Amidonul de cartof conține molecule de amiloză cu lanțuri mai lungi în comparație cu porumbul și grâul, care se retrogradează mai ușor, reducând astfel tendința de a provoca turbiditate și o textură nedorită în alimente.

Termeni asociați:

  • Carbohidrați
  • Proteină
  • Amidon
  • Glucoză
  • Gelatinizarea
  • Gluten
  • Amilopectina
  • Amiloza
  • Xanthan
  • Fosfat

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

AMIDON | Surse și procesare

Cartof

Amidonul de cartof este extras din tuberculii Solanum tuberosum, care a fost cultivat pentru prima dată în jurul anului 200 în Peru. Amidonul de cartof este produs în principal în Europa. Amidonul este de obicei izolat din cartofii tăiați, din surplusul de cartofi și din fluxurile de deșeuri de la procesarea cartofului. Cu toate acestea, există cultivare speciale dezvoltate pentru fabricarea amidonului. Tuberculii conțin în general 65-80% amidon (g/g).

Cartofii tăiați sau în exces sunt spălați cu apă într-un canal, pentru a îndepărta murdăria și materiile străine. Pot fi spălate din nou la sosirea la uzina de procesare. Acestea sunt apoi dezintegrate de o lamă de ferăstrău sau o moară cu ciocan, iar produsul piure este ecranat pentru a îndepărta piei și fibrele. În timpul procesului de dezintegrare, se adaugă de obicei dioxid de sulf pentru a păstra culoarea și a inhiba oxidarea. Impuritățile solubile în apă sunt separate prin spălare, iar alte impurități sunt separate prin gravitație.

Cernerea, utilizând o baterie de cernere, separă amidonul de pulpa de cartofi, care poate fi recondiționată, și o a doua extracție de amidon realizată pentru a obține un randament total de 12% amidon pe baza cartofilor cruzi. Amidonul izolat de ecrane sau site este refulat în apă pentru a îndepărta materialul solubil și apoi este uscat într-o centrifugă continuă. Adăugarea de apă și concentrația într-o hidroclonă sunt urmate de alte operații de centrifugare în serie sau de depunere pentru purificarea finală a amidonului de cartofi. Șlamul de amidon izolat din aceste operații este deshidratat prin filtrare sub vid și uscat rapid (amidonul de cartof se folosește nemodificat sau poate fi pregelatinizat, transformat într-o formă cationică, dextrinizat sau derivatizat prin hidroxietilare, hidroxipropilare sau carboximetilare. Cantități mari de cartofi amidonul este utilizat în îngroșarea supelor comerciale, iar amidonul de cartof pregelatinizat este util în budincile instantanee. filtrați pre-stratul când filtrați drojdia din must.

Editarea genelor în plante

2.3.4 Modificarea compoziției de amidon a cartofilor folosind TALENs sau CRISPR/Cas9 pentru a edita cele patru alele ale genei de amidon legat de granule

Amidonul de cartof oferă o alimentație importantă pentru oameni și animale, precum și pentru utilizarea în acoperiri în numeroase procese industriale. Bilanțul relativ al celor două tipuri majore de amidon, amiloza și amilopectina, dictează ce tip de amidon de cartofi este cel mai potrivit pentru fiecare aplicație comercială. Astfel, capacitatea de a controla cu atenție acest echilibru poate avea o valoare semnificativă. Ca o demonstrație inițială a capacității de a edita o enzimă cheie în calea biosintezei amidonului, amidon sintaza legată de granule (GBSS), Kusano și colab. 18 au folosit sistemul TALEN pentru a perturba cu succes copii ale acestei gene din celulele protoplastului cartofului. Într-un studiu mai recent și mai amplu, Andersson și colab. 19 au folosit expresia tranzitorie a sistemului CRISPR/Cas9 pentru a demonstra eliminarea completă a tuturor celor patru alele GBSS în protoplastele de cartof tratați cu PEG și în până la 2% din liniile regenerate. Eliminarea completă a genelor GBSS a dus la lipsa completă de amiloză în microtuberii de cartofi regenerați.

Amidon și derivați ca excipienți farmaceutici

2.3.5 Capsule dure

Turnarea prin injecție a amidonului de cartofi, comportamentul reologic al amidonului/apei topite pentru prepararea capsulelor de amidon dur (Capil) sunt evidențiate de Stepto și colab. (1995, 1997). Parametrul cheie de procesare este conținutul de apă cu o valoare de aproximativ 14%. Conținutul mai mare de apă poate induce degradarea hidrolitică a lanțurilor de amidon în timpul procesării. Folosind un amestec de hidrolizat de amidon indus fizic, plastifiant și gelifiant, Bednarz și colaboratorii (2005) au obținut un film cu fragilitate redusă și au reușit să genereze capsule dure fără gelatină.

sciencedirect

Figura 2.8. (A) Exemple de endoterme DSC pentru amidon de cartofi cu un conținut de apă de 42% și 12% (de la Stepto, 2003). (B) Izotermele de adsorbție ale gelatinei și amidonului în echilibru cu vaporii de apă de activitate aH2O; Curbe: 1, gelatină la 20 ° C; 2, gelatină la 60 ° C; 3, amidon la 20 ° C; 4, amidon la 67 ° C.

De la Stepto (2009) .

Odată ce sistemul este destructurat, devine posibilă o nouă auto-asamblare, iar lanțul polizaharidic va avea aceeași tendință de rearanjare și stabilizare, așa cum sa discutat pentru compozițiile pe bază de amidon de porumb. O variație a temperaturii endotermei de dezasamblare similară cu cea care apare în amestecurile de gelatină/apă a fost găsită pentru prelucrarea capsulelor de amidon pentru eliberarea medicamentului (de exemplu, capsulele Capill). Figura 2.9 arată comparația dintre cele două tipuri de capsule. A fost studiată biodisponibilitatea comparativă a aspirinei livrate in vivo din capsule de amidon (Capilă) și capsule de gelatină tare (HGC) și s-a dovedit că cele două sisteme de eliberare sunt bioechivalente (Figura 2.10) (Agassant și colab., 1991; Bikales, 1971) . Capsulele de amidon oferă mai multă flexibilitate: un capac de aceeași dimensiune poate fi utilizat pentru diferite lungimi ale corpului, cum ar fi dimensiunile capsulei 1 și 4.

Figura 2.9. (A, stânga) Capsulă de amidon turnată prin injecție (Capill) în comparație cu (B) HGC turnată prin dip (Coni-Snap). Diametrele sunt de aproximativ 8 mm. (Dreapta) Eliberarea aspirinei din cele două tipuri de capsule.

From Stepto (1997) .

Figura 2.10. Reprezentarea prin modelare moleculară a complexelor de amiloză - acizi grași care arată includerea părții alifatice (C12) în cavitatea hidrofobă a elicoidei unice de amiloză.

Adaptat de la Buléon și colab. (1998) .

O altă descoperire interesantă este că s-a observat o asemănare strânsă atunci când au fost comparate vâscozitățile polietilenei de densitate medie și a amestecului de amidon/apă. Concluzia a fost că, la o viteză de forfecare dată și cu parametri bine definiți (de exemplu, conținutul de apă, profilul de temperatură, caracteristicile șuruburilor), amidonul poate fi procesat ca polimer sintetic - polietilenă (Stepto, 1997).

Capsulele de amidon ca sistem alternativ pentru administrarea orală a medicamentelor, prelucrarea fabricării capsulelor și procesul de depunere a acestora au fost discutate de Vilivalam și colab. (2000). Un accent deosebit este acordat unei noi tehnologii care facilitează livrarea medicamentului la anumite locuri din tractul gastrointestinal uman. Tehnologia TARGIT constă din capsule de amidon acoperite, dependente de pH, pentru livrarea de medicamente specifice locului în tractul gastro-intestinal inferior, în special ileonul terminal și regiunea colonică (Watts și Smith, 2005). Eficacitatea acestora a fost demonstrată prin studii gamma-scintigrafie cu 84 de pacienți și aproximativ 90% din capsulele TARGIT și-au livrat conținutul la locul țintă (Vilivalam și colab., 2000).

Amidon: structură, proprietate și determinare

Derivați monoester de fosfat

Derivații monoester de fosfat sunt atașați covalent la amilopectina amidonului din cartofi și se găsesc, de asemenea, în mulți alți amidoni de tuberculi și rădăcini. Grupurile de fosfați poartă sarcini negative, care se resping reciproc și, astfel, reduc gelatinizarea și lipirea temperaturilor și cresc vâscozitatea și claritatea pastei de amidon. În prezența sării, vâscozitatea pastei de amidon din cartofi se reduce semnificativ, deoarece sarcinile negative ale fosfatului sunt mascate de cationii de sare.

În mod tradițional, conținutul derivat de fosfolipid și fosfat monoester al amidonului este analizat prin măsurarea conținutului total de fosfor după cenușarea uscată a amidonului. Totuși, metoda se bazează pe îndepărtarea completă a fosfolipidelor prin extracția solventului, lucru dificil de realizat, cu excepția utilizării unei soluții de dimetil sulfoxid 90%. S-a demonstrat că spectroscopia P-RMN dă rezultate lipsite de ambiguitate pentru analize calitative și cantitative ale conținutului de fosfolipid și monoester de fosfor de amidon. Fosfolipidele, fiind diesteri fosfatici, au schimbări chimice la 0-1 ppm, în timp ce monoesterii fosfatici au schimbări chimice la 4-5 ppm la pH 8. Rezultate cantitative pot fi obținute atunci când sunt programați timpi de achiziție adecvați pentru a permite relaxarea spinului.

Snack Foods: Tipuri și compoziție

Preîncălzire

Clătirea feliilor de cartofi în apă caldă la o temperatură sub gelatinizarea amidonului din cartofi (55-60 ° C) este o operație opțională de unitate denumită „preîncălzire” și poate fi aplicată pentru reducerea zaharurilor reducătoare sau pentru a îmbunătăți textura cartofilor depozitați . Apa caldă crește solubilitatea glucozei și fructozei, prevenind astfel defectele de rumenire. Mecanismul pentru îmbunătățirea texturii este diferit; implică creșterea activității enzimei endogene de cartof pectin metilesterază (PME). S-a raportat că temperaturi de 50-70 ° C cresc activitatea PME, ceea ce întărește peretele celular - complexul lamelelor medii.

Xanthomonas

Analiza de laborator

Hidroliza amidonului este o trăsătură distinctivă majoră a xanthomonadelor de pseudomonade. Amidonul parțial solubil a fost utilizat în mai multe medii de agar pentru izolarea X. campestris.

Mediile tipice pentru enumerarea generală a xanthomonadelor pot conține pe litru:

Amidon de cartofi, 10,0 g; K 2H2PO4 · 3H2O, 3,0 g; KH2PO4, 1,5 g; (NH4) 2 · SO4, 2,0 g; 1-metionină, 0,5 g; acid nicotinic, 0,25 g; acid l-glutamic, 0,25 g; pH 6,8-7,0; cu 15 g agar.

Amidon de cartofi, 10 g; extract de drojdie 5,0 g; (NH4) H2PO4, 0,5 g; K2HPO4, 0,5 g; MgS04 · 7H2O, 0,2 g; NaCI 5,0 g, pH 7,4; cu 15 g agar.

După autoclavare și răcire la 50 ° C, mediul ar putea fi fortificat cu unul sau mai multe dintre antibiotice, cum ar fi cefalexină 20 μg ml - 1, kasugamicină, 20 μg ml - 1, clorotalomină 15 μg ml - 1, gentamicină, 2 μg ml - 1 și coloranți, cum ar fi albastru crezil strălucitor 1 μg ml - 1, verde metilic 1 μg ml -1 și violet metilic 1 μg ml - 1. Xanthomonadele sunt în general rezistente la aceste antibiotice. După împrăștierea plăcii unei probe date pe plăcile de agar, coloniile galbene tipice de Xanthomonas sunt observate după incubarea plăcilor la 26 ± 2 ° C timp de 48 de ore. Hidroliza amidonului este vizualizată ca zona de degajare din jurul coloniilor. În absența coloranților, soluția de iod (1%) este răspândită pe placă pentru a vizualiza zona de hidroliză prin amidon.

CARTOFI ȘI CULTURI ASOCIATE Prelucrarea tuberculilor de cartofi

Amidon

Amidonul este componenta principală a solidelor din tuberculii de cartofi. În comparație cu alte tipuri de amidon, amidonul izolat din cartofi oferă mai multe avantaje tehnologice pentru aplicații în industria alimentară și nealimentară. De asemenea, înlocuitorii de plastic (de exemplu, pungi de cumpărături) au devenit de un mare interes. Principalul dezavantaj al separării amidonului din cartof este campania de separare în afara sezonului de iarnă: distrugerea celulelor prin răzuire eliberează granulele de amidon. După separarea apei de fructe, amidonul este spălat în jet de extractoare de diferite tipuri. Pe lângă sitele sudate, site-urile cu plăci îmbunătățesc eficiența acestui pas. După șlefuire, laptele brut de amidon este purificat prin spălare contracurent cu apă proaspătă demineralizată, deshidratat și uscat. Rezultate inginerești optime în rate de recuperare a amidonului de cel puțin 97-98%.

Apa din fructe este separată și concentrată prin decantare pentru recuperarea ulterioară a proteinelor prin precipitații izoelectrice și coagulare termică. Apa de fructe rămasă deproteinizată poate fi concentrată prin ultrafiltrare sau osmoză inversă. O evaporare suplimentară are ca rezultat un lichid proteic din cartof.

BACIL | Introducere

Producția de enzime

Genul Bacillus cuprinde specii utilizate adesea pentru producerea de metaboliți și enzime prin fermentare. Acest lucru se datorează parțial faptului că majoritatea sunt secretori excelenți de proteine ​​și metaboliți și sunt ușor de cultivat. Progresele uriașe în biologia moleculară au sporit utilizarea Bacillus spp. în expresia genelor heterologe.

Tulpinile de Bacillus nepatogene sunt utilizate atât în ​​procesarea alimentelor, cât și în fermentarea industrială. Numeroasele produse acceptate ca sigure includ enzime pentru prelucrarea alimentelor și a medicamentelor, precum și alimentele produse din aceste tulpini.

Speciile de Bacillus sunt utilizate pentru fabricarea enzimelor importante din punct de vedere comercial (Tabelul 1). De exemplu, amilazele sunt utilizate pentru producerea de glucoză din porumb, grâu sau amidon din cartofi. Glucoza rezultată poate fi convertită de glucoză izomerază într-un amestec de glucoză - fructoză, care are un gust mai dulce decât glucoza sau zaharoza. Prin urmare, acest proces enzimatic a devenit important pentru producția industrială de zahăr din amidon, fie ca substrat pentru fermentarea ulterioară în etanol, fie ca agent de îndulcire în băuturile răcoritoare și alte alimente. În principiu, aceste reacții pot fi catalizate separat de enzime, care funcționează secvențial în reacțiile de conversie. Aceste reacții sunt compuse din trei pași principali:

Reacție de subțiere, în care polizaharidele amidonului sunt atacate de α-amilază, scurtând lanțul și reducând vâscozitatea.

Zaharificare, care produce glucoză din polizaharidele scurtate catalizate de glucoamilază.

Izomerizarea, care transformă glucoza în fructoză, catalizată de glucoza izomerază.

Celulazele, lipazele și proteazele pot fi produse și din B. subtilis și B. licheniformis.

Noțiuni de bază despre carbohidrați: zaharuri, amidon și fibre în alimente și sănătate

Jacqueline B. Marcus MS, RD, LD, CNS, FADA, în Culinary Nutrition, 2013

Tipuri de amidon în gătit și coacere

Amidonul folosit la gătit și coacere tind să se încadreze în aceste categorii: cereale (amidon de porumb, orez și făină de grâu); leguminoase (garfava și soia); și rădăcini și tuberculi (arrowroot, amidon de cartofi și tapioca).

Arrowroot este o pudră fără gluten, fină, texturată, fină, care provine dintr-o plantă tropicală, originară din America. Este folosit ca agent de îngroșare, la fel ca amidonul de porumb. Arrowroot are cu aproximativ 50% mai multă putere de îngroșare decât făina de grâu. Este relativ insipid și incolor. Dacă este prea gătită, rădăcina săgeată se va subția și va fi mai puțin eficientă ca agent de îngroșare.

Garfava este un amestec bogat în proteine, fără gluten, din făină de năut (fasole de garbanzo) și făină de fasole. Poate fi folosit ca agent de îngroșare.

Amidonul de cartof este o pudră fără gluten, texturată fin, asemănătoare făinii, care provine din porțiunea de amidon din cartofi. Se folosește ca agent de îngroșare, similar cu rădăcina săgeată sau amidonul de porumb. Cel mai bine este să amestecați amidonul de cartofi cu lichid înainte de a fi adăugat la rețete, la fel ca amidonul de porumb.

Amidonul de orez este o pudră fără gluten, fină, texturată, care provine din endospermul (semințele) orezului. Nu este des folosit în țările occidentale.

Făina de soia este o făină bogată în proteine, fără gluten, care se face din soia prăjită. Poate fi folosit ca agent de îngroșare.

Tapioca este o pudră fără gluten, fină, texturată, fină, care provine din tubercul de manioc sau rădăcină de yucca. Se găsește și în forme de fulgi, granule, perle și sirop. Tapioca este folosită ca agent de îngroșare. Când este gătită, tapioca este translucidă. Dacă este prea gătită, tapioca poate deveni lipicioasă.

Făina de grâu este de aproximativ 70% amidon, iar restul provine din proteine ​​din gluten. Din acest motiv, făina de grâu nu se îngroașă bine. Făina de grâu are o aromă de grâu și o culoare tulbure datorită glutenului de grâu. Dacă într-o rețetă este necesară 1 lingură de amidon de porumb sau amidon de cartofi, poate fi necesară 1 lingură de făină de grâu pentru îngroșare.

Octet alimentar

Cuvântul amidon este derivat din cuvântul engleză mijlocie sterchen, care înseamnă „a rigidiza”. Acest lucru este potrivit, deoarece amidonul poate fi folosit ca agent de îngroșare pentru a „rigidiza” sosurile atunci când este dizolvat în fluid și încălzit. Unele amidonuri, amestecate cu apă și frământate, se rigidizează în gluten, proteina care este responsabilă pentru a da pâinii și altor produse de patiserie structurile lor rigide. Glutenul este, de asemenea, responsabil pentru sensibilitatea și/sau intoleranța la orz, secară și grâu.