Клейстеризация крахмала

При нагревании крахмала с водой происходит клейстеризация, причем крахмал из твердого состояния переходит в студень. Эта способность крахмала является наиболее важным его свойством. Процесс клейстеризации связан с поглощением воды крахмальными зернами, их набуханием и образованием пузырьков. Объем пузырьков в 60—100 раз больше объема зерен сухого крахмала. При нагревании водной суспензии крахмала вязкость ее сильно возрастает.

Процесс клейстеризации происходит постепенно и зависит от величины зерен: крупные клейстеризуются быстрее, мелкие — медленнее. Большое значение при этом имеет система пузырь-чатых образований. Различают четыре стадии клейстеризации: набухание, разбухание крахмальных зерен, разбухание крахмальных пузырьков и распад крахмальных пузырьков. Первая стадия происходит при температуре 35—40°, вторая — при температуре — 45—65°, третья — при температуре 60—80° и четвертая — при температуре 80—100°. Набухание характеризуется образованием мельчайших углублений и трещин, разбухание — превращением крахмальных зерен в студенистые пузырьки, разбухание пузырьков — распадом больших пузырьков на мелкие, распад крахмальных пузырьков — диспергированием крахмального вещества до коллоидного состояния.

Температура клейстеризации- крахмала для разных культур неодинакова: картофельного 55—65°, ржаного и овсяного 55—80°, пшеничного и ячменного 60—80°, кукурузного 65—75°. Таким образом, клейстеризация характеризуется не одной температурной точкой, а определённым температурным интервалом, в пределах которого процесс этот протекает наиболее интенсивно.

По мере нагревания крахмальной суспензии вязкость, сначала несколько снижается (за счет уменьшения вязкости воды), затем резко возрастает и по достижению определенного максимума медленно падает. Постепенное уменьшение вязкости, наблюдаемое при нагревании клейстера при температуре близкой к 100°, объясняется разрушением пузырчатой структуры. У картофельного крахмала после достижения максимума вязкость начинает падать через 10—15 минут, тогда как у крахмала зерновых злаков предельно высокая вязкость остается в течение нескольких часов. Это объясняется более высокой способностью картофельного крахмала к набуханию и быстрому распаду пузырьков.

Характер кривой клейстеризации зависит от соотношения воды и крахмала, скорости нагревания и других условий. Очень большое влияние на свойства крахмала оказывает предварительная обработка его теплой водой. От этого понижается способность крахмальных зерен к набуханию и уменьшается максимальная вязкость клейстера.. В то время, когда крахмальные пузырьки обыкновенного крахмала легко распадаются и клейстер разжижается, пузырьки крахмала, предварительно обработанного теплой водой, выносят относительно длительное нагревание, в течение которого вязкость клейстера остается стабильной.

Происходит это, очевидно, в силу того, что при непродолжительной обработке теплой водой, последняя смачивает только наружные слои крахмального зерна, которые клейстеризуются и образуют защитный слой, препятствующий поглощению воды внутренней частью зерна при повторном соприкосновении крахмала с водой. Наличие такой гидратированной и оклейстеризованной оболочки тормозит дальнейшее набухание и образование крахмальных пузырьков. Возможно также, что при обработке крахмала теплой водой частично или полностью растворяется амилоза. Будучи, однако, неустойчивой, она ретрограднрует и выделяется из раствора. В таком состоянии амилоза, как указывалось уже, растворяется с трудом. Поэтому при повторном воздействии на крахмал воды клейстеризация происходит медленно и неполно.

Описанное свойство крахмала имеет большое значение для процесса разваривания сырья, в первую очередь, картофеля. Известно, что если охладить неполностью сваренный картофель, то повторное его разваривание будет весьма продолжительным. Таким образом, тепловая обработка и набухание не должны прерываться, так как иначе на поверхностных слоях создается оклейстеризо-ванный эластичный слой крахмала, затрудняющий последующее набухание и проникновение тепла.