ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015

рахмал — наиболее распространенный в при-

роде сложный углевод, который эффективно

усваивается человеческим организмом в про-

цессе его гомеостаза. С позиций ботаники крахмал

является запасным веществом плода, который служит

источником поддержания жизнеспособности в про-

цессе хранения семян и в первый период вегетации

молодого растения.

Исходя из различий в протекании биохимических

процессов при хранении и на начальном этапе роста

различных крахмалоносов, можно предположить и

различия в структуре и биодоступности крахмала в

них. Например, этапы вегетации картофеля и зерна

пшеницы как ботанических видов значительно раз-

личаются. Более интенсивное дыхание клубней кар-

тофеля требует более значительных энергозатрат и,

соответственно, расхода крахмала. Очевидно, что в

этом случае молекулы крахмала должны обладать

большей реакционной способностью и более высо-

кой биодоступностью для ферментов, осуществля-

ющих автолиз. Сведения о различиях в химических

свойствах крахмалов разной природы отсутствуют.

По нашему мнению, причины различий в био-

доступности и реакционной способности могут

крыться в пространственной структуре биополиме-

ра и степени его гидратации. Объективно существу-

ющие различия между крахмалами разной природы

должны сохраняться и после их выделения в виде

чистого вещества.

Материалы и методы

. С целью изучения различий в

технологических свойствах крахмалов разной природы

проведены исследования по изучению состояния воды

в крахмалах методом ядерно-магнитно-резонансной

(ЯМР) спектроскопии. Как известно, ЯМР-спектрос-

копия основана на явлении резонансного поглощения

радиочастотной электромагнитной энергии веществом

с ненулевыми магнитными моментами ядер, находя-

щихся во внешнем постоянном магнитном поле. При

Н ЯМР-спектроскопии в зависимости от местного

электронного окружения разные протоны в молекуле

резонируют на слегка отличающихся частотах. Сме-

щение частоты и основная резонансная частота прямо

пропорциональны величине индукции магнитного

поля, поэтому смещение преобразуется в независимую

от магнитного поля безразмерную величину, извест-

ную как химический сдвиг, который определяется как

относительное изменение в сравнении с эталонными

образцами [1, 2].

Были исследованы пять образцов крахмалов, полу-

ченных промышленным путем из разных источников

пищевого сырья: №1 — гороховый; №2 — тапиоко-

вый; №3 — картофельный; №4 — пшеничный; №5 —

кукурузный.

Исследования проводили путем оценки состояния

влаги в крахмалах при их нагревании до различной

температуры. Все пять образцов крахмала были поме-

щены в индивидуальные калиброванные ЯМР-ампулы

диаметром 5 мм, высота слоя крахмала в которых

составляла 40мм. Ампулы помещали в датчик ЯМР

для соответствующих измерений спектров протонов.

Температуру образцов крахмала в датчике ЯМР-спек-

трофотометра можно было менять в диапазоне от 25

до 140 °С.

Запись спектров ЯМР

Н образцов крахмалов про-

водили на стандартном ЯМР-спектрофотометре высо-

кого разрешения Bruker «AVANCE-300» по одноим-

УДК 664.8.036.58

Изучение состояния связанной воды

в крахмалах различного происхождения методом

ЯМР-спектроскопии протонов

Аспирант Т.Н. Гуляева; д-р техн. наук, профессор Ю.И. Сидоренко

Московский государственный университет пищевых производств

Д-р техн. наук Н. Д. Лукин

ВНИИ крахмалопродуктов, п. Красково, Московская область

Канд. физ.‑мат. наук В.И. Привалов

Институт общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН, г. Москва

Рис. 1.

Широкая линия ЯМР

Н-спектра (300,21 МГц)

горохового крахмала (а), соответствующая

крахмальной матрице, и выделенная узкая

центральная линия (б), соответствующая содержащейся

в крахмале воде, полученные из спектра

при температуре 25 °С

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библ отека