3

1. Лекція 3Лекція 3
ФІЗИЧНІ І ХІМІЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ КРОХМАЛЮ
проф. Грабовська О.В.проф. Грабовська О.В.
20172017

2. План
1. Фізичні властивості крохмалю.
2. Поняття про набухання і клейстеризацію крохмалю.
3. Поняття про ретроградацію крохмалю
4. Вплив фосфатів і ліпідів на властивості крохмалю.
5. Хімічні властивості крохмалю.
6. Реакційноздатні групи у молекулах полісахаридів
крохмалю. Утворення похідних.

3. 1.1. –– кукурудзяний крохмалькукурудзяний крохмаль
2.2. - воскової кукурудзи- воскової кукурудзи
3.3. - картопляний- картопляний
4.4. - пшеничний- пшеничний
5.5. - сорго- сорго
6.6. - цукрової кукурудзи- цукрової кукурудзи
7.7. - амаранту- амаранту
8.8. - високоамілозної- високоамілозної
кукурудзикукурудзи
9.9. - рису- рису

4. Фізичні властивості крохмалю
 Крохмаль за зовнішнім виглядом являє собою
білий аморфний порошок.
 Висушений за температури 100-110 0
С він
дуже гігроскопічний.
 Густина абсолютно сухого картопляного
крохмалю становить 1,65, кукурудзяного –
1,61.
 Вага 1м3
картопляного крохмалю вологістю
20% у холодному стані складає 650 кг.
 Розчини крохмалю обертають площину
поляризації вправо: [α]D=+201,5 – 2050
.

5.  Крохмальні молекули завжди асоційовані
через водневі зв’язки, які впливають на
кристалічність, конформаційну будову та
фізико-хімічні властивості крохмалю.
 При підвищені t водних крохмальних
суспензій понад 30° С відбувається часткове
руйнування водневих зв’язків між молекулами
в зерні крохмалю, що веде до зміни
мікроструктури - зростає гідратація амілози та
амілопектину (приєднується вода) і відповідно
зерна збільшуються у розмірах – набухання

6.  В подальшому зерна крохмалю
руйнуються, полісахариди кристалічної
частини зерна переходять у розчин і
починається клейстеризація.
 Більш крупні зерна усіх видів крохмалю
набухають та клейстеризуються
швидше, ніж дрібні.
 На температуру початку клейстеризації
впливає вміст амілози і тип
кристалічності.

7.  Функціональні властивості високоамілозного
крохмалю залежать від вмісту в них амілозо-
ліпідних комплексів.
 Для високоамілозного крохмалю властиві такі
реологічні характеристики:

підвищена розчинність у воді;

обмежене набухання зерен крохмалю;

низька в’язкість клейстерів, схильність
полісахаридів до ретроградації та
швидкого драглеутворення

8.  Ретроградація - самоз’єднання амілози
за рахунок міжмолекулярних водневих
зв’язків, що призводить до утворення
нерозчинних сполук.

9. Амілопектиновий крохмаль
(вміст амілози менше 10 %)
характеризуються більш високими:
 температурою плавлення кристалічних
ламелей,
максимальною в’язкістю клейстера
кращою здатністю до набухання.
При приготуванні клейстера розгалужений
амілопектин утворює в’язкі та відносно стійкі
колоїдні розчини, запобігає ретроградації
амілози, грає роль захисного колоїда.

10.  Функціональні властивості нативного
крохмалю залежать не лише від
молекулярної структури полісахаридів,
але й від вмісту супутніх крохмалю
компонентів: білку, клітковини,
мінеральних речовин, ліпідів та інше
 Найбільше фосфатів міститься у
картопляному крохмалі – до 0,2% , а
ліпідів - у кукурудзяному та рисовому
крохмалях.

11.  Наявність зв’язаних фосфатів у
крохмалі підвищує в’язкість клейстерів
та їх загущуючу здатність.
Вплив ліпідів на властивості крохмалю:
 зменшують розчинність зернових
крохмалів;
 утворюють амілозо-ліпідні комплекси,
що понижають водозв’язуючу та
набухаючу здатність зерен крохмалю;
 викликають помутніння клейстерів.

12. Механізм дії ферментів

13. Дія α-амілази (а) та β-амілази (в) на зерна
крохмалю
а) б)

14. Мікрознімки зерен кукурудзяного крохмалю після гідролізу α-амілазою: (а,
с, е) – скануюча електронна спектроскопія; (b, d, f) – трансмісійна
електронна спектроскопія. На мікрознімках (а) та (b) представлені зразки
високоамілозного крохмалю зі ступенем гідролізу 50 %; (c) та (d) – зразки
нормального кукурудзяного крохмалю зі ступенем гідролізу 15 %; (e) та (f)
– зразки амілопектинового крохмалю зі ступенем гідролізу 22 %
Вміст амілози та амілопектину впливає на щільність пакування
полісахаридних ланцюгів у зернах крохмалю і на їх здатність до
гідролізу амілолітичними ферментами.

15. Хімічні властивості крохмалю.
 Основна реакція – гідроліз крохмалю
при достатньому розбавленні та дії
каталізаторів крохмаль дає якісний
перехід у Д(+)-глюкозу за рівнянням:
 Крохмаль не виявляє відновлювальної
здатності, проте в ході гідролізу вона
з’являється.
(C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6

16.  Найбільш характерною якісною
реакцією на крохмаль є взаємодія з
розчином йоду у йодистому калії, що
дає сине забарвлення.
 Ця реакція дуже чутлива і дозволяє
визначити 1/500000 частину
розчиненого крохмалю.

17. Реакційноздатними центрами в полімерних
молекулах крохмалю є:
 гідроксильні групи глюкозних структурних одиниць,
активність яких стосовно хімічних реагентів
змінюється в ряду:
СН2ОН (при С6 ) > ОН (при С2 ) > ОН (при С3 ):
 α-глікозидні зв'язки, які з'єднують глюкозні структурні
одиниці в полімерні ланцюги:
 кінцеві залишки D-глюкопіраноз, які мають
відновлюючу здатність (альдегідні групи на кінцях
ланцюгів).

18. Комплекс утворений при взаємодії
полісахаридів крохмалю з йодом: 1−
спіраль полісахарида; 2 – молекули йоду