46 / 60
44
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 10, 2012
На первом этапе рассматривали кристалличность
полисахаридов пшеничной муки и ее изменения,
происходящие при выпечке хлеба (рис. 1).
Исходная пшеничная мука характеризуется замет-
ной степенью кристалличности, обусловленной крис-
талличностью зерен пшеничного крахмала, входяще-
го в состав муки (см. рис. 1, кривая
2
). Действительно,
крахмал зерновых культур, включая пшеницу, харак-
теризуется дифрактограммой А-типа со следующим
положением (по углам 2
Θ
) пиков кристалличности и
их интенсивностью (табл. 1).
Как видно из табл. 1, дифрактограмма пшеничной
муки практически идентична по интенсивности и поло-
жению пиков кристалличности дифрактограмме натив-
ного пшеничного крахмала. Возможно, что основной
вклад в степень кристалличности крахмала вносят
кристаллиты амилопектина — одного из полимеров,
входящего в состав зерен крахмала и имеющего развет-
вленную структуру. При выпечке хлеба из пшеничной
муки (см. рис. 1, кривая
1
), его кристалличность резко
снижается, после достижения 250. Анализ дифракто-
граммы пшеничного хлеба свидетельствует о том, что в
хлебе также обнаруживаются кристаллиты амилопек-
тина, однако их число и размеры незначительны.
Наблюдаемые пики кристалличности по положению
соответствуют пикам высокой интенсивности, харак-
терным для пшеничного крахмала и муки.
Затем изучали кристаллическую структуру пше-
ничных отрубей и ее модификацию в ходе термо-
пластической экструзии (рис. 2). Известно, что
определенный вклад в степень кристалличности
отрубей могут вносить как крахмальные зерна, так
и другие компоненты отрубей, в частности целлю-
лоза, входящая в состав оболочек зерна. На дифрак-
тограмме пшеничных отрубей наблюдаются пики
кристалличности незначительной интенсивности.
Сравнение положения этих пиков (по углам рассе-
ивания 2
Θ
) с наиболее интенсивными пиками крис-
талличности крахмала и целлюлозы дало следующие
результаты (табл. 2).
Сравнительный анализ показал, что пики крис-
талличности целлюлозы совпадают с интенсивными
пиками кристалличности крахмальных зерен. Таким
образом, полученные данные не дают ответа на воп-
рос о вкладе целлюлозы и крахмала в кристаллич-
ность пшеничных отрубей. Вместе с тем хорошее
совпадение пиков кристалличности отрубей с
наиболее интенсивными пиками крахмала позволя-
ет предположить, что основной вклад в степень
кристалличности отрубей вносит крахмал.
Процесс физико-химической модификации пше-
ничных отрубей с помощью термопластической
экструзии привел к увеличению степени кристал-
личности отрубей. Этот результат оказался несколь-
ко неожиданным, поскольку термопластическая
экструзия крахмала приводит к его аморфизации
или снижению кристалличности с трансформацией
типа кристаллической структуры. Увеличение
кристалличности в экструзионных отрубях можно
5
4
3
2
1
0
0°
5°
10°
15°
20°
25°
30°
35°
40°
Интенсивность, относит. ед.
Рис. 1. Дифрактограммы: 1
—
хлеб из пшеничной муки; 2
—
пшеничная мука
1
2
Пшеничный
крахмал
Интенсивность
пиков
Пшеничная
мука
10
Средняя
10
12
»
12
15,5
Большая
15,5
17
»
17
18
»
18
20
Малая
20
22
»
22
23,5
Большая
23,5
26,5
Средняя
26,5
28,5
Малая
29
30,5
»
31
31,5
»
32
Таблица 1
Положение пиков кристалличности (в градусах)
и их интенсивность
5
4
3
2
1
0
0°
5°
10°
15°
20°
25°
30°
35°
40°
Интенсивность, относит. ед.
Рис. 2. Дифрактограммы: 1
—
пшеничные экструзионные отру-
би (ПЭО); 2
—
пшеничные нативные отруби (ПНО)
1
2
Отруби
пшеничные
Крахмал
пшеничный
Целлюлоза
9
10
—
11
12
—
17
17
15; 17
19
18; 20
20,5
24
23,5
23
31
30,5; 31,5
—
34
—
—
36
—
—
Таблица 2
Положение пиков кристалличности (в градусах)
Э ект онная Научная СельскоХозяйственная Библиотека