Крахмал кукурузный вред: Кукурузный крахмал польза и вред: состав, получение, применение

польза и вред, разновидности, особенности, как применять

Содержание

• Виды крахмала
• Польза и вред
• Как используют

Крахмал занимает в рационе человека важное место. Это связано в первую очередь с тем, что он является источником энергии. Недостатком вещества считается его роль в нарушении обмена веществ.

Виды крахмала

Внешне вещество имеет форму белого порошка без запаха и вкуса. При соединении с горячей водой оно образует вязкую массу.

С химической точки зрения крахмал представляет набор простых сахаров, собранных в длинные цепи. Основная их единица – глюкоза.

Пшеничный крахмал

Вещество широко распространено в природе. Образуется путем последовательного соединения молекул глюкозы. Растения формируют его в семенах, клубнях, корнях.

Наиболее богатыми крахмалом растениями являются рис, пшеница, кукуруза, картофель

Разработаны промышленные методы получения его из растений. В зависимости от этого существуют разные виды крахмала: кукурузный, картофельный, рисовый, сорговый, маниоковый и другие разновидности. Его получают из растений, поэтому конечный продукт имеет некоторые отличия.

Наиболее распространенным является картофельный крахмал. Производители предпочитают картофель как сырье из-за более легкой переработки. Впервые он был получен в 14 веке. Извлечь его можно даже в домашних условиях.

Картофельный крахмал

Польза и вред

Продукт содержит много полезных для организма веществ (витамины В, С, Е, Р, калий, фосфор, магний, белки, углеводы).

Эти вещества наделяют его удивительными свойствами. Калий, входящий в состав, благоприятно влияет на работу сердца и сосудов, а также выводит лишнюю жидкость из организма. Это свойство используют при борьбе с похмельным синдромом.

Вещество играет вспомогательную роль при лечении заболеваний почек, снижает уровень холестерина. Продукт улучшает пищеварение, работу поджелудочной железы и кишечника, а также стимулирует выработку витамина В2, который повышает защитные свойства организма, улучшает состояние кожи, зубов и волос.

Вещество не только оказывает смягчающее воздействие на кожу, но и способствует излечению кожных болезней

Продукт способствует набору веса, в этом заключается его отрицательное воздействие. Люди подвижные, энергичные могут этого не бояться. Те, кто ведет малоподвижный образ жизни, должны иметь в виду этот факт, составляя свое меню.

В кукурузном крахмале присутствует меньшее количество углеводов по сравнению с картофельным, но зато в нем есть глютен.

Кукурузный крахмал

Имеет продукт и противопоказания. Его нежелательно употреблять больным с онкологией из-за высокого содержания сахара. Это касается в первую очередь крахмала, полученного производственным путем. Растения, содержащие вещество, также желательно убрать из рациона.

В большинстве случаев употребление продукта не имеет побочных эффектов, но возможна индивидуальная непереносимость.

Как используют

Крахмал используют в различных областях жизнедеятельности. Наиболее востребованным он является в кулинарии. Его добавляют в выпечку, готовят из него кисели, пудинги, соусы, первые блюда.

В пищевой промышленности крахмал применяют в качестве стабилизатора, добавляя его в майонез и другие соусы. При изготовлении колбасных изделий он выполняет функцию связующего вещества.

Кисель

Не обошла крахмал стороной и народная медицина. Его обволакивающее действие используется при лечении язвы желудка. Компрессы помогают избавиться от мастита и фурункулов.

В косметологии продукт добавляют в маски. Они отбеливают, подтягивают кожу, помогают бороться с первыми возрастными изменениями.

Незаменима роль продукта в фармацевтической промышленности, где он используется в производстве таблеток, растворов для внутривенных инъекций.

Используется вещество также и в целлюлозно-бумажной, текстильной промышленности.

В быту хозяйки придают форму воротничкам и салфеткам, используя свойства этого продукта. Из него готовят клейстер, который используют в качестве клея, а также для изготовления папье-маше. Было время, когда с помощью такого состава даже клеили обои.

Он не содержит вредных веществ, поэтому для бумажных обоев рецептом предков можно воспользоваться и сейчас

В заключение несколько полезных советов:

• хранить продукт следует в сухом месте в герметичной емкости;
• для приготовления выпечки при отсутствии крахмала его заменяют манкой или мукой;
• при варке киселя вещество сначала разводят холодной водой, затем осторожно добавляют в кипящий компот из ягод или фруктов;
• в соусах предпочтение отдается картофельному продукту, а не кукурузному.

Использование рецептов с добавлением крахмала требует строгого соблюдения пропорций, чтобы не испортить блюдо.

Дополнительную информацию о наличии этого компонента в продуктах вы узнаете, посмотрев видео:

виды, польза и вред для организма человека

В пищевой промышленности крахмал очень популярен, используется как естественный загуститель, когда продуктам, например кондитерским или молочным изделиям, требуется придать определенную текстуру и густоту.  

В русский язык слово пришло из немецкого (kraftmehl), что значит крахмал – «твердая/крепкая мука». Крахмал – это белый порошок, без яркого вкуса и без запаха. В отличие от муки, если его потереть между пальцами, будет издавать характерный скрип. Хорошо растворяется в холодной воде – такой способ используется в кулинарии, а вот в горячей сворачивается комками – это качество дает возможность превратить крахмал в клейстер, то есть в растительную разновидность клея. 

С биохимической точки зрения крахмал – это углевод, наравне с клетчаткой и глюкозой. Любые растения в той или иной степени вырабатывают это органическое вещество, разновидность полисахаридов. В зависимости от этого злаки, фрукты или овощи обладают крахмалистой структурой в большей или в меньшей степени. Так, в высокоуглеводных злаках и продуктах их них доля крахмала может доходить до 80 %. Образуется от избытка глюкозы, может концентрироваться как в корнях или в клубнях, так и в стеблях или в семенах. Когда растение испытывает недостаток глюкозы, крахмал преобразуется в нее, чтобы служить источником энергии для роста, потому что любые углеводы – это главный источник энергии. То же самое происходит и в организме человека: крахмал преобразуется в сахара (глюкозу), которые активизируют жизненные силы человека.

Что такое крахмал по составу – это комплекс трех видов углеводов, которые по-разному усваиваются организмом:

• 
  Амилоза – медленно усваивается, в крахмале ее 25%

• 
  Амилопектин – быстрый тип, его доля 70% 

• 
  Резистентный, или устойчивый, крахмал – не усваивается организмом, его «потребитель» микрофлора кишечника; 5% в составе

КАКИЕ БЫВАЮТ ВИДЫ КРАХМАЛА?

Пищевой крахмал бывает разного происхождения, то есть производится из различных видов растительного сырья, что определяет его свойства, минеральный и витаминный состав и способы использования.

Кукурузный крахмал

Кукурузный крахмал легко узнать по легкому желтоватому оттенку – становится более популярным, чем картофельный. Причина – в лучшем качестве и большей пользе. Качественные преимущества заключаются в шелковистой текстуре, идеальной, то есть полной, растворимостью в воде без следов мутности. Со стороны пользы диетологи приводят несколько факторов. 

Во-первых, хотя кукурузный крахмал практически полностью углеводный продукт, однако в нем присутствует небольшое количество растительного белка. Во-вторых, в нем есть витамины группы В – они играют важную роль в работе нервной, сердечно-сосудистой, гормональной и пищеварительной систем. В-третьих, содержит необходимые для хорошего здоровья минералы: кальций, калий, магний, натрий, фосфор. А еще кукурузный крахмал активизирует рост мышц, регулирует сахар, активизирует процесс вывода желчи, обладает противовоспалительным эффектом и стимулирует иммунитет, улучшает состояние кожи и волос.  

Как и любой другой вид крахмала, отличается повышенной калорийностью, а значит, при чрезмерном употреблении может спровоцировать прибавку в весе. Также его не следует употреблять людям с аллергией на кукурузу и людям с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, такими, как язва или гастрит.

В кулинарии кукурузный крахмал чаще всего используют при приготовлении соусов и киселей. Поскольку он полностью растворяется, то блюда с ним имеют шелковистую, легкую консистенцию. Если используется как замена картофельному, который утяжеляет блюда по текстуре, то берется в большем количестве – примерно в два раза. Также кукурузный крахмал можно использовать в запеканках и сырниках вместо манной крупы.

Картофельный

Картофельный крахмал — самый популярный вид крахмала, который подразделяется на несколько типов. В зависимости от содержания влаги бывает марки А (до 40% жидкости) и Б (до 50%), а также 1 и 2 сорта – без добавок, белый – и 3 сорта.

Содержит витамин Е, витамины группы В, селен, железо, марганец, медь, магний, цинк. Улучшает метаболизм, стимулирует работу ЖКТ, предотвращает развитие сердечно-сосудистых заболеваний, сохраняет крепость костных тканей. Пользу от картофельного крахмала можно получить только в том случае, если употреблять его в умеренных количествах, иначе эффект будет абсолютно противоположный.

Сфера использования в готовке достаточно широкая – это кисели и джемы, соусы и кремы, выпечка и мясной фарш.

Пшеничный крахмал

Пшеничный крахмал используется при выпечке хлеба: участвует в процессе брожения, поглощает влагу, выступает как связующий элемент всех компонентов теста. Качество крахмала в муке напрямую влияет на последующее качество хлеба и срок его хранения. Также пшеничный крахмал применяют в фармацевтической, строительной отраслях и в легкой промышленности.

Польза крахмала заключается в его положительном воздействие на костный скелет за счет содержания фосфора и на обмен веществ за счет калия и натрия. Однако глютен в пшеничном крахмале может спровоцировать аллергические реакции.

Рисовый крахмал

Рисовый крахмал богат натрием, калием, кальцием, магнием, фосфором, железом, цинком и медью. Если изготавливается из риса клейких сортов, то содержит больше белков, чем если производится из бурых видов риса. В последних концентрация важных для организма нутриентов выше, поэтому он считается полезнее. Диетологи рекомендуют выбирать рисовый крахмал людям, страдающим язвой или гастритом, поскольку он обладает абсорбирующим и обволакивающим эффектом. Это снижает воспалительные процессы и предотвращает раздражение слизистой. Рисовый крахмал – калорийный продукт, а следовательно, вред крахмала заключается в том, что он может увеличивать нагрузку на поджелудочную железу и, как следствие, спровоцировать резкий подъем уровня сахара в крови.

В кулинарии чаще всего используется при приготовлении пудингов, мармелада и конфет.

Соевый крахмал

Соевый крахмал, как и соевая мука, обладает многими полезными свойствами, являясь отличным источником растительного белка. По своим характеристикам белок сои практически идентичен мясному и при этом не содержит холестерин и жиры, что позволяет сократить употребление мяса. Однако из-за легкого горьковатого привкуса используют его значительно меньше, чем другие разновидности крахмала. Часто добавляется при производстве конфет: в сое содержится лецитин, который способствует эмульгированию.

НУЖЕН ЛИ КРАХМАЛ ОРГАНИЗМУ И СКОЛЬКО?

Как мы уже видим, крахмал для человека и полезен, и вреден. Поэтому давайте подытожим, как его употреблять так, чтобы максимально использовать плюсы и минимизировать риск вреда этого продукта:

• 
  Соблюдать норму – это 200-400 г в день в зависимости от пола, возраста и физических показателей. Крахмал сам по себе не образует жировые отложения на талии и боках. К этому приводит несбалансированный рацион. Поэтому учитываем калорийность и баланс белков-жиров-углеводов в дневном рационе, а также физическую активность. 

• 
  Стараться «брать» крахмал из продуктов питания: круп, овощей, макарон, цельнозернового хлеба.

• 
  По возможности исключить промышленные сладости и кондитерские изделия, колбасы и соусы, так как помимо крахмала они содержат много жиров, что еще больше увеличивает их калорийность, а также химические усилители вкуса.

• 
  Использовать чаще не привычный картофельный крахмал, а другие виды, в которых больше полезных нутриентов.

• 
  Не сочетать крахмальные продукты с белковыми, поскольку крахмал замедляет усвоение белка.

Кукурузный крахмал вреден для волос? Это безопасно? Нанести урон?

Каждый день мы находим применение для ухода за волосами предметам, которые мы обычно находим в наших кладовых или холодильниках. Поэтому неудивительно, что уход за волосами на основе кукурузного крахмала становится горячей темой.

Но из-за ненадежного характера самодельных средств некоторые люди задаются вопросом, может ли кукурузный крахмал повредить их волосы. В этой статье мы ответим на животрепещущий вопрос: «Вредит ли кукурузный крахмал вашим волосам?»

Содержание

• 1 Что такое кукурузный крахмал?
  • 1.1 Происхождение кукурузного крахмала
• 2 Как кукурузный крахмал используется в волосах
  • 2.1 DIY Dry ​​Shampoo
  • 2,2 Отшелушивающие волосы
• 3 Преимущества для волос 9000
• 3,13

9009 3. Рост волос

• 3.3 Регулирование масла

Что такое кукурузный крахмал?

Кукурузный крахмал, похожий на кукурузную и пшеничную муку, является универсальным ингредиентом, наиболее известным благодаря своим влагопоглощающим свойствам. Это углевод, извлеченный из крахмалистой части кукурузных зерен, известной как эндосперм.

Чтобы сделать кукурузный крахмал, как вы его знаете, производители измельчают эти эндоспермы в мелкий белый порошок (например, детскую присыпку или пищевую соду).

Происхождение кукурузного крахмала

Кукурузный крахмал начали использовать еще в 1842 году. Вот как он был открыт. Во время работы на заводе по производству пшеничного крахмала в Нью-Джерси Томас Кингсфорд нашел способ изолировать эндоспермы от зерен кукурузы.

Благодаря его изобретательности кукурузный крахмал теперь широко производится в странах, выращивающих кукурузу, таких как США, Бразилия, Китай и Индия. В первые годы кукурузный крахмал обычно использовался для стирки и в коммерческих целях. В конце концов он добрался до кухонной кладовой.

Как кукурузный крахмал используется в уходе за волосами

Кукурузный крахмал можно найти повсюду в кухонных шкафах. Возможно, вы использовали его для загущения всего, от соусов до супов и десертов. Теперь все больше и больше людей используют этот ценный загуститель для волос. Вот несколько способов использования кукурузного крахмала в уходе за волосами.

Сухой шампунь своими руками

Самый простой рецепт сухого шампуня своими руками, который действительно РАБОТАЕТ (и несколько советов по уходу за волосами!)

Посмотрите это видео на YouTube

Вы когда-нибудь боролись с жирными, сальными на вид волосами? Кукурузный крахмал регулярно используется для впитывания излишков кожного сала для более чистого внешнего вида (например, сухой шампунь).

Люди наносят его на волосы и кожу головы, чтобы продлить день мытья головы. Пудра особенно понравится тем, кто ведет активный образ жизни, предполагающий регулярную потливость кожи головы. В таких случаях сухой шампунь может помочь вашим волосам оставаться свежими после тренировки.

Примечание. Если вы часто тренируетесь (или отказываетесь от упражнений, потому что беспокоитесь о состоянии своих волос), мы настоятельно рекомендуем прочитать эту статью.

Чтобы попробовать кукурузный крахмал в качестве сухого шампуня, просто нанесите небольшое количество кукурузного крахмала на корни волос и аккуратно распределите его щеткой, расческой или пальцами. Вы также можете покачать головой вперед и назад, чтобы распределить его по волосам.

Сухой шампунь имеет ярко выраженный белый цвет, поэтому будьте осторожны: на темных волосах он может оставить пыльный налет. Чем больше кукурузного крахмала вы применяете, тем больше вероятность того, что это произойдет. Некоторые дамы добавляют небольшое количество какао-порошка, если у них темные волосы.

Вы также можете приобрести безрецептурный коммерческий шампунь, в состав которого часто входит алюминиевый крахмал или кукурузный крахмал. Нажмите на эту ссылку, чтобы узнать об одном из наших любимых сухих шампуней, содержащих аргановое масло и протеины шелка.

Наконечник Pro : Большая кисть для макияжа идеально подходит для нанесения кукурузного крахмала в виде сухого шампуня.

Отшелушивающая маска для волос 

МАСКА ДЛЯ ВОЛОС ИЗ КУКУРУЗНОГО КРАХМАЛА С МГНОВЕННЫМ РЕЗУЛЬТАТОМ | МЕЧТА КАЖДОЙ ДЕВУШКИ | Omoni Got Curls

Посмотреть это видео на YouTube

Маска для волос из кукурузного крахмала — отличное средство для тусклых, вьющихся волос. В отличие от большинства масок для волос, его основная цель — не наполнить волосы влагой. Вместо этого он больше направлен на удаление лишнего жира и накопления, чтобы показать естественный блеск ваших волос.

Чтобы приготовить маску из кукурузного крахмала для волос, вам понадобится только кукурузный крахмал и вода. Но если вы хотите, вы можете добавить другие увлажняющие ингредиенты, такие как кокосовое или касторовое масло, если вы чувствуете, что это нужно вашим волосам. Вот что вам нужно сделать, чтобы сделать маску для волос из кукурузного крахмала:

1. Растворите одну столовую ложку кукурузного крахмала в половине стакана воды — удвойте эти значения для длинных волос.
2. Перемешивайте смесь, пока она не станет однородной и без комочков.
3. Перелейте смесь в небольшую кастрюлю и доведите до кипения, постоянно помешивая.
4. Когда смесь приобретет кремообразную или гелеобразную консистенцию, снимите ее с огня и дайте остыть.
5. После остывания маска готова к применению.
6. Нанесите маску на чистые, подсушенные полотенцем волосы. При нанесении маски начните с корней и двигайтесь вниз к кончикам волос.
7. Наденьте шапочку для душа или полиэтиленовый пакет и оставьте маску минимум на 30 минут.
8. Смойте маску и нанесите кондиционер.

Польза кукурузного крахмала для волос

Добавление кукурузного крахмала в ежедневный уход за волосами дает много преимуществ. Мы рассмотрим каждый из них в следующем разделе.

Полезные витамины

Кукурузный крахмал содержит множество полезных для здоровья компонентов, таких как витамины A, B, C и E, а также минералы, такие как цинк, магний, калий, железо, кальций и фосфор. Эти витамины и минералы полезны для долгосрочного здоровья ваших волос.

Ускорение роста волос

Если у вас тонкие волосы, эффект кукурузного крахмала, придающий объем, вам, несомненно, пойдет на пользу. Кукурузный крахмал отлично подходит для отшелушивания кожи головы, что способствует кровообращению кожи головы. Более свободная циркуляция в коже головы стимулирует рост волос.

Положение о маслах

Чрезмерная жирность кожи головы является нормальным явлением для людей с ослабленными локонами. Кукурузный крахмал помогает решить эту проблему, регулируя выработку кожного сала в коже головы. Он также быстро впитывает излишки масла и жира с поверхности волос и кожи головы.

Риски использования кукурузного крахмала для волос

Прежде чем наносить что-либо новое на волосы и кожу головы, следует знать о возможных рисках или побочных эффектах. Это то, что мы будем изучать в этом разделе.

Остерегайтесь аллергических реакций

Не у всех, кто пробовал кукурузный крахмал, положительный опыт – у некоторых развиваются аллергические реакции. Любой человек с тяжелой аллергией на кукурузу должен избегать использования кукурузного крахмала на любом участке тела.

Легкие реакции могут включать головную боль, крапивницу, сыпь или зуд. Тяжелые реакции включают шок или затрудненное дыхание.

Кукурузный крахмал может задерживать бактерии

При использовании в течение нескольких дней подряд кукурузный крахмал может накапливаться на коже головы. Это может задерживать нежелательные бактерии и запускать определенные заболевания кожи головы.

Например, разрастание грибка или себорейный дерматит из-за скопления кукурузного крахмала может привести к появлению неприглядных красных чешуйчатых пятен и перхоти.

Попавшие в ловушку бактерии также могут вызвать воспаление волосяного фолликула. Воспаленные волосяные фолликулы могут превратиться в прыщи и кисты на коже головы. Эти пятна могут привести к открытым язвам и даже выпадению волос.

Он может сделать волосы тусклыми

Подобно тому, как сухой шампунь делает волосы заметно тусклыми, другой риск использования кукурузного крахмала для волос — это их тусклый вид. В зависимости от цвета ваших волос и того, как часто вы наносите на них кукурузный крахмал, тусклость может варьироваться от незаметной до сильной.

Хотя мы часто слышим вопрос, повреждает ли кукурузный крахмал волосы? Давайте обсудим этот вопрос в следующем разделе.

Кукурузный крахмал вреден для волос?

Кукурузный крахмал не обязательно вреден для волос. Хотя это тот случай, когда кукурузный крахмал используется неправильно, это может обернуться плохо. Если вы хотите избежать неблагоприятных последствий при использовании кукурузного крахмала, помните следующие советы.

Не переусердствуйте 

Умеренность – это ключ к использованию кукурузного крахмала в уходе за волосами. Риск неблагоприятных последствий (в том числе потускнение цвета волос, нежелательное наращивание и проблемы с кожей головы) усугубляется, когда вы используете слишком много кукурузного крахмала на волосах.

Чтобы получить все преимущества кукурузного крахмала, мы рекомендуем использовать его в небольших количествах. Кроме того, важно знать, что кукурузный крахмал не должен заменять ваш обычный шампунь.

Это должно быть частью вашей линейки средств по уходу за волосами, а не сольным актом. Используйте кукурузный крахмал экономно и только в случае необходимости.

Не пропускайте дни мытья головы

Хотя кукурузный крахмал может сделать ваши волосы объемными и здоровыми, внешность может быть обманчивой! Чтобы избежать негативных последствий от использования кукурузного крахмала, необходимо регулярное очищение.

Может возникнуть соблазн пропустить день мытья, потому что ваши волосы выглядят чистыми, но мы настоятельно рекомендуем вам не делать этого. В конце концов, когда наша кожа становится жирной, мы не просто наносим на нее пудру; мы его моем! Мы должны сделать то же самое с нашими волосами.

Связанные статьи

• Почему мои волосы так быстро жирнеют?
• Почему мои волосы становятся восковыми?
• Почему мои волосы так быстро сохнут?
• Почему мои волосы так долго сохнут?

Доказано, что кукурузный крахмал полезен во многих отношениях: от кухни до душа. Если вы решите попробовать, обязательно используйте его в умеренных количествах и следите за своими обычными днями стирки.

Если вы боретесь с раздражением кожи головы, кукурузный крахмал может быть естественным способом успокоить раздражение кожи. Это также хорошо для лечения чрезмерно жирных волос (или проблем с жирными волосами).

Мы рекомендуем вам начинать использовать его медленно. Например, вы можете просто посыпать пораженный участок кукурузным крахмалом, прежде чем обильно покрыть кожу головы. Мы желаем вам всего наилучшего с вашими волосами и рекомендуем вам попробовать кукурузный крахмал, если вы боретесь с избыточной жирностью волос или кожи головы.

Кеннет Берд (соучредитель и владелец)

Кеннет Берд имеет степень бакалавра в области бухгалтерского учета и информационных систем управления, а также степень магистра делового администрирования Университета Алабамы в Бирмингеме. Он серийный блоггер, который пишет об уходе за волосами с 2008 года, когда он стал соучредителем Curl Centric и Natural Hair Box. Curl Centric — это веб-сайт, управляемый командой мужа и жены, который поощряет уход за здоровыми волосами.

Новый взгляд на усвояемость кукурузного крахмала – характеристики ядра

Билл Маханна, PhD, Dipl. ACAN, Pioneer Global Nutrition Sciences Manager

Одним из положительных моментов высоких цен на зерно является то, что он сосредотачивает исследовательский интерес на областях, которым исторически уделялось ограниченное внимание. Одной из таких областей является внутренняя физиология и биохимия зерен кукурузы, а также способы количественной оценки конкретных факторов или управления ими для улучшения переваривания крахмала в рубце и/или кишечнике.

Характеристики ядра

Зерно кукурузы эволюционировало для защиты семян до тех пор, пока условия не станут подходящими для прорастания. В результате образовался волокнистый околоплодник, защищающий как зародыш, так и источник энергии его развития — богатый крахмалом эндосперм. Гранулы крахмала окружены гидрофобными белками, которые отталкивают воду, чтобы предотвратить преждевременную гидратацию крахмала, которая может помешать прорастанию.

Эти устойчивые к пищеварению семенные факторы предназначены для облегчения распределения семян с фекалиями животных, питающихся растениями, и улучшения воспроизводства растений; они никогда не предназначались для облегчения пищеварения.

Белки, окружающие гранулы крахмала, состоят из проламинов, таких как зеины, и других белков (альбуминов, глобулинов, глютелинов). Проламины представляют собой представляющие интерес запасные белки, инкапсулированные в крахмал, поскольку доказано, что они мешают перевариванию крахмала. Свое название они получили из-за относительно высокого содержания аминокислоты пролина (и глутамина).

Проламины кукурузы, как правило, находятся в более высоких концентрациях в стекловидном (стекловидном) эндосперме, чем в более центрально расположенном мучнистом эндосперме. Проламины для каждого злакового зерна имеют специфические и исторические названия (пшеница — глиадины, овес — авенины, ячмень — гордеины), а мелкие зерна имеют более низкое содержание проламинов, чем кукуруза (зеины) или сорго (кафирины; Hoffman and Shaver, 2008).

По характеристикам зерна кукурузу можно разделить на пять типов: кремневая, попкорн, мучнистая, зубчатая и сладкая кукуруза (Corona et al., 2006). Эндосперм кремнистой кукурузы состоит из твердого, плотно упакованного кристаллического крахмала, который также называют роговым, роговым, полупрозрачным или стекловидным крахмалом. Эндосперм мучнистой кукурузы имеет мягкую текстуру, и когда он созреет и высохнет, слабость прерывистой белковой матрицы позволяет отделить гранулы крахмала. Воздушное пространство между гранулами крахмала приводит к более низкой абсолютной плотности (вытеснение воды или газа) для зерна с более мучнистым, чем стекловидным крахмалом (Szasz et al., 2006).

Желтая зубчатая кукуруза, распространенная в Северной Америке, является результатом исторического скрещивания между кремневыми и мучнистыми сортами. Название вмятина происходит от углубления в верхней части ядра, поскольку мучнистый внутренний крахмал сжимается во время созревания и сушки ядра.

Гибриды с более коротким сроком созревания, как правило, имеют больше кремня в своей родословной, что повышает устойчивость к холоду и раннюю жизнеспособность сеянцев. Гибриды с более мучнистой генетикой часто имеют более низкую абсолютную плотность и меньшую тестовую массу, но только около 40 % вариаций в плотности зерна можно объяснить вариациями тестовой массы из-за влияния размера зерна, формы, степени зрелости, содержания зародышей и гладкость околоплодника (Szasz et al., 2006; Owens, 2009).

Гибриды Yellow dent с более стекловидным эндоспермом также имеют более высокое содержание проламина по сравнению с гибридами с более низкой плотностью dent. Исследования с использованием зрелого зерна инбредных линий, выращенных в разных местах и ​​в разные годы, показывают, что генетика, а не среда выращивания, может объяснить более 93% вариаций запасных спирторастворимых белков (Smith and Smith, 1986).

Интерес к протеинам кукурузных зерен восходит к 1892 году и был обусловлен главным образом вопросами качества пищевых продуктов и обработки. Термин зеин, обозначающий класс проламинов кукурузы, был введен профессором Горхамом из Гарвардского университета в 1821 г. (Sherman and Winters, 19).18). Четыре типа зеина — альфа, бета, гамма и дельта — обнаруживаются инкапсулирующими поверхность гранул кукурузного крахмала. Концентрация проламинов увеличивается по мере созревания ядра и достигает максимума во время образования черного слоя (влажность ядра составляет около 30%). Альфа и бета зеин проникают в эндосперм, тогда как бета и гамма сшиваются, образуя гидрофобный матрикс «крахмал/белок» (Hoffman and Shaver, 2008).

Зеин отличается от других белков ядра тем, что он растворим только в водном спирте или ферментационных кислотах (молочной, уксусной), но не растворим в воде (или жидкости рубца). Микробная активность во время ферментации и химическое действие различных конечных продуктов ферментации (кислоты, дрожжевой спирт), а также желатинизация (повреждение крахмала, связанное с тепловой обработкой) служат для изменения запасных белков ядра, устраняя большую часть негативного воздействия зеинов на крахмал. усвояемость. Следовательно, общая усвояемость крахмала в тракте обычно превышает 9. 6% для надлежащим образом ферментированной/обработанной (силос или зерно с высоким содержанием влаги) и обработанной паром (или плющеной) кукурузы (Owens and Soderlund, 2007; Firkins, 2006).

Праймер для расщепления крахмала

Гранулы крахмала состоят из двух разных полимеров. Амилоза (альфа[1-4]связанная глюкоза) образует линейные цепи и составляет около 24-30% крахмала в нормальных зубцах кукурузы, в то время как амилопектин (альфа[1-4] глюкозные связи с альфа[1-6] разветвляются примерно через каждые 20 единиц глюкозы) вносит вклад в кристаллическую структуру, заключающую в себе более аморфные пластинки.

Усвояемость крахмала нежвачными животными зависит от степени разветвления (соотношение амилоза:амилопектин), при этом более высокое содержание амилозы (менее разветвленное) и присутствие более «устойчивого» крахмала снижают эту скорость и степень переваривания крахмала ( Owens, 2005b; Svihus et al., 2005).

Для микрофлоры жвачных на усвояемость крахмала в большей степени влияет доступность (наличие перикарпия, белковой матрицы эндосперма) гранул крахмала, чем содержание амилозы, возможно, потому, что размер частиц переработанного зерна обычно больше, чем у зерна, скармливаемого животным. жвачных, чем нежвачных животных (Owens, 2009).

В среде рубца после разрыва околоплодника доступ к гранулам крахмала остается ограниченным белковым матриксом и стенками клеток эндосперма. Комплексы липид:крахмал, обнаруженные в эндосперме, замедляют пищеварение, уменьшая контакт между пищеварительными ферментами и субстратом.

Комплексы липид:крахмал (больше в более мелких гранулах) также могут ингибировать набухание гранул крахмала за счет повышения гидрофобности. Это ухудшает переваривание крахмала, потому что для ферментативного расщепления необходима вода. Ингибирование поглощения воды может также снизить степень желатинизации во время отслаивания за счет уменьшения степени набухания гранул и истирания кристаллической структуры эндосперма (Svihus et al., 2005).

У большинства бактерий рубца, которые могут ферментировать крахмал, отсутствуют бета-глюканазы, и они не могут разрушать клеточные стенки эндосперма. Эти организмы зависят от целлюлозолитических организмов, чтобы проникать через физические барьеры, чтобы обеспечить доступ к гранулам крахмала (McAllister et al. , 2001). По сравнению с грубым помолом, тонкий помол увеличивает степень усвояемости крахмала в ограниченной степени за счет разрушения клеточных стенок эндосперма.

Белковая матрица зерна кукурузы и сорго устойчива к протеолитической атаке и ограничивает доступ заключенных в оболочку гранул крахмала к бактериальным амилазам. В злаках, таких как ячмень, крахмал усваивается быстрее из-за более низких концентраций проламинов (гордеинов) и более слабых ассоциаций, что облегчает расщепление различными протеолитическими бактериями.

В отличие от эндосперма кукурузы и сорго, эндосперм ячменя гомогенен, а гранулы крахмала неплотно упакованы в белковую матрицу (Svihus et al., 2005).

Более прочная связь белок:крахмал в кукурузе и сорго может объяснить, почему обработка этих двух зерен приводит к большому количеству растрескавшихся зерен крахмала, большей площади поверхности и повышенному разложению в рубце по сравнению с такими злаками, как ячмень или пшеница (Svihus et al. , 2005). ). Для бактерий крахмальная гранула — это крахмальная гранула. Макаллистер и др. (1993) показали, что при освобождении от белковой матрицы гранулы крахмала как из ячменя, так и из кукурузы перевариваются с одинаковой скоростью.

Бактерии рубца, в первую очередь участвующие в переваривании крахмала: Streptococcus bovis, Ruminobacter amylophilus, Prevotella ruminicola, Butyrivibro fibrisolvens, Succinomonas amylolytica и Selenomonas ruminantium.  Каждая из этих бактерий может переваривать крахмал, но ни одна из них не способна производить множество ферментов, необходимых для переваривания всего ядра зерна. Таким образом, доступ бактерий к гранулам крахмала явно требует симбиоза между бактериями для устранения препятствий для пищеварения.

Переваривание крахмала инициируется дополнительными видами бактерий, которые образуют сложный пищеварительный «консорциум» на открытой поверхности зерна. Первоначально амилолитические бактерии притягиваются к поверхности крахмальных зерен и прикрепляются к ним. Они размножаются и производят пищеварительные ферменты, которые выделяют растворимые питательные вещества посредством образования «пищеварительных ямок» на поверхности гранул крахмала. Это привлекает вторичных колонизаторов к месту пищеварения.

Со временем вся поверхность гранулы крахмала покрывается многокомпонентной амилолитической и протеолитической популяцией. Факторы, влияющие на это последовательное развитие, такие как обработка зерна, могут сильно влиять как на скорость, так и на степень переваривания зерна злаков в рубце (McAllister et al., 2001).

Две группы простейших (голотрихи и энтодиниоморфы) также разлагают крахмал после поглощения гранул крахмала. Нормы потребления обратно пропорциональны размеру гранул крахмала. На простейшие приходится 20-45% общей амилолитической активности в рубце. Популяция простейших рубца достаточно высока даже при кормлении на зерновой основе, и роль простейших в переваривании крахмала, особенно на его ранних стадиях, вероятно, больше, чем показано в ранних исследованиях (McAllister et al. , 2001).

Поглощая гранулы крахмала для более постепенного переваривания по сравнению с более бурным брожением рубцовых бактерий, простейшие замедляют скорость переваривания крахмала и уменьшают падение рН рубца после кормления. Простейшие имеют более продолжительное пищеварение: для полного метаболизма поглощенных гранул требуется 36 часов.

Будучи прикрепленными к твердым частицам рубца или связанными с ними, отток простейших из рубца происходит медленнее, чем у бактерий. Резкое изменение кислотного и осмотического давления, испытываемое простейшими, покидающими рубец, заставляет их «взорваться», открывая поглощенный крахмал для переваривания кишечными ферментами.

Простейшие также являются хищниками, поглощающими амилолитические бактерии, чтобы уменьшить их популяцию, что, в свою очередь, может снизить скорость образования ферментативной кислоты. Некоторые грибы (например, Neocallimastix frontalis ) также продуцируют амилолитические ферменты, и все грибы имеют гифы, которые прилагают физические силы, чтобы помочь проникнуть в неподатливые структуры растений, такие как околоплодник зерна (McAllister et al. , 2001).

Крахмал, избежавший ферментации в рубце, подвергается воздействию панкреатических амилаз в тонком кишечнике. Методы обработки зерна, которые усиливают расщепление крахмала в рубце, как правило, повышают усвояемость остаточного крахмала, поступающего в кишечник (Svihus et al., 2005), хотя его поступление снижается из-за более интенсивного переваривания крахмала в рубце.

Крахмал, абсорбированный в виде глюкозы из кишечника, может иметь более чем на 20% большую калорийность, чем крахмал, ферментированный в рубце до летучих жирных кислот, поэтому можно допустить некоторое снижение усвояемости в тонком кишечнике. Смещение места пищеварения вниз по течению также снизит вероятность ацидоза рубца. Тем не менее, уменьшение запаса ферментируемой энергии для бактерий рубца снизит выход микробов из рубца.

Если количество метаболизируемого белка низкое или незначительное, производство молока может быть снижено. Если существующая диета адекватно удовлетворяет потребности в метаболизируемом белке, увеличение степени переваривания крахмала в рубце для увеличения поступления микробного белка вряд ли окажется полезным. Однако в некоторых исследованиях увеличение поступления белка в кишечник приводило к увеличению потребления сухого вещества (Owens, 2009).).

Доля общего крахмала, переваренного или ферментированного после рубца, намного выше у лактирующих коров, чем у откормочных бычков, предположительно из-за более высокого потребления клетчатки кормом и нейтральным детергентом, что сокращает время, в течение которого частицы крахмала остаются в рубце для микробной ферментации ( Оуэнс и Содерлунд, 2007).

Количественное определение запасных белков

Биохимик из Йельского университета Томас Бёрр Осборн при поддержке одного из первых источников финансирования закона Хэтча опубликовал работу в 189 г.7, где описаны запасные белки кукурузы, в том числе спирторастворимые проламины, зеины (Sherman and Winters, 1918). Почти 75 лет спустя были опубликованы лабораторные процедуры, в которых описывались методы выделения и разделения различных белковых фракций кукурузы (Landry and Moureaux, 1970).

Из-за различий в аминокислотном составе белков, фракционирование белков стало ключевым направлением для диетологов. Параллельного интереса не разделяли специалисты по молочному питанию или сельскохозяйственные лаборатории, вероятно, потому, что в том же году Геринг и Ван Соест опубликовали систему моющих средств для анализа клетчатки (Hoffman and Shaver, 2008).

Кроме того, эти методы фракционирования кукурузного белка были сложными и подробными, и только гидрофобные проламины, по-видимому, отрицательно ассоциировались с усвояемостью крахмала (Hoffman and Shaver, 2008, Philippeau et al., 2000). Удивительно, что подобные процедуры фракционирования белка не применялись для прогнозирования утечки пищевого белка и аминокислот из различных источников белка и кормов в рубец (Owens, 2009).

Недавно Ларсон и Хоффман (2008) из Сельскохозяйственной исследовательской станции Маршфилда Университета Висконсина опубликовали метод турбидиметрии для зеинов (mTZM), основанный на методах химии зерновых и быстрых методах турбидиметрии. Эта процедура упрощает количественную оценку общего количества зеинов в сухих и влажных зернах кукурузы. Были профилированы зерна кукурузы с очень разнообразными типами кремневого, зубчатого, мучнистого и непрозрачного эндосперма, и было обнаружено, что они содержат 19.3, 11,3, 5,9 и 4,9 г зеинов на 100 г крахмала соответственно.

Коммерциализация метода mTZM должна улучшить наше понимание диапазона содержания проламинов в коммерческом зерне кукурузы, которое производится с использованием различной генетики в самых разных географических регионах и условиях выращивания. На момент написания этой статьи mTZM все еще находится в стадии разработки, оценивается на повторяемость между лабораториями и еще не доступен в продаже. Тем не менее, разработчики надеются, что тест будет запущен в коммерческую эксплуатацию в течение следующего года по ориентировочной стоимости менее 15 долларов за образец (Hoffman, 2009).).

Разработка mTZM является очень позитивным аналитическим достижением, которое должно помочь вывести оценку зерна за пределы полуколичественных измерений, таких как контрольный вес и стекловидность, к более точно определенным химическим компонентам, которые могут иметь более непосредственное влияние на усвояемость.

Однако полезность измерения общего количества проламинов должна быть подтверждена исследованиями на жвачных животных, получающих рационы, содержащие зерно от коммерчески продуктивных гибридов с типичным диапазоном содержания проламинов.

Такое исследование поможет определить, насколько велика разница в содержании проламина в зерне, чтобы повлиять на реальные рационы, и поможет установить приоритеты относительной важности влажности урожая, содержания крахмала в зерне, методов обработки зерна, размера частиц и стекловидности (содержание проламина) для продуктивности животных. .

Будущие исследования других химических факторов, связанных с зерновыми злаками, должны помочь количественно оценить влияние не только определенных подтипов проламинов, но и содержания дегидринов (белков, необходимых для устойчивости к высыханию по мере созревания и высыхания ядра) и липидов зерна на усвояемость крахмала жвачными животными ( Хоффман, 2009 г.; Свихус и др., 2005).

Практический результат

Усвояемость крахмала имеет огромное значение для экономики и здоровья рубца. Переваривание зерна кукурузы молочным скотом, по-видимому, ограничивается в первую очередь крупным размером частиц и перикарпием, защищающим эндосперм. Кроме того, скорость ферментации крахмала может быть снижена в зрелой сухой кукурузе в зависимости от уровня белкового экранирования (наличие проламиновых белков, обычно называемых зеинами), которое окружает и связывает гранулы крахмала в той части эндосперма, которая содержит более плотный стекловидный крахмал. .

Тонкий помол увеличивает усвоение крахмала скотом, но более интенсивные методы обработки, такие как силосование или плющение, значительно минимизируют или сводят на нет влияние стекловидности на усвоение крахмала. В дополнение к увеличению общего пищеварения, экстенсивная обработка также может сместить место переваривания крахмала.

Обеспокоенность по поводу небольшого снижения усвояемости крахмала в рубце побудила исследователей в Европе и Южной Америке (где более распространены кремнистые гибриды), а в последнее время и в Северной Америке изучить влияние стекловидности (и содержания зеина) на усвояемость крахмала в рубце. образцы зерна кукурузы, различающиеся по стекловидности (абсолютной плотности). Это также стимулировало разработку нового лабораторного теста, mTZM, для лучшего количественного определения кукурузных зеинов (проламинов), которые замедляют переваривание крахмала.

Предполагая, что измерение содержания проламина можно воспроизвести в лаборатории, необходимы исследования на животных in vivo с использованием реальных рационов, чтобы оценить влияние проламина кукурузы на производство молока и ранжировать химические параметры злаков по отношению к другим факторам, которые, как известно, влияют на усвояемость крахмала, например как влажность/зрелость ядра, размер ядра, содержание крахмала, метод обработки зерна и размер/распределение частиц зерна.

Колонка Bottom Line от 9 марта будет продолжением обсуждения усвояемости крахмала, в котором рассматривается модифицирующий эффект таких методов обработки, как ферментация и хлопьеобразование, вопросы, связанные с выводами исследований, которые можно сделать из текущей опубликованной литературы, и соображениями, которые следует иметь в виду при выборе гибридов кукурузы.

Ссылки

• Corona, L., F.N. Оуэнс и Р.А. Зинн. 2006. Влияние стекловидности и обработки кукурузы на месте и степени ее переваривания откормочным скотом. Дж. Аним. науч. 84:3020-3031.
• Фиркинс, Дж. Л. 2006. Усвояемость крахмала кукурузы – силос и зерно. проц. Конференция по молочному питанию трех штатов. 25-26 апреля. Хоффман, П.К. 2009. Личное сообщение.
• Хоффман, ПК, и Р. Д. Шейвер. 2008. Биохимия кукурузы: использование методов химии злаков для анализа зерна и кукурузного силоса. 2008 г. Семинар по питанию молочного скота штата Пенсильвания. Грантвилль, Пенсильвания, 12-13 ноября.
• Ландри, Дж., и Т. Муро. 1970. Гетерогенность глютелинов ядра зерна. Селективная экстракция и состав аминокислот из трех выделенных фракций. Бык. соц. хим. био. 52:1021-1037.
• Ларсон, Дж. и П.К. Хоффман. 2008. Техническое примечание: Метод количественного определения белков проламинов в кукурузе, отрицательно связанных с усвояемостью крахмала жвачными животными. Дж. Молочная наука. 91:4834-4839.
• Макаллистер Т., А. Христов и Ю. Ван. 2001. Последние достижения/текущее понимание факторов, влияющих на использование ячменя жвачными животными. проц. 36-я ежегодная Тихоокеанская северо-западная конференция по питанию животных, Бойсе, Айда. 9 октября-11.
• Макаллистер, Т.А., Р.К. Филлоп, Л.М. Роде и К.Дж. Ченг. 1993. Влияние белковой матрицы на переваривание зерен злаков микроорганизмами рубца. Дж. Науки о животных. 71:205-212.
• Оуэнс, Ф.Н. 2005. Переработка и вываривание зерна кукурузы. проц. 66-я Миннесотская конференция по вопросам питания. 20-21 сентября. Сент-Пол, штат Миннесота,
• Оуэнс, Ф.Н. 2009. Личное сообщение. Старший научный сотрудник пионер.
• Оуэнс Ф. и С. Содерлунд. 2007. Получение максимальной отдачи от сухой кукурузы с высоким содержанием влаги. проц. 4-государственная конференция по питанию и управлению молочными продуктами. Дубьюк, Айова. 14 июня.
• Филиппо, К., Дж. Ландри и Б. Мишале-Доро. 2000. Влияние белкового распределения эндосперма кукурузы на усвояемость крахмала рубца. J. Sci. Еда и сельское хозяйство. 80:404-408.
• Шерман, ХК и Дж. К. Винтерс. 1918. Эффективность кукурузного белка в питании взрослого человека. Ж. Биологическая химия.
• Smith, J.S.C. и О.С. Смит. 1986. Воздействие окружающей среды на зеиновые хроматограммы инбредных линий кукурузы, выявленное с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой. Теор. заявл. Жене. 71:607-612.
• Свихус Б., А.К. Улен и О.М. Харстад. 2005. Влияние структуры гранул крахмала, сопутствующих компонентов и обработки на питательную ценность зернового крахмала: обзор. Аним. Кормовая наука. Технол. 122:303-320.
• Сас, Дж., К. Хант и Ф. Оуэнс. 2006. Влияние источника и переработки крахмала на производство на откормочных площадках с акцентом на кукурузу с высоким содержанием влаги. Материалы Тихоокеанской северо-западной конференции по вопросам питания, 2006 г.