ЭлБиб

33 / 68

31
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015
Влияние механической обработки
на физико-химические, структурные
и морфологические свойства кукурузного крахмала
Ключевые слова
вибрационная шаровая мельница; кукурузный крахмал; меха-
ническая обработка; модификация свойств крахмала.
Реферат
Исследование эффективных методов модификации нативного
крахмала с целью повышения его адсорбционной способности и
ферментативной атакуемости амилолитическими ферментами в
процессе низкотемпературной биоконверсии сегодня как никогда
актуально. Его цель — разработка технологий, обеспечивающих
расширение ассортимента крахмалопродуктов, востребованных в
России, и решение задачи импортозамещения. Во ВНИИ крахма-
лопродуктов изучено влияние предварительной механической обра-
ботки нативного кукурузного крахмала на его физико-химические,
структурные и морфологические свойства и ферментативную ата-
куемость при действии глюкоамилазы в процессе биоконверсии.
Механическую обработку осуществляли в вибрационной шаровой
мельнице при продолжительности помола 0, 2, 4, 6, 8 ч. Объектами
исследований служили образцы исходного и обработанного крах-
мала. Установлено, что гранулы крахмала в процессе механической
обработки сохраняют форму, но с увеличением продолжительности
обработки их поверхность становится шероховатой, глазок заменя-
ется углублением, из которого расходятся трещины. При обработке
в течение 8 ч резко возрастают водосвязующая способность, рас-
творимость и набухаемость крахмала, снижается прозрачность
1%-ных и вязкость 3%-ных клейстеров. Йодсвязующая способность
(синее число) и адсорбционная способность по красящему вещес-
тву снижаются незначительно. Отмечено, что по своему составу и
показателям, характеризующим физико-химические свойства,
образец крахмала, обработанный в течение 8 ч, близок к требова-
ниям ТУ 9187‑003‑00343094–2006 «Набухающий пищевой кукуруз-
ный крахмал». Ферментативная атакуемость (ФАТ) обработанного
в присутствии глюкоамилазы крахмала в гетерогенной среде при
температуре ниже начальной точки температуры клейстеризации
(50 °С) в 2,3 раза превышает ФАТ нативного кукурузного крахмала
в аналогичных условиях. Полученные результаты свидетельствуют
о возможности активации процесса низкотемпературной биокон-
версии нативного кукурузного крахмала в присутствии глюкоами-
лазы путем предварительной механической обработки на вибраци-
онной шаровой мельнице, что позволит снизить дозировку глюко-
амилазы и продолжительность процесса. Изменение физико-хими-
ческих и структурных свойств крахмала в процессе механического
воздействия указывает на актуальность и целесообразность про-
должения исследований в направлении разработки новых способов
модификации крахмала с целью расширения ассортимента и обес-
печения импортозамещения востребованных крахмалопродуктов.
Авторы
Лукин Николай Дмитриевич, д-р техн. наук, профессор;
Бородина Зинаида Михайловна, канд. техн. наук;
Папахин Александр Алексеевич, аспирант;
Гулакова Валентина Андреевна;
Маннова Инна Георгиевна
ВНИИ крахмалопродуктов,
140051, Московская область, п. Красково, ул. Некрасова, д. 11,
The Effect of Mechanical Еreatment
on Physicochemical, Structural
and Morphologic Properties of Starch
Key words
vibration ball-mill; corn starch; mechanical treatment;
modification of starch properties.
Abstract
The study of new efficient methods of modification of native starch
properties in order to increase in adsorption ability and enzymatic
attack by amylolytic enzymes at low-temperature bioconversion in
conditions close to industrial — one of the actual studies directed to
development of starch processing technology, that provides to widen
the assortment of starch products in demand in Russian Federation
and their import substation. The goal of the present work was to
study the effect of mechanical pretreatment of native corn starch on
its physicochemical, structural and morphologic properties and
enzymatic attack at action of glucoamylase during bioconversion in
aqueous medium at temperature below point of gelatinization. The
study was carried out in All-Russian Research Institute for Starch
Products. Mechanical treatment was carried out in vibration ball-mill
with duration of milling — 0, 2, 4, 6, 8 hours. The objects of study
were the samples of initial and treated starch. It was established, that
starch granules during mechanical treatment keep their shape, but
with increase of duration of treatment their surface becomes rough,
the eye is replaced by a recess, from where the cracks appear. At
treatment during 8 h water binding capacity, solubility and
gelatinization of starch are increased rapidly, the transparency of 1%
and viscosity of 3% pastes are decreased. Iodine binding capacity
(blue number) and adsorption capacity by coloring substance are
slightly decreased. Enzymatic attack of treated starch in presence of
glucoamylase in heterogeneous medium at temperature below initial
point of gelatinization temperature (50 °C) is 2.3 times higher than
enzymatic attack of native corn starch in analogue conditions.
Obtained results justify about possibility of low-temperature
bioconversion of native corn starch with glucoamylase by mechanical
pretreatment at vibration ball-mill, which allows to decrease dosage
of glucoamylase and duration of process. Modification of
physicochemical and structural properties of starch during mechanical
treatment points out to the relevance and appropriateness to continue
the study in direction of development new methods of starch
modification in order to widen the assortment and import substitution
of starch production.
Authors
Lukin Nikolay Dmitrievich, Doctor of Technical Science, Professor;
Borodina Zinaida Mikhailovna , Candidate of Technical Science;
Papakhin Alexander Alexeevich, Post-graduate Student;
Gulakova Valentina Andreevna ;
Mannova Inna Georgievna
All-Russian Research Institute for Starch Products,
11 Nekrasova St., Kraskovo, Moscow region, 140051, Russia,
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека