คุณสมบัติ คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ และองค์ประกอบทางเคมีของแป้ง สมบัติทางกายภาพและเคมีของแป้ง
การแนะนำ
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับแป้ง
โครงสร้างของแป้ง
2.1 อะมิโลสและอะมิโลเพคติน
2.2 การก่อตัวและโครงสร้างของเมล็ดแป้ง
2.3 ประเภทของเมล็ดแป้ง
การจำแนกประเภทแป้ง
ลักษณะทางเคมีกายภาพ
ใบเสร็จ
แอปพลิเคชัน
6.1 ในอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ
6.2 ในวิชาเคมีเภสัช
6.3 ในทางการแพทย์
6.4 ในด้านเทคโนโลยีทางเภสัชกรรม
บทสรุป
บรรณานุกรม
การแนะนำ
แป้งเป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดของคาร์โบไฮเดรตธรรมชาติ สังเคราะห์ในพืชและเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกายมนุษย์
ตั้งแต่สมัยโบราณ แป้งถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในวงการแพทย์ ในทางการแพทย์จะใช้เป็นสารห่อหุ้มสำหรับแผลอักเสบและเป็นแผลของเยื่อเมือกในกระเพาะอาหารและลำไส้ ในเคมีวิเคราะห์และเภสัชกรรม เป็นตัวบ่งชี้หลักของไอโอดีน ในเทคโนโลยีทางเภสัชกรรม แป้งถูกใช้เป็นสารตัวเติม สารยึดเกาะ และสารกันฝุ่น
วัตถุประสงค์ของการเรียนในหลักสูตรคือเพื่อศึกษาโครงสร้างของแป้ง คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ การผลิตและการใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ของชีวิต รวมถึงยาและเภสัชกรรม
ในประเทศของเราศูนย์กลางทางวิทยาศาสตร์แห่งเดียวของอุตสาหกรรมแป้งในรัสเซียคือสถาบันวิจัยผลิตภัณฑ์แป้ง All-Russian (VNIIK) ในภูมิภาคมอสโก ภารกิจหลักของสถาบันคือการพัฒนาเทคโนโลยีล่าสุดในการผลิตแป้งจากมันฝรั่งและวัตถุดิบจากธัญพืช (ข้าวโพด ข้าวสาลี ข้าวฟ่าง ข้าวไรย์ ข้าวบาร์เลย์ ฯลฯ) แป้งดัดแปร กากน้ำตาล กลูโคส น้ำเชื่อมกลูโคสฟรุกโตส โปรตีน -ผลิตภัณฑ์อาหารฟรี รวมถึงอุปกรณ์การออกแบบสำหรับอุตสาหกรรมแป้ง สถาบันวิจัยผลิตภัณฑ์แป้ง All-Russian ดำเนินงานครบวงจรตั้งแต่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไปจนถึงการพัฒนาการผลิต
1.ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับแป้ง
โพลีแซ็กคาไรด์เป็นโพลีเมอร์ของคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมาก (ตั้งแต่หมื่นถึงหลายพัน) หน่วย โพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิดมีโมเลกุลกลูโคสเป็นโมโนเมอร์ พวกมันถูกสังเคราะห์โดยพืช สัตว์ และมนุษย์เพื่อเป็นแหล่งสารอาหารและแหล่งพลังงาน
พืชเก็บกลูโคสในรูปของแป้ง ส่วนใหญ่สะสมอยู่ในหัวและเอนโดสเปิร์มของเมล็ดในรูปของเมล็ดพืช พืชที่มีแป้งแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามอัตภาพ: พืชในตระกูลธัญพืชและพืชในตระกูลอื่น ในฐานะผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม แป้งผลิตจากข้าวสาลี (Triticum vulgare L.) ข้าวโพด (Zea mays L.) และข้าว (Oryza sativum L.) ในบรรดาพืชตระกูลอื่น ๆ พืชที่มีแป้งเป็นอุตสาหกรรม ได้แก่ มันฝรั่ง (Solanum tuberosum L.)
2. โครงสร้างของแป้ง
2.1 อะมิโลสและอะมิโลเพคติน
เคมีของแป้งอะมิโลสอะมิโลเพคติน
แป้งประกอบด้วยโมเลกุลสองประเภท คือ อะมิโลส (เฉลี่ย 20-30%) และอะมิโลเพคติน (เฉลี่ย 70-80%) ทั้งสองประเภทเป็นโพลีเมอร์ที่มีส่วนประกอบเป็นโมโนเมอร์ ?-ดี-กลูโคส สารประกอบเหล่านี้มีลักษณะตรงกันข้าม คือ อะมิโลสมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าและมีปริมาตรมากกว่า ในขณะที่โมเลกุลอะมิโลเพคตินจะหนักกว่าแต่มีขนาดเล็กกว่า
อะมิโลส (รูปที่ 1, รูปที่ 2) ประกอบด้วยโมโนเมอร์ 500-20,000 ตัวที่เชื่อมต่อกัน ?-1,4 เชื่อมกันและก่อตัวเป็นโซ่ยาว มักก่อตัวเป็นเกลียวทางซ้าย
รูปที่ 1 ส่วนหนึ่งของโมเลกุลโครงสร้างของอะมิโลส
รูปที่ 2 ส่วนหนึ่งของสายโซ่อะมิโลส (ภาพ 3 มิติ)
ในอะไมโลเพคติน (รูปที่ 3, รูปที่ 4, รูปที่ 5) โมโนเมอร์ก็เชื่อมต่อกันเช่นกัน ?-1,4 พันธบัตร และทุกๆ 20 เศษที่เหลือโดยประมาณ ?-1,6 การเชื่อมต่อสร้างจุดสาขา
รูปที่ 3 โมเลกุลโครงสร้างของอะมิโลเพคติน
รูปที่ 4 ส่วนหนึ่งของโมเลกุลโครงสร้างของอะมิโนเพคติน
รูปที่ 5 แบบจำลองโครงสร้างกิ่งก้านของอะมิโลเพคติน
เชื่อมต่อโมโนเมอร์แล้ว ?(1?4) - พันธะไกลโคซิดิก
จุดสาขา เชื่อมต่อโมโนเมอร์แล้ว ?(1?6)-พันธะไกลโคซิดิก
สาขาต่าง ๆ ของโมเลกุลอะมิโลเพคตินจัดเป็นโซ่ A, B และ C A-chains เป็นโซ่ที่สั้นที่สุดและเชื่อมต่อกับ B-chains เท่านั้น ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับทั้ง A-chains และ B-chains อื่นๆ ได้ อัตราส่วนของโซ่ A และ B สำหรับแป้งส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 1:1 ถึง 1.5:1
ในคลอโรพลาสต์ในแสงจะมีการสะสมเมล็ดแป้งที่ดูดซึมได้ (หลัก) ซึ่งเกิดขึ้นจากน้ำตาลส่วนเกินซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง การก่อตัวของแป้งที่ไม่ใช้งานออสโมติกจะป้องกันการเพิ่มขึ้นของแรงดันออสโมติกในคลอโรพลาสต์ ในเวลากลางคืน เมื่อไม่มีการสังเคราะห์ด้วยแสง แป้งที่ดูดซึมได้จะถูกไฮโดรไลซ์เป็นน้ำตาลโดยใช้เอนไซม์ และขนส่งไปยังส่วนอื่นๆ ของพืช แป้งสำรอง (ทุติยภูมิ) จะสะสมอยู่ในอะมิโลพลาสต์ (เม็ดเลือดขาวชนิดพิเศษ) ของเซลล์ของอวัยวะพืชต่างๆ (ราก, หน่อใต้ดิน, เมล็ดพืช) จากน้ำตาลที่ไหลจากเซลล์สังเคราะห์แสง หากจำเป็น แป้งที่จัดเก็บจะถูกแปลงเป็นน้ำตาลด้วย
2 การก่อตัวและโครงสร้างของเมล็ดแป้ง
เมล็ดแป้งก่อตัวขึ้นในสโตรมาของพลาสติด การก่อตัวของเมล็ดแป้งเริ่มต้นที่จุดหนึ่งในสโตรมาของพลาสติดที่เรียกว่าศูนย์การศึกษา การเจริญเติบโตของเมล็ดพืชเกิดจากการสะสมของชั้นแป้งรอบๆ ศูนย์การศึกษาอย่างต่อเนื่อง เอนไซม์หลักสำหรับการสร้างและการเกิดผลึกแป้งคือซินเทสที่ก่อรูปเกรน (GBSS granule bound synthase) ตามทฤษฎีหนึ่ง การสังเคราะห์แป้งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของธัญพืช และโมเลกุลของอะมิโลสและอะมิโลเพคตินนั้นตั้งฉากกับมันและในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้น บนพื้นผิวของเมล็ดพืช อะมิโลสจึงมีปลายรีดิวซ์ ในขณะที่อะมิโลเพคตินมีปลายที่ไม่รีดิวซ์ ซึ่งสามารถแตกแขนงเพิ่มเติมและขยายออกไปได้โดยเอนไซม์สังเคราะห์กิ่งก้าน (เอนไซม์กิ่งแป้ง - SBE) ในกรณีนี้ อะมิโลส สายโซ่จะยาวขึ้นภายใต้การกระทำของเอนไซม์ solub starch synthase (SSS) ดังนั้นโมเลกุลของอะมิโลสและอะมิโลเพคตินจึงรวมกันได้ยากและสามารถแยกส่วนได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เมล็ดแป้งพื้นเมืองมีวงแหวนการเจริญเติบโตที่สลับชั้นที่มีความหนาแน่น ความตกผลึก และความต้านทานต่อการโจมตีทางเคมีและเอนไซม์ที่แตกต่างกัน ชั้นกว้าง ๆ ถูกสร้างขึ้นโดยการเติมและการกำจัดโมเลกุลในพลาสติดโดยทางเลือกที่มีการสะสมตามลำดับของโมเลกุลที่ละลายน้ำขนาดใหญ่ที่ไม่ละลายน้ำและขนาดเล็กที่ละลายน้ำได้ ในเวลาเดียวกันเศษส่วนโมเลกุลสูงของอะมิโลเพคตินจะมีชัยในชั้นที่หนาแน่น ระดับความเป็นผลึกของเมล็ดแป้งอยู่ระหว่าง 14-42% และขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของปริมาณอะมิโลสและอะมิโลเพคติน สายโซ่สั้นในโมเลกุลอะไมโลเพคตินก่อตัวเป็นเอนริเก้คู่ซึ่งก่อตัวเป็นแผ่นผลึก (ผลึก) เอนริเก้คู่และผลึกอิสระสร้างสิ่งที่เรียกว่าเซมิคริสตัล
โมเลกุลอะมิโลสที่เหลือและสายโซ่ยาวของอะมิโลเพคตินก่อให้เกิดส่วนอสัณฐานของเมล็ดแป้ง
ในระหว่างการสังเคราะห์อะมิโลเพคตินและการตกผลึกฟอสเฟตจำนวนเล็กน้อยยังคงจับกับกลุ่มไฮดรอกซิลของอะตอมคาร์บอนที่ 6 โดยมีเนื้อหาในแป้งมันฝรั่งถึง 0.2% เมื่อสร้างเอนริเก้ อะมิโลสมีแนวโน้มที่จะจับไขมันที่อยู่ในไซโตโซล ปริมาณไขมันที่ถูกผูกมัดในแป้งของธัญพืชและพืชตระกูลถั่วคือ 0.2 - 1.3%
อะมิโลสและอะมิโลเพคตินก่อให้เกิดโครงสร้างเชิงซ้อนของเมล็ดพืช ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เป็นผลึกและอสัณฐาน (รูปที่ 6)
รูปที่ 6 โครงสร้างของชิ้นส่วนที่เป็นผลึกและอสัณฐานของชั้นแป้ง
ชั้นที่อยู่ติดกันในเกรนเดียวสามารถมีดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันได้ จากนั้นจึงมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ (รูปที่ 7)
รูปที่ 7 โครงสร้างชั้นของเมล็ดแป้ง ลูกศรหมายถึงศูนย์การศึกษา
รูปร่าง ขนาด จำนวนในอะมิโลพลาสต์และโครงสร้าง (ตำแหน่งของศูนย์การศึกษา การแบ่งชั้น การมีหรือไม่มีรอยแตก) ของเมล็ดแป้งมักจะมีลักษณะเฉพาะกับพันธุ์พืช (รูปที่ 8) โดยทั่วไปแล้วเมล็ดแป้งจะมีลักษณะเป็นทรงกลม รูปไข่ หรือมีรูปร่างคล้ายเลนส์ แต่ในมันฝรั่งจะมีลักษณะไม่สม่ำเสมอ เมล็ดที่ใหญ่ที่สุด (มากถึง 100 ไมครอน) เป็นลักษณะของเซลล์หัวมันฝรั่ง ในเมล็ดข้าวสาลีมีสองขนาด - เล็ก (2-9 ไมครอน) และใหญ่กว่า (30-45 ไมครอน) เซลล์เมล็ดข้าวโพดมีลักษณะเป็นเมล็ดขนาดเล็ก (5-30 ไมครอน)
รูปที่ 8. เมล็ดแป้งประเภทต่างๆ ในข้าวโอ๊ต (1) มันฝรั่ง (2) นมวัว (3) เจอเรเนียม (4) ถั่ว (5) ข้าวโพด (6) และข้าวสาลี (7)
3 ชนิดของเมล็ดแป้ง
หากมีศูนย์การศึกษาแห่งหนึ่งในอะไมโลพลาสต์ซึ่งมีชั้นแป้งสะสมอยู่ก็จะมีเกรนธรรมดาปรากฏขึ้น หากมีสองอันขึ้นไปก็จะเกิดเกรนที่ซับซ้อนขึ้นซึ่งประกอบด้วยอันง่าย ๆ หลายอัน เม็ดกึ่งซับซ้อนจะเกิดขึ้นหากแป้งถูกสะสมไว้หลายจุดเป็นครั้งแรก จากนั้นหลังจากที่เมล็ดพืชธรรมดาสัมผัสกัน จะมีชั้นทั่วไปปรากฏขึ้นรอบๆ เม็ดเหล่านั้น (รูปที่ 9)
รูปที่ 9 เมล็ดแป้งแบบง่าย กึ่งซับซ้อน และซับซ้อน
3. การจำแนกประเภทของแป้ง
แป้งทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: จากธรรมชาติ (หรือพื้นเมือง) และกลั่น
แป้งกลั่นเป็นผงสีขาวไม่มีรสหรือกลิ่น แป้งธรรมชาติบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก ผลิตจากพืชประเภทแป้งโดยการบด ต้ม และปอกเปลือก บรรจุอยู่ในแป้ง ขนมปัง พาสต้า จำหน่ายเป็นผลิตภัณฑ์อิสระ
รูปที่ 10 การจำแนกประเภทแป้งตามวัตถุดิบ
เมล็ดข้าวสาลีเป็นวัตถุดิบที่เก่าแก่ที่สุดสำหรับการผลิตแป้ง เมื่อใช้วัตถุดิบดังกล่าวจะผลิตแป้งข้าวสาลี
มันฝรั่งเป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักในการผลิตแป้ง แป้งมันฝรั่งได้มาจากวัตถุดิบนี้
แป้งมันสำปะหลังเป็นแป้งที่คล้ายคลึงกันและผลิตในเอเชียจากรากของมันสำปะหลัง (มันสำปะหลัง)
เมล็ดข้าวโพดใช้ในการผลิตแป้งข้าวโพด
เมื่อแปรรูปข้าวจะได้แป้งและเศษเหล็ก เป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตแป้งข้าวที่มีมูลค่าสูง
ในการผลิตแป้งข้าวฟ่างนั้นมีการใช้พืชประจำปีของข้าวฟ่างสกุล Sorghum Moench ซึ่งเป็นของตระกูลธัญพืช
ในกระบวนการปรับเปลี่ยนแป้งจะได้ประเภทต่อไปนี้:
· แยก (ไฮโดรไลซ์);
·ออกซิไดซ์;
·บวม;
ไดอัลดีไฮด์;
·ทดแทน
แป้งดัดแปรเป็นแป้งแปรรูปพิเศษที่ดูดซึมได้ดีกว่าเนื่องจากองค์ประกอบ
แป้งดัดแปรผลิตจากแป้งข้าวโพดธรรมชาติหรือแป้งมันฝรั่ง และแป้งดัดแปรไม่ได้อยู่ในผลิตภัณฑ์ดัดแปลงพันธุกรรม มันถูกดัดแปลง (จากคำดัดแปลงภาษาเยอรมัน - เพื่อแก้ไข, แปลงร่าง) โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากพันธุศาสตร์ มีวิธีการทางกายภาพและเคมีหลายวิธีในการแปรรูปแป้งธรรมชาติซึ่งทำให้ได้พันธุ์ที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้า จากการดัดแปลงแป้งจะได้รับความสามารถในการกักเก็บความชื้นในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความสม่ำเสมอที่กำหนด
4. คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ
แป้งเป็นผงสีขาวหรือสีครีมเล็กน้อย แทบไม่ละลายในแอลกอฮอล์ 95% ละลายในน้ำเดือดได้เป็นสารละลายใสหรือมีสีเหลือบเล็กน้อย ซึ่งไม่แข็งตัวเมื่อเย็นลง ความสามารถในการละลายของส่วนประกอบแป้งในน้ำไม่เท่ากัน อะมิโลสละลายได้ดีในน้ำอุ่น แต่อะมิโลเพคตินไม่ละลาย มันก่อให้เกิดสารละลายคอลลอยด์ วิธีการแยกส่วนประกอบแป้งขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายน้ำที่แตกต่างกัน เมื่อบดแป้งจะได้ยินเสียงดังเอี๊ยดที่มีลักษณะเฉพาะ
แป้งผ่านการไฮโดรไลซิสด้วยกรด ซึ่งเกิดขึ้นแบบเป็นขั้นตอนและแบบสุ่ม เมื่อแยกออก ขั้นแรกจะกลายเป็นโพลีเมอร์ที่มีระดับพอลิเมอไรเซชันที่ต่ำกว่า - เดกซ์ทริน จากนั้นจึงกลายเป็นมอลโตสไดแซ็กคาไรด์ และสุดท้ายกลายเป็นกลูโคส ดังนั้นจึงได้แซ็กคาไรด์ทั้งชุด
แป้งถูกไฮโดรไลซ์ด้วยเอนไซม์ ?-อะไมเลส (พบในน้ำลายและหลั่งออกมาจากตับอ่อน) ซึ่งจะสลายตัวแบบสุ่ม ?(1?4)-พันธะไกลโคซิดิก ?-อะไมเลส (มีอยู่ในมอลต์) ออกฤทธิ์ ?(1?4)-พันธะไกลโคซิดิกเริ่มต้นจากส่วนปลายของกลูโคสที่ไม่รีดิวซ์ และแยกโมเลกุลมอลโตสไดแซ็กคาไรด์ออกจากสายโซ่โพลีเมอร์อย่างต่อเนื่อง Glucoamylase (พบในแม่พิมพ์) เช่นเดียวกับอะไมเลสอีกสองตัวคือไฮโดรไลซ์ ?(1?4)-พันธะไกลโคซิดิก ซึ่งแยก D-กลูโคสที่ตกค้างออกตามลำดับ โดยเริ่มจากปลายที่ไม่รีดิวซ์ ความแตกแยกแบบเลือกสรร ?(1?6)-พันธะไกลโคซิดิกของอะไมโลเพคตินเกิดขึ้น ?-1,6-กลูโคซิเดส เช่น ไอโซอะไมเลสหรือพูลลูลาเนส
อะไมเลสที่แยกได้จาก Bacillus macerans มีความสามารถในการแปลงแป้งให้เป็นผลิตภัณฑ์แบบไซคลิก (ไซโคลเดกซ์ทริน, เดกซ์ทริน Schardinger) ซึ่งระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันอยู่ที่ 6-8 และกลูโคสที่ตกค้างจะถูกจับกัน ?(1?4)-พันธะไกลโคซิดิก
เนื่องจากเป็นโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ แป้งจึงเกิดเป็นอีเทอร์และเอสเทอร์ ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแป้งคือปฏิกิริยากับไอโอดีน (ปฏิกิริยาไอโอดีนกับแป้ง):
เมื่อไอโอดีนทำปฏิกิริยากับแป้ง จะเกิดสารประกอบรวม (คลาเทรต) ของประเภทแชนเนล คลาเทรตเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่อนุภาคของสารหนึ่งชนิด (“โมเลกุลของแขก”) ถูกรวมเข้าไว้ในโครงสร้างผลึกของ “โมเลกุลของโฮสต์” บทบาทของ "โมเลกุลโฮสต์" คือโมเลกุลอะมิโลส และ "แขก" คือโมเลกุลไอโอดีน โมเลกุลไอโอดีนตั้งอยู่ในช่องเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 นาโนเมตร สร้างขึ้นโดยโมเลกุลอะมิโลส ในลักษณะเป็นโซ่ ××× ฉัน ××× ฉัน ××× ฉัน ××× ฉัน ××× ฉัน ×××. เมื่ออยู่ในเกลียว โมเลกุลไอโอดีนจะได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสภาพแวดล้อม (หมู่ OH) ส่งผลให้ความยาวของพันธะ I-I เพิ่มขึ้นเป็น 0.306 นาโนเมตร (ความยาวพันธะในโมเลกุลไอโอดีนคือ 0.267 นาโนเมตร) ยิ่งไปกว่านั้น ความยาวนี้จะเท่ากันสำหรับอะตอมไอโอดีนทั้งหมดในสายโซ่ (รูปที่ 11) กระบวนการนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนสีน้ำตาลของไอโอดีนเป็นสีน้ำเงินม่วง (ล สูงสุด 620-680 นาโนเมตร) อะมิโลเพคติน ต่างจากอะมิโลสตรงที่ให้ไอโอดีนมีสีแดงม่วง (lmax 520-555 นาโนเมตร)
รูปที่ 11 ปฏิกิริยาระหว่างไอโอดีนกับแป้ง
เดกซ์ทรินที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดความร้อนของแป้ง กรด หรือเอนไซม์ไฮโดรไลซิสก็ทำปฏิกิริยากับไอโอดีนเช่นกัน อย่างไรก็ตาม สีของสารเชิงซ้อนนั้นขึ้นอยู่กับมวลโมลของพอลิเมอร์เป็นอย่างมาก (ตารางที่ 1)
เดกซ์ทรินที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเริ่มแสดงสัญญาณภายนอกของปฏิกิริยาของกลูโคสในรูปแบบอัลดีไฮด์เพราะว่า เมื่อสายโซ่โพลีเมอร์ลดลง สัดส่วนของการลดสารตกค้างของกลูโคสที่ปลายจะเพิ่มขึ้น
ตารางที่ 1 ปฏิกิริยาสีของเดกซ์ทรินกับไอโอดีน
เดกซ์ทริน (C 6เอ็น 10เกี่ยวกับ 5)เค ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชัน kสีของสารเชิงซ้อนที่มีไอโอดีน อะไมโลเดกซ์ทริน>30 สีน้ำเงินหรือสีม่วง อีริโธรเด็กซ์ทริน 25-29 สีแดง โอโครเดกซ์ทริน 21-24 สีเหลือง-น้ำตาลมอลโตเด็กซ์ตริน<20Отсутствие реакции
5. ใบเสร็จรับเงิน
วัตถุดิบหลักในการผลิตแป้งคือมันฝรั่งและข้าวโพด กระบวนการผลิตประกอบด้วยการทำงานเชิงกลเป็นส่วนใหญ่ และขึ้นอยู่กับคุณสมบัติสองประการของเมล็ดแป้ง ได้แก่ ความไม่ละลายในน้ำเย็น และขนาดที่เล็กและมีความหนาแน่นค่อนข้างสูง
เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคุณภาพสูง คุณภาพของวัตถุดิบ (มันฝรั่งดิบ) ที่ดีเป็นสิ่งสำคัญมากและบางครั้งก็มีความสำคัญด้วยซ้ำ เมื่อแปรรูปวัตถุดิบจะมีการผลิตแป้งดิบซึ่งไม่เหมาะสำหรับการเก็บรักษาในระยะยาวจากนั้นจะได้แป้งแห้งและผลิตภัณฑ์แป้งจากมัน
เพื่อผลิตแป้ง มีการปลูกมันฝรั่งพันธุ์แป้งที่ให้ผลผลิตสูงและต้านทานโรค คุณภาพของแป้งที่ผลิตได้ได้รับผลกระทบทางลบจากปริมาณโปรตีนจากพืช กรดอะมิโน และโซลานีนในมันฝรั่งที่เพิ่มขึ้น โปรตีนซึ่งเป็นสารทำให้เกิดฟองทำให้ยากต่อการล้างเมล็ดแป้งและปนเปื้อนแป้งโดยสะสมอยู่ในรูปของเกล็ด เนื่องจากการออกซิเดชันของกรดอะมิโนไทโรซีน ทำให้เกิดเมลานินขึ้น พวกมันถูกดูดซับโดยแป้งและทำให้สีของมันเสื่อมลง ไทโรซีนยังผลิตสารประกอบสีที่มีไอออนของเหล็ก โซลานีนเป็นสารก่อฟองที่รุนแรง องค์ประกอบของเถ้าที่เหลืออยู่ในแป้งส่งผลต่อความหนืดและความสามารถในการยึดเกาะของเพสต์
เทคโนโลยีการผลิตแป้งมันฝรั่งประกอบด้วยหลายขั้นตอน เช่น การเตรียมวัตถุดิบสำหรับการแปรรูป (การล้าง การแยกสิ่งเจือปนจากต่างประเทศ) หัวบด; การแยกน้ำมันฝรั่งและผนังเซลล์ที่ฉีกขาด (เยื่อกระดาษ) ออกจากมวลที่เกิดขึ้น (โจ๊ก) การทำแป้งให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก การอบแห้งและการบรรจุแป้ง (รูปที่ 12)
เวที. การเตรียมวัตถุดิบสำหรับการแปรรูป: การแยกจากสิ่งเจือปนหนักและการล้างมันฝรั่ง มันฝรั่งจากโกดังหมุนเวียนจะถูกป้อนไปยังกับดักหินแบบถัง จากนั้นจึงส่งไปยังเครื่องซักผ้า หัวมันฝรั่งจะถูกล้างอย่างดีจากดินในอ่างล้างมือแบบพิเศษ โดยแยกฟาง หิน และสารปนเปื้อนอื่น ๆ
เวที. บดมันฝรั่ง หัวที่ถูกชะล้างจากสิ่งสกปรกจะถูกบดด้วยการเสียดสีหรือบดละเอียดเพื่อเปิดเซลล์เนื้อเยื่อหัวและปล่อยเมล็ดแป้งออกมา มันฝรั่งบดเป็นข้าวบดสองครั้งโดยใช้เครื่องขูดความเร็วสูงหรือเครื่องบดสับแบบกระแทก
หลังจากการบดหัวเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ส่วนใหญ่เปิดได้ส่วนผสมจะได้รับประกอบด้วยแป้งเยื่อหุ้มเซลล์ที่ถูกทำลายเกือบทั้งหมดเซลล์ที่ไม่ถูกทำลายจำนวนหนึ่งและน้ำมันฝรั่ง ส่วนผสมนี้เรียกว่าโจ๊กมันฝรั่ง
ด่าน 3 การแยกน้ำมันฝรั่งและผนังเซลล์ที่ฉีกขาด (เยื่อกระดาษ) ออกจากมวลที่เกิด (โจ๊ก) มวลที่บดจะถูกส่งไปยังเครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อแยกน้ำ ซึ่งมีส่วนทำให้แป้งมีสีเข้มขึ้น ลดความหนืดของเพสต์ และการพัฒนากระบวนการทางจุลชีววิทยา ล้างแป้งออกจากเยื่อกระดาษด้วยน้ำโดยใช้เครื่องกรอง
นมแป้งที่ได้รับหลังจากล้างโจ๊กจะถูกส่งไปยังเครื่องปั่นแยกแบบตกตะกอนเพื่อแยกน้ำที่เป็นน้ำผลไม้ น้ำคั้นจะถูกเอาออกและส่งแป้งดิบที่เจือจางด้วยน้ำจืดในรูปของนมไปกลั่น
เวที. การทำแป้งให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน นมแป้งบริสุทธิ์ยังคงมีสารที่ละลายน้ำได้ตกค้างอยู่จำนวนเล็กน้อยและมีอนุภาคขนาดเล็กของเยื่อกระดาษ ดังนั้นจึงถูกส่งไปยังขั้นตอนการทำความสะอาดขั้นสุดท้าย - การล้างในสถานีไฮโดรไซโคลนที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง หลังจากการแยกน้ำเชิงกล จะได้แป้งดิบที่มีความชื้นประมาณ 50% ส่วนหนึ่งของแป้งที่มีคุณภาพลดลง
เวที. การอบแห้งและการบรรจุแป้ง แป้งดิบกักเก็บได้ไม่ดีเนื่องจากมีความชื้นสูง ดังนั้นทันทีหลังการผลิตขอแนะนำให้ทำให้แห้ง (ในเครื่องหมุนเหวี่ยง) จากนั้นทำให้แห้งทันทีหรือแปรรูปเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปประเภทอื่น แป้งดิบถูกทำให้แห้งในเครื่องพ่นละอองโดยใช้ลมร้อนปานกลาง
แป้งแห้งบริสุทธิ์บรรจุในถุงและบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก แป้งมันฝรั่งบรรจุในถุงผ้าสองชั้นหรือถุงกระดาษ รวมถึงถุงที่มีซับโพลีเอทิลีนซึ่งมีน้ำหนักไม่เกิน 50 กก. จากนั้นนำไปชั่งน้ำหนักบนตาชั่งแล้วเย็บด้วยจักรเย็บถุง
6. การสมัคร
6.1 ในอุตสาหกรรมต่างๆ
การใช้แป้งพบได้ในหลายอุตสาหกรรม แป้งถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร สิ่งทอ กระดาษ เคมี ยาง ยา น้ำหอม และอุตสาหกรรมอื่นๆ และยังถูกใช้โดยประชากรเพื่อการบริโภคส่วนตัวด้วย (การเตรียมเยลลี่และซอส แป้งลินิน) อุตสาหกรรมกระดาษเป็นผู้บริโภคแป้งรายใหญ่ที่สุดเนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะและทรัพยากรหมุนเวียน แป้งประเภทต่างๆ ถูกใช้ในขั้นตอนต่างๆ ของการผลิตกระดาษ มีการเติมแป้งเพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์และคุณสมบัติการพิมพ์ของกระดาษและเพิ่มความแข็งแรง ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ แป้งใช้ในการปรับขนาด ตกแต่ง และเตรียมสารประกอบที่ทำให้ข้น (สารทำให้ข้น) อุตสาหกรรมอาหารเป็นหนึ่งในผู้บริโภคแป้งรายใหญ่ที่สุด แป้งจำนวนมากจำหน่ายเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสำหรับใช้ในบ้าน แป้งถูกใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อวัตถุประสงค์อย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้:
· โดยตรงเป็นแป้งเจลาติไนซ์ เยลลี่ ฯลฯ
· เป็นสารเพิ่มความข้นเนื่องจากคุณสมบัติความหนืด (ในซุป อาหารเด็ก ซอส น้ำเกรวี่ ฯลฯ)
· เป็นฟิลเลอร์ที่รวมอยู่ในเนื้อหาที่เป็นของแข็งของซุปและพาย
· เป็นสารยึดเกาะเพื่อรวมมวลและป้องกันไม่ให้แห้งระหว่างการปรุงอาหาร (ไส้กรอกและผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์)
· เป็นสารเพิ่มความคงตัวเนื่องจากความสามารถของแป้งในการกักเก็บความชื้นสูง
การผลิตกาว
6.2 ในวิชาเคมีเภสัช
ในเคมีวิเคราะห์และเภสัชกรรม แป้งถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ไอโอดีนในวิธีการไอโอโดเมทรีและวิธีไทไตรเมทริกอื่นๆ (SP XI ฉบับที่ 2 หน้า 88-89)
โซลูชันตัวบ่งชี้ แป้งที่ละลายน้ำได้ 1 กรัมผสมกับน้ำ 5 มล. จนกระทั่งได้สารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกันและค่อยๆ เทส่วนผสมลงในน้ำเดือด 100 มล. โดยกวนอย่างต่อเนื่อง ต้มเป็นเวลา 2 นาทีจนได้ของเหลวสีเหลือบเล็กน้อย
อายุการเก็บรักษาของสารละลายคือ 3 วัน
บันทึก. เมื่อเตรียมสารละลายตัวบ่งชี้จากแป้งมันฝรั่ง ส่วนผสมที่ได้ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นจะถูกให้ความร้อนเพิ่มเติมในหม้อนึ่งความดันที่ 120 ° C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
สารละลายแป้งด้วยโพแทสเซียมไอโอไดด์ ละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ 0.5 กรัมในสารละลายแป้งที่เตรียมสดใหม่ 100 มล. อายุการเก็บรักษาของสารละลายคือ 1 วัน
กระดาษแป้งไอโอดีน ตัวกรองกระดาษที่หมดจะถูกชุบด้วยสารละลายแป้งและโพแทสเซียมไอโอไดด์แล้วทำให้แห้งในห้องมืดในอากาศที่ปราศจากไอกรด กระดาษถูกตัดเป็นเส้นยาวประมาณ 50 มม. และกว้างประมาณ 6 มม. แถบกระดาษแป้งไอโอดีนไม่ควรเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินทันทีเมื่อเปียกด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 1 หยด (0.1 โมล/ลิตร)
กระดาษแป้งไอโอดีนถูกเก็บไว้ในขวดแก้วสีส้มพร้อมตัวกั้นกราวด์ในสถานที่ที่ป้องกันไม่ให้ถูกแสง
3 ในทางการแพทย์
แป้งใช้เป็นสารเคลือบและป้องกันเยื่อเมือกในกระเพาะอาหารในรูปแบบของยาต้มสำหรับพิษ (หลังจากล้างกระเพาะอาหารแล้ว) และในรูปแบบของสวนทวารสำหรับโรคกระเพาะ แผลในกระเพาะอาหาร และลำไส้อักเสบ สารละลายแป้งจะสร้างฟิล์มคอลลอยด์ในบริเวณที่มีการอักเสบ แผล และช่วยปกป้องเนื้อเยื่อและปลายประสาทรับความรู้สึกที่อยู่ในนั้นจากการระคายเคือง
แป้งยังใช้เป็นผงสำหรับแผลไหม้และผื่นผ้าอ้อมในเด็ก แนะนำให้ใช้แป้งในสำลีในรูปแบบของการประคบแห้งสำหรับไฟลามทุ่ง ด้วยกัญชาหรือน้ำมันดอกทานตะวันในรูปของครีมใช้สำหรับการอักเสบของต่อมน้ำนม (โรคเต้านมอักเสบ)
4 ในเทคโนโลยีทางเภสัชกรรม
แป้งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตรูปแบบยาต่างๆ ในรูปแบบของสารยาอิสระและเป็นส่วนประกอบเสริม เป็นสารออกฤทธิ์หรือไม่แยแสในผง สารตัวเติม สารยึดเกาะและฝุ่นละอองในยาเม็ด สารอิมัลซิไฟเออร์ในอิมัลชัน และเป็นกาวในการผลิตยาเม็ด
บทสรุป
แป้งมีคุณค่าทางโภชนาการสูงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ความสำคัญในด้านเคมีและเภสัชศาสตร์มีมหาศาล หากไม่มีการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของแป้ง ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะปรับปรุงวิธีการวิจัยและการผลิตยาและเทคโนโลยีการผลิตอาหาร
ในระหว่างงานนี้ มีการศึกษาสิ่งต่อไปนี้:
1.โครงสร้างของแป้ง โครงสร้างจุลภาค ส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบ (อะมิโลสและอะมิโลเพคติน) ลักษณะเฉพาะที่ส่งผลต่อคุณสมบัติของแป้ง
2.กระบวนการสังเคราะห์แป้งในพืชและการเกิดเมล็ดแป้ง
.ชนิดของเมล็ดแป้งและความหลากหลายในพืชชนิดต่างๆ
.การจำแนกแป้งตามวัตถุดิบ
.คุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ช่วยให้มนุษย์นำไปใช้ในด้านต่างๆ ของชีวิตได้สะดวก
.เทคโนโลยีการผลิตแป้งจากหัวมันฝรั่ง
.การใช้แป้งในอุตสาหกรรมยา เคมีภัณฑ์ ยา อาหาร สิ่งทอ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
ปัจจุบัน เทคโนโลยีสำหรับการผลิตแป้งมันฝรั่งและแป้งข้าวโพดกำลังได้รับการปรับปรุง มีการพัฒนาและแนะนำเครื่องบดแบบแรงเหวี่ยงชนิดใหม่ ตะแกรงอาร์ก รวมถึงตะแกรงแรงดัน ไฮโดรไซโคลน และเครื่องอบแห้งแบบนิวแมติก
พัฒนาการในการใช้การเตรียมเอนไซม์สำหรับการไฮโดรไลซิสของแป้งกลายเป็นจุดสังเกต ผลลัพธ์หลักของการวิจัยในด้านนี้คือการสร้างเทคโนโลยีกลูโคสใหม่โดยใช้การเตรียมเอนไซม์และการตกผลึกกลูโคสในขั้นตอนเดียว
ด้วยการแนะนำวิธีการใหม่ของการไฮโดรไลซิสของแป้ง เทคโนโลยีสำหรับผลิตภัณฑ์แป้งที่มีน้ำตาล เช่น กลูโคสแบบเม็ด มอลติน น้ำเชื่อมกลูโคส-ฟรุกโตส ฯลฯ ได้รับการพัฒนา
ในปี พ.ศ. 2544 และ พ.ศ. 2546 การประชุมระดับนานาชาติเกี่ยวกับแป้งประสบความสำเร็จในมอสโก ผู้เชี่ยวชาญจากหลายประเทศทั่วโลกเข้ามามีส่วนร่วมในงานของพวกเขา
บรรณานุกรม
1. เภสัชตำรับของรัฐของสหภาพโซเวียต ฉบับที่ 11 ฉบับที่ 2. ม.: แพทยศาสตร์
2. นิโคไล รูฟีวิช อันดรีฟ พื้นฐานของการผลิตแป้งพื้นเมือง
3. เทคโนโลยีการแปรรูปผลิตภัณฑ์พืชผล / เอ็ด. เอ็น. เอ็ม. ลิชโก. - อ.: Kolos 2000 Series "ตำราและคู่มือการเรียนสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัย"
เทคโนโลยีทางเภสัชกรรม เอ็ด คราสนยัค I.I. และมิคาอิโลวา G.V. อ.: สถาบันการศึกษา, 2550
5. คาร์เควิช ดี.เอ. เภสัชวิทยา. อ.: GEOTAR-Media, 2549.
เครโตวิช วี.แอล. พื้นฐานของชีวเคมีของพืช อ.: มัธยมปลาย, 2514.
Mashkovsky นพ. ยา. อ.: แพทยศาสตร์, 2545.
8.ก. Buléon, P. Colonna, V. Planchot และ S. Ball, แป้งแกรนูล: โครงสร้างและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ, Int. เจ ไบโอล. แมคโครมอล. 1998
9.ส. Jobling, แป้งปรับปรุงสำหรับอาหารและอุตสาหกรรม, Curr. ความคิดเห็น. ไบโอลพืช 2547
L. Copeland, J. Blazek, H. Salman และ M. C. Tang, รูปแบบและการทำงานของแป้ง, ไฮโดรคอลลอยด์ในอาหาร 2009
11. แป้ง. โครงสร้างคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ http://www.sev-chem.narod.ru/spravochnik/teoriya/krahmal.htm
การสังเคราะห์การก่อตัวของเมล็ดแป้ง http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Raw_material/Structure_Characteristic_categorization_starch.htm
โครงสร้างของอะมิโลสและอะมิโลเพคติน http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/547starch.html
โครงสร้างคุณสมบัติของแป้ง http://www.lsbu.ac.uk/water/hysta.html
เว็บไซต์ของสถาบันวิจัยผลิตภัณฑ์แป้ง All-Russian (VNIIK) http://www.arrisp.ru/index.shtml
กวดวิชา
ต้องการความช่วยเหลือในการศึกษาหัวข้อหรือไม่?
ผู้เชี่ยวชาญของเราจะแนะนำหรือให้บริการสอนพิเศษในหัวข้อที่คุณสนใจ
ส่งใบสมัครของคุณระบุหัวข้อในขณะนี้เพื่อค้นหาความเป็นไปได้ในการรับคำปรึกษา
สูตรแป้งคือ (C6H10O5)n เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยอะมิโลสและอะมิโลเพคติน โมโนเมอร์ของมันคืออัลฟากลูโคส แป้งผลิตโดยพืชตามธรรมชาติผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่จะมีความแตกต่างกันในด้านโครงสร้าง การเกิดพอลิเมอไรเซชัน และโครงสร้างลูกโซ่ในวัฒนธรรมที่ต่างกัน และบางครั้งก็เป็นไปตามคุณสมบัติของตน
คุณสมบัติทางกายภาพ
แป้ง (สูตร (C6H10O5)n) เป็นผงอสัณฐานสีขาวที่ไม่ละลายในน้ำเย็น แต่เมื่อถูกความร้อนจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในของเหลว เกิดเป็นสารเหนียวขุ่น
หากคุณใส่ผงจำนวนเล็กน้อยไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์ คุณจะเห็นว่ามันประกอบด้วยผลึกหรือเมล็ดเล็กๆ แต่ละอัน ซึ่งเมื่อถูกบีบอัดจะทำให้เกิดเสียงแหลมที่มีลักษณะเฉพาะ ไม่มีรสหรือกลิ่น อุณหภูมิจุดติดไฟอยู่ที่สี่ร้อยสิบองศาเซลเซียส
คุณสมบัติทางเคมี
สูตรโครงสร้างของแป้งคือการรวมกันของกลูโคสที่ตกค้างซึ่งก่อให้เกิดการรวมกันสองแบบคืออะมิโลสและอะมิโลเพคติน โมเลกุลของมันสามารถจัดเรียงได้ไม่เพียงแต่เป็นเส้นตรงเท่านั้น แต่ยังแยกแขนงได้อีกด้วย ซึ่งอธิบายโครงสร้างแบบละเอียดของมัน
ในน้ำร้อน แป้งจะฟูและกลายเป็นเนื้อครีม แต่หลังจากเติมกรดแก่ลงไป แป้งจะไฮโดรไลซ์และละลายหมด จนกระทั่งโมเลกุลกลูโคสเกิดขึ้น
สูตรทางเคมีของแป้งคือ C6H10O5 นั่นคือเป็นของสารอินทรีย์ หากต้องการตรวจจับการมีอยู่ของมันในสารละลาย คุณต้องเติมไอโอดีนสักสองสามหยดลงในขวด ถ้าของเหลวเปลี่ยนสีเป็นสีน้ำเงิน ปฏิกิริยาจะเป็นบวก มีปฏิกิริยาเชิงคุณภาพอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น แป้งไม่ได้ลดเงินจากสารละลายแอมโมเนีย และไม่ทำเช่นเดียวกันกับไตรวาเลนท์คอปเปอร์ออกไซด์
การสังเคราะห์ทางชีวภาพ
แป้ง (สูตร C6H10O5) ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ถูกสังเคราะห์ในเซลล์พืชในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กลูโคสรวมตัวกับโมเลกุลของน้ำ ทำให้เกิดโมเลกุลแป้งและออกซิเจน
สารนี้เป็นวัสดุพลังงานที่ดีสำหรับพืชจึงสะสมไว้ในกรณีที่มีสภาพความเป็นอยู่ที่ยากลำบาก พวกเขามักจะเก็บไว้ในหัว (มันฝรั่ง) ผลไม้และเมล็ดพืช (ธัญพืช) แป้งมีปริมาณมากที่สุดในเมล็ดข้าว ข้าวโพดมาเป็นอันดับสอง ตามด้วยข้าวสาลี และมันฝรั่งเท่านั้น
คุณค่าทางโภชนาการ
แป้ง (สูตร C6H10O5) ที่เข้าสู่กระเพาะอาหารของคนหรือสัตว์จะสัมผัสกับกรดไฮโดรคลอริกและแตกตัวเป็นโมเลกุลกลูโคสที่ร่างกายสามารถดูดซึมได้
ในอุตสาหกรรมอาหาร ใช้ในการข้นเยลลี่ ซอส น้ำสลัดต่างๆ และอื่นๆ อาหารทั่วไปและเรียบง่ายที่มีแป้ง ได้แก่ ขนมปัง แพนเค้ก บะหมี่ ซีเรียล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมากมายที่ทำจากเมล็ดพืชธัญญาหารหรืออนุพันธ์ของมัน
แป้งในรูปแบบไม่เปลี่ยนแปลงจะถูกย่อยได้ไม่ดีในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก ในการสลายมัน จำเป็นต้องมีแบคทีเรียที่สร้างอาณานิคมในลำไส้ใหญ่ แต่แม้จะอยู่ในรูปแบบนี้ ผลิตภัณฑ์นี้สามารถลดระดับน้ำตาลในเลือดและยังสร้างกรดอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับการสร้างเยื่อบุผิวของลำไส้ใหญ่อีกด้วย ดังนั้นเพื่อให้สามารถย่อยได้ดีขึ้นจึงจำเป็นต้องให้ความร้อนกับอาหารที่มีแป้ง
ใช้ในอุตสาหกรรม
แป้ง (สูตรทางเคมี - C6P10O5) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกระดาษ วอลล์เปเปอร์ กระดาษแข็ง และผลิตภัณฑ์อื่นที่คล้ายคลึงกัน มีการผลิตผลิตภัณฑ์เยื่อกระดาษและกระดาษหลายสิบล้านตันต่อปี
อุตสาหกรรมอาหารใช้แป้งเป็นสารเพิ่มความข้นและเป็นวัตถุดิบในการผลิตกลูโคส กากน้ำตาล และเอทิลแอลกอฮอล์ เป็นที่ทราบกันว่าสารนี้รวมอยู่ในไส้กรอก มายองเนส ซอสมะเขือเทศ และซอสอื่นๆ ในการผลิตสิ่งทอ ผ้าจะได้รับการบำบัดด้วยแป้ง ทำให้มีความแข็งและทนทานมากขึ้น
แป้งที่ได้รับการดัดแปลงนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกาวติดวอลเปเปอร์ ในอุตสาหกรรมยา มันถูกใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับยาในรูปแบบแท็บเล็ต และยังสำหรับการผลิตเปลือกแคปซูลและสารละลาย เช่น เฮโมเดซ ไรโอโพลีกลูซิน และอื่นๆ
การดัดแปลงแป้ง
เพื่อให้แป้งเปลี่ยนกลับเป็นกลูโคสจะต้องต้มเป็นเวลาหลายชั่วโมงในสารละลายกรดซัลฟิวริก เมื่อไฮโดรไลซิสเกิดขึ้น ต้องกำจัดตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากมวลที่เกิดขึ้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เติมชอล์กลงในของเหลว กรดซัลฟิวริกจะตกตะกอนและกลายเป็นแคลเซียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ ในขณะที่กลูโคสยังคงอยู่ในสารละลาย
หลังจากนั้นของเหลวจะถูกเทหลายครั้งแล้วกรองแล้วจึงระเหย ในตอนท้ายของกระบวนการจะได้ของเหลวที่มีความหนาและหวานมาก - กากน้ำตาล ต่อมาใช้สำหรับการทำขนมและความต้องการด้านเทคนิค
หากคุณต้องการได้รับกลูโคสที่บริสุทธิ์อย่างแท้จริงโดยไม่มีผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสจากแป้งอื่น ๆ คุณจะต้องต้มให้นานกว่านั้นมาก กรดซัลฟิวริกตกตะกอนอีกครั้ง สารละลายจะถูกกรองและทำให้เข้มข้นจนกระทั่งผลึกกลูโคสเริ่มปรากฏบนผนังของภาชนะ ในปัจจุบันยังสามารถรับกลูโคสบริสุทธิ์ได้จากการหมัก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ อัลฟาอะไมเลสจะถูกเติมลงในสารละลายแป้ง มันสลายโมเลกุลของสารออกเป็นสายโซ่ที่เรียบง่ายกว่าทำให้เกิดเดกซ์ทรินและกลูโคเอไมเลส
หากคุณให้ความร้อนแก่แป้งแห้งที่อุณหภูมิมากกว่า 200 องศาเซลเซียส แป้งจะสลายตัวเป็นโพลีแซ็กคาไรด์บางส่วน เช่น เดกซ์ทริน การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพบางอย่างทำให้เกิดแป้งที่ดูดซับและกักเก็บความชื้นได้ดี ช่วยให้ผลิตภัณฑ์ข้นขึ้นตามที่ต้องการ
ผงสีขาวอสัณฐานรสจืด ไม่ละลายในน้ำเย็น ภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะเห็นได้ว่าเป็นผงละเอียด เมื่อคุณบีบแป้งแป้งในมือ จะทำให้เกิดเสียงแหลมอันเป็นเอกลักษณ์ที่เกิดจากการเสียดสีของอนุภาค
ค่าพลังงานของแป้ง 100 กรัม (เป็น kcal/kJ): มันฝรั่ง -299/1251; ข้าวโพด - 329/1377 แป้งจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ดี
แป้งประเภทหลัก: มันฝรั่ง - ได้จากหัวมันฝรั่งทำให้เกิดเป็นแป้งใสที่มีความหนืด ข้าวโพด - เนื้อทึบแสงสีขาวนวลมีความหนืดต่ำมีกลิ่นและรสชาติของเมล็ดข้าวโพด ข้าวสาลี - มีความหนืดต่ำ เนื้อมีความโปร่งใสมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับข้าวโพด
แป้งอะมิโลเพคตินได้มาจากข้าวโพดข้าวเหนียว แป้งที่ทำจากแป้งดังกล่าวมีความหนืดและกักเก็บความชื้นได้ดี เมื่อใช้สารละลายไอโอดีน แป้งอะมิโลเพคตินจะให้สีน้ำตาลแดงที่มีลักษณะเฉพาะ
แป้งอะมิโลสสูงได้มาจากข้าวโพดพันธุ์อะมิโลสสูง แป้งนี้ใช้ในรูปของฟิล์มใสและเปลือกอาหารที่บริโภคได้ในอุตสาหกรรมอาหาร
นอกเหนือจากวัตถุดิบประเภทดั้งเดิม (มันฝรั่ง ข้าวโพด ข้าวสาลี) สำหรับการผลิตแป้งในบางภูมิภาคแล้ว ยังใช้วัตถุดิบประเภทที่มีแป้ง เช่น ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ ข้าว (ข้าวบด) และถั่วลันเตา
มันจะพองตัว (ละลาย) ในน้ำร้อน เกิดเป็นสารละลายคอลลอยด์ที่เรียกว่าเพสต์ ในน้ำด้วยการเติมกรด (H2SO4 เจือจาง ฯลฯ ) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยามันจะค่อยๆไฮโดรไลซ์โดยมีน้ำหนักโมเลกุลลดลงด้วยการก่อตัวของสิ่งที่เรียกว่า “แป้งที่ละลายน้ำได้” เดกซ์ทริน จนถึงกลูโคส
โมเลกุลของแป้งมีขนาดต่างกัน แป้งเป็นส่วนผสมของโมเลกุลขนาดใหญ่เชิงเส้นและแบบกิ่งก้าน
ภายใต้การกระทำของเอนไซม์หรือการให้ความร้อนด้วยกรด จะเกิดการไฮโดรไลซิส สมการ:
แป้งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์จากพืชที่มีโครงสร้างซับซ้อน ประกอบด้วยอะมิโลสและอะมิโลเพคติน อัตราส่วนของพวกมันแตกต่างกันในแป้งที่แตกต่างกัน (อะมิโลส 13 - 30%; อะมิโลเพคติน 70 - 85%)
อะมิโลสและอะมิโลเพคติน (คุณสมบัติของพวกมันแสดงในตารางที่ 1) ในพืชเกิดขึ้นในรูปแบบของเมล็ดแป้งซึ่งเป็นโครงสร้างที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์
ตารางที่ 1. คุณสมบัติของอะมิโลสและอะมิโลเพคติน
แป้งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผลิตภัณฑ์อาหาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความข้นและสารยึดเกาะ
ในบางกรณีจะมีอยู่ในวัตถุดิบที่แปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อาหาร (เช่น ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่)
ในส่วนอื่น ๆ จะถูกเพิ่มเพื่อให้คุณสมบัติบางอย่างของผลิตภัณฑ์ - มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตพุดดิ้ง, ซุปเข้มข้น, เยลลี่, ซอส, น้ำสลัด, ไส้, มายองเนส; ส่วนประกอบหนึ่งของแป้งคืออะมิโลสที่ใช้เคลือบอาหารและสารเคลือบ
คุณสมบัติทางเคมีกายภาพหลักของแป้งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลิตภัณฑ์อาหาร ได้แก่ ความสามารถของแป้งในการเจลาติไนซ์ ความหนืดของสารละลายเจลาติไนซ์ และความสามารถในการสร้างเยลลี่
เมล็ดแป้งที่สมบูรณ์จะไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถดูดซับความชื้นและบวมตัวได้ง่าย การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเกรนระหว่างการบวมขึ้นอยู่กับชนิดของแป้ง ตัวอย่างเช่นสำหรับแป้งข้าวโพดปกติ - 9.1% สำหรับข้าวเหนียว - 22.7%
การเกิดเจลาติไนซ์ของแป้งเกิดขึ้นเมื่อถูกให้ความร้อนในน้ำ และความสามารถในการเกิดเจลาติไนซ์นี้เกิดจากการมีอะมิโลเพคตินอยู่ในนั้น อะมิโลสเจลาติไนเซชันของแป้ง
ในช่วงการให้ความร้อนขั้นแรก น้ำจะถูกดูดซึมอย่างช้าๆ และย้อนกลับได้โดยเมล็ดแป้ง และการบวมจะเกิดขึ้นในระดับที่จำกัด
ระยะที่สองมีลักษณะเฉพาะคือเมล็ดจะบวมอย่างรวดเร็วเพิ่มขึ้นหลายเท่าดูดซับความชื้นจำนวนมากและสูญเสียการสะท้อนแสงอย่างรวดเร็วเช่นโครงสร้างผลึก
ในกรณีนี้ความหนืดของสารแขวนลอยแป้งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและแป้งจำนวนเล็กน้อยจะละลายในน้ำ
ในระยะที่สามของอาการบวมซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง เมล็ดข้าวจะกลายเป็นถุงที่ไม่มีรูปร่างเกือบหมด ซึ่งส่วนที่ละลายน้ำได้มากที่สุดของแป้งจะถูกชะล้างออกไป
ตามกฎแล้วเมล็ดแป้งขนาดใหญ่จะเกิดเจลที่อุณหภูมิต่ำกว่าเมล็ดเล็ก
อุณหภูมิที่สอดคล้องกับการทำลายโครงสร้างภายในของเมล็ดแป้งเรียกว่าอุณหภูมิการเกิดเจล ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของแป้ง (ตารางที่ 2)
ตารางที่ 2 การขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการเกิดเจลาติไนเซชันของแป้งในแหล่งที่มาของการผลิต
ความหนืดของแป้งเปียกมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ ในเวลาเดียวกันความหนืดของเศษส่วนอะมิโลเพคตินจะสูงกว่าส่วนของอะมิโลสเนื่องจากโครงสร้างที่แตกแขนงของโมเลกุลอะมิโลเพคติน (แรงเสียดทานภายในจะมากกว่าสำหรับสารละลายที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ดังกล่าว)
เส้นโค้งความหนืดที่ได้จากเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในตอนแรกทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งสัมพันธ์กับการบวมของเม็ดแป้ง
เม็ดแป้งที่บวมจะแตกและสลายตัวทำให้ความหนืดลดลง (รูปที่ 1) ความชันของเส้นโค้งจะแตกต่างกันอย่างมากสำหรับแป้งแต่ละชนิด
ผลิตภัณฑ์ทำอาหารที่ได้จากแป้ง (ซอส น้ำเกรวี่ เยลลี่ ฯลฯ) ต้องมีความหนืดตามที่ต้องการ
ยิ่งความหนืดของแป้งที่มีปริมาณแป้งมากเท่าไรก็ยิ่งต้องบริโภคน้อยลงเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดตามที่ต้องการ
แป้งมันฝรั่งผลิตน้ำพริกที่มีความหนืดสูงกว่าแป้งข้าวโพด (โดยเฉลี่ย) อย่างมีนัยสำคัญ
เพื่อให้ได้เพสต์ที่มีความหนืดเท่ากัน คุณจะต้องใช้แป้งอย่างใดอย่างหนึ่งในปริมาณที่แตกต่างกัน
ข้าว. 1.
การเกิดเจลาติไนเซชันของแป้ง ความหนืดของสารละลายแป้ง และลักษณะของเจลแป้งไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของส่วนประกอบอื่นๆ ที่มีอยู่ด้วย สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาด้วย เนื่องจากในระหว่างกระบวนการผลิตอาหาร แป้งจะมีสารต่างๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน ไขมัน กรดอาหาร และน้ำ
การเจลาติไนเซชันของแป้งในการผลิตอาหารยังได้รับอิทธิพลจากไขมัน เช่น ไตรกลีเซอไรด์ (ไขมัน น้ำมัน) โมโนและดิกลีเซอไรด์ ไขมันซึ่งสามารถสร้างสารเชิงซ้อนกับอะมิโลส จะช่วยยับยั้งการบวมของเมล็ดแป้ง เป็นผลให้ในขนมปังขาวซึ่งมีไขมันต่ำ 96% ของแป้งมักจะถูกเจลาติไนซ์อย่างสมบูรณ์ ในการผลิตขนมอบ ปัจจัยทั้งสองนี้ (ความเข้มข้นของไขมันสูงและ aw ต่ำ) มีส่วนอย่างมากในการไม่เกิดเจลาติไนเซชันของแป้ง
โมโนกลีเซอไรด์ของกรดไขมัน (C16 - C18) ส่งผลให้อุณหภูมิเจลาติไนเซชันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งสอดคล้องกับความหนืดสูงสุด และความแข็งแรงของเจลลดลง เนื่องจากส่วนประกอบของกรดไขมันของโมโนเอซิลกลีเซอไรด์สามารถสร้างสารประกอบรวมกับอะมิโลสและอาจมีสายอะมิโลเพคตินด้านนอกยาวได้
กรดมีอยู่ในผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่ใช้แป้งเป็นสารเพิ่มความหนา ที่ pH ต่ำ (น้ำสลัด ไส้ผลไม้) ความหนืดสูงสุดของแป้งบดจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และความหนืดลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน
เนื่องจากการไฮโดรไลซิสแบบเข้มข้นเกิดขึ้นที่ pH ต่ำพร้อมกับการก่อตัวของเดกซ์ทรินที่ไม่ทำให้ข้นขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้แป้งเชื่อมขวางที่ผ่านการดัดแปลงเป็นสารทำให้ข้นในผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กลายเป็นของเหลวที่เป็นกรด
ความสามารถในการขึ้นรูปเยลลี่จะปรากฏขึ้นเมื่อมีปริมาณแป้งเพียงพอในน้ำพริก และการก่อตัวและคุณสมบัติของเยลลี่จากพวกมันนั้นขึ้นอยู่กับส่วนของอะมิโลสเป็นหลัก เป็นที่ทราบกันดีว่าเยลลี่นั้นถูกสร้างขึ้นในกรณีที่โมเลกุลมีโครงสร้างเป็นโซ่ (เชิงเส้น)
การสร้างเยลลี่ใช้ในการผลิตเยลลี่ คาสเซอโรล ขนมหวาน ไส้กรอก ฯลฯ
คุณสมบัติของเยลลี่แป้งขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของแป้ง ระยะเวลาในการเก็บรักษา และปัจจัยอื่นๆ ความแข็งแรงของเยลลี่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการเก็บรักษาและการบ่ม และเร็วที่สุดสำหรับเยลลี่เข้มข้น
เยลลี่ที่ทำจากแป้งประเภทต่างๆ มีคุณสมบัติไม่เหมือนกัน
เยลลี่ที่เปลี่ยนความแข็งแรงเริ่มต้นระหว่างการเก็บรักษาจะได้กลับมาอีกครั้งหลังจากการให้ความร้อนขั้นที่สอง กล่าวคือ ปรากฏการณ์ของการก่อตัวของโครงสร้างสามารถย้อนกลับได้เมื่อถูกความร้อน และจะสังเกตการกลับตัวได้อย่างสมบูรณ์สำหรับแป้งข้าวและแป้งข้าวสาลี ในขณะที่การกลับตัวได้จำกัดจะสังเกตได้สำหรับแป้งมันฝรั่ง
ในเยลลี่แป้งโดยเฉพาะจากแป้งมันฝรั่งจะสังเกตเห็นการทำงานร่วมกันเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีการปล่อยน้ำอิสระบนพื้นผิวอันเป็นผลมาจากการบดอัดของโครงสร้างเจล
โมเลกุลแป้งประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลอิสระจำนวนมาก ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีกับสารประกอบหลายชนิดและผลิตเอสเทอร์และอนุพันธ์ต่างๆ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตอนุพันธ์ดัดแปลงต่างๆ
แป้งดัดแปลงหรือดัดแปลงที่มีคุณสมบัติใหม่กำลังพบการใช้งานที่เพิ่มขึ้นและหลากหลายในภาคส่วนต่างๆ ของอุตสาหกรรมอาหาร
แป้งดัดแปรมักจะมีลักษณะเหมือนกับแป้งปกติ (พื้นเมือง) อย่างไรก็ตาม ด้วยการกระทำกับรีเอเจนต์ทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันโดยเฉพาะ เช่น ความสามารถในการละลาย ความหนืด ความโปร่งใส ความคงตัวของแป้ง และพารามิเตอร์ทางเคมีกายภาพอื่นๆ ทำให้ได้แป้งที่มีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง แป้งที่มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากกระบวนการพิเศษเรียกว่าแป้งดัดแปร
การเปลี่ยนแปลงหลักที่แป้งเกิดขึ้นคือ:
- 1. การแยก (ดีพอลิเมอไรเซชัน) ของส่วนประกอบโพลีแซ็กคาไรด์ของแป้งโดยมีหรือไม่มีการรักษาโครงสร้างเม็ดไว้
- 2. การเพิ่มจำนวนที่มีอยู่หรือการปรากฏตัวของกลุ่มฟังก์ชันใหม่การปรับโครงสร้างของโซ่โพลีแซ็กคาไรด์อันเป็นผลมาจากทรานส์ไกลโคไลซิส
- 3. เมล็ดแป้งสูญเสียโครงสร้างเดิมและได้รับโครงสร้างใหม่หลังจากการคายน้ำ
- 4. ปฏิกิริยาระหว่างแป้งกลุ่มไฮดรอกซิลกับสารเคมีต่าง ๆ ด้วยการก่อตัวของพันธะเอสเตอร์และการเติมสารตกค้าง
- 5. การเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันพร้อมกันของบล็อกของการไฮโดรไลซิสบางส่วนของแป้งและโมโนเมอร์อื่น ๆ (โคพอลิเมอไรเซชัน) ด้วยการก่อตัวของสารประกอบใหม่
แป้งดัดแปรสามารถรับได้จากการเปลี่ยนแปลงอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้ หรือเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสองครั้งขึ้นไปที่เกิดขึ้นพร้อมกันหรือตามลำดับ
แป้งที่บวมนั้นได้มาจากการเจลาติไนเซชันของแป้งพื้นเมืองหรือแป้งดัดแปรในน้ำทั้งหมดหรือบางส่วนเมื่อถูกความร้อน ตามด้วยการทำให้เพสต์แห้งและบด พวกมันสามารถพองตัวได้ในน้ำเย็นและละลายได้ทั้งหมดหรือบางส่วนก็ได้ แป้งที่บวมจะถูกเติมลงในส่วนผสมแห้งของไอศกรีม พุดดิ้ง ครีม และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอื่น ๆ
แป้งดัดแปรกรดได้มาจากการให้ความร้อนแก่เมล็ดแป้งที่มีน้ำเป็นกรดเล็กน้อยจนถึงอุณหภูมิ 45 - 50 °C ในเมล็ดพืช พันธะระหว่างโมเลกุลจะอ่อนลง และพันธะไกลโคซิดิกจะถูกทำลายลงบางส่วน โมเลกุลของอะไมโลเพคตินจะแตกแขนงน้อยลง ส่งผลให้แป้งผลิตเยลลี่ที่โปร่งใสมากขึ้น แป้งนี้ไม่ละลายในน้ำเย็น แต่ละลายได้ในน้ำเดือด เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งดั้งเดิม แป้งนี้มีลักษณะพิเศษคือมีความหนืดต่ำกว่าของเพสต์ร้อน ความแข็งแรงของเจลลดลง และอุณหภูมิเจลาติไนเซชันเพิ่มขึ้น แป้งดัดแปรกรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร: ข้าวโพดและข้าวสาลี - สำหรับการเตรียมขนมหวาน อาหารตุรกี และผลิตภัณฑ์ขนมอื่น ๆ มันฝรั่ง - สำหรับผสมพุดดิ้ง
แป้งเอสเทอร์ไฟด์ เป็นที่ทราบกันว่าแป้งสามารถผ่านกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันได้ ในอุตสาหกรรมอาหารมักใช้แป้งฟอสเฟตมากกว่า - เอสเทอร์ของแป้งและเกลือของกรดฟอสฟอริก พวกเขาจะใช้เป็นสารเพิ่มความข้น, ความคงตัว, อิมัลซิไฟเออร์, ไม่มีกลิ่นและรสจืด
โมโนฟอสเฟตได้มาจากการให้ความร้อนแป้งด้วยฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้เกลือของกรดออร์โธ - ไพโร - หรือเมตาฟอสฟอริกเป็นเวลา 1 - 6 ชั่วโมงที่อุณหภูมิสูงขึ้น (ปกติ 50 - 60 ° C) เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งธรรมดา แป้งนี้มีอุณหภูมิเจลต่ำกว่า พองตัวในน้ำเย็น (SD = 0.07 และสูงกว่า) และมีความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง ลักษณะของแป้งเมล็ดฟอสเฟตมีหลักการคล้ายกับแป้งมันฝรั่งซึ่งมีกลุ่มฟอสเฟตด้วย แป้งโมโนฟอสเฟตถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในอาหารแช่แข็ง เนื่องจากมีความเสถียรในการแช่แข็งและละลายได้ดีเยี่ยม แป้งฟอสเฟตพรีเจลาติไนซ์จะกระจายตัวในน้ำเย็น ทำให้นำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ผงของหวานสำเร็จรูปและไอศกรีมได้สำเร็จ
ต่างจากแป้งโมโนฟอสเฟตตรงที่ในแป้งไดฟอสเฟต ฟอสเฟตจะถูกเอสเทอร์ด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่ม ซึ่งมักมาจากกลุ่มแป้งสองกลุ่มที่อยู่ติดกัน ดังนั้นสะพานทางเคมีจึงถูกสร้างขึ้นระหว่างโซ่ใกล้เคียง และแป้งเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นแป้งที่เชื่อมโยงข้าม การมีพันธะโควาเลนต์ระหว่างสายโซ่แป้งสองสายช่วยปกป้องเมล็ดแป้งจากการบวมและให้ความเสถียรมากขึ้นในระหว่างการให้ความร้อนและการไฮโดรไลซิสที่เป็นไปได้
แป้งเชื่อมโยงข้ามสามารถเตรียมได้โดยการทำปฏิกิริยาแป้ง (R-OH) กับสารไบและสารโพลีฟังก์ชัน เช่น โซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต ฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์ แอนไฮไดรด์ผสมของกรดอะซิติกและกรดไดคาร์บอกซิลิก (เช่น อะดิปิก)
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดในคุณสมบัติของแป้งเชื่อมขวางคือความเสถียรสูงที่อุณหภูมิสูง ค่า pH ต่ำ ความเค้นเชิงกล ความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง ความคงตัวระหว่างการแช่แข็งและการละลาย ไม่มีการสังเกตการทำงานร่วมกันระหว่างการเก็บรักษาแป้งเพสต์แบบเชื่อมโยงข้าม เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ แป้งเชื่อมโยงข้ามจึงถูกนำมาใช้ในอาหารทารก น้ำสลัด ไส้ผลไม้ และครีม
แป้งอะซิเตตทดแทนในระดับต่ำถูกเตรียมโดยการบำบัดเมล็ดแป้งด้วยกรดอะซิติก หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง อะซิเทนไฮไดรด์ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (โดยปกติที่ pH 7-11; t = 25 °C; SD = 0.5) สารละลายของแป้งอะซิเตตมีความเสถียรมากเนื่องจากการมีอยู่ของหมู่อะซิติลจะป้องกันการรวมตัวของโมเลกุลอะมิโลสทั้งสองและสายโซ่ด้านยาวของอะมิโลเพคติน แป้งอะซิเตตเมื่อเทียบกับแป้งข้าวโพดทั่วไปจะมีอุณหภูมิเจลาติไนเซชันต่ำกว่า ความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง และก่อตัวเป็นเพสต์ที่โปร่งใสและเสถียร เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ แป้งอะซิเตตจึงถูกนำมาใช้ในอาหารแช่แข็ง ขนมอบ ผงสำเร็จรูป ฯลฯ
แป้งออกซิไดซ์ผลิตขึ้นโดยใช้เปอร์แมงกาเนต ไฮโปคลอไรต์ เปอร์ออกไซด์ และกรดคามิก สารออกซิไดซ์ทำให้เกิดการแตกตัวของพันธะไกลโคซิดิกแบบไฮโดรไลติก การเกิดออกซิเดชันของหมู่แอลกอฮอล์ไปเป็นกลุ่มคาร์บอนิลและคาร์บอกซิล แป้งถูกออกซิไดซ์ในสารแขวนลอยที่เป็นน้ำและกึ่งแห้ง แป้งออกซิไดซ์เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งดั้งเดิมสามารถผลิตแป้งที่มีความหนืดน้อยลง แต่มีความโปร่งใสและเสถียรมากกว่า ใช้แทนวุ้นและอะการอยด์ในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนมเยลลี่เพื่อทำให้ไอศกรีมคงตัว ฯลฯ แป้งไดอัลดีไฮด์ซึ่งได้รับภายใต้การกระทำของกรดเป็นระยะ (ที่มีระดับออกซิเดชันสูงถึง 2%) ใช้ในร้านเบเกอรี่ มีผลทำให้กลูเตนของแป้งแข็งแรงขึ้น
แป้งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์จากพืชที่มีโครงสร้างซับซ้อน ประกอบด้วยอะมิโลสและอะมิโลเพคติน อัตราส่วนของพวกมันแตกต่างกันในแป้งที่แตกต่างกัน (อะมิโลส 13 - 30%; อะมิโลเพคติน 70 - 85%)
อะมิโลสและอะมิโลเพคติน (คุณสมบัติของพวกมันแสดงในตารางที่ 1) ในพืชเกิดขึ้นในรูปแบบของเมล็ดแป้งซึ่งเป็นโครงสร้างที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์
ตารางที่ 1. คุณสมบัติของอะมิโลสและอะมิโลเพคติน
แป้งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผลิตภัณฑ์อาหาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความข้นและสารยึดเกาะ ในบางกรณีจะมีอยู่ในวัตถุดิบที่แปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อาหาร (เช่น ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่) ในส่วนอื่น ๆ จะถูกเพิ่มเพื่อให้คุณสมบัติบางอย่างของผลิตภัณฑ์ - มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตพุดดิ้ง, ซุปเข้มข้น, เยลลี่, ซอส, น้ำสลัด, ไส้, มายองเนส; ส่วนประกอบหนึ่งของแป้งคืออะมิโลสที่ใช้เคลือบอาหารและสารเคลือบ
ไปที่หลัก คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี แป้งซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลิตภัณฑ์อาหาร ได้แก่ ความสามารถของแป้งในการสร้างเจล ความหนืดของสารละลายเจลาติไนซ์ และความสามารถในการสร้างเจล
เมล็ดแป้งที่สมบูรณ์จะไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถดูดซับความชื้นและบวมตัวได้ง่าย การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเกรนระหว่างการบวมขึ้นอยู่กับชนิดของแป้ง ตัวอย่างเช่นสำหรับแป้งข้าวโพดปกติ - 9.1% สำหรับข้าวเหนียว - 22.7%
เจลาติไนเซชันของแป้ง ปรากฏตัวเมื่อถูกให้ความร้อนในน้ำ และความสามารถในการสร้างเจลาตินนั้นเกิดจากการมีอะมิโลเพคตินอยู่ในนั้น ในช่วงการให้ความร้อนขั้นแรก น้ำจะถูกดูดซึมอย่างช้าๆ และย้อนกลับได้โดยเมล็ดแป้ง และการบวมจะเกิดขึ้นในระดับที่จำกัด ระยะที่สองมีลักษณะเฉพาะคือเมล็ดจะบวมอย่างรวดเร็วเพิ่มขึ้นหลายเท่าดูดซับความชื้นจำนวนมากและสูญเสียการสะท้อนแสงอย่างรวดเร็วเช่นโครงสร้างผลึก ในกรณีนี้ความหนืดของสารแขวนลอยแป้งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและแป้งจำนวนเล็กน้อยจะละลายในน้ำ ในระยะที่สามของอาการบวมซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง เมล็ดข้าวจะกลายเป็นถุงที่ไม่มีรูปร่างเกือบหมด ซึ่งส่วนที่ละลายน้ำได้มากที่สุดของแป้งจะถูกชะล้างออกไป ตามกฎแล้วเมล็ดแป้งขนาดใหญ่จะเกิดเจลที่อุณหภูมิต่ำกว่าเมล็ดเล็ก อุณหภูมิที่สอดคล้องกับการทำลายโครงสร้างภายในของเมล็ดแป้งเรียกว่าอุณหภูมิการเกิดเจล ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของแป้ง (ตารางที่ 2)
ตารางที่ 2 การขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการเกิดเจลาติไนเซชันของแป้งในแหล่งที่มาของการผลิต
|
แหล่งที่มา |
อุณหภูมิเจลาติไนเซชัน, °C |
|
|
ข้าวโพด |
||
|
มันฝรั่ง |
||
| ข้าวไรย์ | ||
| บาร์เล่ย์ | ||
| ข้าวโอ้ต | ||
| ข้าวฟ่าง | ||
| เมล็ดถั่ว | ||
| ถั่ว | ||
| ข้าวโพดข้าวเหนียว |
ความหนืด แป้งเพสต์มีความสำคัญในทางปฏิบัติที่สำคัญมาก ในเวลาเดียวกันความหนืดของเศษส่วนอะมิโลเพคตินจะสูงกว่าส่วนของอะมิโลสเนื่องจากโครงสร้างที่แตกแขนงของโมเลกุลอะมิโลเพคติน (แรงเสียดทานภายในจะมากกว่าสำหรับสารละลายที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ดังกล่าว)
เส้นโค้งความหนืดที่ได้จากเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในตอนแรกทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งสัมพันธ์กับการบวมของเม็ดแป้ง เม็ดแป้งที่บวมจะแตกและสลายตัวทำให้ความหนืดลดลง (รูปที่ 1) ความชันของเส้นโค้งจะแตกต่างกันอย่างมากสำหรับแป้งแต่ละชนิด
ข้าว. 1. การเปลี่ยนแปลงความหนืดในระหว่างกระบวนการเจลาติไนเซชันของสารแขวนลอยแป้ง
ผลิตภัณฑ์ทำอาหารที่ได้จากแป้ง (ซอส น้ำเกรวี่ เยลลี่ ฯลฯ) ต้องมีความหนืดตามที่ต้องการ ยิ่งความหนืดของแป้งที่มีปริมาณแป้งมากเท่าไรก็ยิ่งต้องบริโภคน้อยลงเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดตามที่ต้องการ แป้งมันฝรั่งผลิตน้ำพริกที่มีความหนืดสูงกว่าแป้งข้าวโพด (โดยเฉลี่ย) อย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้ได้เพสต์ที่มีความหนืดเท่ากัน คุณจะต้องใช้แป้งอย่างใดอย่างหนึ่งในปริมาณที่แตกต่างกัน
การเกิดเจลาติไนเซชันของแป้ง ความหนืดของสารละลายแป้ง และลักษณะของเจลแป้งไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของส่วนประกอบอื่นๆ ที่มีอยู่ด้วย สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาด้วย เนื่องจากในระหว่างกระบวนการผลิตอาหาร แป้งจะมีสารต่างๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน ไขมัน กรดอาหาร และน้ำ
การเจลาติไนเซชันของแป้งในระหว่างการผลิตอาหารยังได้รับอิทธิพลจากไขมัน - ไตรกลีเซอไรด์ (ไขมัน, น้ำมัน), โมโนและดิกลีเซอไรด์ ไขมันซึ่งสามารถสร้างสารเชิงซ้อนกับอะมิโลส จะช่วยยับยั้งการบวมของเมล็ดแป้ง เป็นผลให้ในขนมปังขาวซึ่งมีไขมันต่ำ 96% ของแป้งมักจะถูกเจลาติไนซ์อย่างสมบูรณ์ ในการผลิตขนมอบ ปัจจัยทั้งสองนี้ (ความเข้มข้นของไขมันสูงและ aw ต่ำ) มีส่วนอย่างมากในการไม่เกิดเจลาติไนเซชันของแป้ง
โมโนกลีเซอไรด์ของกรดไขมัน (C 16 - C 18) ส่งผลให้อุณหภูมิเจลาติไนเซชันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งสอดคล้องกับความหนืดสูงสุด และความแข็งแรงของเจลลดลง เนื่องจากส่วนประกอบของกรดไขมันของโมโนเอซิลกลีเซอไรด์สามารถสร้างสารประกอบรวมกับอะมิโลสและอาจมีสายอะมิโลเพคตินด้านนอกยาวได้
กรดมีอยู่ในผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่ใช้แป้งเป็นสารเพิ่มความหนา ที่ pH ต่ำ (น้ำสลัด ไส้ผลไม้) ความหนืดสูงสุดของแป้งบดจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และความหนืดลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน
เนื่องจากการไฮโดรไลซิสแบบเข้มข้นเกิดขึ้นที่ pH ต่ำพร้อมกับการก่อตัวของเดกซ์ทรินที่ไม่ทำให้ข้นขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้แป้งเชื่อมขวางที่ผ่านการดัดแปลงเป็นสารทำให้ข้นในผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กลายเป็นของเหลวที่เป็นกรด
เจลาติน ความสามารถจะปรากฏออกมาเมื่อมีปริมาณแป้งเพียงพอในน้ำพริกและการก่อตัวและคุณสมบัติของเยลลี่จากพวกมันนั้นขึ้นอยู่กับส่วนของอะมิโลสเป็นหลัก เป็นที่ทราบกันดีว่าเยลลี่นั้นถูกสร้างขึ้นในกรณีที่โมเลกุลมีโครงสร้างเป็นโซ่ (เชิงเส้น)
การสร้างเยลลี่ใช้ในการผลิตเยลลี่ คาสเซอโรล ขนมหวาน ไส้กรอก ฯลฯ
คุณสมบัติของเยลลี่แป้งขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของแป้ง ระยะเวลาในการเก็บรักษา และปัจจัยอื่นๆ ความแข็งแรงของเยลลี่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการเก็บรักษาและการบ่ม และเร็วที่สุดสำหรับเยลลี่เข้มข้น
เยลลี่ที่ทำจากแป้งประเภทต่างๆ มีคุณสมบัติไม่เหมือนกัน
เยลลี่ที่เปลี่ยนความแข็งแรงเริ่มต้นระหว่างการเก็บรักษาจะได้กลับมาอีกครั้งหลังจากการให้ความร้อนขั้นที่สอง กล่าวคือ ปรากฏการณ์ของการก่อตัวของโครงสร้างสามารถย้อนกลับได้เมื่อถูกความร้อน และจะสังเกตการกลับตัวได้อย่างสมบูรณ์สำหรับแป้งข้าวและแป้งข้าวสาลี ในขณะที่การกลับตัวได้จำกัดจะสังเกตได้สำหรับแป้งมันฝรั่ง
ในเยลลี่แป้งโดยเฉพาะจากแป้งมันฝรั่งจะสังเกตเห็นการทำงานร่วมกันเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีการปล่อยน้ำอิสระบนพื้นผิวอันเป็นผลมาจากการบดอัดของโครงสร้างเจล
โมเลกุลแป้งประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลอิสระจำนวนมาก ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีกับสารประกอบหลายชนิดและผลิตเอสเทอร์และอนุพันธ์ต่างๆ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตอนุพันธ์ดัดแปลงต่างๆ
แป้งดัดแปลงหรือดัดแปลงที่มีคุณสมบัติใหม่กำลังพบการใช้งานที่เพิ่มขึ้นและหลากหลายในภาคส่วนต่างๆ ของอุตสาหกรรมอาหาร
แป้งดัดแปรมักจะมีลักษณะเหมือนกับแป้งปกติ (พื้นเมือง) อย่างไรก็ตาม ด้วยการกระทำกับรีเอเจนต์ทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันโดยเฉพาะ เช่น ความสามารถในการละลาย ความหนืด ความโปร่งใส ความคงตัวของแป้ง และพารามิเตอร์ทางเคมีกายภาพอื่นๆ ทำให้ได้แป้งที่มีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง แป้งที่มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากกระบวนการพิเศษเรียกว่าแป้งดัดแปร
การเปลี่ยนแปลงหลักที่แป้งเกิดขึ้น
1. การแยก (ดีพอลิเมอไรเซชัน) ของส่วนประกอบโพลีแซ็กคาไรด์ของแป้งโดยมีหรือไม่มีการรักษาโครงสร้างเม็ดไว้
2. การเพิ่มจำนวนที่มีอยู่หรือการปรากฏตัวของกลุ่มฟังก์ชันใหม่การปรับโครงสร้างของโซ่โพลีแซ็กคาไรด์อันเป็นผลมาจากทรานส์ไกลโคไลซิส
3. เมล็ดแป้งสูญเสียโครงสร้างเดิมและได้รับโครงสร้างใหม่หลังจากการคายน้ำ
4. ปฏิกิริยาระหว่างแป้งกลุ่มไฮดรอกซิลกับสารเคมีต่าง ๆ ด้วยการก่อตัวของพันธะเอสเตอร์และการเติมสารตกค้าง
5. การเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันพร้อมกันของบล็อกของการไฮโดรไลซิสบางส่วนของแป้งและโมโนเมอร์อื่น ๆ (โคพอลิเมอไรเซชัน) ด้วยการก่อตัวของสารประกอบใหม่
แป้งดัดแปรสามารถรับได้จากการเปลี่ยนแปลงอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้ หรือเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสองครั้งขึ้นไปที่เกิดขึ้นพร้อมกันหรือตามลำดับ
แป้งบวมได้มาจากเจลาติไนเซชันของแป้งพื้นเมืองหรือแป้งดัดแปรในน้ำทั้งหมดหรือบางส่วนเมื่อถูกความร้อน ตามด้วยการทำให้เพสต์แห้งและบด พวกมันสามารถพองตัวได้ในน้ำเย็นและละลายได้ทั้งหมดหรือบางส่วนก็ได้ แป้งที่บวมจะถูกเติมลงในส่วนผสมแห้งของไอศกรีม พุดดิ้ง ครีม และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอื่น ๆ
แป้งดัดแปรกรดได้มาจากการให้ความร้อนแก่เมล็ดแป้งที่มีน้ำเป็นกรดเล็กน้อยจนถึงอุณหภูมิ 45 – 50 °C ในเมล็ดพืช พันธะระหว่างโมเลกุลจะอ่อนลง และพันธะไกลโคซิดิกจะถูกทำลายลงบางส่วน โมเลกุลของอะไมโลเพคตินจะแตกแขนงน้อยลง ส่งผลให้แป้งผลิตเยลลี่ที่โปร่งใสมากขึ้น แป้งนี้ไม่ละลายในน้ำเย็น แต่ละลายได้ในน้ำเดือด เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งดั้งเดิม แป้งนี้มีลักษณะพิเศษคือมีความหนืดต่ำกว่าของเพสต์ร้อน ความแข็งแรงของเจลลดลง และอุณหภูมิเจลาติไนเซชันเพิ่มขึ้น แป้งดัดแปลงด้วยกรดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร: ข้าวโพดและข้าวสาลี - สำหรับการเตรียมขนมหวาน อาหารตุรกี และผลิตภัณฑ์ขนมอื่น ๆ มันฝรั่ง - สำหรับผสมพุดดิ้ง
แป้งเอสเทอร์ไฟด์เป็นที่ทราบกันว่าแป้งสามารถผ่านกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันได้ ในอุตสาหกรรมอาหารมักใช้แป้งฟอสเฟตมากกว่า - เอสเทอร์ของแป้งและเกลือของกรดฟอสฟอริก พวกเขาจะใช้เป็นสารเพิ่มความข้น, ความคงตัว, อิมัลซิไฟเออร์, ไม่มีกลิ่นและรสจืด
โมโนฟอสเฟต ได้จากการให้ความร้อนแป้งด้วยฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ เกลือของกรดออร์โธ ไพโร หรือเมตาฟอสฟอริก เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมงที่อุณหภูมิสูงขึ้น (ปกติคือ 50–60 °C) เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งธรรมดา แป้งนี้มีอุณหภูมิเจลต่ำกว่า พองตัวในน้ำเย็น (SD = 0.07 และสูงกว่า) และมีความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง ลักษณะของแป้งเมล็ดฟอสเฟตมีหลักการคล้ายกับแป้งมันฝรั่งซึ่งมีกลุ่มฟอสเฟตด้วย แป้งโมโนฟอสเฟตถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในอาหารแช่แข็ง เนื่องจากมีความเสถียรในการแช่แข็งและละลายได้ดีเยี่ยม แป้งฟอสเฟตพรีเจลาติไนซ์จะกระจายตัวในน้ำเย็น ทำให้นำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ผงของหวานสำเร็จรูปและไอศกรีมได้สำเร็จ
ต่างจากแป้งโมโนฟอสเฟตตรงที่ในแป้งไดฟอสเฟต ฟอสเฟตจะถูกเอสเทอร์ด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่ม ซึ่งมักมาจากกลุ่มแป้งสองกลุ่มที่อยู่ติดกัน ดังนั้นสะพานทางเคมีจึงถูกสร้างขึ้นระหว่างโซ่ใกล้เคียง และแป้งเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นแป้งที่เชื่อมโยงข้าม การมีพันธะโควาเลนต์ระหว่างสายโซ่แป้งสองสายช่วยปกป้องเมล็ดแป้งจากการบวมและให้ความเสถียรมากขึ้นในระหว่างการให้ความร้อนและการไฮโดรไลซิสที่เป็นไปได้
แป้งเชื่อมโยงข้ามสามารถเตรียมได้โดยการทำปฏิกิริยาแป้ง (R-OH) กับสารไบและสารโพลีฟังก์ชัน เช่น โซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต ฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์ แอนไฮไดรด์ผสมของกรดอะซิติกและกรดไดคาร์บอกซิลิก (เช่น อะดิปิก)
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดในคุณสมบัติของแป้งเชื่อมขวางคือความเสถียรสูงที่อุณหภูมิสูง ค่า pH ต่ำ ความเค้นเชิงกล ความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง ความคงตัวระหว่างการแช่แข็งและการละลาย ไม่มีการสังเกตการทำงานร่วมกันระหว่างการเก็บรักษาแป้งเพสต์แบบเชื่อมโยงข้าม เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ แป้งเชื่อมโยงข้ามจึงถูกนำมาใช้ในอาหารทารก น้ำสลัด ไส้ผลไม้ และครีม
แป้งอะซิเตตทดแทนในระดับต่ำถูกเตรียมโดยการบำบัดเมล็ดแป้งด้วยกรดอะซิติก หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง อะซิเทนไฮไดรด์ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (โดยปกติที่ pH 7-11; t = 25 °C; SD = 0.5) สารละลายของแป้งอะซิเตตมีความเสถียรมากเนื่องจากการมีอยู่ของหมู่อะซิติลจะป้องกันการรวมตัวของโมเลกุลอะมิโลสทั้งสองและสายโซ่ด้านยาวของอะมิโลเพคติน แป้งอะซิเตตเมื่อเทียบกับแป้งข้าวโพดทั่วไปจะมีอุณหภูมิเจลาติไนเซชันต่ำกว่า ความสามารถในการถอยหลังเข้าคลองลดลง และก่อตัวเป็นเพสต์ที่โปร่งใสและเสถียร เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ แป้งอะซิเตตจึงถูกนำมาใช้ในอาหารแช่แข็ง ขนมอบ ผงสำเร็จรูป ฯลฯ
แป้งออกซิไดซ์ผลิตโดยใช้เปอร์แมงกาเนต, ไฮโปคลอไรต์, เปอร์ออกไซด์, กรดเป็นระยะ สารออกซิไดซ์ทำให้เกิดการแตกตัวของพันธะไกลโคซิดิกแบบไฮโดรไลติก การเกิดออกซิเดชันของหมู่แอลกอฮอล์ไปเป็นกลุ่มคาร์บอนิลและคาร์บอกซิล แป้งถูกออกซิไดซ์ในสารแขวนลอยที่เป็นน้ำและกึ่งแห้ง แป้งออกซิไดซ์เมื่อเปรียบเทียบกับแป้งดั้งเดิมสามารถผลิตแป้งที่มีความหนืดน้อยลง แต่มีความโปร่งใสและเสถียรมากกว่า ใช้แทนวุ้นและอะการอยด์ในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนมเยลลี่เพื่อทำให้ไอศกรีมคงตัว ฯลฯ แป้งไดอัลดีไฮด์ซึ่งได้รับภายใต้การกระทำของกรดเป็นระยะ (ที่มีระดับออกซิเดชันสูงถึง 2%) ใช้ในร้านเบเกอรี่ มีผลทำให้กลูเตนของแป้งแข็งแรงขึ้น
คาร์โบไฮเดรตมีสามประเภท: ไฟเบอร์ กลูโคส และแป้ง แม้ว่าการลดน้ำหนักหลายๆ แบบจะแนะนำให้จำกัดการบริโภคแป้งและคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ แต่นักวิจัยกลับกล่าวมากขึ้นเรื่อยๆ ว่านี่เป็นเพียงเรื่องเข้าใจผิด และแม้แต่แป้งที่เป็นแป้งก็จะไม่กลายเป็นไขมันที่ด้านข้าง แพทย์ยังได้พูดถึงสารนี้ด้วย นอกจากนี้ยังคลุมเครืออีกด้วย แป้งคืออะไรสิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุด - แป้งมันฝรั่งประโยชน์และอันตรายซึ่งเป็นหัวข้อถกเถียงทางวิทยาศาสตร์?
คุณสมบัติทางชีวเคมี
แป้ง (สูตร - (C 6 H 10 O 5) n) เป็นสารอินทรีย์เม็ดสีขาวที่ผลิตโดยพืชสีเขียวทั้งหมด
เป็นผงไม่มีรส ไม่ละลายในน้ำเย็น แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอื่นๆ ส่วนใหญ่ สารนี้อยู่ในกลุ่มโพลีแซ็กคาไรด์ แป้งรูปแบบที่ง่ายที่สุดคือโพลีเมอร์เชิงเส้นของอะมิโลส รูปแบบกิ่งก้านแสดงโดยอะไมโลเพคติน เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะเกิดเป็นเนื้อครีม การไฮโดรไลซิสของแป้งเกิดขึ้นเมื่อมีกรดและมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดกลูโคส การใช้ไอโอดีนทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเสร็จสมบูรณ์ (สีน้ำเงินจะไม่ปรากฏอีกต่อไป)
ในพืชสีเขียว แป้งผลิตจากกลูโคสส่วนเกินที่ผลิตโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง สำหรับพืช สารนี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน แป้งในรูปแบบเม็ดจะถูกเก็บไว้ในคลอโรพลาสต์ ในพืชบางชนิดความเข้มข้นสูงสุดของสารจะอยู่ที่รากและหัวส่วนพืชอื่น ๆ - ในลำต้นและเมล็ด หากจำเป็น สารนี้สามารถสลายตัวได้ (ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์และน้ำ) ทำให้เกิดกลูโคสซึ่งพืชใช้เป็นเชื้อเพลิง ในร่างกายมนุษย์ เช่นเดียวกับในร่างกายของสัตว์ โมเลกุลของแป้งยังแตกตัวเป็นน้ำตาล และสิ่งเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานอีกด้วย
มันทำงานอย่างไรในร่างกายมนุษย์
คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งเชื้อเพลิงหลักสำหรับร่างกายของเรา หลังจากที่ระบบย่อยอาหารเปลี่ยนอาหารเป็นกลูโคส ร่างกายจะใช้เพื่อกระตุ้นเซลล์และอวัยวะทั้งหมด ซากศพจะถูกเก็บไว้ในตับและกล้ามเนื้อ ในฐานะแหล่งสากลของ "เชื้อเพลิง" ผลิตภัณฑ์แป้งที่มีแป้งและเส้นใยเรียกว่าคาร์โบไฮเดรตซึ่งส่งเสริมการย่อยอาหารเพื่อสุขภาพและควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด แหล่งที่มาของคาร์โบไฮเดรตดังกล่าวจะสลายตัวช้ากว่าคาร์โบไฮเดรตทั่วไป ทำให้ได้รับพลังงานในระยะยาวและให้ความรู้สึกอิ่มระหว่างมื้ออาหาร
ฟังก์ชั่นในร่างกาย
บทบาทเดียวของแป้งในอาหารของมนุษย์คือการเปลี่ยนเป็นกลูโคสเพื่อเป็นพลังงานเพิ่มเติม
ข้าวมีหลายประเภทและมีประโยชน์ต่อมนุษย์เนื่องจากมีวิตามิน ใยอาหาร และ ผลิตภัณฑ์นี้สามารถบริโภคได้ทั้งอาหารจานร้อนและของว่างเย็น แต่เพื่อให้มีสุขภาพที่ดีอย่างแท้จริง จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่อุ่นจานที่เตรียมไว้ และหากจำเป็น ให้เก็บไว้ในตู้เย็นระหว่างการอุ่นซึ่งจะช่วยป้องกันการแพร่กระจายของแบคทีเรียที่เป็นอันตราย แต่ไม่ว่าในกรณีใด จานข้าวที่เสร็จแล้วจะไม่สามารถเก็บไว้นานกว่า 24 ชั่วโมงได้ และระหว่างอุ่นให้เก็บไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 70 องศาเซลเซียส นาน 2 นาที (อาจนึ่งก็ได้)
พาสต้า
ควรเลือกแป้งที่ทำจากข้าวสาลีดูรัมและน้ำจะดีกว่า ประกอบด้วยธาตุเหล็กและวิตามินบี พาสต้าโฮลเกรนยังดีต่อสุขภาพอีกด้วย
| ผลิตภัณฑ์ | แป้ง (ร้อยละ) |
|---|---|
| ข้าว | 78 |
| อาหารอิตาลีเส้นยาว | 75 |
| คอร์นเฟล็ค | 74 |
| แป้ง (ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์) | 72 |
| ข้าวฟ่าง | 69 |
| ขนมปังสด | 66 |
| ข้าวโพด | 65 |
| ก๋วยเตี๋ยว | 65 |
| บัควีท | 64 |
| ข้าวสาลี | 60 |
| ข้าวไรย์ | 54 |
| มันฝรั่งทอดแผ่น | 53 |
| เมล็ดถั่ว | 45 |
| ขนมปังข้าวไรย์ | 45 |
| ขนมพัฟ | 37 |
| มันฝรั่งทอด | 35 |
| มันฝรั่งดิบ | 15,4 |
| มันฝรั่งต้ม | 14 |
อะคริลาไมด์ในอาหารประเภทแป้ง
อะคริลาไมด์เป็นสารเคมีที่สามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์แป้งบางชนิดหลังจากการทอด ย่าง หรือให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก
การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าสารนี้อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ดังนั้น นักโภชนาการจึงต่อต้านการทอด (และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเผา) อาหารประเภทแป้ง เช่น มันฝรั่ง กรูตอง และผักที่มีราก
อะคริลาไมด์ไม่ได้เกิดขึ้นจริงในระหว่างการปรุงอาหาร การนึ่ง หรือการอบด้วยไมโครเวฟ อย่างไรก็ตาม การจัดเก็บมันฝรั่งที่อุณหภูมิต่ำมากจะทำให้ความเข้มข้นของน้ำตาลในส่วนประกอบเพิ่มขึ้น ซึ่งยังก่อให้เกิดการปล่อยอะคริลาไมด์ส่วนใหญ่ในระหว่างการปรุงอาหารอีกด้วย
ผสมกับสารอื่นและการดูดซึม
แป้งเป็นที่ต้องการอย่างมากในแง่ของการผสมผสานกับสารอาหารอื่นๆ โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาจะโต้ตอบได้ไม่ดีกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ และเข้ากันได้ดีเท่านั้น เพื่อประโยชน์สูงสุด อาหารประเภทแป้งควรใช้ร่วมกับผักดิบในรูปสลัดได้ดีที่สุด และอย่างไรก็ตาม ร่างกายสามารถย่อยแป้งดิบได้ง่ายกว่าหลังการให้ความร้อน สารนี้ยังถูกเผาผลาญเร็วขึ้นหากมีวิตามินบีในร่างกายเพียงพอ
ใช้ในอุตสาหกรรม
ข้าว ข้าวโพด ข้าวสาลี และแป้งมันสำปะหลังพบได้ในอุตสาหกรรม แต่แป้งมันฝรั่งอาจเป็นที่นิยมมากที่สุด
ได้มาจากการสับหัวและผสมเนื้อกับน้ำ จากนั้นเยื่อกระดาษจะถูกแยกออกจากของเหลวและทำให้แห้ง นอกจากนี้แป้งยังใช้ในการผลิตเบียร์และขนมหวานเป็นตัวทำให้ข้นขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษได้อีกด้วยใช้ในการผลิตกระดาษลูกฟูก ถุงกระดาษ กล่องกระดาษ และกระดาษยาง ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ - เป็นตัวกำหนดขนาดที่ให้ความแข็งแรงแก่เส้นด้าย
แป้งอะมิโลเพคตินที่ได้จากข้าวโพดข้าวเหนียวยังถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมอาหารอีกด้วย ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในซอส น้ำสลัด ผลไม้และผลิตภัณฑ์จากนม สารนี้มีสีใส ไม่มีรส ต่างจากมันฝรั่งตรง และคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยให้ผลิตภัณฑ์ประเภทแป้งถูกแช่แข็งและอุ่นซ้ำได้หลายครั้ง
การมีอยู่ของ E1400, E1412, E1420 หรือ E1422 ในรายการส่วนผสมของผลิตภัณฑ์บ่งชี้ว่ามีการใช้แป้งข้าวโพดดัดแปลงในการผลิตอาหารนี้ แตกต่างจากประเภทอื่นเนื่องจากความสามารถในการขยายตัวและสร้างสารละลายเจลาติไนซ์ ในอุตสาหกรรมอาหาร มันถูกใช้เป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนเพื่อสร้างเนื้อสัมผัสที่จำเป็นสำหรับซอส ซอสมะเขือเทศ โยเกิร์ต และขนมหวานที่ทำจากนม ใช้ในขนมอบด้วย
แป้งมันสำปะหลังยังเป็นส่วนผสมในอุตสาหกรรมอาหารอีกด้วย แต่วัตถุดิบสำหรับมันไม่ใช่มันฝรั่งหรือข้าวโพดทั่วไป แต่เป็นผลไม้มันสำปะหลัง ผลิตภัณฑ์นี้มีลักษณะคล้ายมันฝรั่งในด้านความสามารถ ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและป้องกันการจับตัวเป็นก้อน
แป้งเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์และอันตรายที่ยังไม่ชัดเจน ในขณะเดียวกัน มีคำแนะนำที่ดีเยี่ยมซึ่งคอยชี้แนะผู้คนในเวลาที่ต่างกัน ทุกอย่างควรอยู่ในปริมาณที่พอเหมาะ และอาหารจะไม่เป็นอันตราย นอกจากนี้ยังใช้กับแป้งด้วย
บทความในหัวข้อ
