Процесс, при котором гранулы крахмала набухают, разрываются и образуют однородный пастообразный раствор в воде при соответствующей температуре (которая варьируется в зависимости от источника крахмала, обычно от 60 до 80 градусов), известен как желатинизация. Суть желатинизации заключается в разрыве водородных связей между упорядоченными и неупорядоченными (кристаллическими и аморфными) молекулами крахмала внутри гранул, в результате чего они диспергируются в воде и образуют коллоидный раствор.
Процесс желатинизации можно разделить на три этапа:
(1) Стадия обратимого водопоглощения: вода попадает в аморфные области крахмальных гранул, вызывая небольшое увеличение объема. При охлаждении и высушивании на этом этапе гранулы могут вернуться в исходное состояние, а их двойное лучепреломление остается неизменным.
(2) Стадия необратимого поглощения воды: при повышении температуры вода проникает в промежутки между кристаллитами крахмала, что приводит к существенному и необратимому поглощению воды. Явление двойного лучепреломления постепенно уменьшается, пока не исчезнет полностью.-Этот процесс также называется «растворением» кристалличности-, и гранулы крахмала набухают в 50–100 раз по сравнению с первоначальным объемом.
(3) Окончательная дезинтеграция гранул крахмала, при которой все молекулы крахмала полностью диспергируются в растворе.
Крахмал, прошедший желатинизацию, также называют «альфа-крахмалом» (-крахмал). Обезвоживая и высушивая свежеприготовленную суспензию клейстеризованного крахмала, можно получить аморфный порошок, легко диспергируемый в холодной воде; этот продукт известен как «растворимый альфа-крахмал».
Методы определения желатинизации крахмала:
К ним относятся оптическая микроскопия, электронная микроскопия, анализ пропускания света, вискозиметрия, определение способности набухания и растворимости, ферментативный анализ, ядерный магнитный резонанс (ЯМР), рассеяние лазерного света и другие. В промышленных условиях наиболее часто используемыми методами являются вискозиметрия и определение способности набухания и растворимости.
