Сообщение на тему крахмал

Обновлено: 27.04.2024

Все слышали слово "крахмал", но не все знают, что это такое и для чего он нужен. Крахмал – это разновидность углеводов, и дискуссии о целесообразности его употребления ведутся специалистами по всему миру. Сторонники безуглеводных диет призывают отказаться от употребления продуктов, содержащих крахмал, тогда как их противники вещают об исключительной пользе последнего для организма человека.

Химический состав

Крахмал – это вещество органического происхождения, принадлежащее к группе полисахаридов, которое входит в состав всех зеленых растений. Выглядит как мелкий порошок белого цвета, не имеющий вкуса и запаха. В холодной воде растворяется плохо, при контакте с горячей образует раствор клеевидной консистенции.

Крахмал производится растениями в результате фотосинтеза. Для них он – своеобразное топливо, как глюкоза для человека. Кстати, попадая в человеческий организм, крахмал в результате биохимических процессов распадается на составляющие, одной из которых является как раз глюкоза.

Принцип действия в теле человека

Углеводы жизненно необходимы человеку, так как именно они являются источником энергии. Попадая с пищей в желудок, крахмал преобразовывается в глюкозу, которая затем с током крови поступает во все системы организма, а избыток ее накапливается в мышечной системе и печени. Крахмал относится к сложным углеводам, которые расщепляются, а, значит, и перевариваются дольше простых, тем самым обеспечивая длительную "подзарядку" организма и чувство сытости на много часов.

Роль крахмала в процессе пищеварения

Расщепление крахмала начинается сразу же после начала пережевывания пищи. Под воздействием слюны молекула крахмала преобразуется в более простое соединение – мальтозу. Последняя через желудок и двенадцатиперстную кишку попадает в тонкий кишечник, где процесс преобразования в глюкозу завершается окончательно. Получившаяся глюкоза всасывается через стенки кишечника в кровь, и по кровеносным сосудам разносится по организму, попадая в каждую клеточку человеческого тела.

Если глюкозы в организм поступает слишком много, пищеварительная система не может обработать ее всю сразу, поэтому откладывает излишки "про запас" в печени и мышцах. Такие запасы глюкозы "на черный день" называются гликоген. Организм использует его как дополнительный источник энергии во время выздоровления после длительной болезни, в период стрессов или больших физических нагрузок, когда обычного "топлива" не хватает.

Неперевариваемый крахмал

Крахмал – углевод сложный, строение его молекулы, соответственно, тоже не простое. Поэтому далеко не весь крахмал, который поступает с пищей в человеческий организм, переваривается и преобразовывается в глюкозу. Частично это вещество остается неизменным. Такой крахмал называется резистентным, то есть, устойчивым к процессам пищеварения.

Именно такой крахмал является самым полезным для человека. Его наличие в организме уменьшает аппетит, регулирует содержание глюкозы в крови и выработку инсулина поджелудочной железой. Резистентный крахмал также способствует выведению из организма "плохого" холестерина.

Классификация резистентных крахмалов

Существует четыре разновидности устойчивого к пищеварению крахмала:

Тот, который содержится в горохе, фасоли, злаках и семенах растений;
Картофельный и банановый крахмал;
Крахмал, который образовывается в результате термообработки содержащих его продуктов (например, при варке картофеля или риса);
Получающий резистентность в результате химических реакций.

Вышеуказанные типы часто комбинируются в одних и тех же продуктах. Например, резистентный крахмал в недозрелых бананах по мере их дозревания превращается в обычный, расщепляемый. Или же крахмал второго типа преобразуется в четвертый в результате варки картофеля.

Чем полезен резистентный крахмал

Значение крахмала для пищеварительной системы человека трудно переоценить. Всем известно, что в тонком кишечнике обитают полезные микроорганизмы (кишечная микрофлора), необходимые для правильного переваривания пищи и нормального функционирования иммунной системы. Так вот, питаются эти бактерии резистентным крахмалом. Поедая крахмал, бактерии выделяют множество полезных веществ, одно из которых – бутират – является строительным материалом для стенок толстого кишечника.

Кроме того, резистентный крахмал нормализует кислотную среду в кишечнике, благодаря чему уменьшаются воспалительные процессы и гниение, а возможность развития онкологических процессов стремится к нулю. Спасает он и от таких неприятных заболеваний, как запор и диарея. Благодаря своей клееобразной консистенции крахмал "связывает" вредные вещества и способствует их выведению из организма.

Крахмал и обмен веществ

Выше упоминалось влияние крахмала на выработку инсулина и регуляцию обмена веществ. Новейшие исследования показали исключительную важность этого вещества для контроля уровня сахара, что особенно важно для людей, страдающих диабетом. Так, если завтракать продуктами, содержащими крахмал, то в течение дня скачок глюкозы в крови вам не грозит.

Регулярное употребление крахмалистой пищи способствует повышению чувствительности организма к инсулину в полтора-два раза. Это означает, что вероятность заболеть диабетом, гипертонией или болезнью Альцгеймера существенно снижается.

Способствует резистентный крахмал и похудению, поскольку в содержащих его продуктах калорий мало, а чувство сытости они обеспечивают надолго.

Продукты, содержащие резистентный крахмал

Самый распространенный крахмалистый продукт – картофель. Это полноценный источник резистентного крахмала. Употреблять картофель лучше всего в вареном, тушеном или запеченном виде. Также много крахмала содержится в картофельном соке.

Важное уточнение: резистентный крахмал в картофеле при высоких температурах превращается в обычный, более калорийный. Поэтому если есть стремление похудеть, следует отказаться от горячего пюре в пользу охлажденного картофеля в мундире.

На втором месте по содержанию крахмала – бананы. Лучше всего употреблять в пищу немного недозрелые, зеленые бананы, так как резистентный крахмал содержится именно в них.

Много крахмала содержится также в кукурузе, рисе (коричневом), овсяной и перловой каше, фасоли горохе, чечевице. Используется крахмал и для приготовления киселя и различных соусов.

Если нужно провести быструю "крахмализацию" организма, можно употреблять внутрь картофельную муку (1 ст. л. натощак, запить стаканом воды, курс 2 недели). Кроме того, можно купить очищенный крахмал (порошок) в магазине и добавлять его в пищу или воду. Однако не стоит слишком усердствовать: передозировка крахмала может привести к вздутию живота, метеоризму и болям в желудке. Одной столовой ложки в день вполне достаточно.

Симптомы передозировки крахмала:

хронические запоры;
лишний вес;
частые головные боли;
беспричинная агрессивность;
частые простуды.

Наличие одного или нескольких вышеуказанных признаков – повод пересмотреть свой рацион.

Вредный крахмал

Не все крахмалосодержащие продукты полезны. Белый рис и пшеничная мука (особенно высший сорт) в результате термообработки теряют практически все свои полезные свойства и могут принести больше вреда, чем пользы. То же самое касается печенья, тортов, пирожных и хлопьев быстрого приготовления.

Суточная норма

Углеводы должны составлять от 50 до 65% рациона взрослого человека в сутки. Что касается крахмала, то содержащие его продукты должны составлять примерно 30% от общего количества потребляемых углеводов. Женщинам достаточно будет съедать 300 г таких продуктов в день, мужчинам – 450 г. Но даже в малых количествах крахмал очень полезен. Он защищает стенки желудка от вредного влияния желудочного сока, и тем самым способствует профилактике гастритов с повышенной кислотностью и язвенной болезни.

При нехватке крахмала в организме человек ощущает:

постоянную слабость;
хроническую усталость;
плохое настроение, упадок сил;
угасание сексуальной функции.

Если человек ведет малоподвижный образ жизни, потребление крахмала следует сократить во избежание проблем с желудком, запоров и геморроя. Напротив, при интенсивных физических нагрузках (подготовка к соревнованиям, горные походы и т.д.) следует увеличить количество крахмала в своем ежедневном рационе.

Основные крахмалосодержащие продукты

Хлеб. Наиболее полезный хлеб – ржаной. Также следует употреблять любой хлеб из муки грубого помола. От пышного белого хлеба из пшеничной муки высшего сорта лучше отказаться. Самое полезное вещество, содержащее в хлебе – клетчатка, поэтому не следует исключать этот продукт из своего рациона полностью даже в случае соблюдения диеты. Хранить хлеб лучше всего при комнатной температуре и употреблять в чуть подсушенном виде.

Рис. Питательный углеводный продукт. В нем содержится много крахмала, белков и клетчатки, и совсем нет жиров. Мало кто знает, но рис лучше всего усваивается в холодном виде, а разогревать его повторно вообще не рекомендуется. Также не следует хранить приготовленный рис в холодильнике более суток.

Злаковые. Крупы – настоящая сокровищница. В них содержатся практически все основные витамины и минералы. Наиболее полезные – овес, рожь, гречка, ячмень. Каши – это лучший вариант завтрака. Содержащиеся в них сложные углеводы запустят пищеварение, обеспечат энергией и подарят сытость на длительное время.

Макароны. Наилучший вариант – изделия из твердых сортов пшеницы. В них содержится железо и витамины группы В. Минимум калорий, идеальны для желающих похудеть.

Что такое акриламид

Акриламид – это опасное для человека вещество, которое выделяется при жарке крахмалосодержащих продуктов. По этой причине диетологи советуют исключить из рациона жареный картофель, гренки и овощи, запеченные на гриле. При варке, тушении, готовке на пару, запекании в духовке или микроволновой печи акриламид не выделяется, поэтому предпочтение лучше отдавать именно этим способам термообработки пищи.

Взаимодействие с другими продуктами

Характерной чертой крахмалистой пищи является ее практически полная несовместимость с некрахмалистой. Лучше всего употреблять продукты, содержащие крахмал, как самостоятельные блюда, отдельно от всех остальных, либо же комбинировать их между собой. Если уж сочетать их с чем-либо, то лучше выбрать салаты из свежих овощей, заправленные растительным маслом. Картофельное пюре и куриная отбивная – верный путь к тяжести в желудке и длительным неприятным ощущениям.

Если в организме недостаток витаминов группы В, крахмал будет усваиваться хуже. Это может привести образованию каловых камней в толстом кишечнике.

Крахмал в промышленности

Наиболее известно промышленное производство картофельного крахмала, популярны также кукурузный и рисовый. Крахмал в пищевой промышленности применяется довольно широко. Это незаменимый ингредиент при варке пива, изготовлении кондитерских изделий, соусов, йогуртов, выпечки хлеба.

Кроме того, крахмал используют для производства картонных коробок и при пошиве одежды.

Польза и вред крахмала неоднозначны и зависят от состояния организма каждого конкретного человека. Все мы знаем, что любое вещество может быть как ядом, так и лекарством, все зависит от количества. К крахмалу эта истина применима в полной мере.

Существуют три вида углеводов: клетчатка, глюкоза и крахмал. В то время как многие диеты для потери веса предлагают ограничить потребление крахмалов и других углеводов, исследователи все чаще говорят, что это не что иное, как миф. А при правильно продуманном питании даже крахмалистое мучное не осядет жиром на боках. Свое слово об этом веществе сказали и медики. Причем оно также неоднозначно. Так что такое крахмал, чем является наиболее популярный – картофельный крахмал, польза и вред которого служат темами научных дискуссий?

Биохимические свойства

Крахмал (формула – (С₆Н₁₀О₅)_n) – это белое гранулированное органическое вещество, которое вырабатывается всеми зелеными растениями.

Являет собой безвкусный порошок, нерастворимый в холодной воде, спирте и большинстве других растворителей. Эта субстанция принадлежит к группе полисахаридов. Наипростейшая форма крахмала – линейный полимер амилозы. Разветвленная форма представлена амилопектином. В реакции с водой образовывает клейстер. Гидролиз крахмала происходит при наличии кислот и повышения температуры, в результате образовывается глюкоза. Используя йод, легко проверить завершение реакции гидролиза (больше не будет появляться синий цвет).

В зеленых растениях крахмал производится от избытка глюкозы, полученной в результате фотосинтеза. Для растений это вещество служит источником энергии. Крахмал в форме гранул хранится в хлоропластах. В некоторых растениях наивысшая концентрация вещества содержится в корнях и клубнях, в других – в стеблях, семенах. Если возникает такая необходимость, это вещество может распадаться (под воздействием ферментов и воды), создавая глюкозу, которую растения используют в качестве подпитки. В человеческом организме, а также в телах животных молекула крахмала также распадается на сахара, а они также служат источником энергии.

Как работает в человеческом организме

Функции в организме

Единственная роль крахмала в рационе человека – превращение в глюкозу для получения дополнительной энергии.

Этот процесс начинается уже в тот момент, когда крахмалистая пища попадает в ротовую полость. На этом этапе слюна окружает молекулы крахмала, воздействуя на них, так возникает продукт расщепления – мальтоза, более простой углевод. Затем новое вещество попадает в тонкую кишку, где оно проходит очередные трансформации и превращается в глюкозу. И только после этого организм поглощает глюкозу (стенками кишечника), вещество попадает в кровь и уже по сосудам передвигается по всему организму, снабжая каждую клетку энергией.

Резистентный крахмал

Виды резистентных крахмалов

Но не все резистентные крахмалы одинаковые. Существуют 4 типа этого вещества:

тип 1 – содержится в зерновых, семенах, бобовых;
тип 2 – есть в некоторых видах мучного, в сыром картофеле и зеленых бананах;
тип 3 – образовывается, когда крахмалистые продукты, в том числе рис и картофель, варят, а затем охлаждают;
тип 4 – результат химических реакций.

Однако важно заметить, что крахмалы разных типов могут встречаться в одной и той же пище. Например, по мере дозревания бананов резистентные крахмалы превращаются в обычные. Также на количество устойчивого вещества в пище влияет и способ ее приготовления.

Польза и вред для организма

В человеческом организме резистентный крахмал работает по принципу растворимого волокна. Он проходит через желудок и тонкую кишку в непереваренном виде, а в кишечнике служит пищей для полезных бактерий (кишечной флоры). Существует сотни видов бактерий, которые оказывают влияние на здоровье, без некоторых из них невозможно бы было функционирование организма. И резистентный крахмал питает эти микроорганизмы. В результате такого взаимодействия образуются разные типы полезных соединений – от газов до жирных кислот, одна из которых – бутират. Крахмал, таким образом, питает полезные бактерии и косвенно клетки толстой кишки за счет увеличения количества бутирата.

Кроме того, резистентное вещество обладает несколькими полезными свойствами для кишечника. Во-первых, снижает уровень рН, уменьшает воспаления, а также снижает риск развития рака толстой кишки. Из-за лечебного воздействия на толстую кишку крахмал может быть полезным при расстройствах пищеварения, в том числе воспалениях кишечника, болезни Крона, запорах, дивертикулезе и диарее. Также исследования показали, что устойчивый крахмал улучшает поглощение минералов. Защищает организм от токсичных веществ, предотвращая их всасывание кишечником.

Но так ли полезен резистентный крахмал, как говорят некоторые исследователи? Пока однозначного ответа на этот вопрос нет, так как научные опыты продолжаются. И не исключено, что вся гипотетическая чудодейственность резистентного крахмала может и не подтвердиться. Но то, что крахмал обязательно должен быть частью вашего рациона – это однозначно.

Влияние на сахар и метаболизм

Резистентный крахмал важен для здорового метаболизма. Как показали некоторые исследования, это вещество повышает чувствительность организма к инсулину, эффективно для снижения сахара после приемов пищи. Кроме того, обладает еще одной уникальной способностью. Если завтрак состоял из крахмалистой пищи, то это вещество предотвратит всплеск уровня сахара и после обеденной трапезы.

Влияние крахмалов на глюкозу и метаболизм инсулина не перестает удивлять исследователей. Опыт показал, что достаточно на протяжении 4 недель принимать по 15-30 г вещества, чтобы повысить чувствительность к инсулину на 33-50 процентов. Невосприимчивость к этому гормону возникает при сахарном диабете 2 типа, ожирении, кардиологических заболеваниях и болезни Альцгеймера. За счет повышения чувствительности к инсулину и снижения уровня сахара в крови можно избежать многих хронических болезней.

Меж тем, исследователи соглашаются, положительное влияние резистентных крахмалов на организм зависит от индивидуальных особенностей.

Крахмал для похудения

По сравнению с обычным крахмалом, резистентный содержит наполовину меньше килокалорий – 2 против 4 на грамм продукта. Так что пища, содержащая резистентный крахмал, может по праву считаться диетической, при этом поддерживать чувство сытости надолго.

Как получить резистентный крахмал

Некоторые продукты из традиционного для многих рациона являются источниками резистентного крахмала. Среди наиболее насыщенных – сырой, вареный, а затем охлажденный картофель, зеленые бананы.

Источниками резистентного крахмала могут послужить бананы, кукуруза, картофель, батат, перловка, овсянка, чечевица, коричневый рис.

Процесс перехода обычного крахмала в резистентный напрямую зависит от температурного воздействия. И что интересно, в горячих крахмальных блюдах содержится больше обычного вещества, в охлажденных – резистентного. Это значит, что если переживаете за свою фигуру, то можете не кушать картофельное пюре, но без угрызений совести налегать на картофельный салат.

И по этому поводу несколько интересных цифр. Охлажденный картофель содержит немного больше чем 3 % резистентного крахмала, а это уже в 4 раза меньше, нежели обычного. Чечевица на 75 % – это крахмал, а вот количество резистентного уже не превышает 25 %.

Плохие крахмалы

Это может показаться странным, но не все крахмалистые продукты могут служить источниками крахмалов для человека. В первую очередь это касается белой муки и риса быстрого приготовления. В результате механической обработки эти продукты теряют значительное количество питательных веществ, в том числе и крахмала. Диетологи советуют избегать продуктов такого типа, поскольку они не то, что не принесут пользы, а еще могут и стать причиной проблем со здоровьем. Также не стоит заглядываться на пирожные, печенья, кренделя и кукурузные хлопья – полезных крахмалов в этих продуктах вы точно не найдете.

Сколько надо?

Для того чтобы удовлетворить суточные потребности организма в крахмальном продукте, достаточно потреблять по 100 г цельного зерна. Это показатель для женщин. Мужчинам желательно увеличить порцию до 120-130 г. В целом углеводы должны составлять примерно 45-65 процентов от суточного рациона.

Для того чтобы получить достаточное количество вещества, примерно треть рациона должны быть продукты, содержащие это вещество. Меж тем, эти показатели могут изменяться, например во время болезней.

Медики говорят, что взрослые люди ежедневно нуждаются в 300-450 г крахмала. Но его употребление оправдано только накануне тяжелой физической нагрузки или перед тем, как частые приемы пищи будут невозможны. Меньшие порции также полезны – защищают стенки желудка от пищеварительной кислоты. А вот чрезмерное потребление этого вещества может послужить причиной запоров и образования каловых камней.

Крахмалистые продукты и клетчатка

Мучные изделия, для производства которых было использовано цельное зерно, а также картофель (особенно с кожурой) являются ценными источниками клетчатки. Также комбинация крахмала и пищевого волокна есть в некоторых фруктах, бобовых и зерновых культурах, в кожуре некоторых овощей. Все они благотворно влияют на пищеварение, а также помогают снизить концентрацию холестерина в крови.

Пищевые источники

Крахмалистые продукты являются основным источником углеводов и важны для поддержания здоровой диеты. Такие продукты как картофель, хлеб, рис, макаронные изделия, крупы, согласно советам диетологов, должны составлять немного больше чем треть от всей пищи. Большинство из них содержат в себе клетчатку, кальций, железо и многие витамины.

Продукты с высоким содержанием крахмала – это в первую очередь бобовые культуры (фасоль, чечевица), овощи (картофель, кабачки), орехи, злаки и мука из них.

Цельные продукты богатые крахмалом ко всему еще являются источниками клетчатки, витаминов и многих минералов.

Существует несколько источников, богатых крахмалом, которые можно ввести в свой ежедневный рацион. Крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза, горох, кабачок, содержат довольно высокие запасы вещества. Также важными источниками являются хлеб из цельного зерна, темный рис, макаронные изделия. Порция мучной пищи способна обеспечить организм 15 граммами крахмала.

Характеристика популярных крахмалистых продуктов

Особенно полезный – из муки грубого помола и ржаной. В обоих вариантах есть витамины группы В, Е, клетчатка, а также широкий спектр полезных минералов. В белом хлебе также есть много питательных веществ, необходимых организму, но количество клетчатки в этом продукте значительно ниже.

Некоторые люди отказываются от хлебобулочных изделий, боясь набрать лишние килограммы. Меж тем, нельзя полностью вычеркивать из своего меню этот продукт, так как вместе с ним человек лишает себя многих полезных элементов.

Кстати, полезным является только свежий хлеб, который хранится при комнатной температуре.

Злаки

Цельнозерновые крупы – кладезь железа, клетчатки, протеинов, витаминов группы В. Среди наиболее полезных – крупы из овса, ячменя, ржи. Продукты из зерновых – превосходный вариант для приготовления питательного и полезного завтрака. Помимо этого, не стоит забывать о ячмене, кукурузе и других зерновых, которые также считаются важными для организма.

Рис и пища из него – отличный выбор среди крахмалистых вариантов. Этот злак обеспечит энергией и при этом практически не содержит жира.

Существуют разные сорта риса, и все они полезны для человека, так как содержат витамины, клетчатку и белок. Этот продукт можно употреблять как в виде горячих блюд, так и холодных закусок. Но дабы он был по-настоящему полезным, лучше повторно не подогревать приготовленное блюдо, а если понадобится, то между разогревами хранить в холодильнике, что убережет от размножения вредных бактерий. Но при любых обстоятельствах готовое рисовое блюдо нельзя хранить дольше 24 часов. А во время повторного разогревания на протяжении 2 минут держать в температуре около 70 градусов по Цельсию (можно над паром).

Макаронные изделия

Лучше отдавать предпочтение тесту, приготовленному из твердых сортов пшеницы и воды. Оно содержит железо и витамины В-группы. Еще более полезными являются макароны из цельнозерновой основы.

Таблица содержания крахмалов в продуктах

Продукт	Крахмал (в процентах)
Рис	78
Спагетти	75
Кукурузные хлопья	74
Мука (пшеничная, ячменная)	72
Просо	69
Хлеб свежий	66
Кукуруза	65
Лапша	65
Гречка	64
Пшеница	60
Рожь	54
Чипсы картофельные	53
Горох	45
Ржаной хлеб	45
Слоеное тесто	37
Картофель фри	35
Сырая картошка	15,4
Вареный картофель	14

Акриламид в крахмалистой пище

Акриламид – это химическое вещество, которое можно найти в некоторых видах мучных продуктов после жарки, запекания на гриле или разогревания при очень высоких температурах.

Некоторые исследования показали, что это вещество может быть опасным для человека. Поэтому диетологи выступают против поджаривания (и особенно подгорания) крахмалистых продуктов, таких как картофель, гренки, корнеплоды.

Акриламид практически не вырабатывается в процессе варки, пропаривания или запекания в микроволновке. И кстати, хранение картофеля при очень низких температурах увеличивает в его составе концентрацию сахара, что также способствует выделению большой порции акриламида во время готовки.

Сочетание с другими веществами и усвоение

Крахмалы в плане сочетания с другими питательными веществами весьма требовательны. Обычно они плохо взаимодействуют с другими продуктами и хорошо сочетаются только между собой. Для максимальной пользы крахмалистую пищу лучше комбинировать с сырыми овощами в виде салатов. И кстати, организм легче переварит сырой крахмал, нежели после термической обработки. А также это вещество быстрее распадется, если в организме достаточно витаминов В.

Использование в промышленности

В промышленности встречается крахмал рисовый, кукурузный, пшеничный, тапиоковый, но картофельный, пожалуй, наиболее популярный.

Его получают путем измельчения клубней и перемешивания мякоти с водой. Затем мякоть отделяют от жидкости и высушивают. Помимо этого, крахмал применяют в пивоварении, в кондитерских изделиях как загуститель. Также он способен увеличить прочность бумаги, используется для изготовления гофрированного картона, бумажных пакетов, коробок, прорезиненной бумаги. В текстильной промышленности – как проклейка, придающая прочность нитям.

Также в пищевой промышленности активно применяют амилопектиновый крахмал, полученный из восковидной кукурузы. Используется как загуститель в соусах, заправках, фруктово-молочных десертах. В отличие от картофельного аналога, это вещество прозрачное, не имеет привкуса, а его уникальные химические свойства допускают многократное замораживание и нагревание крахмалистого продукта.

Наличие в списке ингредиентов продукта Е1400, Е1412, Е1420 или Е1422 говорит, что при производстве этой пищи использовали модифицированный кукурузный крахмал. От других видов его отличает способность к набуханию и образованию клейстеризованных растворов. В пищевой промышленности применяется как средство против комкования, для создания необходимой текстуры соусов, кетчупов, йогуртов и молочных десертов. Также применяют в хлебобулочных изделиях.

Тапиоковый крахмал также являет собой ингредиент пищевой промышленности. Но в качестве сырья для него используют не привычные нам картофель или кукурузу, а плоды маниока. По своим способностям этот продукт напоминает картофельный. Применяется в качестве загустителя и средства против образования комков.

Крахмал принадлежит к числу продуктов, о пользе и вреде которых пока нет однозначного мнения. Меж тем, существует отличный совет, которым руководствовались люди в разные времена: всего должно быть в меру и тогда пища не будет во вред. Это касается и крахмалов.

Баранова Е. А. – Картофель // Картофель и овощи. – 2009 г., №9. – С. 19-20
Гулюк Н. Г. – Крахмал и крахмалопродукты / Н. Г. Гулюк. – М.: Книга по Требованию, 2012 г. – 430 c.

Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог .

Общий стаж: 35 лет .

Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист .

Крахмал – растительный полисахарид, синтезируемый в хлоропластах в процессе фотосинтеза и выполняющий энергетическую функцию. Формула крахмала аналогична формуле целлюлозы – (C₆H₁₀O₅)_n.

Строение

Крахмал имеет сложное химическое строение, являясь смесью двух основных полисахаридов:

Каждый полисахарид состоит из мономера – α-глюкозы. Звенья амилозы и амилопектина соединены в цепочки посредством α(1→4)-гликозидными связями.

Молекула амилозы имеет линейную структуру, состоящую из 200-1000 структурных единиц. Цепь закручивается в спираль. На каждый виток приходится по шесть остатков глюкозы.

Рис. 1. Структурная формула амилозы.

Амилопектин представляет собой разветвлённую цепь, включающую от шести до 40 тысяч звеньев. Разветвление цепочки обусловлено α(1→6)-гликозидными связями через 20-25 остатков глюкозы.

Рис. 2. Структурная формула амилопектина.

Помимо полисахаридов в крахмал входят неорганические вещества (остатки фосфорной кислоты), липиды, жирные кислоты.

Нахождение в природе и получение

Крахмал образуется в процессе фотосинтеза в результате полимеризации глюкозы:

Крахмал – главная составляющая семян растений. Он используется в качестве резерва энергии. Больше всего крахмала содержится в эндосперме злаков (до 85 %) и в клубнях картофеля (20 %).

Крахмал находится в клетках в виде зёрен, форма которых зависит от вида растений. Крахмальные зёрна представляют собой слоистые крупицы. Они растут за счёт наложения новых слоёв крахмала на старые слои. Зёрна откладываются в специальных клетках растений (разновидностях лейкопластах) – амилопластах.

Рис. 3. Примеры крахмальных зёрен.

В пищевой и промышленной химии крахмал чаще всего выделяют из картофеля. Для этого клубни измельчают, промывают и отстаивают. Всплывший на поверхность крахмал собирают, промывают и сушат до образования кристаллов.

Крахмал не синтезируется в организме животных. Аналогичным энергетическим веществом животных клеток является гликоген.

Свойства

Крахмал представляет собой белый кристаллический безвкусный порошок. В холодной воде порошок не растворим. При взаимодействии с горячей водой растворяется амилоза, а амилопектин разбухает, образуя клейстер. Если растереть кристаллики между пальцами, можно услышать скрип.

При нагревании крахмал подвергается гидролизу под действием катализаторов. Гидролиз протекает ступенчато. Из крахмала образуется декстрин, который гидролизуется до мальтозы. В результате гидролиза мальтозы образуется глюкоза. Общее уравнение:

Качественной реакцией является окрашивание в синий цвет под действием йода.

Реакции серебряного зеркала и восстановления гидроксида меди не идут.

Крахмал употребляют в пищу вместе с растительными продуктами – картофелем, мукой, кукурузой. Также используют для изготовления клея.

Что мы узнали?

Крахмал – сложное вещество, растительного происхождения. Состоит из органических и неорганических веществ, включает два полисахарида – амилозу и амилопектин. Каждый полисахарид состоит из одинаковых остатков глюкозы. Образуется в растениях в результате фотосинтеза и накапливается в форме зёрен. При взаимодействии с водой разбухает, образуя клейстер. Гидролизуется при нагревании в присутствии катализатора до глюкозы.

В советское время из крахмала варили клейстер, которым клеили обои, с его помощью накрахмаливали воротнички, салфетки, придавая им жесткость. Бабушки готовили из него вкуснейшие кисель, который с удовольствием пили дети, обогащая свой растущий организм витаминами. Кто-то добавлял крахмал в муку, чтобы выпечка была более мягкая и пышная.

Теперь это соединение тоже не менее популярно среди обывателей, оно нашло новые сферы использования. Узнаем все же, где его по-прежнему с успехом применяют и более подробнее изучим свойства.

Свойства крахмала

Крахмал – по определению это смесь, состоящая из полисахаридов и амелопектина, мономером данного полимера является альфа-глюкоза.

Физические свойства

Порошок белого цвета, аморфный, без вкуса, не растворим в холодной воде, состоит из мелких гранул, при нажатии, трении гранулы издают специфический, раздражающий звук.

Химические свойства

Под действием ферментов также гидролизуется.

Крахмал можно определить по качественной реакции:

Йод с крахмалом образует синее соединение, поэтому крахмал используется в качестве индикатора при йодометрическом титровании, что позволяет проводить множество анализов водных, воздушных и почвенных сред.

Биосинтез крахмала

Крахмал создается растениями, он синтезируется в хлоропластах под действием солнечного света в результате фотосинтеза.

При фотосинтезе в зеленых растениях образуется глюкоза, ее часть превращается в крахмал.

Данный процесс протекает по следующим реакциям:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
nC6H12O6(глюкоза) → (C6H10O5)n + nH2O

В общем виде это можно представить как: 6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n+ 6nO2.

Все мы знаем, что много крахмала содержится в картофеле. Но корнеплод не является лидером в данной области. В нем содержится лишь 24 процента крахмала, тогда как в зернышках пшеницы его содержание доходит до 64 процентов, в кукурузе – 70, а в рисе – 75 процентов.

Модификация крахмала

Модификация любого соединение – это придание ему новых свойств. В промышленности в результате протекания данного процесса происходит превращение крахмала в глюкозу, то есть процесс обратных природному синтезу. Насколько важна и популярна глюкоза и говорить не стоит.

Есть несколько способов модифицировать крахмал.

Термохимическая обработка

Ферментативная обработка

Также имеет место быть способ гидролиза крахмала под действием ферментов. Так под воздействием альфа-амилазы образуются декстрины, а они в свою очередь под влиянием глюкоамилазы, переходят в желаемую глюкозу.

Термообработка сухого порошка

Если сухой порошок крахмал нагреть до двухсот градусов Цельсия, то происходит его неполное разрушение с образованием более простых полисахаридов.

Физическое модифицирование

Если проводить физическое модифицирование, то это позволит получить крахмал с более высокими влагоудерживающими свойствами.

Пищевое назначение крахмала

Как мы уже выяснили в кислой среде и под действием ферментов крахмал гидролизируется. Так и в желудке живых существ происходит его ферментация до глюкозы.

Крахмал широко применяют в пищевой индустрии. В первую очередь, как загуститель для соусов, заправок, киселей, майонезов и тому подобного.

Главным источником крахмала, для питания человека, являются зерновые: рис, кукуруза, пшеница, а также корнеплоды.

Применение крахмала

Крахмал с успехом применятся не только в пищевой промышленности, но и в строительстве, при отделочных работах, а также в фармацевтике.

Как не удивительно, но в мире крахмал наиболее популярен в целлюлозно-бумажной промышленности.

В пищевой индустрии используется, как самостоятельный продукт, в качестве наполнителя, а также для получения глюкозы, этанола, патоки.

Крахмал является одним из компонентов клея для обоев.

В фармацевтике, как наполнитель таблеток и капсул, применяется при изготовлении присыпок, инфузионных растворов.

В химической сфере, при проведении химического анализа, как индикатор при йодометрическом титровании, позволяет определять содержание озона, сероводорода в водных средах, а также олово в пробах.

Применение в быту

Домашний кисель из крахмала, тарелка каши утром – вот то, количество крахмала, которое достаточно для человека, которое будет полезно и не вредно. Поэтому стоить помнить – клеить обои на крахмал – хорошо, у много кушать его – плохо.

Читайте также: