Крахмал – основа энергетического баланса растений, он играет чрезвычайно важную роль в продовольственной безопасности, поскольку это:
- Основной источник калорий для большинства слоев населения
- Питательная составляющая кормов для домашних животных
- Сырье для производства спирта, биоэтанола, биопластиков, клеев, загустителей, стабилизаторов и многих других продуктов
Крахмал появляется на завершающем шаге фотосинтеза методом полимеризации глюкозы. С химической точки зрения крахмал – полисахарид, состоящий из амилозы и амилопектина, основой которых является глюкоза. Его содержание и качество непосредственно влияют на выход готовой продукции, поэтому сырье нужно тщательно исследовать. В Украине для производства крахмала и продуктов его глубокой переработки чаще всего используют кукурузу и картофель.
Разберемся в терминологии
- Нативный крахмал – природный полисахарид, получаемый при промышленной переработке крахмалосодержащего сырья без дальнейшей модификации. Это белый порошок без запаха и выраженного вкуса.
- Модифицированный крахмал – нативный крахмал, прошедший физическую, химическую, биохимическую или комбинированную обработку для улучшения его физико-химических свойств. Благодаря этому он имеет более широкий спектр применений в пищевой и легкой промышленности.
К основным видам модифицированного крахмала относятся: набухающий, окисленный, гидролизованный, поперечносвязанный, ацетилированный, оксилалкилированный, фосфатный, а также декстрины, сукцинаты и другие.
Методы определения содержания крахмала
Среди методов определения содержания крахмала в зерне, продуктах его переработки, кормах и пищевых продуктах используют:
- Биологический метод, или метод бродильной пробы
- Ферментативный метод
- Поляриметрический метод
- Метод титрования
- Экспресс-метод (инфракрасный анализ)
Поляриметрические методы
Среди разных методов определения содержания крахмала принципиальное место занимает поляриметрический метод. Особенность состоит в том, что он базируется на измерении угла вращения поляризованного света, проходящего через раствор крахмала. Метод простой, быстрый и широко используется в зерноперерабатывающей, кормовой и пищевой отраслях.
Чтобы результаты были достоверными и одинаковыми для всех лабораторий, применение поляриметрического метода закреплено в государственных и международных стандартах. Каждый из них определяет правила работы для конкретных продуктов или сырья:
1. ГСТУ 46.045-2003 «Зерно. Методи визначення умовної крохмалистості».
В Украине действует стандарт ГСТУ 46.045-2003, регламентирующий методы определения условной крахмалистости зерна, где поляриметрический является официально утвержденным рабочим методом, но при наличии споров в оценке условной крахмалистости используют биологический метод как арбитражный и контрольный. Требуется внесение изменений или отмена.
2. ГОСТ 10845-98 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения крахмала».
Действующий в Украине нормативный документ, который распространяется на определение содержания крахмала в зерне и продуктах его переработки поляриметрическим методом. На сегодня имеет устаревшую редакцию и требует пересмотра или внесения изменений.
3. ДСТУ ISO 6493:2008 «Корми для тварин. Визначення вмісту крохмалю поляриметричним методом».
Устанавливает поляриметрический метод определения содержания крахмала в кормах, если они не содержат других оптически активных веществ, нерастворимых в этиловом спирте концентрацией 40 %. Не подходит для исследования картофеля, свеклы и других клубненосных растений, зернобобовых и т. п. Для этих случаев используют ферментативный метод по ДСТУ EN ISO 15914:2022 (EN ISO 15914:2005, IDT; ISO 15914:2004, IDT) «Корми для тварин. Ферментативне визначення загального вмісту крохмалю».
4. ДСТУ EN ISO 10520:2022 «Нативний крохмаль. Визначення вмісту крохмалю. Поляриметричний метод Еверса».
Новый для украинского нормативного регулирования международный стандарт, устанавливающий поляриметрический метод определения содержания крахмала в нативном крахмале. Он не применяется к модифицированному крахмалу.
5. Прочие нормативные документы, включающие поляриметрический метод определения крахмала: ДСТУ 4953:2008 «Фрукти, овочі та продукти їх перероблення. Метод визначання вмісту крохмалю», АOAC 945.37 “Starch in flour. Polarization method” («Крахмал в муке. Метод поляризации») и другие.
Кратко о поляриметрическом методе исследования на примере метода Эверса
Принцип состоит в том, что крахмал в образце подвергают гидролизу – расщепляют разбавленной соляной кислотой на более простые, растворимые соединения. Белковые вещества, которые могут мешать анализу, удаляют путем осаждения. Далее через очищенный раствор пропускают поляризованный свет, а поляриметр фиксирует угол его вращения. Этот угол прямо пропорционален содержимому крахмала: чем его больше, тем сильнее изменяется направление света.
Поляриметр Hanon – практическое решение для работы по стандартам
Все стандарты, описывающие поляриметрический метод, имеют одно общее требование – точность и воспроизводимость результатов. На практике этого можно достичь при помощи современного оборудования.
Поляриметр Hanon создан для таких задач. Его преимущества:
- Высокая точность измерения (± 0,01°) – позволяет уверенно выполнять требования стандартов, где даже небольшая погрешность может повлиять на результат
- Автоматическая калибровка – гарантирует стабильность показателей без постоянного вмешательства оператора
- Термостатированная измерительная камера – обеспечивает стабильные условия анализа, что является обязательным требованием нормативных документов
- Сенсорное управление – работа с прибором интуитивно понятна, что особенно удобно для ежедневных измерений
- Скорость работы – анализ занимает несколько минут, поэтому подходит и для рутинных лабораторных исследований, и для производственного контроля
- Надежность и долговечность – Hanon разработан для длительной работы в производственных условиях, где важна стабильность результатов
Таким образом, Hanon сочетает требования стандартов с практическими потребностями лабораторий: обеспечивает точность, экономит время и делает процесс контроля максимально простым. Это помогает предприятиям работать уверенно и отвечать международным нормам качества.
Евгений Иваницкий,
руководитель отдела отраслевых експертов
Смотрите видео про работу с автоматическим поляриметром HANON:
