Крахмал широко используют для пищевых и технических целей. Его применяют для приготовления киселей, подливок и пудингов. При изготовлении некоторых видов мучных кондитерских изделий часть муки заменяют крахмалом. Он служит сырьем для производства патоки, глюкозы и саго, входит в рецептуру мороженого, некоторых сортов конфет и колбасных изделий. Свыше 50 отраслей промышленности используют крахмал: в кондитерской промышленности он является формовочным материалом для отливки корпусов конфет; в парфюмерной – широко применяется для приготовления пудры, а в фармацевтической – для производства присыпок и паст; используют клеящие и вязкие свойства крахмала в резиновой, текстильной и бумажной промышленности.
Чистый крахмал получают путем выделения его из крахмало-содержащего сырья: картофеля, кукурузы, пшеницы, риса и др.
По химической природе крахмал является сложным углеводом, при расщеплении молекул которого образуются декстрины, мальтоза, глюкоза. Процесс гидролиза (расщепления) крахмала, называемый осахариванием, протекает под воздействием разбавленных минеральных кислот при нагревании смеси воды и крахмала (кислотный гидролиз) или амилолитических ферментов (ферментативный гидролиз).
Крахмал характеризуется высокой гигроскопичностью и адсорбционной емкостью, т. е. способен поглощать из окружающей среды влагу и различные вещества, обусловливающие запах. Эту особенность крахмала следует учитывать при его перевозках и хранении. Важным свойством крахмала является его способность неограниченно набухать в воде, а при нагревании с водой образовывать клейстер и студень.
Форма, структура и размеры крахмальных зерен специфичны для каждого вида крахмала. Путем микроскопирования по этим признакам можно установить биологическое происхождение крахмала и наличие в нем примеси крахмала других видов.
В нашей стране вырабатывают главным образом картофельный и кукурузный крахмал.
Получение крахмала из картофеля
Вкачестве сырья используют технические сорта картофеля с содержанием крахмала не менее 14%. Картофель моют, измельчают на скоростных терках для освобождения крахмальных зерен из клеток и получают кашку. Кашка состоит из смеси крахмальных зерен, клеточного сока и мезги. В клеточном соке под действием ферментов происходят цветные реакции, поэтому во избежание потемнения крахмальные зерна быстро отделяют от клеточного сока, что достигается разведением кашки водой и центрифугированием. Отделяют мезгу на ситах, орошаемых водой, получая крахмальное молочко (суспензия зерен крахмала в воде). Крахмальное молочко тщательно очищают и осаждают из него крахмал, получая так называемый сырой крахмал с влажностью 38–49%. Сырой крахмал сушат до влажности 20% при температуре от 40 до 80°С, измельчают, просеивают и упаковывают.
Получении крахмала из кукурузы
Наиболее ценным сырьем являются белозерные сорта с содержанием крахмала до 70%. Выделение крахмала из зерен кукурузы осложнено тем, что крахмальные зерна в нем как бы сцементированы белком. Для расслабления этих связей и размягчения эндосперма после очистки зерен кукурузы от сорных и зерновых примесей их замачивают в нагретом до 65°С растворе сернистой кислоты. Замоченное зерно дробят на крупные части для отделения зародыша, из которого получают ценное кукурузное масло. Крупку, освобожденную от зародыша, тонко измельчают, смешивая с водой, получая кашку, которая состоит из смеси крахмала, белка, крупной и мелкой мезги (оболочек).
Из кашки вымывают крахмальные зерна, получая крахмальное молочко. Однако вместе с крахмалом вымываются и частицы нерастворимого белка кукурузы (глютена), который отделяют от крахмала путем обработки крахмального молочка на центробежных сепараторах. Из очищенного крахмального молочка осаждают крахмал, получая сырой, а затем сухой крахмал с влажностью 13%. Побочные продукты кукурузно-крахмального производства – глютен и экстракт – перерабатывают в концентрированный белковый корм.
По качеству картофельный крахмал подразделяют на товарные сорта: экстра, высший, 1-й и 2-й; кукурузный – на высший и 1-й. Картофельный крахмал 2-го сорта предназначается только для технических целей. Органолептически определяют цвет, люстр (блеск, характерный для высших сортов картофельного крахмала), запах, отсутствие хруста в клейстере. Нормируют влажность, кислотность, зольность, количество крапин (неотделенных частиц мезги), содержание сернистого ангидрида, а в кукурузном крахмале – и содержание белка (протеина).
Не допускается к реализации крахмал с посторонними и т» приятными запахами, серым оттенком (для высших сортов), посторонними примесями, комками, не рассыпающимися при легком надавливании.
Для упаковки крахмала используют достаточно плотную тару, предохраняющую продукт от распыла и раструски. Упаковывают его в мешки не ниже III категории, причем после засыпки поверхность мешков смазывают клейстером и просушивают. Фасуют крахмал также в мелкую бумажную или полиэтиленовую тару (пачки или пакеты). Лучшей является двойная упаковка: наружная тара – тканевый мешок, внутренняя – бумажный многослойный или полиэтиленовый мешок.
Хранят крахмал на стеллажах в сухих, чистых, хорошо проветриваемых складах, незараженных вредителями, без посторонних запахов, при относительной влажности воздуха не выше 75%, без резких перепадов температуры. В этих условиях крахмал может долго храниться без изменения качества. Гарантийный срок хранения крахмала 2 года со дня выработки.
К продуктам переработки крахмала относят саго, патоку и глюкозу.
Саго – это крупа, представляющая собой высушенные шаровидные комочки оклейстеризованного крахмала. При варке крупинки сильно набухают, но не развариваются (не теряют форму) и не склеиваются.
Используют саго в качестве начинок для пирогов, а также для приготовления каш и пудингов.
Сырьем для саго служит картофельный или кукурузный крахмал. Сырой крахмал, пропуская через сито, делят на мелкие кусочки, которые затем закатывают в шарики. Полученную крупку сортируют по размеру и запаривают, в результате чего крахмал клейстеризуется, а шарики приобретают стекловидность. Крупку высушивают (из кукурузного крахмала – до влажности не выше ,13%, из картофельного – не выше 16%), вновь сортируют по форме и размеру, шлифуют для удаления с поверхности крупинок крахмальной пыли и придания блеска.
По размеру зерен саго делят на два вида: мелкое с диаметром 1,5-2,1 мм и крупное – 2,1-3,1 мм, а в зависимости от качества – на высший и 1-й товарные сорта. В 1-м сорте допускаются сероватый оттенок, более высокие зольность и кислотность, большее содержание мелочи и склеенных зерен, несколько меньшая набухаемость. Стандартом нормируют (независимо от сорта) влажность, содержание мелких зерен в крупном саго и крупных – в мелком. Не допускается наличие солей тяжелых металлов и посторонних примесей.
Упаковывают саго в мешки не ниже III категории по 50 кг либо расфасовывают в пачки или коробки по 250–500 г, которые укладывают в чистые ящики по 30 кг. Правила хранения саго те же, что и крахмала.
Патока – это густая сиропообразная жидкость, представляющая собой смесь продуктов неполного расщепления (гидролиза) крахмала – глюкозы, мальтозы и декстринов. В розничную торговлю патока не поступает. Она является основным сырьем для приготовления карамели, конфет, халвы и других кондитерских изделий.
Глюкоза – это продукт полного гидролиза крахмала. Вырабатывают глюкозу кристаллическую, медицинскую, пищевую, техническую. Используют при производстве детских кондитерских изделий, напитков, мороженого. Хранят глюкозу в сухих чистых помещениях не более года.
