что делает крахмал в воде
Крахмал
Существуют три вида углеводов: клетчатка, глюкоза и крахмал. В то время как многие диеты для потери веса предлагают ограничить потребление крахмалов и других углеводов, исследователи все чаще говорят, что это не что иное, как миф. А при правильно продуманном питании даже крахмалистое мучное не осядет жиром на боках. Свое слово об этом веществе сказали и медики. Причем оно также неоднозначно. Так что такое крахмал, чем является наиболее популярный – картофельный крахмал, польза и вред которого служат темами научных дискуссий?
Биохимические свойства
Крахмал (формула – (С6Н10О5)n) – это белое гранулированное органическое вещество, которое вырабатывается всеми зелеными растениями.
Являет собой безвкусный порошок, нерастворимый в холодной воде, спирте и большинстве других растворителей. Эта субстанция принадлежит к группе полисахаридов. Наипростейшая форма крахмала – линейный полимер амилозы. Разветвленная форма представлена амилопектином. В реакции с водой образовывает клейстер. Гидролиз крахмала происходит при наличии кислот и повышения температуры, в результате образовывается глюкоза. Используя йод, легко проверить завершение реакции гидролиза (больше не будет появляться синий цвет).
В зеленых растениях крахмал производится от избытка глюкозы, полученной в результате фотосинтеза. Для растений это вещество служит источником энергии. Крахмал в форме гранул хранится в хлоропластах. В некоторых растениях наивысшая концентрация вещества содержится в корнях и клубнях, в других – в стеблях, семенах. Если возникает такая необходимость, это вещество может распадаться (под воздействием ферментов и воды), создавая глюкозу, которую растения используют в качестве подпитки. В человеческом организме, а также в телах животных молекула крахмала также распадается на сахара, а они также служат источником энергии.
Как работает в человеческом организме
Углеводы являются главным источником «топлива» для нашего организма. После того, как пищеварительная система преобразовала еду в глюкозу, тело использует ее для активации всех клеток и органов. Остатки хранятся в печени и мышцах. В качестве универсального источника «топлива» называют мучные продукты, содержащие крахмалы и клетчатку – углеводы, способствующие здоровому перевариванию пищи и контролирующие сахар в крови. Такие источники углеводов расщепляются медленнее, чем простые, надолго обеспечивают поставки энергии и чувство сытости между приемами пищи.
Функции в организме
Единственная роль крахмала в рационе человека – превращение в глюкозу для получения дополнительной энергии.
Этот процесс начинается уже в тот момент, когда крахмалистая пища попадает в ротовую полость. На этом этапе слюна окружает молекулы крахмала, воздействуя на них, так возникает продукт расщепления – мальтоза, более простой углевод. Затем новое вещество попадает в тонкую кишку, где оно проходит очередные трансформации и превращается в глюкозу. И только после этого организм поглощает глюкозу (стенками кишечника), вещество попадает в кровь и уже по сосудам передвигается по всему организму, снабжая каждую клетку энергией.
Меж тем организм не способен использовать за один «присест» сразу всю порцию глюкозы, полученной из крахмалов. Лишнее хранится в виде гликогена в тканях печени и мышц. И когда организм переживает упадок сил, гликоген приходит ему на помощь.
Резистентный крахмал
Большинство углеводов, потребляемых с пищей – это крахмалы. Они представляют собой цепи глюкозы, содержащиеся в злаках, картофеле и множестве другой пищи. Но далеко не все крахмалы, которые мы кушаем, организм способен переварить. Иногда небольшая часть крахмалистой еды проходит через пищеварительный тракт без изменений. Другими словами, это вещество устойчиво к перевариванию. Биологи называют этот тип крахмала резистентным. А в организме он функционирует как растворимая клетчатка. Как показывают многие исследования, именно этот вид весьма положительно сказывается на здоровье. В частности он улучшает чувствительность к инсулину, снижает уровень сахара в крови, уменьшает аппетит и это еще далеко не все преимущества устойчивых крахмалов для человека. Также резистентный крахмал помогает очищать организм от «плохого» холестерина и снижает уровень триглицеридов.
Виды резистентных крахмалов
Но не все резистентные крахмалы одинаковые. Существуют 4 типа этого вещества:
Однако важно заметить, что крахмалы разных типов могут встречаться в одной и той же пище. Например, по мере дозревания бананов резистентные крахмалы превращаются в обычные. Также на количество устойчивого вещества в пище влияет и способ ее приготовления.
Польза и вред для организма
В человеческом организме резистентный крахмал работает по принципу растворимого волокна. Он проходит через желудок и тонкую кишку в непереваренном виде, а в кишечнике служит пищей для полезных бактерий (кишечной флоры). Существует сотни видов бактерий, которые оказывают влияние на здоровье, без некоторых из них невозможно бы было функционирование организма. И резистентный крахмал питает эти микроорганизмы. В результате такого взаимодействия образуются разные типы полезных соединений – от газов до жирных кислот, одна из которых – бутират. Крахмал, таким образом, питает полезные бактерии и косвенно клетки толстой кишки за счет увеличения количества бутирата.
Кроме того, резистентное вещество обладает несколькими полезными свойствами для кишечника. Во-первых, снижает уровень рН, уменьшает воспаления, а также снижает риск развития рака толстой кишки. Из-за лечебного воздействия на толстую кишку крахмал может быть полезным при расстройствах пищеварения, в том числе воспалениях кишечника, болезни Крона, запорах, дивертикулезе и диарее. Также исследования показали, что устойчивый крахмал улучшает поглощение минералов. Защищает организм от токсичных веществ, предотвращая их всасывание кишечником.
Но так ли полезен резистентный крахмал, как говорят некоторые исследователи? Пока однозначного ответа на этот вопрос нет, так как научные опыты продолжаются. И не исключено, что вся гипотетическая чудодейственность резистентного крахмала может и не подтвердиться. Но то, что крахмал обязательно должен быть частью вашего рациона – это однозначно.
Влияние на сахар и метаболизм
Резистентный крахмал важен для здорового метаболизма. Как показали некоторые исследования, это вещество повышает чувствительность организма к инсулину, эффективно для снижения сахара после приемов пищи. Кроме того, обладает еще одной уникальной способностью. Если завтрак состоял из крахмалистой пищи, то это вещество предотвратит всплеск уровня сахара и после обеденной трапезы.
Влияние крахмалов на глюкозу и метаболизм инсулина не перестает удивлять исследователей. Опыт показал, что достаточно на протяжении 4 недель принимать по 15-30 г вещества, чтобы повысить чувствительность к инсулину на 33-50 процентов. Невосприимчивость к этому гормону возникает при сахарном диабете 2 типа, ожирении, кардиологических заболеваниях и болезни Альцгеймера. За счет повышения чувствительности к инсулину и снижения уровня сахара в крови можно избежать многих хронических болезней.
Меж тем, исследователи соглашаются, положительное влияние резистентных крахмалов на организм зависит от индивидуальных особенностей.
Крахмал для похудения
По сравнению с обычным крахмалом, резистентный содержит наполовину меньше килокалорий – 2 против 4 на грамм продукта. Так что пища, содержащая резистентный крахмал, может по праву считаться диетической, при этом поддерживать чувство сытости надолго.
Как получить резистентный крахмал
Некоторые продукты из традиционного для многих рациона являются источниками резистентного крахмала. Среди наиболее насыщенных – сырой, вареный, а затем охлажденный картофель, зеленые бананы.
Другой путь получения этого вещества – обычная картофельная мука, столовая ложка которой содержит примерно 8 г резистентного вещества и при этом почти не имеет углеводов, а значит, ее калорийность не страшна даже соблюдающим диету. Картофельный крахмал можно добавлять в готовую пищу, смешивать с напитками. Но не стоит превышать 50-граммовую порцию в сутки, так как возможен метеоризм и дискомфорт в желудке. Программа «крахмализации» может длиться около 2-4 недель.
Источниками резистентного крахмала могут послужить бананы, кукуруза, картофель, батат, перловка, овсянка, чечевица, коричневый рис.
Процесс перехода обычного крахмала в резистентный напрямую зависит от температурного воздействия. И что интересно, в горячих крахмальных блюдах содержится больше обычного вещества, в охлажденных – резистентного. Это значит, что если переживаете за свою фигуру, то можете не кушать картофельное пюре, но без угрызений совести налегать на картофельный салат.
И по этому поводу несколько интересных цифр. Охлажденный картофель содержит немного больше чем 3 % резистентного крахмала, а это уже в 4 раза меньше, нежели обычного. Чечевица на 75 % – это крахмал, а вот количество резистентного уже не превышает 25 %.
Плохие крахмалы
Это может показаться странным, но не все крахмалистые продукты могут служить источниками крахмалов для человека. В первую очередь это касается белой муки и риса быстрого приготовления. В результате механической обработки эти продукты теряют значительное количество питательных веществ, в том числе и крахмала. Диетологи советуют избегать продуктов такого типа, поскольку они не то, что не принесут пользы, а еще могут и стать причиной проблем со здоровьем. Также не стоит заглядываться на пирожные, печенья, кренделя и кукурузные хлопья – полезных крахмалов в этих продуктах вы точно не найдете.
Сколько надо?
Для того чтобы удовлетворить суточные потребности организма в крахмальном продукте, достаточно потреблять по 100 г цельного зерна. Это показатель для женщин. Мужчинам желательно увеличить порцию до 120-130 г. В целом углеводы должны составлять примерно 45-65 процентов от суточного рациона.
Для того чтобы получить достаточное количество вещества, примерно треть рациона должны быть продукты, содержащие это вещество. Меж тем, эти показатели могут изменяться, например во время болезней.
Медики говорят, что взрослые люди ежедневно нуждаются в 300-450 г крахмала. Но его употребление оправдано только накануне тяжелой физической нагрузки или перед тем, как частые приемы пищи будут невозможны. Меньшие порции также полезны – защищают стенки желудка от пищеварительной кислоты. А вот чрезмерное потребление этого вещества может послужить причиной запоров и образования каловых камней.
Крахмалистые продукты и клетчатка
Мучные изделия, для производства которых было использовано цельное зерно, а также картофель (особенно с кожурой) являются ценными источниками клетчатки. Также комбинация крахмала и пищевого волокна есть в некоторых фруктах, бобовых и зерновых культурах, в кожуре некоторых овощей. Все они благотворно влияют на пищеварение, а также помогают снизить концентрацию холестерина в крови.
Пищевые источники
Крахмалистые продукты являются основным источником углеводов и важны для поддержания здоровой диеты. Такие продукты как картофель, хлеб, рис, макаронные изделия, крупы, согласно советам диетологов, должны составлять немного больше чем треть от всей пищи. Большинство из них содержат в себе клетчатку, кальций, железо и многие витамины.
Продукты с высоким содержанием крахмала – это в первую очередь бобовые культуры (фасоль, чечевица), овощи (картофель, кабачки), орехи, злаки и мука из них.
Цельные продукты богатые крахмалом ко всему еще являются источниками клетчатки, витаминов и многих минералов.
Существует несколько источников, богатых крахмалом, которые можно ввести в свой ежедневный рацион. Крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза, горох, кабачок, содержат довольно высокие запасы вещества. Также важными источниками являются хлеб из цельного зерна, темный рис, макаронные изделия. Порция мучной пищи способна обеспечить организм 15 граммами крахмала.
Характеристика популярных крахмалистых продуктов
Особенно полезный – из муки грубого помола и ржаной. В обоих вариантах есть витамины группы В, Е, клетчатка, а также широкий спектр полезных минералов. В белом хлебе также есть много питательных веществ, необходимых организму, но количество клетчатки в этом продукте значительно ниже.
Некоторые люди отказываются от хлебобулочных изделий, боясь набрать лишние килограммы. Меж тем, нельзя полностью вычеркивать из своего меню этот продукт, так как вместе с ним человек лишает себя многих полезных элементов.
Кстати, полезным является только свежий хлеб, который хранится при комнатной температуре.
Злаки
Цельнозерновые крупы – кладезь железа, клетчатки, протеинов, витаминов группы В. Среди наиболее полезных – крупы из овса, ячменя, ржи. Продукты из зерновых – превосходный вариант для приготовления питательного и полезного завтрака. Помимо этого, не стоит забывать о ячмене, кукурузе и других зерновых, которые также считаются важными для организма.
Рис и пища из него – отличный выбор среди крахмалистых вариантов. Этот злак обеспечит энергией и при этом практически не содержит жира.
Существуют разные сорта риса, и все они полезны для человека, так как содержат витамины, клетчатку и белок. Этот продукт можно употреблять как в виде горячих блюд, так и холодных закусок. Но дабы он был по-настоящему полезным, лучше повторно не подогревать приготовленное блюдо, а если понадобится, то между разогревами хранить в холодильнике, что убережет от размножения вредных бактерий. Но при любых обстоятельствах готовое рисовое блюдо нельзя хранить дольше 24 часов. А во время повторного разогревания на протяжении 2 минут держать в температуре около 70 градусов по Цельсию (можно над паром).
Макаронные изделия
Лучше отдавать предпочтение тесту, приготовленному из твердых сортов пшеницы и воды. Оно содержит железо и витамины В-группы. Еще более полезными являются макароны из цельнозерновой основы.
| Продукт | Крахмал (в процентах) |
|---|---|
| Рис | 78 |
| Спагетти | 75 |
| Кукурузные хлопья | 74 |
| Мука (пшеничная, ячменная) | 72 |
| Просо | 69 |
| Хлеб свежий | 66 |
| Кукуруза | 65 |
| Лапша | 65 |
| Гречка | 64 |
| Пшеница | 60 |
| Рожь | 54 |
| Чипсы картофельные | 53 |
| Горох | 45 |
| Ржаной хлеб | 45 |
| Слоеное тесто | 37 |
| Картофель фри | 35 |
| Сырая картошка | 15,4 |
| Вареный картофель | 14 |
Акриламид в крахмалистой пище
Акриламид – это химическое вещество, которое можно найти в некоторых видах мучных продуктов после жарки, запекания на гриле или разогревания при очень высоких температурах.
Некоторые исследования показали, что это вещество может быть опасным для человека. Поэтому диетологи выступают против поджаривания (и особенно подгорания) крахмалистых продуктов, таких как картофель, гренки, корнеплоды.
Акриламид практически не вырабатывается в процессе варки, пропаривания или запекания в микроволновке. И кстати, хранение картофеля при очень низких температурах увеличивает в его составе концентрацию сахара, что также способствует выделению большой порции акриламида во время готовки.
Сочетание с другими веществами и усвоение
Крахмалы в плане сочетания с другими питательными веществами весьма требовательны. Обычно они плохо взаимодействуют с другими продуктами и хорошо сочетаются только между собой. Для максимальной пользы крахмалистую пищу лучше комбинировать с сырыми овощами в виде салатов. И кстати, организм легче переварит сырой крахмал, нежели после термической обработки. А также это вещество быстрее распадется, если в организме достаточно витаминов В.
Использование в промышленности
В промышленности встречается крахмал рисовый, кукурузный, пшеничный, тапиоковый, но картофельный, пожалуй, наиболее популярный.
Его получают путем измельчения клубней и перемешивания мякоти с водой. Затем мякоть отделяют от жидкости и высушивают. Помимо этого, крахмал применяют в пивоварении, в кондитерских изделиях как загуститель. Также он способен увеличить прочность бумаги, используется для изготовления гофрированного картона, бумажных пакетов, коробок, прорезиненной бумаги. В текстильной промышленности – как проклейка, придающая прочность нитям.
Также в пищевой промышленности активно применяют амилопектиновый крахмал, полученный из восковидной кукурузы. Используется как загуститель в соусах, заправках, фруктово-молочных десертах. В отличие от картофельного аналога, это вещество прозрачное, не имеет привкуса, а его уникальные химические свойства допускают многократное замораживание и нагревание крахмалистого продукта.
Наличие в списке ингредиентов продукта Е1400, Е1412, Е1420 или Е1422 говорит, что при производстве этой пищи использовали модифицированный кукурузный крахмал. От других видов его отличает способность к набуханию и образованию клейстеризованных растворов. В пищевой промышленности применяется как средство против комкования, для создания необходимой текстуры соусов, кетчупов, йогуртов и молочных десертов. Также применяют в хлебобулочных изделиях.
Тапиоковый крахмал также являет собой ингредиент пищевой промышленности. Но в качестве сырья для него используют не привычные нам картофель или кукурузу, а плоды маниока. По своим способностям этот продукт напоминает картофельный. Применяется в качестве загустителя и средства против образования комков.
Крахмал принадлежит к числу продуктов, о пользе и вреде которых пока нет однозначного мнения. Меж тем, существует отличный совет, которым руководствовались люди в разные времена: всего должно быть в меру и тогда пища не будет во вред. Это касается и крахмалов.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Что делает крахмал в воде
Вода встречается на Земле почти повсеместно. Вода входит в состав всех живых организмов. Вода нужна человеку не только для питья и приготовления пищи. Вода – это растворение красок, крашение кожи и ткани; изготовление бумаги, мыла, стекла, выпечка хлеба; полив растений и др.
Углевод – широко распространенное в животном и растительном мире органическое вещество, состоящее из углерода, кислорода и водорода. К углеводам относятся крахмал, сахар, клетчатка и т.д.
Крахмал широко распространен в природе. Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.
В данной работе мы исследуем водные образцы основных продуктов питания человека, а также некоторые продукты быта на содержание в них крахмала. Для этого мы проведем убедительные опыты действием йода на продукт и его водный раствор и докажем присутствие крахмала.
Работа состоит из 3-х частей. Первая часть работы посвящена изучению качественной реакции на крахмал в сухих образцах (2018/19 учебный год). Вторая часть работы – исследование содержания крахмала с помощью качественной реакции в водных растворах этих же образцов (2020/21 учебный год). На следующий год планируем продолжение работы по теме.
Гипотеза: предполагаем, что по интенсивности окраски водных растворов крахмалсодержащих продуктов можно определить содержание крахмала.
Мы решили узнать: как способствует применение качественной реакции исследованию свойств водных растворов крахмалов.
Цель работы: исследование крахмала в основных продуктах питания человека, косметических средствах, других продуктах быта, а также в их водных растворах с помощью качественной реакции раствором йода.
Изучить общие сведения о воде как растворителе.
Изучить физические свойства крахмала.
Провести наблюдение за химическими свойствами крахмала и его растворами, исследуя разные образцы.
Проанализировать результаты исследований.
Работа с источниками информации. Теоретические исследования.
Наблюдение и фотографирование.
Анализ полученных результатов.
Вода и её свойства как растворителя
Вода является универсальным растворителем значительного количества веществ. Вода как растворитель играет важную роль на Земле. Исследователи утверждают, что данное соединение является основой для образования жизни. Всё живое нуждается в воде, которая является одновременно и важнейшей составной частью растений, животных и человека. Наше тело примерно на 65% состоит из воды; у некоторых медуз её содержание доходит даже до 99%.
Многие технологические процессы в разных отраслях промышленности протекают в растворах.
Раствор – это однородная система, состоящая из частиц растворённого вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
Растворимость веществ в воде зависит от температуры. Как правило, растворимость твёрдых веществ в воде увеличивается с повышением температуры.
При работе с веществами важно знать их растворимость в воде. Вещество считают хорошо растворимым, если при комнатной температуре в 100 г воды растворяется больше 1 г этого вещества.
1.2.Крахмал и его свойства
Крахмал – мучнистый углевод, добываемый из растений. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал – основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80%), картофеля (25%) и другие.
Крахмал: картофельный, рисовый, кукурузный.
Крахмал – безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.
Крахмал при взаимодействии с йодом дает синее окрашивание – это является качественной реакцией для определения крахмала в составе испытуемого образца.
1.3. Получение и применение крахмала и его растворов
Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза; различные корнеплоды: картофель, маниок. Большинство других крахмалистых продуктов произрастают в местах с определенным климатом. Например: рожь, ячмень, гречиха, овес, пшено, желуди, бананы, каштаны, сорго, батат, плоды хлебного дерева, многие виды бобовых – чечевица, бобы, горох, нут.
Производство крахмала было известно в глубокой древности. По свидетельству ряда античных писателей пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце. Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в., а в XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал. Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки.
Из научной литературы мы узнали, что крахмал используется как загуститель при изготовлении колбас, конфет. Его применяют при изготовлении бумаги и картона. Выполняют поделки в технике папье-маше, используя клейстер. Крахмал идёт на производство спичек, красок. Даже Рембрандт добавлял в краски пшеничный крахмал, делавший краски более вязкими, густыми и прозрачными. Картофельный крахмал служит основой для различных мазей, таблеток, порошков, присыпок, компрессов, используется в качестве обволакивающего, смягчающего и противовоспалительного средства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Он предохраняет слизистую оболочку кишечника от раздражения при приеме лекарств. Ванны из крахмала снимают зуд диатеза у маленьких детей. Уют в доме создают накрахмаленные скатерти, салфетки, шторы. Подкрахмаленное постельное бельё выглядят опрятно, долго сохраняют свежий вид. Широко известными блюдами, содержащими крахмал, можно назвать: хлеб, блины, лапшу, макароны, каши, кисели, лепешки. Таким образом, крахмал является не только важным пищевым продуктом, но и необходимым сырьем для промышленных производств.
Практическая часть
Совместно с руководителем разработали план работы:
инструктаж по правилам безопасной работы в школьной лаборатории;
подготовка лабораторного оборудования и химической посуды для проведения работы;
ознакомление с устройством и приёмами работы с данным оборудованием и посудой;
ознакомление с техникой проведения работы;
изучение физико-химических свойств крахмала и его растворов;
2.1. Выбор и подготовка лабораторного оборудования и химической посуды для работы
Оборудование: лабораторный штатив, спиртовка, спички, ступка с пестиком, химический стакан, предметное стекло, пробирка, пробиркодержатель, штатив для пробирок, пипетка, шпатель.
Каждый предмет лабораторного оборудования имеет своё назначение.
2.2. Исследование образцов крахмала
План работы: ознакомление с образцами крахмала.
Цель – изучить внешний вид веществ.
образец 1 – крахмал картофельный;
образец 2 – крахмал кукурузный.
Внимательно рассмотрев вещества, я записала свои наблюдения в таблицу 1 «Исследование физических свойств крахмала».
Таблица 1. Исследование физических свойств крахмала