अनाज) में संग्रहित करते हैं। स्टार्च की सबसे बड़ी मात्रा चावल के दानों में पाई जाती है, मक्का दूसरे स्थान पर है, फिर गेहूं और उसके बाद आलू है।

पोषण का महत्व

स्टार्च (सूत्र C6H10O5), किसी व्यक्ति या जानवर के पेट में जाकर, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क में आता है और ग्लूकोज अणुओं में टूट जाता है जिसे शरीर द्वारा अवशोषित किया जा सकता है।

खाद्य उद्योग में, इसका उपयोग जेली, सॉस, विभिन्न ड्रेसिंग आदि को गाढ़ा करने के लिए किया जाता है। स्टार्च युक्त सबसे आम और सरल खाद्य पदार्थ ब्रेड, पैनकेक, नूडल्स, अनाज और अनाज के पौधों के बीज या उनके डेरिवेटिव से बने कई अन्य उत्पाद हैं।

अपरिवर्तित रूप में स्टार्च पेट और छोटी आंत में खराब रूप से पचता है। इसके विघटन के लिए ऐसे बैक्टीरिया की आवश्यकता होती है जो बड़ी आंत में निवास करते हैं। लेकिन इस रूप में भी, यह उत्पाद रक्त शर्करा के स्तर को कम कर सकता है, और बड़ी आंत के उपकला के निर्माण के लिए आवश्यक कार्बनिक अम्ल भी बनाता है। इसलिए, बेहतर पाचनशक्ति के लिए, स्टार्च युक्त उत्पादों को थर्मल रूप से संसाधित करना आवश्यक है।

औद्योगिक पैमाने पर आवेदन

स्टार्च (रासायनिक सूत्र - С6Р10О5) का व्यापक रूप से कागज, वॉलपेपर, कार्डबोर्ड और अन्य समान उत्पादों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। प्रतिवर्ष लाखों मीट्रिक टन लुगदी और कागज उत्पादों का उत्पादन किया जाता है।

खाद्य उद्योग स्टार्च को गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में और ग्लूकोज, गुड़ और एथिल अल्कोहल के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी उपयोग करता है। यह ज्ञात है कि यह पदार्थ सॉसेज, मेयोनेज़, केचप और अन्य सॉस का हिस्सा है। कपड़ा उद्योग में, कपड़ों को स्टार्च से उपचारित किया जाता है, जिससे वे अधिक कठोर और टिकाऊ बन जाते हैं।

वॉलपेपर पेस्ट के उत्पादन के लिए स्टार्च का एक संशोधित संस्करण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। फार्मास्युटिकल उद्योग में, इसका उपयोग दवाओं के टैबलेट रूपों में भराव के रूप में किया जाता है। और कैप्सूल शेल और समाधान जैसे कि जेमोडेज़, रिओपोलीग्लुकिन और अन्य के निर्माण के लिए भी।

स्टार्च संशोधन

स्टार्च को वापस ग्लूकोज में बदलने के लिए इसे सल्फ्यूरिक एसिड के घोल में कई घंटों तक उबाला जाता है। जब हाइड्रोलिसिस हो गया हो, तो उत्प्रेरक को परिणामी द्रव्यमान से हटा दिया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, तरल में चाक मिलाया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड अवक्षेपित होकर अघुलनशील कैल्शियम सल्फेट में बदल जाता है, जबकि ग्लूकोज घोल में रहता है।

उसके बाद, तरल को कई बार डाला जाता है और फ़िल्टर किया जाता है, फिर वाष्पित किया जाता है। प्रक्रिया के अंत में, एक गाढ़ा और बहुत मीठा तरल प्राप्त होता है - गुड़। इसका उपयोग आगे कन्फेक्शनरी और तकनीकी जरूरतों के लिए किया जाता है।

यदि आपको स्टार्च हाइड्रोलिसिस के अन्य उत्पादों के बिना बिल्कुल शुद्ध ग्लूकोज प्राप्त करने की आवश्यकता है, तो आपको इसे अधिक समय तक उबालने की आवश्यकता है। सल्फ्यूरिक एसिड को फिर से अवक्षेपित किया जाता है, घोल को फ़िल्टर किया जाता है और तब तक गाढ़ा किया जाता है जब तक कि डिश की दीवारों पर ग्लूकोज क्रिस्टल दिखाई न देने लगें। वर्तमान अवस्था में शुद्ध ग्लूकोज किण्वन द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है। इसके लिए स्टार्च के घोल में अल्फा-एमाइलेज मिलाया जाता है। यह पदार्थ के अणुओं को सरल श्रृंखलाओं में विभाजित करता है, जिससे डेक्सट्रिन और ग्लूकोमाइलेज प्राप्त होते हैं।

यदि सूखे स्टार्च को 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक तक गर्म किया जाता है, तो यह आंशिक रूप से डेक्सट्रिन जैसे पॉलीसेकेराइड में टूट जाएगा। कुछ भौतिक परिवर्तनों से स्टार्च प्राप्त करना संभव हो जाता है जो नमी को अच्छी तरह से अवशोषित और बनाए रखता है। यह उत्पाद को वांछित स्थिरता तक गाढ़ा करने की अनुमति देता है।

बेस्वाद सफेद अनाकार पाउडर, ठंडे पानी में अघुलनशील। माइक्रोस्कोप के नीचे, आप देख सकते हैं कि यह एक दानेदार पाउडर है; स्टार्च पाउडर को हाथ में निचोड़ते समय, यह कणों के घर्षण के कारण होने वाली एक विशिष्ट चरमराहट का उत्सर्जन करता है।

100 ग्राम स्टार्च का ऊर्जा मूल्य (kcal/kJ में): आलू -299/1251; मक्का - 329/1377. स्टार्च शरीर द्वारा अच्छी तरह अवशोषित होता है।

स्टार्च के मुख्य प्रकार: आलू - आलू के कंदों से प्राप्त, एक चिपचिपा पारदर्शी पेस्ट बनाता है; मकई - दूधिया-सफेद अपारदर्शी पेस्ट, कम चिपचिपापन होता है, जिसमें मकई की गंध और स्वाद की विशेषता होती है; गेहूं - कम चिपचिपापन है, पेस्ट मकई की तुलना में अधिक पारदर्शी है।

मोमी मकई से एमाइलोपेक्टिन स्टार्च प्राप्त होता है। ऐसे स्टार्च से बने पेस्ट में अच्छी चिपचिपाहट और नमी धारण करने की क्षमता होती है। आयोडीन के घोल के साथ, एमाइलोपेक्टिन स्टार्च एक विशिष्ट लाल-भूरा रंग देता है।

उच्च एमाइलोज स्टार्च उच्च एमाइलोज मकई किस्मों से प्राप्त किया जाता है। ऐसे स्टार्च का उपयोग खाद्य उद्योग में पारदर्शी फिल्म और खाद्य खाद्य आवरण के रूप में किया जाता है।

कुछ क्षेत्रों में पारंपरिक प्रकार के कच्चे माल (आलू, मक्का, गेहूं) के अलावा, स्टार्च युक्त कच्चे माल जैसे जौ, राई, चावल (कुचल चावल), और मटर का उपयोग स्टार्च के उत्पादन के लिए किया जाता है।

यह गर्म पानी में फूल जाता है (घुल जाता है), एक कोलाइडल घोल बनाता है - एक पेस्ट। पानी में, उत्प्रेरक के रूप में एसिड (पतला H2SO4, आदि) के साथ, यह तथाकथित के गठन के साथ, आणविक भार में कमी के साथ धीरे-धीरे हाइड्रोलाइज होता है। "घुलनशील स्टार्च", डेक्सट्रिन, ग्लूकोज तक।

स्टार्च के अणु आकार में विषम होते हैं। स्टार्च रैखिक और शाखित मैक्रोमोलेक्यूल्स का मिश्रण है।

एंजाइमों की क्रिया के तहत या एसिड के साथ गर्म करने पर, यह हाइड्रोलिसिस से गुजरता है। समीकरण:

स्टार्च एक जटिल संरचना वाला एक पौधा पॉलीसेकेराइड है। इसमें एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन होते हैं; अलग-अलग स्टार्च में उनका अनुपात अलग-अलग होता है (एमाइलोज़ 13 - 30%; एमाइलोपेक्टिन 70 - 85%)।

एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन (उनके गुण तालिका 1 में दिखाए गए हैं) पौधों में स्टार्च अनाज के रूप में बनते हैं, जिनकी संरचना पूरी तरह से स्पष्ट नहीं की गई है।

तालिका 1. एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन के गुण

स्टार्च खाद्य उत्पादों का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो गाढ़ा करने और बांधने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है।

कुछ मामलों में, यह कच्चे माल में मौजूद होता है जिसे खाद्य उत्पादों (उदाहरण के लिए, बेकरी उत्पाद) में संसाधित किया जाता है।

दूसरों में, इसे उत्पाद को कुछ गुण देने के लिए जोड़ा जाता है - इसका व्यापक रूप से पुडिंग, सूप कॉन्सन्ट्रेट, जेली, सॉस, सलाद ड्रेसिंग, फिलिंग, मेयोनेज़ के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; स्टार्च के घटकों में से एक - एमाइलोज़ का उपयोग खाद्य आवरण और कोटिंग्स के लिए किया जाता है।

स्टार्च के मुख्य भौतिक-रासायनिक गुण जो खाद्य उत्पादों के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, उनमें स्टार्च की जिलेटिनाइज़ करने की क्षमता, जिलेटिनयुक्त घोलों की चिपचिपाहट और जेली देने की उनकी क्षमता शामिल है।

बरकरार स्टार्च के दाने पानी में अघुलनशील होते हैं, लेकिन नमी को विपरीत रूप से अवशोषित कर सकते हैं और आसानी से फूल सकते हैं। सूजन के दौरान अनाज के व्यास में वृद्धि स्टार्च के प्रकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, साधारण मकई स्टार्च के लिए - 9.1%, मोमी के लिए - 22.7%।

स्टार्च का जिलेटिनीकरण तब प्रकट होता है जब इसे पानी में गर्म किया जाता है, और जिलेटिनीकरण की यह क्षमता इसमें एमाइलोपेक्टिन की उपस्थिति के कारण होती है। स्टार्च जिलेटिनाइजेशन एमाइलोज

गर्म करने के पहले चरण में, पानी धीरे-धीरे और विपरीत रूप से स्टार्च अनाज द्वारा अवशोषित होता है, और उनकी सीमित सूजन होती है।

दूसरे चरण की विशेषता इस तथ्य से है कि दाने तेजी से फूलते हैं, कई गुना बढ़ जाते हैं, बड़ी मात्रा में नमी को अवशोषित करते हैं और जल्दी से अपनी द्विअर्थीता, यानी अपनी क्रिस्टलीय संरचना खो देते हैं।

इसी समय, स्टार्च निलंबन की चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है, और स्टार्च की थोड़ी मात्रा पानी में घुल जाती है।

सूजन के तीसरे चरण में, जो ऊंचे तापमान पर होता है, अनाज लगभग आकारहीन बैग बन जाते हैं, जिनमें से स्टार्च का सबसे घुलनशील हिस्सा धुल जाता है।

एक नियम के रूप में, बड़े स्टार्च अनाज छोटे की तुलना में कम तापमान पर जिलेटिनीकृत होते हैं।

स्टार्च अनाज की आंतरिक संरचना के विनाश के अनुरूप तापमान को जिलेटिनाइजेशन तापमान कहा जाता है। यह स्टार्च उत्पादन के स्रोत पर निर्भर करता है (तालिका 2)।

तालिका 2. उत्पादन के स्रोत पर स्टार्च जिलेटिनीकरण तापमान की निर्भरता

स्टार्च पेस्ट की चिपचिपाहट का बहुत व्यावहारिक महत्व है। साथ ही, एमाइलोपेक्टिन अंश की चिपचिपाहट एमाइलोपेक्टिन अणु की शाखित संरचना के कारण एमाइलोज अंश की तुलना में अधिक होती है (ऐसे भारी अणुओं वाले समाधानों के लिए आंतरिक घर्षण अधिक होता है)।

घूर्णी विस्कोमीटर पर प्राप्त श्यानता वक्र दर्शाते हैं कि सबसे पहले तापमान में वृद्धि से श्यानता में भारी वृद्धि होती है, जो स्टार्च अनाज की सूजन से जुड़ी होती है।

सूजे हुए स्टार्च के दाने फिर टूट जाते हैं और विघटित हो जाते हैं, जिससे चिपचिपाहट में गिरावट आती है (चित्र 1)। विभिन्न स्टार्च के लिए वक्रों का ढलान बहुत भिन्न होता है।

स्टार्च (सॉस, ग्रेवी, जेली, आदि) से प्राप्त खाद्य पाक उत्पादों में आवश्यक चिपचिपाहट होनी चाहिए।

एक निश्चित मात्रा में स्टार्च युक्त पेस्ट की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, आवश्यक चिपचिपाहट वाले उत्पाद प्राप्त करने के लिए इसे उतना ही कम खर्च करना होगा।

आलू स्टार्च मकई स्टार्च की तुलना में बहुत अधिक (औसतन) चिपचिपाहट वाला पेस्ट बनाता है।

समान चिपचिपाहट वाले पेस्ट प्राप्त करने के लिए, आपको एक या दूसरे स्टार्च की अलग-अलग मात्रा लेने की आवश्यकता होती है।

चावल। 1.

स्टार्च का जिलेटिनाइजेशन, स्टार्च समाधान की चिपचिपाहट, स्टार्च जैल की विशेषताएं न केवल तापमान पर निर्भर करती हैं, बल्कि मौजूद अन्य घटकों के प्रकार और मात्रा पर भी निर्भर करती हैं। इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि स्टार्च खाद्य उत्पादन प्रक्रिया में चीनी, प्रोटीन, वसा, खाद्य एसिड और पानी जैसे पदार्थों की उपस्थिति में मौजूद होता है।

लिपिड - ट्राइग्लिसराइड्स (वसा, तेल), मोनो- और डाइग्लिसराइड्स भी खाद्य उत्पादन में स्टार्च जिलेटिनाइजेशन को प्रभावित करते हैं। वसा, जो एमाइलोज़ के साथ कॉम्प्लेक्स बना सकती है, स्टार्च अनाज की सूजन को रोकती है। परिणामस्वरूप, सफेद ब्रेड में, जिसमें वसा की मात्रा कम होती है, 96% स्टार्च आमतौर पर पूरी तरह से जिलेटिनयुक्त होता है। पके हुए माल के उत्पादन में, ये दो कारक (वसा की उच्च सांद्रता और कम aw) स्टार्च के गैर-जिलेटिनीकरण में बहुत योगदान देते हैं।

फैटी एसिड मोनोग्लिसराइड्स (C16 - C18) से जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि होती है, चिपचिपाहट शिखर के अनुरूप तापमान में वृद्धि होती है और जेल की ताकत में कमी आती है। यह इस तथ्य के कारण है कि मोनोएसिलग्लिसराइड्स में फैटी एसिड घटक एमाइलोज के साथ और संभवतः एमाइलोपेक्टिन की लंबी बाहरी श्रृंखलाओं के साथ समावेशन यौगिक बना सकते हैं।

एसिड कई खाद्य पदार्थों में मौजूद होते हैं जो स्टार्च को गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करते हैं। कम पीएच (सलाद मसाला, फल भरना) पर स्टार्च पेस्ट की चरम चिपचिपाहट में उल्लेखनीय कमी होती है और गर्म होने पर चिपचिपाहट में तेजी से कमी आती है।

चूंकि गैर-गाढ़े डेक्सट्रिन के निर्माण के साथ कम पीएच पर तीव्र हाइड्रोलिसिस होता है, इसलिए अम्लीय पतलेपन से बचने के लिए अम्लीय उत्पादों में गाढ़ा करने के लिए संशोधित क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च का उपयोग करना आवश्यक है।

जेली बनाने की क्षमता पेस्ट में स्टार्च की पर्याप्त मात्रा के साथ प्रकट होती है, और उनसे जेली का निर्माण और गुण मुख्य रूप से एमाइलोज अंश पर निर्भर करते हैं। यह ज्ञात है कि जेली तब बनती है जब अणुओं में एक श्रृंखला (रैखिक) संरचना होती है।

जेली के निर्माण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, जेली, कैसरोल, मिठाई, सॉसेज आदि के निर्माण में।

स्टार्च जेली के गुण स्टार्च की सांद्रता, ऊष्मायन की अवधि और अन्य कारकों पर निर्भर करते हैं। जेली की ताकत उनके भंडारण और उम्र बढ़ने के दौरान तेजी से बढ़ती है, और सबसे तेजी से केंद्रित जेली में।

विभिन्न प्रकार की स्टार्च से बनी जेली अपने गुणों में समान नहीं होती हैं।

जिन जेली ने भंडारण के दौरान अपनी मूल ताकत बदल ली है, वे द्वितीयक तापन के बाद इसे फिर से प्राप्त कर लेती हैं, यानी गर्म करने पर संरचना निर्माण की घटनाएं प्रतिवर्ती हो जाती हैं, और चावल और गेहूं के स्टार्च में, पूर्ण प्रतिवर्तीता देखी जाती है, जबकि आलू स्टार्च में यह सीमित होती है।

स्टार्च जेली में, विशेष रूप से आलू स्टार्च से, समय के साथ तालमेल देखा जाता है, जो इस तथ्य में प्रकट होता है कि जेल संरचना के संघनन के परिणामस्वरूप, सतह पर मुक्त पानी निकलता है।

स्टार्च अणु में कई मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जो कई यौगिकों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने और एस्टर और विभिन्न डेरिवेटिव देने में सक्षम होते हैं। यह इसके विभिन्न संशोधित व्युत्पन्न प्राप्त करने का आधार है।

नए गुणों वाले संशोधित या परिवर्तित स्टार्च का खाद्य उद्योग की विभिन्न शाखाओं में तेजी से और विविध रूप से उपयोग किया जा रहा है।

संशोधित स्टार्च का स्वरूप आम तौर पर पारंपरिक (देशी) स्टार्च जैसा ही होता है। हालाँकि, इस पर विभिन्न भौतिक, रासायनिक और जैविक अभिकर्मकों के साथ कार्य करके जो दिशात्मक रूप से इसके गुणों जैसे घुलनशीलता, चिपचिपाहट, पारदर्शिता, पेस्ट की स्थिरता और अन्य भौतिक रासायनिक मापदंडों को बदलते हैं, अद्भुत गुणों वाले स्टार्च प्राप्त होते हैं। स्टार्च, जिनके गुण विशेष प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप बदल जाते हैं, संशोधित स्टार्च कहलाते हैं।

स्टार्च में होने वाले मुख्य परिवर्तन:

1. दानेदार संरचना के संरक्षण के साथ या उसके बिना स्टार्च के पॉलीसेकेराइड घटकों का दरार (डीपोलीमराइजेशन)।
2. मौजूदा संख्या में वृद्धि या नए कार्यात्मक समूहों का उद्भव, ट्रांसग्लाइकोलाइसिस के परिणामस्वरूप पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं की संरचना का पुनर्व्यवस्था।
3. स्टार्च कणों द्वारा मूल संरचना का नुकसान और निर्जलीकरण के बाद एक नई संरचना का अधिग्रहण।
4. एस्टर बांड के निर्माण और उनके अवशेषों के योग के साथ विभिन्न रसायनों के साथ स्टार्च के हाइड्रॉक्सिल समूहों की परस्पर क्रिया।
5. नए यौगिकों के निर्माण के साथ स्टार्च और अन्य मोनोमर्स (कोपोलिमराइजेशन) के आंशिक हाइड्रोलिसिस के ब्लॉकों का एक साथ पोलीमराइजेशन।

संशोधित स्टार्च इन परिवर्तनों में से किसी एक द्वारा या एक साथ या क्रमिक रूप से होने वाले दो या दो से अधिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जा सकता है।

सूजन वाले स्टार्च को गर्म करके पानी में देशी या संशोधित स्टार्च के पूर्ण या आंशिक जिलेटिनाइजेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है, इसके बाद पेस्ट को सुखाया जाता है और पीसा जाता है। वे ठंडे पानी में फूलने में सक्षम होते हैं, पूरी तरह या आंशिक रूप से घुलनशील हो जाते हैं। सूजन वाले स्टार्च को आइसक्रीम, पुडिंग, क्रीम और अन्य तात्कालिक उत्पादों के सूखे मिश्रण में मिलाया जाता है।

एसिड-संशोधित स्टार्च स्टार्च अनाज के थोड़ा अम्लीय जलीय निलंबन को 45-50 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। अनाजों में, अंतर-आण्विक बंधन कमजोर हो जाते हैं और ग्लाइकोसिडिक बंधनों का आंशिक विभाजन होता है। एमाइलोपेक्टिन अणु कम शाखायुक्त हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्टार्च अधिक पारदर्शी जेली देता है। यह स्टार्च ठंडे पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन उबलते पानी में अत्यधिक घुलनशील है। मूल स्टार्च की तुलना में, इस स्टार्च की विशेषता गर्म पेस्ट की कम चिपचिपाहट, जेल की ताकत में कमी और जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि है। खाद्य उद्योग में एसिड-संशोधित स्टार्च का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: मकई और गेहूं स्टार्च - मिठाई, तुर्की प्रसन्नता और अन्य कन्फेक्शनरी की तैयारी के लिए; आलू - हलवा मिश्रण के लिए.

एस्ट्रिफ़ाइड स्टार्च. यह ज्ञात है कि स्टार्च को एस्ट्रिफ़ाइड किया जा सकता है। खाद्य उद्योग में, स्टार्च फॉस्फेट का अधिक बार उपयोग किया जाता है - स्टार्च और फॉस्फोरिक एसिड लवण के एस्टर। इनका उपयोग गाढ़ा करने वाले, स्थिरीकरण करने वाले, पायसीकारक, गंधहीन और स्वादहीन के रूप में किया जाता है।

मोनोफॉस्फेट स्टार्च को पानी में घुलनशील फॉस्फेट, ऑर्थो-, पायरो- या मेटाफॉस्फोरिक एसिड के लवण के साथ ऊंचे तापमान (आमतौर पर 50-60 डिग्री सेल्सियस) पर 1-6 घंटे तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है। पारंपरिक स्टार्च की तुलना में, इस स्टार्च में जिलेटिनाइजेशन तापमान कम होता है, ठंडे पानी में फूल जाता है (C3 = 0.07 और ऊपर), और प्रतिगामी होने की क्षमता कम हो जाती है। फॉस्फेट अनाज स्टार्च की विशेषताएं सैद्धांतिक रूप से आलू स्टार्च के समान होती हैं, जिसमें फॉस्फेट समूह भी होते हैं। मोनोफॉस्फेट स्टार्च का उपयोग इसकी असाधारण फ्रीज-पिघलना स्थिरता के कारण जमे हुए खाद्य पदार्थों में गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है। प्री-जिलेटिनाइज्ड फॉस्फेट स्टार्च ठंडे पानी में फैलने योग्य होता है, जो इसे तत्काल मिठाई पाउडर और आइसक्रीम में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।

मोनोफॉस्फेट स्टार्च के विपरीत, डिफॉस्फेट स्टार्च में फॉस्फेट को दो हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ एस्टरीकृत किया जाता है, अक्सर दो आसन्न स्टार्च श्रृंखलाओं से। इस प्रकार, आसन्न श्रृंखलाओं के बीच एक रासायनिक पुल बनता है और इन स्टार्च को क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च कहा जाता है। दो स्टार्च श्रृंखलाओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन की उपस्थिति स्टार्च अनाज को सूजन से रोकती है, गर्म होने पर अधिक स्थिरता देती है और हाइड्रोलिसिस संभव है।

क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च को द्वि- और पॉलीफंक्शनल एजेंटों जैसे सोडियम ट्राइमेटाफॉस्फेट, फॉस्फोरस ऑक्सीक्लोराइड, एसिटिक और डाइकार्बोक्सिलिक (उदाहरण के लिए, एडिपिक) एसिड के मिश्रित एनहाइड्राइड के साथ स्टार्च (आर-ओएच) पर प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता है।

क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च के गुणों में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन ऊंचे तापमान पर उच्च स्थिरता, कम पीएच मान, यांत्रिक तनाव, प्रतिगामी होने की क्षमता में कमी, ठंड और विगलन के दौरान स्थिरता है; क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च के पेस्ट को संग्रहीत करते समय, तालमेल नहीं देखा जाता है। इन गुणों के कारण, क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च का उपयोग शिशु आहार, सलाद ड्रेसिंग, फलों की भराई और क्रीम में किया जाता है।

कम-प्रतिस्थापित स्टार्च एसीटेट एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में स्टार्च अनाज को एसिटिक एसिड या, अधिमानतः, एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ उपचारित करके प्राप्त किया जाता है (आमतौर पर पीएच 7-11; टी = 25 डिग्री सेल्सियस; सी 3 = 0.5)। स्टार्च एसीटेट समाधान बहुत स्थिर होते हैं क्योंकि एसिटाइल समूहों की उपस्थिति दो एमाइलोज अणुओं और एमाइलोपेक्टिन की लंबी पार्श्व श्रृंखलाओं के जुड़ाव को रोकती है। पारंपरिक मकई स्टार्च की तुलना में, स्टार्च एसीटेट में जिलेटिनाइजेशन तापमान कम होता है, प्रतिगामी होने की क्षमता कम होती है, और पारदर्शी और स्थिर पेस्ट बनाते हैं। इन गुणों के कारण, स्टार्च एसीटेट का उपयोग जमे हुए खाद्य पदार्थों, पके हुए सामान, तत्काल पाउडर आदि में किया जाता है।

ऑक्सीकृत स्टार्च का उत्पादन परमैंगनेट, हाइपोक्लोराइट, पेरोक्साइड और आयोडिक एसिड का उपयोग करके किया जाता है। ऑक्सीकरण एजेंट ग्लाइकोसिडिक बांड के हाइड्रोलाइटिक दरार, अल्कोहल समूहों के कार्बोनिल और कार्बोक्सिल समूहों में ऑक्सीकरण का कारण बनते हैं। स्टार्च को जलीय निलंबन और अर्ध-शुष्क में ऑक्सीकरण किया जाता है। ऑक्सीकृत स्टार्च, मूल की तुलना में, कम चिपचिपा, लेकिन अधिक पारदर्शी और स्थिर पेस्ट बनाने में सक्षम हैं। इन्हें जेली कन्फेक्शनरी उत्पादों के उत्पादन में एगर, एगरॉइड के विकल्प के रूप में, आइसक्रीम आदि को स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है। आयोडिक एसिड (2% तक की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ) की क्रिया द्वारा प्राप्त डायल्डिहाइड स्टार्च का उपयोग बेकरी में किया जाता है, यह आटे के ग्लूटेन पर इसका मजबूत प्रभाव पड़ता है।

तालिका 1. एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन के गुण

स्टार्च खाद्य उत्पादों का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो गाढ़ा करने और बांधने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है। कुछ मामलों में, यह कच्चे माल में मौजूद होता है जिसे खाद्य उत्पादों (उदाहरण के लिए, बेकरी उत्पाद) में संसाधित किया जाता है। दूसरों में, इसे उत्पाद को कुछ गुण देने के लिए जोड़ा जाता है - इसका व्यापक रूप से पुडिंग, सूप कॉन्सन्ट्रेट, जेली, सॉस, सलाद ड्रेसिंग, फिलिंग, मेयोनेज़ के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; स्टार्च के घटकों में से एक - एमाइलोज़ का उपयोग खाद्य आवरण और कोटिंग्स के लिए किया जाता है।

मुख्य को भौतिक और रासायनिक गुण स्टार्च की, जो खाद्य उत्पादों के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, वे हैं स्टार्च की जिलेटिनीकृत करने की क्षमता, जिलेटिनयुक्त घोलों की चिपचिपाहट और जेली देने की उनकी क्षमता।

स्टार्च जिलेटिनीकरण यह पानी में गर्म करने पर स्वयं प्रकट होता है और पेस्ट बनाने की यह क्षमता इसमें एमाइलोपेक्टिन की उपस्थिति के कारण होती है। गर्म करने के पहले चरण में, पानी धीरे-धीरे और विपरीत रूप से स्टार्च अनाज द्वारा अवशोषित होता है, और उनकी सीमित सूजन होती है। दूसरे चरण की विशेषता इस तथ्य से है कि दाने तेजी से फूलते हैं, कई गुना बढ़ जाते हैं, बड़ी मात्रा में नमी को अवशोषित करते हैं और जल्दी से अपनी द्विअर्थीता, यानी अपनी क्रिस्टलीय संरचना खो देते हैं। इसी समय, स्टार्च निलंबन की चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है, और स्टार्च की थोड़ी मात्रा पानी में घुल जाती है। सूजन के तीसरे चरण में, जो ऊंचे तापमान पर होता है, अनाज लगभग आकारहीन बैग बन जाते हैं, जिनमें से स्टार्च का सबसे घुलनशील हिस्सा धुल जाता है। एक नियम के रूप में, बड़े स्टार्च अनाज छोटे की तुलना में कम तापमान पर जिलेटिनीकृत होते हैं। स्टार्च अनाज की आंतरिक संरचना के विनाश के अनुरूप तापमान को जिलेटिनाइजेशन तापमान कहा जाता है। यह स्टार्च उत्पादन के स्रोत पर निर्भर करता है (तालिका 2)।

तालिका 2. उत्पादन के स्रोत पर स्टार्च जिलेटिनीकरण तापमान की निर्भरता

स्रोत		जिलेटिनीकरण तापमान, °С
भुट्टा
आलू



राई
जौ
जई
चारा
मटर
फलियाँ
मोमी मक्का

श्यानता स्टार्च पेस्ट का अत्यधिक व्यावहारिक महत्व है। साथ ही, एमाइलोपेक्टिन अंश की चिपचिपाहट एमाइलोपेक्टिन अणु की शाखित संरचना के कारण एमाइलोज अंश की तुलना में अधिक होती है (ऐसे भारी अणुओं वाले समाधानों के लिए आंतरिक घर्षण अधिक होता है)।

घूर्णी विस्कोमीटर पर प्राप्त श्यानता वक्र दर्शाते हैं कि सबसे पहले तापमान में वृद्धि से श्यानता में भारी वृद्धि होती है, जो स्टार्च अनाज की सूजन से जुड़ी होती है। सूजे हुए स्टार्च के दाने फिर टूट जाते हैं और विघटित हो जाते हैं, जिससे चिपचिपाहट में गिरावट आती है (चित्र 1)। विभिन्न स्टार्च के लिए वक्रों का ढलान बहुत भिन्न होता है।

चावल। 1. स्टार्च घोल के जिलेटिनीकरण के दौरान चिपचिपाहट में परिवर्तन।

स्टार्च (सॉस, ग्रेवी, जेली, आदि) से प्राप्त खाद्य पाक उत्पादों में आवश्यक चिपचिपाहट होनी चाहिए। एक निश्चित मात्रा में स्टार्च युक्त पेस्ट की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, आवश्यक चिपचिपाहट वाले उत्पाद प्राप्त करने के लिए इसे उतना ही कम खर्च करना होगा। आलू स्टार्च मकई स्टार्च की तुलना में बहुत अधिक (औसतन) चिपचिपाहट वाला पेस्ट बनाता है। समान चिपचिपाहट वाले पेस्ट प्राप्त करने के लिए, आपको एक या दूसरे स्टार्च की अलग-अलग मात्रा लेने की आवश्यकता होती है।

ट्राइग्लिसराइड्स (वसा, तेल), मोनो- और डाइग्लिसराइड्स जैसे लिपिड भी खाद्य उत्पादन में स्टार्च जिलेटिनाइजेशन को प्रभावित करते हैं। वसा, जो एमाइलोज़ के साथ कॉम्प्लेक्स बना सकती है, स्टार्च अनाज की सूजन को रोकती है। परिणामस्वरूप, सफेद ब्रेड में, जिसमें वसा की मात्रा कम होती है, 96% स्टार्च आमतौर पर पूरी तरह से जिलेटिनयुक्त होता है। पके हुए माल के उत्पादन में, ये दो कारक (वसा की उच्च सांद्रता और कम aw) स्टार्च के गैर-जिलेटिनीकरण में बहुत योगदान देते हैं।

फैटी एसिड मोनोग्लिसराइड्स (सी 16 - सी 18) से जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि होती है, चिपचिपाहट शिखर के अनुरूप तापमान में वृद्धि होती है, और जेल की ताकत में कमी आती है। यह इस तथ्य के कारण है कि मोनोएसिलग्लिसराइड्स में फैटी एसिड घटक एमाइलोज के साथ और संभवतः एमाइलोपेक्टिन की लंबी बाहरी श्रृंखलाओं के साथ समावेशन यौगिक बना सकते हैं।

जेली बनाने वाला क्षमता पेस्ट में स्टार्च की पर्याप्त सामग्री के साथ प्रकट होती है, और उनसे जेली का निर्माण और गुण मुख्य रूप से एमाइलोज अंश पर निर्भर करते हैं। यह ज्ञात है कि जेली तब बनती है जब अणुओं में एक श्रृंखला (रैखिक) संरचना होती है।

विभिन्न प्रकार की स्टार्च से बनी जेली अपने गुणों में समान नहीं होती हैं।

जिन जेली ने भंडारण के दौरान अपनी मूल ताकत बदल ली है, वे द्वितीयक तापन के बाद इसे फिर से प्राप्त कर लेती हैं, यानी गर्म करने पर संरचना निर्माण की घटनाएं प्रतिवर्ती हो जाती हैं, और चावल और गेहूं के स्टार्च में पूर्ण प्रतिवर्तीता होती है, जबकि आलू स्टार्च में सीमित होती है।

स्टार्च में होने वाले मुख्य परिवर्तन

1. दानेदार संरचना के संरक्षण के साथ या उसके बिना स्टार्च के पॉलीसेकेराइड घटकों का दरार (डीपोलीमराइजेशन)।

2. मौजूदा संख्या में वृद्धि या नए कार्यात्मक समूहों का उद्भव, ट्रांसग्लाइकोलाइसिस के परिणामस्वरूप पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं की संरचना का पुनर्व्यवस्था।

3. स्टार्च कणों द्वारा मूल संरचना का नुकसान और निर्जलीकरण के बाद एक नई संरचना का अधिग्रहण।

4. एस्टर बांड के निर्माण और उनके अवशेषों के योग के साथ विभिन्न रसायनों के साथ स्टार्च के हाइड्रॉक्सिल समूहों की परस्पर क्रिया।

5. नए यौगिकों के निर्माण के साथ स्टार्च और अन्य मोनोमर्स (कोपोलिमराइजेशन) के आंशिक हाइड्रोलिसिस के ब्लॉकों का एक साथ पोलीमराइजेशन।

सूजी हुई स्टार्चइसे गर्म करके पानी में देशी या संशोधित स्टार्च के पूर्ण या आंशिक जिलेटिनाइजेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है, इसके बाद पेस्ट को सुखाकर और पीसकर प्राप्त किया जाता है। वे ठंडे पानी में फूलने में सक्षम होते हैं, पूरी तरह या आंशिक रूप से घुलनशील हो जाते हैं। सूजन वाले स्टार्च को आइसक्रीम, पुडिंग, क्रीम और अन्य तात्कालिक उत्पादों के सूखे मिश्रण में मिलाया जाता है।

अम्ल संशोधित स्टार्च, स्टार्च अनाज के थोड़ा अम्लीय जलीय निलंबन को 45 - 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। अनाजों में, अंतर-आण्विक बंधन कमजोर हो जाते हैं और ग्लाइकोसिडिक बंधनों का आंशिक विभाजन होता है। एमाइलोपेक्टिन अणु कम शाखायुक्त हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्टार्च अधिक पारदर्शी जेली देता है। यह स्टार्च ठंडे पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन उबलते पानी में अत्यधिक घुलनशील है। मूल स्टार्च की तुलना में, इस स्टार्च की विशेषता गर्म पेस्ट की कम चिपचिपाहट, जेल की ताकत में कमी और जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि है। खाद्य उद्योग में एसिड-संशोधित स्टार्च का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: मकई और गेहूं स्टार्च - मिठाई, तुर्की प्रसन्नता और अन्य कन्फेक्शनरी की तैयारी के लिए; आलू - हलवा मिश्रण के लिए.

एस्ट्रिफ़ाइड स्टार्च.यह ज्ञात है कि स्टार्च को एस्ट्रिफ़ाइड किया जा सकता है। खाद्य उद्योग में, स्टार्च फॉस्फेट का अधिक बार उपयोग किया जाता है - स्टार्च और फॉस्फोरिक एसिड लवण के एस्टर। इनका उपयोग गाढ़ा करने वाले, स्थिरीकरण करने वाले, पायसीकारक, गंधहीन और स्वादहीन के रूप में किया जाता है।

मोनोफॉस्फेट स्टार्च को पानी में घुलनशील फॉस्फेट, ऑर्थो-, पायरो- या मेटाफॉस्फोरिक एसिड के लवणों के साथ ऊंचे तापमान (आमतौर पर 50-60 डिग्री सेल्सियस) पर 1-6 घंटे तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है। पारंपरिक स्टार्च की तुलना में, इस स्टार्च में जिलेटिनाइजेशन तापमान कम होता है, ठंडे पानी में फूल जाता है (C3 = 0.07 और ऊपर), और प्रतिगामी होने की क्षमता कम हो जाती है। फॉस्फेट अनाज स्टार्च की विशेषताएं सैद्धांतिक रूप से आलू स्टार्च के समान होती हैं, जिसमें फॉस्फेट समूह भी होते हैं। मोनोफॉस्फेट स्टार्च का उपयोग इसकी असाधारण फ्रीज-पिघलना स्थिरता के कारण जमे हुए खाद्य पदार्थों में गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है। प्री-जिलेटिनाइज्ड फॉस्फेट स्टार्च ठंडे पानी में फैलने योग्य होता है, जो इसे तत्काल मिठाई पाउडर और आइसक्रीम में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।

ऑक्सीकृत स्टार्च का उत्पादन होता हैपरमैंगनेट, हाइपोक्लोराइट, पेरोक्साइड, आयोडिक एसिड के उपयोग के साथ। ऑक्सीकरण एजेंट ग्लाइकोसिडिक बांड के हाइड्रोलाइटिक दरार, अल्कोहल समूहों के कार्बोनिल और कार्बोक्सिल समूहों में ऑक्सीकरण का कारण बनते हैं। स्टार्च को जलीय निलंबन और अर्ध-शुष्क में ऑक्सीकरण किया जाता है। ऑक्सीकृत स्टार्च, मूल की तुलना में, कम चिपचिपा, लेकिन अधिक पारदर्शी और स्थिर पेस्ट बनाने में सक्षम हैं। इन्हें जेली कन्फेक्शनरी उत्पादों के उत्पादन में एगर, एगरॉइड के विकल्प के रूप में, आइसक्रीम आदि को स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है। आयोडिक एसिड (2% तक की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ) की क्रिया द्वारा प्राप्त डायल्डिहाइड स्टार्च का उपयोग बेकरी में किया जाता है, यह आटे के ग्लूटेन पर इसका मजबूत प्रभाव पड़ता है।

कार्बोहाइड्रेट तीन प्रकार के होते हैं: फाइबर, ग्लूकोज और स्टार्च। जबकि कई वजन घटाने वाले आहार स्टार्च और अन्य कार्बोहाइड्रेट का सेवन सीमित करने का सुझाव देते हैं, शोधकर्ता तेजी से कह रहे हैं कि यह एक मिथक के अलावा और कुछ नहीं है। और यहां तक कि स्टार्चयुक्त आटा भी किनारों पर वसा के साथ नहीं जमेगा। इस पदार्थ के बारे में डॉक्टरों ने भी अपनी बात कही. और यह अस्पष्ट भी है. तो स्टार्च क्या है, सबसे लोकप्रिय क्या है - आलू स्टार्च, जिसके लाभ और हानि वैज्ञानिक चर्चा का विषय हैं?

जैवरासायनिक गुण

स्टार्च (सूत्र - (सी 6 एच 10 ओ 5) एन) एक सफेद दानेदार कार्बनिक पदार्थ है जो सभी हरे पौधों द्वारा निर्मित होता है।

यह एक बेस्वाद पाउडर है, जो ठंडे पानी, अल्कोहल और अधिकांश अन्य विलायकों में अघुलनशील है। यह पदार्थ पॉलीसेकेराइड के समूह से संबंधित है। स्टार्च का सबसे सरल रूप एमाइलोज़ का एक रैखिक बहुलक है। शाखित रूप को एमाइलोपेक्टिन द्वारा दर्शाया जाता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया करके यह एक पेस्ट बनाता है। स्टार्च हाइड्रोलिसिस एसिड की उपस्थिति और तापमान में वृद्धि के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्लूकोज बनता है। आयोडीन का उपयोग करके, हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के पूरा होने की जांच करना आसान है (कोई और नीला रंग दिखाई नहीं देगा)।

हरे पौधों में, प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पादित अतिरिक्त ग्लूकोज से स्टार्च का उत्पादन होता है। पौधों के लिए यह पदार्थ ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है। स्टार्च कणिकाओं के रूप में क्लोरोप्लास्ट में संग्रहित रहता है। कुछ पौधों में, पदार्थ की उच्चतम सांद्रता जड़ों और कंदों में पाई जाती है, दूसरों में - तनों, बीजों में। यदि आवश्यकता पड़ी, तो यह पदार्थ (एंजाइम और पानी के प्रभाव में) टूट सकता है, जिससे ग्लूकोज बनता है, जिसे पौधे भोजन के रूप में उपयोग करते हैं। मानव शरीर के साथ-साथ जानवरों के शरीर में भी स्टार्च अणु शर्करा में टूट जाते हैं और वे ऊर्जा के स्रोत के रूप में भी काम करते हैं।

यह मानव शरीर में कैसे काम करता है

कार्बोहाइड्रेट हमारे शरीर के लिए "ईंधन" का मुख्य स्रोत हैं। पाचन तंत्र भोजन को ग्लूकोज में परिवर्तित करने के बाद, शरीर इसका उपयोग सभी कोशिकाओं और अंगों को सक्रिय करने के लिए करता है। बाकी हिस्सा लीवर और मांसपेशियों में जमा हो जाता है। "ईंधन" के एक सार्वभौमिक स्रोत के रूप में वे स्टार्च और फाइबर युक्त आटा उत्पादों को कहते हैं - कार्बोहाइड्रेट जो भोजन के स्वस्थ पाचन को बढ़ावा देते हैं और रक्त शर्करा को नियंत्रित करते हैं। कार्बोहाइड्रेट के ऐसे स्रोत साधारण स्रोतों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे टूटते हैं, दीर्घकालिक ऊर्जा आपूर्ति और भोजन के बीच तृप्ति की भावना प्रदान करते हैं।

शरीर में कार्य

मानव आहार में स्टार्च की एकमात्र भूमिका अतिरिक्त ऊर्जा के लिए ग्लूकोज में परिवर्तित करना है।

चावल की विभिन्न किस्में होती हैं और ये सभी मनुष्यों के लिए उपयोगी होते हैं, क्योंकि इनमें विटामिन, फाइबर आदि होते हैं। इस उत्पाद का सेवन गर्म व्यंजन और ठंडे नाश्ते दोनों के रूप में किया जा सकता है। लेकिन इसके वास्तव में उपयोगी होने के लिए, पके हुए पकवान को दोबारा गर्म न करना बेहतर है, और यदि आवश्यक हो, तो इसे गर्म करने के बीच रेफ्रिजरेटर में संग्रहीत करें, जो हानिकारक बैक्टीरिया के विकास से रक्षा करेगा। लेकिन किसी भी परिस्थिति में चावल के तैयार व्यंजन को 24 घंटे से अधिक समय तक भंडारित नहीं किया जाना चाहिए। और 2 मिनट तक दोबारा गर्म करने के दौरान लगभग 70 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रखें (आप ओवर स्टीम कर सकते हैं)।

पास्ता

ड्यूरम गेहूं और पानी से बने आटे को प्राथमिकता देना बेहतर है। इसमें आयरन और विटामिन बी होता है। साबुत अनाज से बने पास्ता और भी अधिक उपयोगी हैं।

उत्पादों में स्टार्च सामग्री की तालिका

उत्पाद	स्टार्च (प्रतिशत में)
चावल	78
स्पघेटी	75
मक्कई के भुने हुए फुले	74
आटा (गेहूं, जौ)	72
बाजरा	69
ताज़ी ब्रेड	66
भुट्टा	65
नूडल्स	65
अनाज	64
गेहूँ	60
राई	54
आलू के चिप्स	53
मटर	45
राई की रोटी	45
छिछोरा आदमी	37
फ्रेंच फ्राइज़	35
कच्चे आलू	15,4
उबले आलू	14

स्टार्चयुक्त खाद्य पदार्थों में एक्रिलामाइड

एक्रिलामाइड एक रसायन है जो कुछ प्रकार के आटा उत्पादों में तलने, ग्रिल करने या बहुत उच्च तापमान पर गर्म करने के बाद पाया जाता है।

कुछ अध्ययनों से पता चला है कि यह पदार्थ इंसानों के लिए खतरनाक हो सकता है। इसलिए, पोषण विशेषज्ञ आलू, टोस्ट, जड़ वाली सब्जियों जैसे स्टार्चयुक्त खाद्य पदार्थों को टोस्ट करने (और विशेष रूप से जलाने) का विरोध करते हैं।

माइक्रोवेव में खाना पकाने, भाप देने या पकाने की प्रक्रिया में व्यावहारिक रूप से एक्रिलामाइड का उत्पादन नहीं होता है। और वैसे, आलू को बहुत कम तापमान पर संग्रहीत करने से उनकी संरचना में चीनी की एकाग्रता बढ़ जाती है, जो खाना पकाने के दौरान एक्रिलामाइड के एक बड़े हिस्से की रिहाई में भी योगदान देती है।

अन्य पदार्थों के साथ संयोजन और आत्मसात

अन्य पोषक तत्वों के साथ संयोजन के मामले में स्टार्च की बहुत मांग है। आमतौर पर, वे अन्य उत्पादों के साथ अच्छी तरह से इंटरैक्ट नहीं करते हैं, और केवल एक-दूसरे के साथ ही अच्छे से मेल खाते हैं। अधिकतम लाभ के लिए, स्टार्चयुक्त खाद्य पदार्थों को सलाद के रूप में कच्ची सब्जियों के साथ मिलाना सबसे अच्छा है। और वैसे, शरीर गर्मी उपचार की तुलना में कच्चे स्टार्च को अधिक आसानी से पचा लेगा। और अगर शरीर में पर्याप्त मात्रा में विटामिन बी हो तो यह पदार्थ तेजी से मेटाबोलाइज होता है।

औद्योगिक उपयोग

उद्योग में चावल, मक्का, गेहूं, टैपिओका स्टार्च पाया जाता है, लेकिन आलू स्टार्च शायद सबसे लोकप्रिय है।

यह कंदों को कुचलकर और गूदे को पानी में मिलाकर प्राप्त किया जाता है। फिर गूदे को तरल से अलग करके सुखाया जाता है। इसके अलावा, स्टार्च का उपयोग शराब बनाने में, कन्फेक्शनरी उत्पादों में गाढ़ेपन के रूप में किया जाता है। यह कागज की ताकत बढ़ाने में भी सक्षम है, जिसका उपयोग नालीदार कार्डबोर्ड, पेपर बैग, बक्से, रबरयुक्त कागज के निर्माण के लिए किया जाता है। कपड़ा उद्योग में - आकार देने के रूप में, जो धागों को मजबूती प्रदान करता है।

इसके अलावा खाद्य उद्योग में, मोमी मकई से प्राप्त एमाइलोपेक्टिन स्टार्च का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग सॉस, ड्रेसिंग, फल और दूध से बनी मिठाइयों में गाढ़ेपन के रूप में किया जाता है। आलू के समकक्ष के विपरीत, यह पदार्थ पारदर्शी है, इसका कोई स्वाद नहीं है, और इसके अद्वितीय रासायनिक गुण स्टार्चयुक्त उत्पाद को बार-बार जमने और गर्म करने की अनुमति देते हैं।

उत्पाद की सामग्री की सूची में E1400, E1412, E1420 या E1422 की उपस्थिति इंगित करती है कि इस भोजन के उत्पादन में संशोधित मकई स्टार्च का उपयोग किया गया था। यह फूलने और जिलेटिनयुक्त घोल बनाने की क्षमता के कारण अन्य प्रजातियों से अलग है। खाद्य उद्योग में, सॉस, केचप, दही और डेयरी डेसर्ट की आवश्यक बनावट बनाने के लिए इसका उपयोग एंटी-काकिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। बेकरी उत्पादों में भी उपयोग किया जाता है।

टैपिओका स्टार्च भी खाद्य उद्योग में एक घटक है। लेकिन इसके लिए कच्चे माल के रूप में वे सामान्य आलू या मक्का का नहीं, बल्कि कसावा फलों का उपयोग करते हैं। अपनी क्षमताओं के संदर्भ में, यह उत्पाद आलू जैसा दिखता है। गाढ़ा करने वाले और थक्के रोधी एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

स्टार्च उन उत्पादों में से एक है, जिसके लाभ और हानि अभी तक स्पष्ट नहीं हैं। इस बीच, अलग-अलग समय पर लोगों को उत्कृष्ट सलाह दी गई है: सब कुछ संयमित होना चाहिए और फिर भोजन हानिकारक नहीं होगा। यह बात स्टार्च पर भी लागू होती है।