Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Kemi

Forstå den kemiske sammensætning af majsstivelse:Nøglekomponenter forklaret

David De Lossy/Photodisc/Getty Images

Majsstivelse er stivelsen, der stammer fra majsplanten. I majsraffineringsprocessen (våd formaling) opnås majsstivelse fra endospermen af ​​majskernen. De kemiske komponenter i majsstivelse er amylose og amylopectin.

Når majsstivelse og vand opvarmes, øges stivelsesgranulatet i størrelse og viskositet og danner til sidst en pasta eller gel. Disse fysisk-kemiske egenskaber har gjort majsstivelse nyttig i fødevarer og industrielle anvendelser, såsom fortykningsmidler og klæbemidler.

Komponenter af majsstivelse

Komponenter af majsstivelse

Majsstivelsen kemiske formel er (C6H10O5)n, og majsstivelse består normalt af 27 procent amylose og 73 procent amylopectin. Dette amylose/amylopectin-forhold varierer dog lidt med forskellige majssorter, miljø- og jordbundsforhold. Voksagtig majs består af alt amylopektin, og majs med højt amyloseindhold indeholder helt op til 70 procent amylose.

Både amylose og amylopectin er homopolymerer af gentagne anhydroglucoseenheder (AGU) forbundet med en alfa-glykosidbinding. Amylose er ligekædede stivelsesmolekyler med alfa-1,4-bindinger. Amylopectin er forgrenede stivelsesmolekyler, der er bundet lineært af 1,4-bindinger og forgrenet ved hjælp af 1,6-bindinger. Strukturerne af amylose og amylopectin er illustreret nedenfor.

Majsstivelse og majsmel

Majsstivelse og majsmel

Majskerner har tre hoveddele:frøskallen eller pericarp, den stivelsesholdige endosperm og embryoet eller kimen. Da endospermen er den vigtigste energireserve, har majsstivelse et ekstremt højt stivelsesindhold, hvilket giver 28 gram (g) kulhydrater i 29 g majsstivelse. Majsmel har højere sundhedsmæssige fordele:29 g majsmel giver 22 g kulhydrater, 3 g protein, 1,5 g fedt, 2 g fibre og mange andre næringsstoffer såsom:

  • B-vitamin
  • jern
  • kalium
  • magnesium

Produktion af majsstivelse

Produktion af majsstivelse

Majsstivelse fremstilles af majskerner i en raffineringsproces kendt som våd formaling . Under det første trin af rensning og opblødning renses afskallet majs for at fjerne eventuelle urenheder og transporteres til stejle tanke, hvor majsen gennemblødes i varmt vand for at lette frigivelsen af stivelse.

Den blødgjorte kerne ledes derefter gennem mild slidmøller, hvor majs formales groft for at frigøre kim fra fibre, protein og stivelse. Centrifugalkræfter bruges derefter til at isolere kimen, som kan raffineres yderligere for at give majsolie. Fin formaling på den resterende endosperm og skrog tillader fuldstændig adskillelse af stivelse og fiber. Det vaskede skrog kan fræses til fremstilling af raffineret majsklid.

Det fjerde trin involverer adskillelse af stivelse og gluten, som henholdsvis underløb og overløb, fra vandopslæmningen ved centrifugering. Glutenen tørres og sælges som glutenmel, og den hvide, næsten rene stivelsesopslæmning videreforarbejdes til majsstivelse.

Anvendelse af majsstivelse

Anvendelse af majsstivelse

Når majsstivelse og vand opvarmes, hydreres stivelsesmolekylerne og kombineres med individuelle vandmolekyler. Stivelsesgranulatet hydrerer, øges i størrelse og viskositet og danner til sidst en pasta eller gel .

Processen med gelatinering af stivelse bruges almindeligvis til at fortykke fødevareprodukter såsom sovs, saucer og buddinger. I mange andre fødevarer bruges stivelsespastaer til at suspendere eller emulgere fedtstoffer og proteiner. Stivelsespasta spredt på en glat overflade og tørret kan også danne stærke klæbende film, som kan anvendes i papirbelægning og bølgepapfremstilling.

Gelatineringen af stivelser med højt amyloseindhold er vanskelig, men den kan danne faste geler og stærke film. I den anden ende af spektret gelatineres voksagtige stivelser (100 procent amylopektin) let for at give svage geler.