36 / 68
34
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015
словами, площадь узкой линии указывает на долю
протонов свободной воды в общем количестве про-
тонов крахмала и свободной воды. Поэтому относи-
тельная интегральная интенсивность узкой линии
служит индикатором количества связанной воды в
образце крахмала.
На рис. 4 приведена диаграмма, построенная по
данным таблицы.
Как видно из диаграммы, относительная интенсив-
ность узкой линии, соответствующая доле свободной
воды в крахмале, наибольшая у картофельного крах-
мала и превышает значение пшеничного крахмала
более чем в 1,6 раза. Степень связанности гидратной
воды, характеризующаяся шириной линии на полувы-
соте, наибольшая у пшеничного крахмала, а наимень-
шая — у картофельного. Полученные данные убеди-
тельно показывают, что, в отличие от пшеничного,
картофельный крахмал обладает большим количест-
вом гидратной воды, слабо связанной с матрицей.
Поэтому можно предположить, что картофельный
крахмал обладает также более высокой реакционной
способностью в сравнении с другими видами крахма-
ла. Такой крахмал будет быстрее подвергаться фермен-
тативному гидролизу в клейстеризованном состоянии
и быстрее усваиваться организмом. Пшеничный крах-
мал, обладающий незначительным количеством про-
чно связанной воды, будет менее интенсивно, нежели
другие виды, усваиваться организмом в процессе
пищеварения. Следует отметить, что на ферментатив-
ную атакуемость крахмала помимо воды оказывают
влияние также структурные свойства и примеси, свя-
занные с крахмалом.
Для уточнения природы воды, связанной молеку-
лами крахмала, были изучены ЯМР
1
Н спектры раз-
личных крахмалов при инагревании.
На рис. 5 приведены растянутые узкие центральные
линии спектров ЯМР
1
Н образца горохового крахмала,
записанные при температуре 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85,
100 и 140 °С.
Как видно, с ростом температуры характеристики
спектров существенно изменялись. Такая волатиль-
ность характеристик спектральных линий указывает
на наличие качественных и количественных отличий
связанной воды и в других видах крахмала.
На рис. 6 показано влияние температуры на отно-
сительную интегральную интенсивность центральной
линии и ширину узкой центральной линии на полу-
высоте спектров ЯМР
1
Н крахмалов различного про-
исхождения.
Как видно из рис. 6,
а
, с ростом температуры от 25
до 100 °С относительная интегральная интенсивность
центральной линии, соответствующая количественной
характеристике влаги, изменяется незначительно.
Исключение составляет пшеничный крахмал, что ука-
зывает на то, что силы притяжения молекул воды фун-
кциональными группами крахмальной молекулы
достаточно прочны. Значительная потеря влаги имеет
место только при температуре 140 °С. Высокое сродс-
тво связанной воды к крахмалу может быть объяснено
Идентифицирующие параметры различных видов крахмала
Идентифицирующие ЯМР-
параметры крахмалов
Вид крахмала
№1 гороховый №2 тапиоковый №3 картофельный №4 пшеничный №5 кукурузный
Ширина линии
на ее полувысоте (
∆√
), Гц
1660
1430
1100
3300
1480
Химический сдвиг сигналов
связанной воды, ppm
7,54
7,7
7,09
9,4
7,5
Относительная интегральная
интенсивность линии, %
20,2
22,7
29,7
18,3
22,3
35
30
25
20
15
10
5
0
№1
№2
№3
№4
№5
Ширина линии на ее полувысоте (
∆√
), Гц
Относительная интегральная интенсивность линии, %
Рис. 4.
Характеристические показатели спектров образцов
крахмала (расшифровка образцов — см. таблицу; значение
ширины линии на полувысоте
×
100)
Рис. 5.
Растянутые центральные узкие линии спектров
ЯМР
1
Н (300,21 МГц) образца горохового крахмала
в зависимости от температуры образца, °С (снизу вверх;
в скобках указана ширина на полувысоте пика, Гц):
1 — 25 (1663); 2 — 35 (1444); 3 — 45 (1305); 4 — 55 (1225);
5 — 65 (1197); 6 — 75 (1225); 7 — 85 (1307); 8 — 100 (1441);
9 — 140 (1813)
16,6
20,2
14,3
22,7
11
29,7
33
18,3
14,8
22,3
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека