गर्म पानी में स्टार्च। स्टार्च

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रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय

प्रतिवेदन

अनुशासन: "रसायन विज्ञान"

विषय पर: "स्टार्च"

द्वारा पूर्ण: पुतली 10 कोशिकाएँ। बी

नेचिन एवगेनी

क्रास्नोयार्स्क - 1998

स्टार्च में 2 पॉलीसेकेराइड होते हैं - एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन, जो ग्लूकोज अवशेषों से बनते हैं। यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि रासायनिक सूत्रस्टार्च (C6H10O5)n. यह स्थापित किया गया है कि स्टार्च में न केवल रैखिक अणु होते हैं, बल्कि एक शाखित संरचना के अणु भी होते हैं। यह स्टार्च की दानेदार संरचना की व्याख्या करता है। अनाज के रूप में मुख्य रूप से बीज, बल्ब, कंद, साथ ही पत्तियों और तनों की कोशिकाओं में जमा होता है। स्टार्च - सफेद पाउडर, में अघुलनशील ठंडा पानी. गर्म पानी में, यह सूज जाता है और एक पेस्ट बन जाता है।

स्टार्च सबसे अधिक आलू से प्राप्त किया जाता है। ऐसा करने के लिए, आलू को कुचल दिया जाता है, पानी से धोया जाता है और बड़े जहाजों में पंप किया जाता है, जहां बसना होता है। परिणामस्वरूप स्टार्च को फिर से पानी से धोया जाता है, गर्म हवा की धारा में बसाया और सुखाया जाता है।

स्टार्च - मुख्य भाग आवश्यक उत्पादपोषण: आटा (75-80%), आलू (25%), साबूदाना, आदि। ऊर्जा मूल्यलगभग 16.8 kJ/g.

यह एक मूल्यवान पोषण उत्पाद है। इसके अवशोषण की सुविधा के लिए, स्टार्च युक्त खाद्य पदार्थ किसके संपर्क में आते हैं उच्च तापमानयानी आलू उबाले जाते हैं, रोटी बेक की जाती है। इन परिस्थितियों में, स्टार्च का आंशिक हाइड्रोलिसिस होता है, और पानी में घुलनशील डेक्सट्रिन बनते हैं। डेक्सट्रिन इन पाचन तंत्रग्लूकोज को और हाइड्रोलिसिस से गुजरना पड़ता है, जिसे शरीर द्वारा अवशोषित किया जाता है। अतिरिक्त ग्लूकोज ग्लाइकोजन (पशु स्टार्च) में परिवर्तित हो जाता है। ग्लाइकोजन की संरचना स्टार्च की संरचना के समान है - (C6H10O5) n, लेकिन इसके अणु अधिक शाखित होते हैं। विशेष रूप से जिगर में बहुत अधिक ग्लाइकोजन (10% तक) पाया जाता है। शरीर में, ग्लाइकोजन एक आरक्षित पदार्थ है जो कोशिकाओं में खपत होने पर ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है।

उद्योग में, स्टार्च को गुड़ और ग्लूकोज में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है। ऐसा करने के लिए, इसे तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गरम किया जाता है, जिसकी अधिकता को चाक से बेअसर कर दिया जाता है। कैल्शियम सल्फेट के बने अवक्षेप को छान लिया जाता है, घोल को वाष्पित कर दिया जाता है और ग्लूकोज को अलग कर दिया जाता है। यदि स्टार्च का हाइड्रोलिसिस पूरा नहीं होता है, तो ग्लूकोज के साथ डेक्सट्रिन का मिश्रण बनता है - गुड़, जिसका उपयोग कन्फेक्शनरी उद्योग में किया जाता है। स्टार्च की मदद से प्राप्त डेक्सट्रिन का उपयोग कपड़े पर पैटर्न बनाते समय पेंट को गाढ़ा करने के लिए चिपकने के रूप में किया जाता है।

स्टार्च का उपयोग कपड़ों को स्टार्च करने के लिए किया जाता है। एक गर्म लोहे के तहत, स्टार्च का आंशिक हाइड्रोलिसिस होता है और इसे डेक्सट्रिन में बदल दिया जाता है। उत्तरार्द्ध कपड़े पर एक घनी फिल्म बनाता है, जो कपड़े को चमक देता है और इसे संदूषण से बचाता है।

स्टार्च और इसके डेरिवेटिव का उपयोग कागज, कपड़ा, फाउंड्री और अन्य उद्योगों के साथ-साथ दवा उद्योग में भी किया जाता है।

स्टार्च हाइड्रोलिसिस उद्योग ग्लाइकोजन

ग्रन्थसूची

1. रसायन विज्ञान: कार्बनिक रसायन विज्ञान: 10 कोशिकाओं के लिए शैक्षिक संस्करण। औसत स्कूल - मॉस्को, शिक्षा, 1993।

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3. रसायन विज्ञान: संदर्भ गाइड, ch। ईडी। एन.आर. लिबरमैन - सेंट पीटर्सबर्ग, प्रकाशन गृह "रसायन विज्ञान", 1975।

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स्टार्च, मुख्य आरक्षित संयंत्र; बीजों, बल्बों, कंदों के साथ-साथ पत्तियों और तनों की कोशिकाओं में अनाज के रूप में जमा हो जाता है। रंगहीन अनाकार पदार्थ, ठंडे पानी में अघुलनशील, गर्म पानी में एक पेस्ट बनाता है; [ए] डी +180 से +210 डिग्री तक। स्टार्च अनाज में 98-99.5% पॉलीसेकेराइड और 0.5-2% गैर-कार्बोहाइड्रेट घटक (राख तत्वों सहित) होते हैं।

स्टार्च रैखिक (एमाइलोज) और शाखित (एमाइलोपेक्टिन) पॉलीसेकेराइड का मिश्रण है। एमाइलोज मुख्य रूप से ए-डी-ग्लूकोपाइरानोज अवशेषों से 1:4 बांड के साथ निर्मित होता है। पौधे के प्रकार के आधार पर, एमाइलोज का दाढ़ द्रव्यमान 150 हजार (चावल, मकई स्टार्च) से लेकर 500 हजार (आलू स्टार्च) तक होता है।

एमाइलोपेक्टिन अणु अत्यधिक शाखित होते हैं और इसमें अमाइलोज टुकड़े (लगभग 20 मोनोसैकेराइड अवशेष) परस्पर जुड़े होते हैं लेकिन-1:6-लिंक। मोलर मास 10 6-10 9। एमाइलोपेक्टिन की संरचना में, 60 से अधिक लिंक वाली एक केंद्रीय श्रृंखला को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें अवशेष मुक्त होते हैं। कम करने वाला समूह, अणु की परिधि पर और उसके अंदर स्थित 15-20 अवशेषों (एस-चेन) की छोटी श्रृंखलाएं, और लंबी (स्टार्च 45 लिंक) एल-चेन (चावल देखें)। एमाइलोपेक्टिन की संरचना करीब है। एमाइलोपेक्टिन, साथ ही एमाइलोज में, यह माइक्रेलर समाधान बनाता है।

स्टार्च में एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन का अनुपात पौधे के प्रकार और उसके विकास की अवस्था पर निर्भर करता है। औसतन, स्टार्च में 15-25% एमाइलोज और 75-86% एमाइलोपेक्टिन होता है; चयन के परिणामस्वरूप, पौधों की किस्मों की पहचान की गई, जिनमें से स्टार्च एक पॉलीसेकेराइड से समृद्ध होता है। एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन में स्टार्च का विखंडन एमाइलोज के चयनात्मक निष्कर्षण द्वारा किया जाता है, गर्म पानीस्टार्च अनाज से या उबलते पानी या डीएमएसओ में स्टार्च के साथ या बाद में कॉम्प्लेक्स के रूप में। क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण विधियों में, इथेनॉल की उपस्थिति में एमाइलोज की क्षमता और साथ ही कॉन-कैनावलिन ए के प्रकार के लिए एमाइलोपेक्टिन के तरजीही बंधन का उपयोग किया जाता है।

कुछ प्रकार के स्टार्च में कम आणविक भार ("असामान्य") एमाइलोज होता है जिसमें 13-15 इकाइयों (फाइटोग्लाइकोजन) के साथ महत्वपूर्ण मात्रा में ब्रांचिंग या कम आणविक भार एमाइलोपेक्टिन होता है।

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स्टार्च के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करने के लिए कई (मुख्य रूप से एमाइलेज) जाने जाते हैं। आइसोमाइलेज और पुलुलानेज की क्रिया के तहत स्टार्च के लिए α-1:6 बॉन्ड का चयनात्मक हाइड्रोलिसिस किया जा सकता है। कुछ जीवाणुओं के ट्रांसग्लुकोसिलेज की क्रिया के तहत, स्टार्च को चक्रीय α-cycloamyloses (साइक्लोडेक्सट्रिन) में बदल दिया जाता है।

मात्रात्मक रूप से, स्टार्च और इसके घटकों को गुरुत्वाकर्षण (आयोडीन के साथ वर्षा), एम्लेरोमेट्रिक और पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन, स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिकली (आयोडीन के साथ परिसर), साथ ही एसिड और एंजाइमी हाइड्रोलिसिस द्वारा निर्धारित किया जाता है। बाद के मामलों में, परिणामी ग्लूकोज रसायन द्वारा निर्धारित किया जाता है। या एंजाइमेटिक तरीके।

पौधों में स्टार्च बायोसिंथेसिस ग्लूकोसिलट्रांसफेरेज़ द्वारा किया जाता है, जो न्यूक्लियोसाइड डिपॉस्फेट ग्लूकोज अणुओं से अवशेषों को ए-1: 4 बॉन्ड के गठन के साथ बढ़ती श्रृंखलाओं में स्थानांतरित करता है, और एक ब्रांचिंग एंजाइम द्वारा जो रैखिक लक्ष्यों को शाखित में पुनर्व्यवस्थित करता है। पत्तियों में जमा होने वाला स्टार्च जल्दी से सुक्रोज में बदल जाता है, जो पत्तियों से बीज, कंद और बल्ब तक जाता है, जहां सुक्रोज को फिर से स्टार्च में बदल दिया जाता है, जिसे लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है। पौधों में स्टार्च का टूटना फॉस्फोराइलेस (स्टार्च फॉस्फोरोलिसिस) और हाइड्रोलाइटिक एंजाइम की क्रिया के तहत किया जाता है। कार्बोहाइड्रेट के लिए मानव की जरूरतें मुख्य रूप से पौधों के खाद्य पदार्थों में निहित स्टार्च द्वारा पूरी की जाती हैं - रोटी, आलू, अनाज, आदि।

औद्योगिक पैमाने पर, स्टार्च मुख्य रूप से आलू और मकई से प्राप्त होता है, कुछ हद तक - चावल, गेहूं, शकरकंद, साबूदाना, शर्बत और अन्य पौधों से। कुचल कच्चे माल से, स्टार्च को पानी से धोने के बाद, कचरे को अलग करने और एक अपकेंद्रित्र में धोने के तरल (स्टार्च दूध) से स्टार्च को अवक्षेपित करने के बाद, 36% तक की नमी वाला कच्चा स्टार्च प्राप्त होता है; प्रोटीन, लिपिड और अन्य पदार्थों से शुद्धिकरण के बाद, इसे निर्जलित किया जाता है और 20% (शुद्ध स्टार्च) की नमी की मात्रा में सुखाया जाता है।

खाद्य उद्योग में स्टार्च का उपयोग गाढ़ा और गेलिंग एजेंट के रूप में किया जाता है; जैव प्रौद्योगिकी में - गुड़, विभिन्न डेक्सट्रिन (माल्टिन, साइक्लोमाइलोज) और ग्लूकोज के उत्पादन के लिए; किण्वन उद्योग में - एथिल और ब्यूटाइल अल्कोहल, एसीटोन, ग्लूकोनिक, साइट्रिक और लैक्टिक एसिड, ग्लिसरीन और अन्य के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में। स्टार्च का उपयोग माइक्रोबायोलॉजिकल मीडिया में एंजाइम, एंटीबायोटिक्स, विटामिन और अन्य जैविक उत्पादों के उत्पादन में भी किया जाता है, जिसका उपयोग कपड़े और कागज को आकार देने के लिए किया जाता है, जिससे एमाइलोज पॉलिमर फिल्में आसानी से बायोडिग्रेडेबल होती हैं।

संशोधित स्टार्च का भी उपयोग किया जाता है, जो शुद्ध स्टार्च के उपयुक्त तकनीकी या रासायनिक प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है। - कपड़ा और कागज उद्योग में, स्टार्च एल्काइल डेरिवेटिव - चिपकने वाले और प्लास्टिसाइज़र के रूप में। स्टार्च के विश्व उत्पादन की मात्रा लगभग 20 मिलियन टन / वर्ष है।

पाठ मकसद:

• स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना का अध्ययन, भौतिक और रासायनिक गुणऔर स्टार्च का उपयोग;
• व्यावहारिक कौशल का विकास, संरचना और गुणों में मुख्य विशेषताओं की तुलना करने और उन्हें उजागर करने की क्षमता;
• विकास संज्ञानात्मक रुचि, संचार गुण;
• सकारात्मक रुचि, अनुभूति और मानसिक कार्य की संस्कृति की शिक्षा।

पाठ प्रकार:नई सामग्री सीखना।

पाठ का प्रकार: संयुक्त पाठ।

तरीकों

• सीख रहा हूँ: प्रदर्शनकारी, संवाद;
• शिक्षण: प्रोग्राम करने योग्य, व्याख्यात्मक;
• शिक्षाओं: व्यावहारिक, आंशिक रूप से खोजपूर्ण।

सबक उपकरण:पाठ्यपुस्तक "ऑर्गेनिक केमिस्ट्री" एड। आई.आई. नोवोशिंस्की, वीडियो प्रोजेक्टर, इंटरेक्टिव व्हाइटबोर्ड, कंप्यूटर, मल्टीमीडिया प्रोग्राम, स्टार्च नमूना, पानी, आयोडीन, टेस्ट ट्यूब, टेस्ट ट्यूब रैक।

कक्षाओं के दौरान

I. संगठनात्मक हिस्सा।

द्वितीय. गृहकार्य की जाँच करना।

III. प्रेजेंटेशन का उपयोग करके योजना के अनुसार शैक्षिक सामग्री का अध्ययन।

पाठ योजना:

1. स्टार्च अणु की संरचना।
2. भौतिक गुण.
3. प्रकृति में ढूँढना।
4. रासायनिक गुण।
5. स्टार्च जैसा पुष्टिकर.
6. स्टार्च का अनुप्रयोग।

1. स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना

(स्लाइड प्रदर्शन "स्टार्च अणु की संरचना")

स्टार्च है प्राकृतिक बहुलक, इसका आणविक सूत्र है (सी 6 एच 10 ओ 5) पी. अध्ययनों से पता चला है कि स्टार्च दो बहुलक पदार्थों से युक्त उत्पाद है: पानी में घुलनशील अमाइलोज (20%) और पानी में अघुलनशील एमाइलोपेक्टिन (80%)।

प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप स्टार्च का निर्माण होता है जब सौर विकिरण की ऊर्जा अवशोषित होती है।

सबसे पहले, ग्लूकोज को संश्लेषित किया जाता है:

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

पीसी 6 एच 12 ओ 6 \u003d (सी 6 एच 10 ओ 5) पी + पीएच 2 ओ

स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स आकार और संरचना में भिन्न होते हैं: संरचना में C 6 H 10 O 5 इकाइयों की संख्या भिन्न होती है, इसलिए उनका आणविक भार समान नहीं होता है। वैज्ञानिक यह साबित करने में कामयाब रहे कि स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स में चक्रीय α-ग्लूकोज अणुओं के अवशेष होते हैं।

2. भौतिक गुण (स्टार्च नमूना प्रदर्शन)

स्टार्च एक सफेद, पानी में अघुलनशील पाउडर है, जो अनाज के रूप में पाया जाता है, जिसका आकार और आकार प्रत्येक पौधे के जीन की विशेषता है। ठंडे पानी में, यह सूज जाता है और एक जेल बनाता है। गर्म पानी में, यह एक कोलाइडल घोल बनाता है - एक पेस्ट। स्टार्च के ये गुण इसके अनुप्रयोग के क्षेत्रों को निर्धारित करते हैं (स्लाइड प्रदर्शन "भौतिक गुण")।

3. प्रकृति में होना।

स्टार्च मनुष्यों के लिए सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्वों में से एक है। पादप जगत में स्टार्च अत्यंत सामान्य है। विभिन्न पौधों के लिए, यह एक आरक्षित पोषक तत्व है और मुख्य रूप से फलों, बीजों और कंदों में पाया जाता है। आलू में लगभग 24% स्टार्च, गेहूं और मकई के दाने होते हैं - लगभग 72-75%, चावल - लगभग 86% (स्लाइड प्रदर्शन "प्रकृति में ढूँढना")।

4. रासायनिक गुण।

ए) स्टार्च का हाइड्रोलिसिस

(C6H10O5) पी + पीएच 2 ओ = पीसी 6 एच 12 ओ 6 ( अनुलग्नक 3)

बी) आयोडीन के साथ स्टार्च की गुणात्मक प्रतिक्रिया

(प्रयोगशाला अनुभव या कंप्यूटर प्रयोग)

(स्लाइड शो "रासायनिक गुण")।

5. पोषक तत्व के रूप में स्टार्च (छात्र संदेश)।

मानव शरीर के लिए, स्टार्च कार्बोहाइड्रेट का मुख्य आपूर्तिकर्ता है - इनमें से एक महत्वपूर्ण घटकखाना। एंजाइमों की क्रिया के तहत, स्टार्च को ग्लूकोज में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जो कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत होता है और जीवित जीव के कामकाज के लिए आवश्यक ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है। भोजन से सबसे बड़ी संख्यास्टार्च ब्रेड, पास्ता और अन्य आटे के उत्पादों, अनाज, आलू में पाया जाता है।

6. स्टार्च का उपयोग (छात्र संदेश)।

महत्वपूर्ण मात्रा में, स्टार्च को खाद्य उद्योग में उपयोग किए जाने वाले डेक्सट्रिन, गुड़ और ग्लूकोज में संसाधित किया जाता है। खाद्य अल्कोहल, लैक्टिक एसिड और अन्य हाइड्रोलिसिस उत्पादों से प्राप्त होते हैं। मूल्यवान उत्पाद. स्टार्च का उपयोग चिपकने के रूप में किया जाता है, कपड़ों को खत्म करने के लिए उपयोग किया जाता है, दवा में स्टार्च के आधार पर कुछ मलहम और पाउडर तैयार किए जाते हैं।

चतुर्थ। अध्ययन की गई सामग्री का समेकन (स्लाइड प्रदर्शन "प्रश्न")।

1. स्टार्च पर आधारित लैक्टिक अम्ल के उत्पादन के लिए अभिक्रिया समीकरण लिखिए:

अभिक्रिया 1 और 2 क्या कहलाती हैं?

2. हरे सेब का रस आयोडीन के साथ अभिक्रिया करता है। पके सेब का रस सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल को पुनर्स्थापित करता है। इन घटनाओं की व्याख्या कैसे करें?

3 परीक्षणों पर ज्ञान की जाँच करना ( परिशिष्ट 4)

वी। पाठ का सारांश।

प्रयुक्त संसाधनों की ग्रंथ सूची:

1. उग्रिनोविच एन.डी. सूचना विज्ञान और सूचान प्रौद्योगिकी. - एम .: प्रयोगशाला मौलिक ज्ञान, 2002.
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3. शैक्षिक इलेक्ट्रॉनिक संस्करण "रसायन विज्ञान" (ग्रेड 8-11) "वर्चुअल प्रयोगशाला", मल्टीमीडिया सिस्टम की प्रयोगशाला, मारएसटीयू, 2004।
4. मल्टीमीडिया ट्यूटोरियलनया नमूना, प्रकाशन गृह "ज्ञानोदय", 2004।
5. नोवोशिंस्की आई.आई. कार्बनिक रसायन विज्ञान। - मास्को, रूसी शब्द, 2009.

स्टार्च एक जटिल संरचना वाला एक पौधा पॉलीसेकेराइड है। इसमें एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन होते हैं; विभिन्न स्टार्च में उनका अनुपात भिन्न होता है (एमाइलोज 13 - 30%; एमाइलोपेक्टिन 70 - 85%)।

एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन (उनके गुण तालिका 1 में दिखाए गए हैं) पौधों में स्टार्च अनाज के रूप में बनते हैं, जिनकी संरचना को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है।

तालिका 1. एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन के गुण

स्टार्च एक महत्वपूर्ण घटक है खाद्य उत्पाद, एक गाढ़ा और बाध्यकारी एजेंट के रूप में कार्य करना। कुछ मामलों में, यह कच्चे माल में मौजूद होता है जिसे खाद्य उत्पादों में संसाधित किया जाता है (उदाहरण के लिए, बेकरी उत्पाद)। दूसरों में, यह उत्पाद को कुछ गुण देने के लिए जोड़ा जाता है - इसका व्यापक रूप से हलवा, सूप केंद्रित, जेली, सॉस, सलाद ड्रेसिंग, भरने, मेयोनेज़ के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; स्टार्च के घटकों में से एक - एमाइलोज का उपयोग खाद्य आवरण और कोटिंग्स के लिए किया जाता है।

मुख्य करने के लिए भौतिक और रासायनिक गुण स्टार्च युक्त बहुत महत्वखाद्य उत्पादों के लिए स्टार्च की जिलेटिनाइज़ करने की क्षमता, जिलेटिनीकृत समाधानों की चिपचिपाहट और जेली देने की उनकी क्षमता शामिल है।

बरकरार स्टार्च अनाज पानी में अघुलनशील होते हैं, लेकिन नमी को विपरीत रूप से अवशोषित कर सकते हैं और आसानी से सूज सकते हैं। सूजन के दौरान दाने के व्यास में वृद्धि स्टार्च के प्रकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, साधारण मकई स्टार्च के लिए - 9.1%, मोम के लिए - 22.7%।

स्टार्च जिलेटिनाइजेशन पानी में गर्म करने पर यह स्वयं प्रकट होता है, और पेस्ट बनाने की यह क्षमता इसमें एमाइलोपेक्टिन की उपस्थिति के कारण होती है। हीटिंग के पहले चरण में, स्टार्च अनाज द्वारा पानी को धीरे-धीरे और विपरीत रूप से अवशोषित किया जाता है, और उनकी सीमित सूजन होती है। दूसरे चरण में इस तथ्य की विशेषता है कि अनाज जल्दी से सूज जाता है, कई गुना बढ़ जाता है, अवशोषित हो जाता है एक बड़ी संख्या कीनमी और जल्दी से द्विअर्थीपन, यानी इसकी क्रिस्टलीय संरचना को खोना। इसी समय, स्टार्च निलंबन की चिपचिपाहट तेजी से बढ़ जाती है, और स्टार्च की थोड़ी मात्रा पानी में घुल जाती है। सूजन के तीसरे चरण में, जो ऊंचे तापमान पर होता है, दाने लगभग आकारहीन बैग बन जाते हैं, जिससे स्टार्च का सबसे घुलनशील हिस्सा धुल जाता है। एक नियम के रूप में, बड़े स्टार्च अनाज छोटे की तुलना में कम तापमान पर जिलेटिनाइज करते हैं। स्टार्च अनाज की आंतरिक संरचना के विनाश के अनुरूप तापमान को जिलेटिनाइजेशन तापमान कहा जाता है। यह स्टार्च उत्पादन के स्रोत पर निर्भर करता है (सारणी 2)।

तालिका 2. उत्पादन के स्रोत पर स्टार्च जिलेटिनाइजेशन तापमान की निर्भरता

एक स्रोत		जिलेटिनाइजेशन तापमान, डिग्री सेल्सियस
मक्का
आलू
राई
जौ
जई
चारा
मटर
फलियां
मोमी मकई

श्यानता स्टार्च पेस्ट का बहुत व्यावहारिक महत्व है। उसी समय, एमाइलोपेक्टिन अंश की चिपचिपाहट एमाइलोपेक्टिन अंश की तुलना में अधिक होती है, इसकी एमाइलोपेक्टिन अणु की शाखित संरचना के कारण (ऐसे भारी अणुओं के समाधान के लिए आंतरिक घर्षण अधिक होता है)।

एक घूर्णी विस्कोमीटर पर प्राप्त श्यानता वक्रों से पता चलता है कि पहले तापमान में वृद्धि से चिपचिपाहट में तेज वृद्धि होती है, जो स्टार्च अनाज की सूजन से जुड़ी होती है। सूजे हुए स्टार्च के दाने तब फट जाते हैं और विघटित हो जाते हैं, जिससे चिपचिपाहट कम हो जाती है (चित्र 1)। विभिन्न स्टार्च के लिए वक्रों का ढलान बहुत भिन्न होता है।

चावल। 1. स्टार्च घोल के जिलेटिनीकरण के दौरान चिपचिपाहट में परिवर्तन।

स्टार्च (सॉस, ग्रेवी, जेली, आदि) से प्राप्त खाद्य पाक उत्पादों में आवश्यक चिपचिपाहट होनी चाहिए। स्टार्च की एक निश्चित मात्रा वाले पेस्ट की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, आवश्यक चिपचिपाहट वाले उत्पादों को प्राप्त करने के लिए इसे उतना ही कम खर्च करना होगा। आलू स्टार्च मकई स्टार्च की तुलना में बहुत अधिक (औसतन) चिपचिपाहट के साथ पेस्ट पैदा करता है। समान चिपचिपाहट वाले पेस्ट प्राप्त करने के लिए, आपको अलग-अलग मात्रा में एक या दूसरे स्टार्च को लेने की आवश्यकता होती है।

स्टार्च का जिलेटिनाइजेशन, स्टार्च के घोल की चिपचिपाहट, स्टार्च जैल की विशेषताएं न केवल तापमान पर निर्भर करती हैं, बल्कि मौजूद अन्य घटकों के प्रकार और मात्रा पर भी निर्भर करती हैं। इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि स्टार्च खाद्य उत्पादन प्रक्रिया में चीनी, प्रोटीन, वसा, खाद्य एसिड और पानी जैसे पदार्थों की उपस्थिति में मौजूद होता है।

लिपिड - ट्राइग्लिसराइड्स (वसा, तेल), मोनो- और डाइग्लिसराइड्स भी खाद्य उत्पादन में स्टार्च जिलेटिनाइजेशन को प्रभावित करते हैं। वसा, जो एमाइलोज के साथ परिसरों का निर्माण कर सकते हैं, स्टार्च अनाज की सूजन को रोकते हैं। नतीजतन, सफेद ब्रेड में, जो वसा में कम होता है, स्टार्च का 96% आमतौर पर पूरी तरह से जिलेटिनयुक्त होता है। बेकरी उत्पादों के उत्पादन में, ये दो कारक (वसा की उच्च सांद्रता और कम aw) स्टार्च के गैर-जिलेटिनीकरण में एक बड़ा योगदान देते हैं।

फैटी एसिड मोनोग्लिसराइड्स (सी 16 - सी 18) जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि, चिपचिपापन शिखर के अनुरूप तापमान में वृद्धि और जेल की ताकत में कमी का कारण बनता है। यह इस तथ्य के कारण है कि मोनोएसिलग्लिसराइड्स में फैटी एसिड घटक एमाइलोज के साथ समावेशी यौगिक बना सकते हैं, और संभवतः एमाइलोपेक्टिन की लंबी बाहरी श्रृंखलाओं के साथ।

कई खाद्य पदार्थों में एसिड मौजूद होते हैं जो स्टार्च को गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करते हैं। कम पीएच (सलाद मसाला, फल भरने) पर स्टार्च पेस्ट की चरम चिपचिपाहट में उल्लेखनीय कमी आती है और गर्म होने पर चिपचिपाहट में तेजी से कमी आती है।

चूंकि गैर-मोटा डेक्सट्रिन के गठन के साथ कम पीएच पर गहन हाइड्रोलिसिस होता है, इसलिए अम्लीय उत्पादों में संशोधित क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च का उपयोग अम्लीय उत्पादों में मोटाई के रूप में करना आवश्यक है ताकि अम्लीय पतलेपन से बचा जा सके।

जेली बनाने वाला पेस्ट में स्टार्च की पर्याप्त सामग्री के साथ क्षमता प्रकट होती है, और उनसे जेली का निर्माण और गुण मुख्य रूप से एमाइलोज अंश पर निर्भर करते हैं। यह ज्ञात है कि जेली तब बनती है जब अणुओं में एक श्रृंखला (रैखिक) संरचना होती है।

जेली के निर्माण का उपयोग, उदाहरण के लिए, चुंबन, पुलाव, मिठाई, सॉसेज आदि के निर्माण में किया जाता है।

स्टार्च जेली के गुण स्टार्च की सांद्रता, ऊष्मायन की अवधि और अन्य कारकों पर निर्भर करते हैं। जेली की ताकत उनके भंडारण और उम्र बढ़ने के दौरान तेजी से बढ़ती है, और सबसे तेजी से केंद्रित जेली में।

स्टार्च से जेली विभिन्न प्रकारउनके गुण समान नहीं हैं।

जेली जिन्होंने भंडारण के दौरान अपनी मूल ताकत बदल दी है, उन्हें द्वितीयक हीटिंग के बाद फिर से प्राप्त किया जाता है, अर्थात, संरचना के गठन की घटना गर्म होने पर प्रतिवर्ती होती है, और चावल और गेहूं के स्टार्च में पूर्ण प्रतिवर्तीता होती है, जबकि आलू के स्टार्च में एक सीमित होता है।

स्टार्च जेली में, विशेष रूप से आलू स्टार्च से, समय के साथ तालमेल देखा जाता है, जो इस तथ्य में प्रकट होता है कि जेल संरचना के संघनन के परिणामस्वरूप, सतह पर मुक्त पानी निकलता है।

स्टार्च अणु में कई मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जो कई यौगिकों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं और एस्टर और विभिन्न डेरिवेटिव देते हैं। यह इसके विभिन्न संशोधित डेरिवेटिव प्राप्त करने का आधार है।

खाद्य उद्योग की विभिन्न शाखाओं में संशोधित, या परिवर्तित, नए गुणों वाले स्टार्च तेजी से और विविध रूप से उपयोग किए जाते हैं।

संशोधित स्टार्च में आमतौर पर समान होता है दिखावट, नियमित (देशी) स्टार्च की तरह। हालांकि, विभिन्न भौतिक, रासायनिक और जैविक अभिकर्मकों के साथ इस पर कार्य करके, जो घुलनशीलता, चिपचिपाहट, पारदर्शिता, पेस्ट की स्थिरता और अन्य भौतिक रासायनिक मानकों जैसे प्रत्यक्ष रूप से इसके गुणों को बदलते हैं, स्टार्च के साथ स्टार्च अद्भुत गुण. स्टार्च, जिसके गुण विशेष प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप बदल जाते हैं, संशोधित स्टार्च कहलाते हैं।

स्टार्च में होने वाले मुख्य परिवर्तन

1. दानेदार संरचना के संरक्षण के साथ या बिना स्टार्च के पॉलीसेकेराइड घटकों की दरार (डिपोलीमराइजेशन)।

2. मौजूदा या नए कार्यात्मक समूहों के उद्भव की संख्या में वृद्धि, ट्रांसग्लाइकोलिसिस के परिणामस्वरूप पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं की संरचना की पुनर्व्यवस्था।

3. स्टार्च अनाज द्वारा मूल संरचना का नुकसान और निर्जलीकरण के बाद एक नई संरचना का अधिग्रहण।

4. स्टार्च हाइड्रॉक्सिल समूहों की विभिन्न के साथ परस्पर क्रिया रसायनईथर बंधों के निर्माण और उनके अवशेषों को जोड़ने के साथ।

5. नए यौगिकों के निर्माण के साथ स्टार्च और अन्य मोनोमर्स (कॉपोलीमराइजेशन) के आंशिक हाइड्रोलिसिस के ब्लॉकों का एक साथ पोलीमराइजेशन।

इन परिवर्तनों में से किसी एक द्वारा या एक साथ या क्रमिक रूप से होने वाले दो या दो से अधिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप संशोधित स्टार्च प्राप्त किया जा सकता है।

सूजन स्टार्चदेशी या संशोधित स्टार्च के पूर्ण या आंशिक जिलेटिनाइजेशन द्वारा पानी में गर्म करके प्राप्त किया जाता है, इसके बाद पेस्ट को सुखाकर पीस लिया जाता है। वे ठंडे पानी में सूजने में सक्षम होते हैं, पूरी तरह या आंशिक रूप से घुलनशील हो जाते हैं। सूजन वाले स्टार्च को आइसक्रीम, पुडिंग, क्रीम और अन्य तत्काल उत्पादों के सूखे मिश्रण में पेश किया जाता है।

एसिड संशोधित स्टार्च, स्टार्च अनाज के थोड़ा अम्लीय जलीय निलंबन को 45 - 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। अनाज में, अंतर-आणविक बंधन कमजोर हो जाते हैं और ग्लाइकोसिडिक बंधनों का आंशिक विभाजन होता है। एमाइलोपेक्टिन अणु कम शाखित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्टार्च अधिक पारदर्शी जेली देता है। यह स्टार्च ठंडे पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन उबलते पानी में अत्यधिक घुलनशील है। मूल स्टार्च की तुलना में यह स्टार्च गर्म पेस्ट की कम चिपचिपाहट, जेल की ताकत में कमी और जिलेटिनाइजेशन तापमान में वृद्धि की विशेषता है। खाद्य उद्योग में एसिड-संशोधित स्टार्च का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: मकई और गेहूं का स्टार्च - मिठाई, तुर्की खुशी और अन्य कन्फेक्शनरी की तैयारी के लिए; आलू - हलवा मिश्रण के लिए।

एस्ट्रिफ़ाइड स्टार्च।यह ज्ञात है कि स्टार्च को एस्ट्रिफ़ाइड किया जा सकता है। खाद्य उद्योग में, स्टार्च फॉस्फेट का अधिक बार उपयोग किया जाता है - स्टार्च एस्टर और फॉस्फोरिक एसिड लवण। इनका उपयोग गाढ़ेपन, स्टेबलाइजर्स, इमल्सीफायर्स, गंधहीन और बेस्वाद के रूप में किया जाता है।

मोनोफॉस्फेट स्टार्च को पानी में घुलनशील फॉस्फेट, ऑर्थो-, पाइरो- या मेटाफोस्फोरिक एसिड के लवण के साथ 1-6 घंटे के लिए ऊंचे तापमान (आमतौर पर 50-60 डिग्री सेल्सियस) पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। साधारण स्टार्च की तुलना में इस स्टार्च में अधिक होता है कम तापमानजिलेटिनाइजेशन, ठंडे पानी में सूज जाता है (C3 = 0.07 और ऊपर), प्रतिगामी की क्षमता कम होती है। फॉस्फेट अनाज स्टार्च की विशेषता आलू स्टार्च के समान होती है, जिसमें फॉस्फेट समूह भी होते हैं। मोनोफॉस्फेट स्टार्च को इसकी असाधारण फ्रीज-पिघलना स्थिरता के कारण जमे हुए खाद्य पदार्थों में मोटा होना एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है। प्री-जिलेटिनाइज्ड फॉस्फेट स्टार्च ठंडे पानी में फैलने योग्य होता है, जो इसे इंस्टेंट डेज़र्ट पाउडर और आइसक्रीम में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।

मोनोफॉस्फेट स्टार्च के विपरीत, डाइफॉस्फेट स्टार्च में फॉस्फेट को दो हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ एस्ट्रिफ़ाइड किया जाता है, अक्सर दो आसन्न स्टार्च श्रृंखलाओं से। इस प्रकार, आसन्न जंजीरों के बीच एक रासायनिक पुल बनता है और इन स्टार्च को क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च कहा जाता है। दो स्टार्च श्रृंखलाओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन की उपस्थिति स्टार्च अनाज को सूजन से रोकती है, गर्म और संभव हाइड्रोलिसिस होने पर अधिक स्थिरता देती है।

क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च द्वि- और पॉलीफंक्शनल एजेंटों जैसे सोडियम ट्राइमेटाफॉस्फेट, फॉस्फोरस ऑक्सीक्लोराइड, एसिटिक और डाइकारबॉक्सिलिक (जैसे, एडिपिक) एसिड के मिश्रित एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करके स्टार्च (आर-ओएच) तैयार किया जा सकता है।

क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च के गुणों में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन उच्च स्थिरता है बढ़ा हुआ तापमान, कम पीएच मान, यांत्रिक प्रभाव, प्रतिगामी की क्षमता में कमी, ठंड के दौरान स्थिरता - विगलन; क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च के पेस्ट को संग्रहीत करते समय, सिनेरिसिस नहीं देखा जाता है। इन गुणों के कारण, क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च का उपयोग किया जाता है बच्चों का खाना, सलाद ड्रेसिंग, फलों की फिलिंग, क्रीम में।

कम-प्रतिस्थापित स्टार्च एसीटेट एसिटिक एसिड के साथ स्टार्च अनाज का इलाज करके या उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड (आमतौर पर पीएच 7-11; टी = 25 डिग्री सेल्सियस; सी 3 = 0.5) की उपस्थिति में प्राप्त किया जाता है। स्टार्च एसीटेट के घोल बहुत स्थिर होते हैं क्योंकि एसिटाइल समूहों की उपस्थिति दो एमाइलोज अणुओं और एमाइलोपेक्टिन की लंबी साइड चेन के जुड़ाव को रोकती है। पारंपरिक की तुलना में स्टार्च एसीटेट कॉर्नस्टार्चजिलेटिनाइजेशन तापमान कम होता है, प्रतिगामी होने की क्षमता कम होती है, पारदर्शी और स्थिर पेस्ट बनते हैं। इन गुणों के कारण, स्टार्च एसीटेट का उपयोग जमे हुए खाद्य पदार्थों, पके हुए माल, तत्काल पाउडर आदि में किया जाता है।

ऑक्सीकृत स्टार्च का उत्पादन होता हैपरमैंगनेट, हाइपोक्लोराइट, पेरोक्साइड, आयोडिक एसिड के उपयोग के साथ। ऑक्सीकरण एजेंट ग्लाइकोसिडिक बांडों के हाइड्रोलाइटिक दरार का कारण बनते हैं, अल्कोहल समूहों के कार्बोनिल और कार्बोक्सिल समूहों में ऑक्सीकरण करते हैं। स्टार्च जलीय निलंबन और अर्ध-शुष्क में ऑक्सीकृत होता है। मूल की तुलना में ऑक्सीकृत स्टार्च कम चिपचिपा, लेकिन अधिक पारदर्शी और स्थिर पेस्ट बनाने में सक्षम हैं। वे जेली कन्फेक्शनरी उत्पादों के उत्पादन में अगर, एगरॉइड के विकल्प के रूप में उपयोग किए जाते हैं, आइसक्रीम को स्थिर करने के लिए, आदि। आयोडिक एसिड (2% तक ऑक्सीकरण अवस्था के साथ) की क्रिया से प्राप्त डायलडिहाइड स्टार्च का उपयोग बेकरी में किया जाता है, यह आटा लस पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है।