Крохмаль. 11 клас, академічний рівень

Цілі: розглянути будову, функції та властивості крохмалю як важливого продукту харчування; розширювати кругозір учнів, продовжувати розвивати життєві компетенції. Обладнання: виставка різних видів хліба й виробів із борошна, таблиці, схеми. Комп’ютерна презентація.

ХІД УРОКУ Учитель. Що спільного між шматочком цукру-рафінаду, смаженою картоплею й тарілкою відварених спагеті? Так, це продукти хар- чування, джерела енергії для нашого організму. А найголов ніше — у їхньому складі містяться вуглеводи.

Як ви знаєте, вуглеводи поділяються на моносахариди, дисахариди та полісахариди. Які саме сахариди містяться у складі картоплі та спагеті? Так, полісахарид крохмаль.

1-ша учениця. Майже всі продукти на нашому столі починають свій шлях з ланів. Основні джерела вуглеводів у харчуванні людини — рослини. Вуглеводи за засвоєнням у організмі можна умовно розділити на дві групи: ті, які засвоюються організмом людини , і ті, які не засвоюються . Із вуглеводів першої групи найлегше засвоюються глюкоза, галактоза і фруктоза, потім сахароза, мальтоза й лактоза після їх гідролізу травними ферментами до відповідних моносахаридів.

Крохмаль та декстрини засвоюються повільно, але перед цим має відбутися деполімеризація — гідроліз до глюкози. Тому вживання крохмалю не призводить до різкого підвищення глюкози в крові. Крохмаль — основний полісахарид, який використовують у харчуванні . Хімік.

Крохмаль n — полісахарид, головний компонент картоплі, зерна, багатьох видів харчової сировини. Вміст крохмалю в рослині визначається культурою, сортом, умовами вирощування, ступенем стиглості. У рослинах крохмаль утворює зерна — гранули — розміром від 2 до 180 мкм, особливо великі зерна крохмалю в картоплі. Крохмаль — суміш полімерів двох типів: амілози й амілопектину. Їх уміст у крохмалі залежить від культури й становить від 18 до 25 % амілози та 75-82 % амілопектину. Амілоза — лінійний полімер, який містить від 1000 до 6000 залишків глюкози, з молекулярною масою 16000-1000000.

Амілоза має спіралеподібну будову, всередині знаходиться канал діаметром 0,5 нм, куди можуть входити молекули інших речовин . Амілопектин — полімер, який містить від 5000 до 6000 залишків глюкози й має молекулярну масу до 106. Молекула амілопектину має сферичну форму, з йодом утворює фіолетове забарвлення з червоним відтінком. Під час технологічної обробки під дією вологи й тепла крохмаль адсорбує вологу, набухає, клейстеризується. Інтенсивність таких процесів залежить від виду крохмалю, режиму обробки тощо.

Крохмальні зерна за звичайних умов не розчиняються у воді, у разі підвищення температури набрякають, утворюючи в’язкий колоїдний розчин, який під час охолодження утворює стійкий гель. Цей процес називається клейстеризацією крохмалю. Крохмалі різних рослин клейстеризуються за різних температур — від 55 до 80 °С. Під дією ферментів чи кислот у процесі нагрівання крохмаль приєднує воду та гідролізується.

Це відбувається під час виготовлення багатьох продуктів, наприклад випікання хліба. У загальному вигляді гідроліз крохмалю можна зобразити такою схемою:

Перетворення крохмалю в процесі гідролізу n → n → С12Н22О11 → С6Н12О6 Крохмаль → Декстрини → Мальтоза → Глюкоза

Технолог харчової промисловості. Крохмаль та цукристі продукти на його основі , модифіковані крохмалі широко використовують у харчовій промисловості. Основна сировина для їх одержання — картопля та кукурудза.

Технології одержання крохмалю з них відрізняються. Картоплю спочатку миють, потім подрібнюють. При цьому відбувається руйнування клітин бульби та вивільнення крохмальних зерен. «Картопляна кашка» містить крохмаль, зруйновані стінки клітин та клітинний сік. Клітинний сік намагаються максимально швидко відділити на центрифугах — він містить амінокислоту тирозин, яка під дією кисню повітря окиснюється з утворенням забарвлених речовин, що надають готовому крохмалю непривабливого вигляду. Із суміші, що залишилася, вимивають крохмаль. Крохмальну суспензію очищують для видалення домішок мезги.

Одержаний крохмаль висушують до сипучого стану.

Зерно кукурудзи містить до 70 % крохмалю та є основною сировиною для його одержання. Для цього зерно кукурудзи замочують протя гом 48-50 годин у 0,2 % розчині сульфатної кислоти за температури 48-50 °С. Зерно набрякає, розм’якшується, при цьому зв’язки між білком, крохмалем та іншими складовими слабшають. Оболонки стають водопроникними, вологість підвищується до 45 % і в розчин переходить до половини розчинних речовин зерна. Замочене зерно разом із крохмальним молоком подрібнюється.

Мета подрібнення — розділення зерна на частини, відділення зародка та вивільнення максимальної кількості крохмалю. Із зародків одержують дуже цінну кукурудзяну олію. Із кукурудзяної кашки, що залишилася, одержують вільний крохмаль і глютен.

Учитель. А зараз — рекламна пауза. Група учнів ООН офіційно оголосила 2008 рік Міжнародним роком картоплі. Вважають, що саме картопля врятує від голоду населення країн, що розвиваються.

Картопля — глобальна культура. Її вирощують повсюди: у горах Перу, на рівнинах Північної Європи, на плато Юньнань у Китаї, на екваторіальній височині Руанди й субтропічній низовині Індії. Картопля — ефективна культура. З одиниці площі вона дає більше продукції та в коротші терміни, ніж будь-яка інша сільськогосподар- ська культура. Картопля — перспективна культура. В епоху глобального потепління для вирощування більшості культур необхідне зрошення.

Карто- пля чи не єдина культура, яка ще може давати гарні врожаї без зрошування. Картопля корисна та поживна. Це основне джерело енергії для більшості населення земної кулі.

Картопля містить найбільшу кількість білків порівняно з іншими коренеплодами і всього лише 1 % жирів. Картоплина середнього розміру містить половину денної норми вітаміну С. Середньостатистичний українець з’їдає за рік 150 кг картоплі.

2-га учениця. Ось як буває: усе життя їси якийсь продукт і лише випадково дізнаєшся, яка це корисна річ! Саме так і трапилося з картоплею. Учені-хіміки, дієтологи, гастроентерологи провели в нашій країні близько 160 експериментів, щоби зрозуміти, наскільки картопля — незамінний продукт харчування.

Уся справа в клітковині — речовині об’ємній, яка в кишечнику займає дуже багато місця. Але на відміну від простих вуглеводів, вона не перетравлюється і не всмоктується в кров, навіть якщо забути слово «досить» та переїсти. Невелика кількість клітковини перетравлюється в товстому кишечнику. При цьому утворюються жирні кислоти та їх естери, один із яких — бутират — заважає печінці використовувати вуглеводи як джерело енергії. У результаті клітини вимушені «звертатися» до запасів жирів як до альтернативного ресурсу, а це сприяє схудненню.

1-й учень. А для тих, хто не бажає схуднути, але від порції здоров’я не відмовиться, теж є добрі новини про картоплю. Дослідження показали, що бутират захищає поверхню кишечнику, роблячи її ДНК менш сприйнятливою до пошкоджень та зменшуючи можливість виникнення злоякісних новоутворень. Також у кишечнику знижується рівень кислотності, у результаті чого кальцій засвоюється краще, а канцерогенні речовини не засвоюються взагалі.

Страви з картоплі швидко тамують голод. Це пов’язано з тим, що клітковина «змушує» організм виробляти гормон ситості, не змінюючи рівень цукру в крові, а це, у свою чергу, зменшує ризик виникнення діабету та серцево-судинних хвороб. І наостанок. Навіть дошколярик із телереклами знає, що вся захисна сила організму — у травному тракті, а точніше — у молочнокислих бактеріях, які там «живуть».

Картопля сприяє росту та розвитку пробіотичних культур, тобто тих, які ми отримуємо з йогуртами. 2-й учень. Під час уживання страв із картоплі необхідно дотримуватися нехитрих правил, щоб було не лише смачно, але й корисно. У процесі теплової обробки крохмаль поглинає воду та набрякає.

Охолоджуючись, він утворює кристали, набуваючи потрібних властивостей. Згадайте картоплю, відварену в «мундирі»: теплу її навіть важко різати, шматочки ніби склеюються між собою. Та після остигання, а ще краще наступного дня, картопля ніби розпадається на шматочки.