Микроскопия крахмала

28.10.2014

По форме и размерам зерна крахмала различных видов злаков значительно отличаются друг от друга. Размеры зерен крахмала различных злаков следующие: пшеницы 3—50 мкм, ржи 5—50, ячменя 5—12, кукурузы 10—30, овса 5—12, риса 2—10 мкм. Для решения ряда технологических вопросов необходимо знать распределение зерен крахмала по их размерам и по величине их удельной поверхности. Для этой цели сконструированы приборы, основанные на принципе определения скорости седиментации зерен различной величины.
Принципиальная схема такого прибора и интегральная кривая седиментации образца крахмала приведены на рисунках 51 и 52.

Микроскопия крахмала

Определение величины удельной поверхности крахмальных зерен проводится также при помощи специальных приборов, о которых будет сказано далее. В таблице 64 приведена характеристика распределения крахмальных зерен различных культур по размерам, по массе и по величине удельной поверхности.
При рассмотрении зерен крахмала пшеницы и ржи в микроскопе обнаруживается их слоистое строение, которое становится особенно хорошо заметным, если крахмал обработать в течение длительного времени на холоду соляной кислотой (провести линтнеризацию). Применение сканирующего (растрового) электронного микроскопа для исследования линтнеризованного крахмала или же крахмала, обработанного амилолитическими ферментами, позволило получить более полное представление об их субмикроструктуре. На сверхтонких срезах зерна крахмала после обработки кислотой видно, что средняя его часть и несколько периферийных слоев оказались кислотоустойчивыми, но большая часть слоев подверглась гидролизу и растворилась.
Микроскопия крахмала

Аналогичная картина неравномерного растворения отдельных слоев крахмального зерна под влиянием α-амилазы представлена на рисунке 53. На рисунке 54 приведена фотография отдельного участка зерна крахмала, обработанного α-амилазой, Применение сканирующего электронного микроскопа позволяет различить сохранившиеся слои крахмала толщиной от 1200 до 800 А. Промежуточные между ними слои гидролизовались и растворились. Эти данные позволили составить трехмерное схематическое изображение ультраструктуры крупных зерен крахмала пшеницы (рис. 55).
Микроскопия крахмала
Микроскопия крахмала

Мелкие зерна крахмала отличаются от крупных отсутствием экваториальной бороздки и нередко имеют вдавленность в центре, По мнению некоторых исследователей, эти зерна гомологичны центральной части крупных зерен крахмала пшеницы. Установлено, что они более устойчивы по отношению к амилолитическим ферментам.
Большое внимание привлекает структура поверхности крахмальных зерен, которая влияет на их сорбционную способность по отношению к водяным парам и капельно-жидкой воде, а также на химическую реактивоспособность и на интенсивность гидролиза крахмала под действием ферментов. В связи с этим много споров вызвал вопрос о наличии у зерен крахмала оболочки или пленки, морфологически или химически отличной от внутренних слоев. Исследования Княгиничева показали, что при обработке крахмальных зерен пшеницы и других злаков 30%-ным раствором салициловокислого натрия часть их содержимого переходит в раствор, а наружные слои остаются в виде нерастворимых частиц, сохраняющих форму зерна, но лишенных внутреннего содержимого. Эти оболочки окрашиваются йодом в красно-фиолетовый цвет, так как состоят из амилопектина. При набухании крахмала в горячей воде также видно, что внутренняя, растворенная часть крахмального зерна окружена более плотной, трудно растворимой оболочкой. По мнению некоторых авторов, эта периферийная часть крахмального зерна представляет собой молекулу амилопектина.
Микроскопия крахмала

Наружные слои крахмальных зерен проницаемы для некоторых красок, что имеет значение для разработки методов исследования состояния поверхности зерен. При длительном воздействии конго-рот проникает внутрь крахмального зерна. Исходя из размеров молекулы конго-рот, равных 3,8X8,5X21 А, предполагают, что минимальный размер субмикроскопических пор, через которые проникает краска, должен быть не менее 8,6 A.
Нарушение структуры поверхностных слоев зерна крахмала механическим путем (при размоле) обусловливает почти мгновенное проникновение конго-рот и некоторых других красок внутрь зерна и соответствующее окрашивание. На этом принципе основан способ определения содержания поврежденных зерен крахмала в муке, о котором более подробно будет сказано далее.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: