Что такое картофельный крахмал?

Крахмал представляет собой углевод (полисахарид), выделяемый из картофеля, где он накапливается как резервное вещество. В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, получивших название крахмальные зерна. По внешнему виду зерен при микроскопировании устанавливают происхождение крахмала и его однородность. Зерна картофельного крахмала от 15 до 100 мкм и имеют овальную форму. Крахмал, состоящий из крупных зерен, отличается более высоким качеством.

Крахмальные зерна состоят из двух природных фракций — амилозы и амилопектина. Свойства этих полимеров различаются. Амилоза образует в горячей воде гидратированные мицеллы, но со временем ретроградирует (осаждается) в виде труднорастворимого геля. Амилопектин набухает в воде и дает стойкие вязкие коллоидные растворы: он препятствует ретроградации амилозы в растворах крахмала.

Благодаря гидрофильным свойствам амилозы и амилопектина крахмальные зерна при тонкопористой структуре очень гигроскопичны, особенно высокая гигроскопичность картофельного крахмала.

• Один из них образует длинную, в основном линейную, цепь молекул глюкозы. Каждая молекула глюкозы (за исключением тех, которые находятся в конце) связана с двумя другими. Молекула, образованная таким образом, называется амилозой.
• В качестве альтернативы молекулы глюкозы могут соединяться в более разветвленную структуру. В этом случае некоторые молекулы глюкозы соединяются с 3 другими молекулами глюкозы, образуя ответвления от линейной цепи. Такая разветвленная структура называется амилопектином.

Крахмал содержит смесь как амилозы, так и амилопектина, но количество каждого из них зависит от различных факторов. Например, крахмал из картофеля отличается от крахмала из риса. Кроме того, соотношение крахмала в молодом картофеле может быть иным, чем в старом, а разные сорта картофеля имеют разное его соотношение. В картофеле обычно около 20-35% крахмала составляет амилоза, остальное - амилопектин.

Каждая гранула состоит из большого количества молекул крахмала, включая как амилозу, так и амилопектин. Гранулы очень плотно упакованы (отсюда их запасающая функция), настолько плотно, что плотность этих гранул выше, чем у воды (1,5 г/мл). Именно поэтому сырой, необработанный крахмал тонет в воде.
Молекулы крахмала скомпонованы таким образом, что образуют полукристаллическую структуру. Эта очень хорошо организованная схема делает крахмал нерастворимым в воде при комнатной температуре (но, как только вы начинаете нагревать гранулы крахмала, все меняется).

Размер и форма гранул
Размер гранул в картофеле может варьироваться от 1 микрона (= 1/1000 миллиметра) до 100 кратного значения (примерно 110 микрон). Маленькие гранулы имеют сферическую или овальную форму, в то время как большие гранулы имеют кубовидную или неправильную форму.

Мы подробно не будем останавливаться на этом, но форма и размер гранул играют важную роль в свойствах крахмала. Гранулы картофельного крахмала обычно крупные. Кроме того, если вы посмотрите на гранулы под микроскопом, то заметите, что их форма сильно отличается, например, от пшеничного или кукурузного. Все это влияет на поведение различных крахмалов и делает их несколько различающимися.

Средний химический состав клубня картофеля состоит из 75 % воды и 25 % сухих веществ, из которых 18,5 % крахмала, 2 % азотистых веществ, 1 % клетчатки, 0,9 % минеральных веществ, 0,8 % сахара, 0,2 жира и 1,6 % прочих веществ.
Расход картофеля с крахмалистостью 14,8 % на 1 т сухих веществ крахмала составляет 7,95 т.
Производство картофельного крахмала можно разделить на следующие этапы:

• Мойка и взвешивание картофеля;
• Тонкое измельчение картофеля (получение кашки);
• Выделение свободного крахмала из кашки;
• Отделение и промывание мезги;
• Рафинирование крахмального молока;
• Промывание крахмала.

1. Предварительное отделение от клубней земли, соломы, ботвы и камней происходит при гидравлической подаче картофеля в производство.
2. Окончательно же картофель освобождается от примесей в моечном отделении предприятия.
3. Далее картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, состоящей из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды.

Картофельная кашка после терок содержит зерна крахмала, клетчатку (мезгу) и клеточный сок с растворенными в нем азотистыми и другими веществами. Окисление тирозина кислородом с участием полифенолоксидазы и другие процессы, происходящие при соприкосновении измельченного картофеля с воздухом, ведут к потемнению крахмала, уменьшению вязкости получаемого из него клейстера, образованию пены и слизи и другим нежелательным явлениям, затрудняющим осаждение и очистку крахмала. Поэтому клеточный сок желательно как можно быстрее выделить из кашки до окончательного вымывания из нее крахмала.

После отделения картофельного сока на осадочных центрифугах кашку направляют на ситовые аппараты, где от нее отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Молоко после отделения от него основной массы крупных частиц мезги содержит еще значительное количество мелкой мезги, поэтому его обрабатывают один или два раза на рафинировальных ситах. Далее крахмал обезвоживают и высушивают.

Модифицированный картофельный крахмал - это натуральный крахмал, извлеченный из картофеля, который был обработан для улучшения его способности сохранять текстуру и структуру пищи. Эти виды крахмала легче обрабатывать и они обеспечивают дополнительные преимущества по сравнению с их натуральными аналогами, поскольку обладают дополнительными функциональными свойствами, такими как придание текстуры, сгущение, улучшение внешнего вида и стабилизация. Кроме того, одним из преимуществ использования модифицированных крахмалов в пищевой промышленности является то, что они требуют меньше времени на переработку благодаря ряду преимуществ и других функциональных свойств, что позволяет сэкономить значительную часть затрат на производство различных пищевых продуктов, поскольку при использовании модифицированного крахмала вместо других ингредиентов, таких как нативный крахмал, его дозировка будет гораздо ниже, чем у аналогов.

Существует три различных способа модификации крахмала - его можно термически обрабатывать (что называется физической модификацией), При нагревании до 200⁰С он разлагается на менее сложные углеводы. Такой крахмал лучше удерживает влагу и применяется в соусах, заправках, киселях.
Обрабатывать ферментами (ферментативная модификация) или различными химическими веществами (химическая модификация). Все модифицированные крахмалы произведенные ПК Житница Руси безопасны для использования. Они маркируются либо своим названием (например, модифицированный крахмал), либо номером Е (например, E1404) на упаковке продукта.
В зависимости от процесса модификации, крахмал приобретает специфические функциональные свойства, которые полезны при определенных технологиях приготовления пищи.
Модифицированные крахмалы для пищевой промышленности используются в процессе обработки пищевых продуктов для обеспечения различных преимуществ, таких как увеличение срока хранения, улучшение текстуры и внешнего вида, а также улучшение вкуса. Например, в безглютеновых крупах используются модифицированные крахмалы для обеспечения лучшего усвоения пищи организмом.