Крохмаль природний (С
6
Н
10
О
5
)п - поліцукрид, який характеризується
однорідністю складу, з наявністю домішок білка від 0,1 (картопляний) до 1%
(кукурудзяний), мінеральних речовин 0,21% (залежно від сорту і виду), жиру до
0,6% (кукурудзяний). Енергетична цінність 100 г крохмалю картопляного,
вологість якого 20%, становить 299 ккал (1251 кДж), а кукурудзяного —
вологістю 13% — 329 ккал (1377 кДж).
Крохмаль складається з a-D-ангідроглюкозних залишків у формі а-
амілози (20—30%) і амілопектину (70—80%). а-Амілоза міститься у вигляді
довгих нерозгалужених ланцюгів, зв'язаних між собою a (1 —> 4) — зв'язками.
Молекулярна маса її залежить від виду крохмалю і може бути від 2000 до 500
000. Вона утворює в гарячій воді гідратовані міцели низької в'язкості, в яких
скручена у спіраль, а з йодом дає синє забарвлення. Завдяки впорядкованій
структурі амілоза утворює еластичні плівки.
Амілопектин має сильно розгалужені ланцюги, кожний з яких містить у
середньому по 12 залишків глюкози, і точки розгалуження утворюються
переважно у кожного 12-го залишку. Загальна кількість глюкопіранозних
ланцюгів у молекулі амілопектину значно більша, ніж у а-амілози, і може
досягати 6000, а його молекулярна маса 1 млн. Частка амілопектину складає 70
—83%, а в зернах восковидної кукурудзи досягає 100%. У гарячій воді він
набрякає і утворює колоїдні розчини великої в'язкості, які з йодом
забарвлюються у червоно-фіолетовий колір.
Крохмаль діє як функціональний полімер, зумовлює гелеутворення,
підвищує в'язкість і утримує воду. Він має напівкристалічну структуру. У
рослинах крохмаль міститься у вигляді мікроскопічних зерен кристалічної
структури різних розмірів і будови залежно від їх виду. Під мікроскопом
помітна шаруватість зерен крохмалю, в центрі «вічко», навколо якого вони
виросли, а також тріщини або борозенки. Внаслідок аналізу рентгенографічних
спектрів в середині зерен крохмалю виявлена кристалічна решітка.
Густина повітряно-сухого крохмалю картопляного складає 1500—1503
кг/м
3
, а кукурудзяного 1528—1530 кг/м
3
. Насипна маса 1м
3
картопляного
крохмалю вологістю 20% у холодному стані рівна 650 кг.
Цілі крохмальні зерна нерозчинені у воді за кімнатної темпратури і
слабкому нагріванні. Вони характеризуються високою адсорбційною здатністю
і максимальна вологість окремих видів крохмалю складає, %: рисового — 26,5,
кукурудзяного 28,0, пшеничного — 30,5, картопляного 33,8. Внаслідок цього
об'єм крохмалю зростає на 84,6—94,3%. Разом з тим зменшення вологості
картопляного крохмалю нижче 10—13%, а зернового — нижче 3—5% суттєво
впливає на температуру його набрякання і в'язкість клейстерів. Короткочасні
зсувні і кавітаційні дії на водні дисперсії крохмалю вважаються засобом
підвищення його здатності до набухання і структуроутворення. Механічний
обробіток крохмалю у водному середовищі розробники пропонують для
управління властивостями крохмалю у технологіях його переробки в
екологічно чисті біорозкладальні матеріали конструкційного і функціонального
призначення.