CC BY
61
УДК 664.2
Свойства облученного картофельного' крахмала
В.В. Литвяк, канд. хим. наук, В.В. Москва, канд. техн. наук
НПЦ Национальной академии наук Беларуси по продовольствию, Республика Беларусь, г. Минск Е.К. Коптелова, канд. техн. наук, В.Г. Костенко, канд. техн. наук ВНИИ крахмалопродуктов Г.Х. Оспанкулова, канд. биол. наук
ТОО «Казахский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции, Республика Казахстан, г. Астана
Известно, что нативный крахмал плохо растворяется в холодной воде [1]. Повышенной растворимостью обладают модифицированные крахмалы, в том числе окисленные, вследствие чего они широко востребованы в стройиндустрии, целлюлозно-бумажной, текстильной и, особенно, в пищевой промышленности [1-5].
Растворимость высокомолекулярных соединений и, в частности, полисахаридов, определяется их фазовым и релаксационным состояниями, надмолекулярной структурой, конфигурацией цепи, молекулярно-массовыми характеристиками и термодинамическим качеством растворителя.
Вода при комнатной температуре служит термодинамически плохим растворителем для крахмала [4]. Традиционный прием повышения растворимости крахмала в холодной воде заключается в снижении молекулярной массы составляющих его гомополисахаридов (амилозы и амилопектина) путем деструкции [1].
Среди различных способов деструкции крахмала важное место занимает радиационно-химическая деструкция. Радиолизу крахмала под действием у-облучения посвящен ряд статей [7-12] и обзоров [13, 14]. Модификация крахмала при электронном облучении изучена в меньшей степени, несмотря на экологические и экономические преимущества электронно-лучевой обработки по сравнению с рентгеновским и у-облучением. Электронное облучение применяют для интенсификации процесса формования смесей синтетических сополимеров и крахмала [15]. Запатентована комбинация химической и радиационной деструкции крахмала с целью повышения его растворимости в холодной воде уже при небольших дозах электронного облучения (порядка 10 кГр) [2]. Однако сравнительно высокая растворимость (52 %) крахмала, обработанного кислотой, достигается
только при его высушивании до содержания влаги 5 %. Сочетание воздействий различной природы ухудшает технологичность и экологич-ность радиационного процесса, увеличивает энергетические затраты.
Однозначно констатируется деструкция макромолекул при электронно-лучевой обработке [2, 15]. В то же время информация о влиянии электронного облучения на фазовую структуру крахмала в литературе отсутствует, хотя свойства высокомолекулярных соединений, включая растворимость, зависят не только и не столько от молекулярной организации, сколько от надмолекулярной, прежде всего от фазового состояния.
Цель исследования - оценка степени влияния облучения картофельного крахмала ускоренными электронами на его фазовую, морфологическую и молекулярную структуры, растворимость, а также кислотность.
Объектом исследования служил картофельный крахмал производства ОАО «Лидапищеконцентраты» [16]. Образцы нативного крахмала с естественной влажностью (12 %), расфасованные в полиэтиленовые пакеты, облучали электронным пучком на линейном ускорителе электронов УЭЛВ-10-10 (НПО «Торий», Москва). Энергия пучка ускоренных электронов составляла 6-7 МэВ, а величины доз облучения - 110; 220; 330 и 440 кГр. Поскольку облучение проводили при большой мощности и значительных величинах доз, процесс сопровождался разогревом облучаемых материалов. Для предотвращения расплавления полиэтиленовой упаковки облучение выполняли в несколько приемов. Поддон с образцами крахмала периодически выводили из зоны действия пучка электронов для охлаждения, при этом температура облучаемых материалов не превышала 50...60 °С.
Фазовую структуру крахмала оценивали методом широкоугловой дифракции рентгеновских лучей на дифрактометре HZG 4А в режиме
«регистрации по точкам» (дифракто-метр HZG 4A, CuKa-излучение, Ni-фильтр). Образцы для съемки готовили прессованием плоских дисков одинаковой массы. Степень кристалличности рассчитывали как отношение /к//о, где: /к - интенсивность дифракции на кристаллических областях. Значение /к определяли по разности /о и /a , где: /a - интенсивность аморфного гало.
Морфологию крахмала исследовали на сканирующем электронном микроскопе LEO 1420. Порошки крахмала металлизировали тонким слоем золота в вакуумной установке EM/TECH K550X.
ИК-спектры образцов нативного и облученного крахмала записывали на ИК-Фурье спектрофотометре FPR-8601 PC. Образцы готовили методом «затирания в кювету».
Определение количества 5-гидро-ксиметилфурфурола и органических кислот проводили хроматографи-чески с использованием высокоэффективного жидкостного хроматографа Agilent Technologies 1200 Series с диодноматричным детектором и применением соответственно хрома-тографической колонки Eclipse XDB-C18, 5 мкм (4,6Ч150 мм) и хроматог-рафической колонки Zorbax SB-Aq, Б мкм (3Ч2Б0 мм).
Влажность крахмала оценивали по известной методике [17], а растворимость в холодной воде - согласно [8].
Содержание карбоксильных и карбонильных групп в крахмале определяли соответственно барий-ацетатным методом и по реакции окси-мирования [9]. Реологическое исследование проводили на ротационном вискозиметре «Реотест-2» в N-ячейке. Исходные водные суспензии крахмала с концентрацией Б мас. % подогревали на магнитной мешалке. В результате нативный крахмал клейстеризовался, а облученные образцы образовывали в воде истинные растворы.
Рентгенодифрактограмма натив-ного картофельного крахмала (рис. 1, а, кривая 1) представляет собой сочетание довольно отчетливых рефлексов при углах дифракции 28, равных 17,1 и 22,2о, и значительной доли аморфного гало. Степень кристалличности картофельного крахмала составляет примерно 25 %. С ростом дозы облучения наблюдается значительная аморфизация крахмала. В результате облучения интенсивность и разрешенность дифракционных рефлексов заметно падает, а интенсивность аморфного гало возрастает. Уширение дифракционных рефлексов, снижение их отчет-
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
20, град.
Рис. 1. Характеристики облученного крахмала:
а - рентгенодифрактограммы нативного (1) и облученного дозой 440 кГр (2) крахмала; б - электронные микрофотографии зерен нативного (1), облученного дозой 220 кГр (2), экструзионного (3) и набухающего (4) крахмала
ливости указывают на уменьшение размеров и увеличение дефектности кристаллитов крахмала; возрастание доли аморфного гало свидетельствует о разрушении значительного количества кристаллических образований. Степень кристалличности картофельного крахмала, облученного дозой в 440 кГр, падает до 16 %, т. е. в 1,5 раза.
Индекс кристалличности у-облученной хлопковой целлюлозы остается высоким (73 %) вплоть до поглощенной дозы 1180 кГр, и только при дозе 9400 кГр целлюлоза становится аморфной [13]. Следовательно, чувствительность кристаллической структуры крахмала к воздействию ускоренных электронов намного выше, чем у целлюлозы к у -облучению. В то же время у-облучение заметно нарушает морфологическую структуру целлюлозы уже при малой поглощенной дозе (примерно 10 кГр) [13].
Напротив, морфологическая структура картофельного крахмала оказывается весьма устойчивой к воздействию ускоренных электронов. Обработка даже весьма большими дозами (110-440 кГр) не вызывает принципиальных изменений: и нативный, и все облученные образцы картофельного крахмала характеризуются типичной морфологией, представляющей совокупность зерен эллипсоидной формы (рис. 1б). Средний диаметр зерен нативного крахмала составляет 24 мкм, что характерно для картофельного крахмала [17]. Облучение ускоренными электронами не нарушает структуру поверхности зерен. Это подтверждают и микрофотографии
фрагментов, выполненные при большом увеличении. Полученные результаты хорошо согласуются с данными работы [7], в которой показано, что зерна кукурузного крахмала не обнаруживают изменений поверхности даже при дозе у-излуче-ния в 940 кГр. Вместе с тем образцы крахмала, облученные дозами свыше 470 кГр, быстро растворялись в воде, что авторы объясняют изменением исключительно молекулярной структуры в результате деструкции полисахаридов [7].
С ростом дозы у-облучения белый цвет нативного крахмала постепенно изменялся на желто-коричневый [7]. Нами также наблюдалось пожелтение образцов картофельного крахмала с увеличением дозы электроннолучевой обработки. Причиной пожелтения может служить накопление окисленных групп в цепях амилозы и амилопектина в результате окислительной деструкции [10, 11, 14]. С увеличением дозы облучения содержание окисленных групп в облученном электронами крахмале закономерно возрастает, причем доля карбоксильных групп (рис. 2, а, кривая 1) превышает долю карбонильных (рис. 2, а, кривая 2), тогда как при у-облучении кукурузного крахмала теми же дозами преобладают кетог-руппы [11]. Облучение картофельного крахмала ускоренными электронами обусловливает появление в нем лишь незначительного количества окисленных групп. Так, образец, облученный дозой в 440 кГр, содержит всего 0,7 % карбоксильных групп и только 0,13 % карбонильных. Следовательно, существенного изменения химического состава
макромолекул не происходит, о чем свидетельствуют практически идентичные ИК-спектры нативного и облученного крахмала. Полученные результаты коррелируют с данными, приведенными в [20]: при воздействии ускоренных электронов окислительные процессы протекают медленнее по сравнению с у-облучением.
В результате облучения картофельного крахмала нами было выявлено существенное возрастание общей титруемой кислотности, которое может быть обусловлено образованием органических кислот.
Повышение дозы облучения в пределах 40-120 кГр приводит к повышению титруемой кислотности крахмалов и увеличению в них содержания 5-гидроксиметилфурфурола, что подтверждается прямой высокой связью: коэффициент корреляции составляет соответственно +0,989 и +0,981. Общая титруемая кислотность повышается за счет образования ряда органических кислот (щавелевой, яблочной, молочной, янтарной, лимонной и уксусной). Однако доза облучения неравнозначно влияет на образование органических кислот по их видовой принадлежности. Отдельные виды кислот - яблочная, молочная и янтарная - образуются только при определенной дозе облучения.
Результаты реологических исследований показывают отчетливо выраженную псевдопластичность клейстера нативного крахмала (рис. 2, б). Течение клейстера необлученно-го крахмала носит неньютоновский характер (рис. 2, б, кривая 1). Для растворов всех облученных образцов наблюдается резкое (на два де-
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
y(1) = 4E-06x2 - 0,0003x + 0,1214 R2 = 0,9947
Y(2) = - 5E-07x2 + 0,0005x + + 0,0069 R2 = 0,9909
y(3) = 1E-08x3 - 3E-06x2 + + 0,0005x + 0,0998 R2 = 1
100 200 300 400 Доза облучения, кГр а
500
70 60 50 40 30 20 10 0
7000 6000 £ 5000
5
Ь 4000 о к з
§ 3000 я а к
ш 2000 ич
5
на 1000
и Д
0
ТТТ
-100 0 200 400 600 800 1400 Скорость сдвига, с-1
б
ï-T-r
1000
-■ !— к—| —
1200
Рис. 2. Характеристики облученного крахмала:
а - зависимость содержания карбоксильных (1), карбонильных (2) групп в крахмале и его растворимости (3) от дозы облучения; б - зависимость вязкости клейстера нативного крахмала (1) и раствора крахмала, облученного дозой 110 кГр (2), от скорости сдвига
0
сятичных порядка) падение динамической вязкости, а также принципиальное изменение характера течения на ньютоновское (рис. 2, б, кривая 2).
Совокупность отмеченных фактов указывает на значительное снижение степени полимеризации амилопектина и амилозы в результате обработки картофельного крахмала ускоренными электронами. Этому способствует низкая степень кристалличности нативного крахмала, которая, как известно, повышает способность полисахаридов к радиационно-химической деструкции [10, 21].
Реакции макрорадикалов с водой и кислородом обусловливают деструкцию цепей и падение молекулярной массы облученного крахмала. Интенсификации этих реакций способствует разогрев крахмала при облучении до 60 °C. Поскольку температура стеклования картофельного крахмала естественной влажности, содержащего 12 % воды, составляет примерно 95 °C [4], в условиях эксперимента малые структурные элементы (боковые группы и сегменты, не входящие в состав узлов флуктуационной сетки) приобретают определенную подвижность, что ускоряет деструктивные процессы, протекающие в аморфных зонах крахмала. При этом сильная деструкция полимерных цепей протекает без их существенного окисления.
Сочетание изменений фазовой и молекулярной структуры крахмала (аморфизация, резкое падение молекулярной массы, появление следов окисленных групп) закономерно обусловливает повышение его растворимости [9, 14]. Как видно из рис. 2, а (кривая 3), при воздействии
доз 220, 330 и 440 кГр растворимость картофельного крахмала в холодной воде увеличивается в 3; 8 и 14 раз соответственно, что позволяет расширить ассортимент продуктов на его основе.
Под действием радиации (например, у-облучения) происходят разрыв глюкозидных связей и изменение глюкозных остатков в цепях полисахаридов с дегидратацией и окислением спиртовых групп. Облучение образует слабые «точки» в молекулярных цепях, что облегчает разрыв цепи на этих участках при последующем нагревании крахмала или его кислотной обработке. При облучении картофельного крахмала у-лучами (излучение 60Со) с поглощенной дозой облучения 200-500 кГр получают продукты, обладающие повышенной растворимостью, кислотностью и низкой вязкостью. По свойствам они близки к декстринам. При облучении этого же крахмала электронами с высокой энергией дозами до 100 кГр получают продукты, сохраняющие зернистую структуру, двойное лучепреломление, но образующие клейстеры пониженной вязкости и обладающие меньшей способностью связывать йод. Деполимеризация крахмала при облучении приводит к такой структурной модификации молекул, которая снижает ферментную атаку-емость крахмала. Это особенно проявляется при использовании высокой дозы излучения [22].
В результате облучения крахмала может образовываться формальдегид. Основной вклад в процесс образования формальдегида в облучаемых полисахаридах по свободнора-дикальным механизмам вносят пре-
вращения первичных радикалов С1, С5 и С6. В облучаемых в присутствии О2 крахмалах выход СН2О примерно в 2 раза больше, чем в деаэрированных образцах, что обусловлено превращениями перекисных радикалов типа С6-С5-ОО под действием излучений [23].
Несмотря на достаточно большое количество публикаций, механизм облучения крахмала полностью до сих пор не изучен [24]. Облучение полисахаридов снижает точку плавления и вращение плоскости поляризации. При облучении амилозы, амилопектина и крахмала наблюдается их потемнение, усиливающееся с повышением дозы облучения. Электронно-микроскопические исследования кукурузного и картофельного крахмала, облученного дозами до 200 кГр, показывают, что структура зерна изменяется незначительно. При более высоких дозах появляются радиальные трещины и разрывы, особенно деградирует картофельный крахмал. При облучении дозой свыше 150 кГр повреждается кристаллическая часть крахмала, уменьшаются молекулярная масса и длина его цепи. Снижение степени полимеризации приводит к понижению (в логарифмической зависимости) удельной вязкости амилозы и амилопектина, облученных дозой свыше 600 кГр в чистом виде или после экстракции крахмала. Облучение уменьшает вязкость в гораздо большей степени, чем тепловая обработка. Растворимость крахмала в воде повышается с увеличением дозы облучения.
При облучении изменяется чувствительность к ферментам. Облучение вызывает произвольный, а не
систематический разрыв связей 1>4. Редуцирующая способность увеличивается пропорционально дозе облучения (начиная с дозы 10 кГр), возрастает кислотность крахмала (активатор - кислород), но снижается с увеличением его влажности. При облучении образуются фрагменты полиозидных цепей различной длины частично деградированных декстринов, а также продукты радиолиза (оксиметилфурфурол, формалин и др.). Также образуются свободные кислоты и сложные эфи-ры, которые гидролизуются в предельных значениях рН, повышая кислотность.
Физико-химические свойства облученного крахмала не постоянны. Свободные радикалы способны сохраняться до двух лет и оказывать значительное влияние на физико-химические свойства крахмала. Через определенное время растворимость и кислотность облученных крахмалов существенно понижаются вплоть до получения крахмалов, полностью нерастворимых в воде [25, 26].
Так, предложен способ радиационного сшивания крахмала при воздействии потока ускоренных электронов или у-излучений суммарной дозой 0,1-200 кГр. При этом доза 0,1-1,0 кГр обеспечивает получение частично сшитого крахмала со способностью набухания в воде и повышения вязкости водных сред, а дозы более 1,0 кГр обеспечивают получение сшитого крахмала с полной нерастворимостью в воде [25].
Для стабилизации физико-химических свойств перед облучением крахмал влажностью 20-45 % смешивают с 0,1-0,4 % сернокислого алюминия к массе сухих веществ крахмала, после облучения смесь насыщают углекислым газом путем продувания его со скоростью не менее 10 м/мин, а затем высушивают [26].
При облучении влажного крахмала образуются радикалы воды -ОН и •е, которые, с одной стороны, ускоряют деструкцию и окисление крахмала, а с другой, способствуют рекомбинации и исчезновению радикалов.
На устойчивость свободных радикалов влияют и ионы водорода (Н+), в присутствии которых радикалы также рекомбинируются и исчезают. Сернокислый алюминий, введенный в крахмал, в присутствии влаги подвергается гидролизу, создавая в облучаемой смеси кислую среду.
В присутствии углекислого газа скорость деструкции крахмала, как правило, замедляется. Однако, если
1 этап: образование свободных радикалов
Возрастание растворимости облученного крахмала. 3 этап: образование глюкозы
Возрастание растворимости облученного крахмала.
4 этап: образование оксиметилфурфурола, органических кислот и формальдегида
Органические кислоты:
сн,— с.
Формальдегид Уксусная
чОН
С ООН ¿ООН
неон соон
Молочная
СООН
СН2 СН2
СООН
Янтарная
Возрастание общей титруемой кислотности облученного крахмала 5 этап: перегруппировка и сшивка полимерных цепей крахмала (амилозы и амилопектина)
Иу
СООН HOCH
¿OCH
Яблочная
R—О—Н
-н
R—Ol
—О—R
, где R1 - крахмал;
Оксиметил-
О II
R—С —R-,
О
hv I -R — С — R1
0 —R->
1 2
R— С—R1 , где К - крахмал;
R—С
hv ¿>
R —г/
О—Н
-Н
R—С
\ , где К, - крахмал.
О — Рн
Рис 3
насытить углекислым газом обработанный влажный крахмал, то образовавшиеся при взаимодействии с водой ионы водорода также обеспечивают рекомбинацию и исчезновение радикалов. Кроме того, углекислый газ, вытеснив из крахмальной смеси воздушную газовую среду, содержащую кислород и водород, исключает возможность дальнейшей деструкции крахмала [26].
Таким образом, физико-химический механизм облучения крахмала можно представить следующим образом (рис. 3).
Отмечается резкое понижение растворимости и кислотности облученного крахмала. Образующийся полимер нерастворим в холодной воде,
слабо атакуется амилолитическими ферментами.
На наш взгляд наиболее оптимальным способом стабилизации физико-химических свойств может оказаться контактная сушка на вальцовых сушилках или экструзионная обработка облученного крахмала совместно с сухим льдом (твердая форма углекислого газа), который добавляется в количестве 1-3 % к массе сухих веществ [27, 28].
Предварительная экструзионная обработка или контактная сушка крахмальной суспензии концентрацией 30-40 % сухих веществ на вальцовых сушилках при температуре 120...180 °С приводит к клейстери-зации (см. рис. 1, б), т. е. разруше-
нию крахмальных гранул и может вызвать повышение эффекта облучения вследствие увеличения возможных вариантов рекомбинации полимерных цепей крахмала.
ЛИТЕРАТУРА
1. Starch: chemistry and technology / Ed. by R.L. Whistler and E.F. Paschal. -New-York and London: Academic Press, 1967.
2. Saint-Lebe L, Berger G., Michel J.-P, Huchette M, Fleche G. // Пат. №4115146 US, МПК. Опубл. 1978.
3. www.amylum.ru/amylum/modify
4. Лукин, Н.Д. О крахмале воско-видной кукурузы / Н.Д. Лукин, Е.К. Коптелова, Ю.И. Третьяков // Пищевая промышленность.- 2012. - № 4. С. 56-58.
5. Роторно-пульсационное устройство для интенсификации процесса получения жидкофазных материалов на основе крахмала / В.А. Падохин [и др.] // Пищевая промышленность. -2010. - №1.
6. Суворова А.И., Тюкова И.С., Тру-фанова Е.И. // Успехи химии. - 2000. -Т. 69. - № 5. - С. 494.
7. Коротченко К.А., Семионов А.И. // Изв. ВУЗов. Сер. Пищевая техн. -1966. - № 5. - С. 25.
8. Петров П.Т., Федорова Г.А., Мака-ревич С.В. // Весц АН БССР. Сер. фiз-энерг. навук. - 1980. - № 3. - С. 84.
9. Петряев Е.П., Кильчицкая СЛ., Павлов А.В., Савченко Ж.В., Аврейце-
вич Л.А. // Весц АН БССР. Сер. ф1з,-энэрг. навук. - 1985. - № 2. - С. 111.
10. Федорова Г.А., Бондаренко Н.Т., Берлин С.М., Волкович С.В., Шарпа-тый В.А. // Химия высоких энергий.-1992. - Т.26. - № 5. - С. 423.
11. Коротченко К.А., Шарпатый В.А. // Химия высоких энергий. - 1993. -Т.27. - № 4. - С. 50.
12. Jinsong Bao, Zihua Ao, Jay-lin Jane// Starch - Stärke. - 2005. - V. 57. - № 10. - P. 480.
13. Ершов Б.Г., Климентов А.Ф. // Успехи химии. - 1984. - Т.53. - № 12. -С. 2056.
14. Ершов Б.Г. // Успехи химии. -1998. - Т. 67. - № 4. - С. 353.
15. SagarA.D., Villar M.A., Thomas E.L., Armstron R.C., Merrill E.W // J. Appl. Polymer Sci. - 1996. - V. 61. - № 1. -P. 139.
16. ГОСТ7699-78. Крахмал картофельный. Технические условия.
17. ГОСТ 7698-93. Крахмал. Правила приемки и методы анализа.
18. Richter M., Augustat S, Schierbaum F. Ausgewahlte Methoden der Stärkechemie. - Leipzig: VEB Fachbuchverlag, 1969.
19. Капуцкий В.Е., Юркштович Т.Л., Балабаева М.Д. // Вестник Белорус. ун-та. - 1978. - Сер. 2. - № 1. - С. 15.
20. Говорков А.Т., Баннова Е.А, Волхонская Л.И., Соколова Г.Е., Фомина М.П. // Химия высоких энергий.- 1991. - Т. 25. - № 3. - С. 228.
21. Аким, Э.Л. Реакционная способность и физическое состояние целлю-
лозы/ Э.Л. Аким // Химия древесины. - 1984. - № 4. - С. 3.
22. Справочник по крахмало-па-точному производству / под ред. Е.А. Штырковой, М.Г. Губина. - М.: Пищевая промышленность, 1978. -430 с.
23. Шарпатый, В.А. Радиационная химия полисахаридов. IV. Свободно-радикальные механизмы образования формальдегида / В.А. Шарпатый // Химия высоких энергий. - 2006. -Т.40. - № 1. - С. 18-20.
24. Лисовская, Д.П. Радиология пищевых продуктов: учеб. пособие / Д.П. Лисовская, Л.А. Галун, Г.С. Ми-тюрич; под общ. ред. Д.П. Лисовской. -Комитет по проблемам катастрофы на Чернобыльской АЭС при СМ РБ. -Гомель: УО БТЭУ ПК, 2003. - 296 с.
25. Способ радиационного сшивания крахмала // Пат. № 6617448ВВ иБ, МПК С 08 В 31/00. Опубл. 09.09.2003.
26. Способ получения модифицированного крахмала // Пат. №2063402 RU, МПК 6 С 08 В 30/12. Опубл. 10.07.1996.
27. Способ получения микробиологически чистого крахмала и способ получения модифицированного крахмала // Пат. № 10952 BY, МПК7 С 08В 30/00, А 23L 3/005, А 23L 3/10. Опубл. 30.08.2008.
28. Способ получения модифицированного крахмала // Пат. № 12800 BY, МПК7 С 08В 30/00. Опубл. 28.02.2010.
Свойства облученного картофельного крахмала Ключевые слова
картофельный крахмал; облучение; ускоренные электроны; аморфизация; деструкция; окисление; растворимость
Реферат
Установлено, что облучение картофельного крахмала ускоренными электронами (доза от 110 до 440 кГр) приводит к значительной аморфизации его структуры с сохранением морфологии. При облучении дозами до 440 кГр происходит заметная деструкция макромолекул крахмала, а вклад окислительных процессов незначителен. Наиболее оптимальным способом стабилизации физико-химических свойств может оказаться контактная сушка на вальцовых сушилках или экструзионная обработка облученного крахмала совместно с сухим льдом (твердая форма углекислого газа), который добавляется в количестве 1-3 % к массе сухих веществ.
Авторы
Литвяк Владимир Владимирович, канд. хим. наук, Москва Валентина Владимировна, канд. техн. наук, НПЦ Национальной академии Беларуси по продовольствию, 220115, Республика Беларусь, г. Минск, пр-т Ленина, д. 64, 8 (017) 294-11-12
Коптелова Евгения Кузьминична, канд. техн. наук, Костенко Владимир Георгиевич, канд. техн. наук, ВНИИ крахмалопродуктов, 140051, Московская обл., пос. Красково, ул. Некрасова, д. 11
Оспанкулова Гульназым Хамитовна, канд. биол. наук, ТОО «Казахский НИИ переработки сельскохозяйственной продукции», 010000, Республика Казахстан, г. Астана, ул. Есенберлина, д. 38, кв. 80.
Properties of the irradiated potato starch Key words
potato starch, irradiation, accelerated electrons, amorphization, destruction, oxidation, solubility.
Abstracts
It was established that irradiation of potato starch by accelerated electrons (dose from 110 to 440 kGy) results in significant amorphization of its structure saving the morphology. The destruction of molecules takes place at irradiation by dozes up to 440 KGy and the contribution of oxidative processes is negligible. The best way to stabilize physicochemical properties could be contact drying on roller dryers or extrusion treatment of irradiated starch with dry ice (solid form of carbon dioxide), which is added in amount of 1-3 % to mass of dry substances.
Authors
Litvyak Vladimir Vladimirovich, Candidate of Chemical Science, Moskva Valentina Vladimirovna, Candidate of Technical Science, The Scientific and Practical Centre for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of Belarus, 64, Prospekt Lenina, Minsk, Belarus, 220115,
8 (017) 294-11-12
Koptelova Evgeniya Kuzminichna, Candidate of Technical Science, Kostenko Vladimir Georgievich, Candidate of Technical Science, All-Russian Research Institute of Starch Products, 11, Nekrasova St., Kraskovo, Moscow Region, 140051
Ospankulova Gulnazym Hamitovna, Candidate of Biological Science, «Kazakh Research Institute of Agricultural Products», 38, room 80, Esenberlin St., Astana, Kazakhstan, 010000
