Модифицированный крахмал - свойства и применение

Модифицированный крахмал производится из натурального крахмала в результате физических, ферментативных и химических изменений. Благодаря этим процессам его можно использовать по-разному не только в пищевой промышленности. Модифицированный крахмал - это безопасная пищевая добавка, улучшающая характеристики продуктов, но ее присутствие не всегда необходимо и иногда используется производителями в качестве «наполнителя».

Натуральный крахмал и модифицированный крахмал

Крахмал - это углевод, состоящий из молекул глюкозы, которые образуют две фракции: линейную амилозу и разветвленный амилопектин. Свойства и возможность промышленного использования зависят от доли обеих фракций в крахмале данного растения. Крахмал - это натуральное вещество, которое содержится почти во всех растениях и широко используется в промышленном производстве, а не только в продуктах питания. Наиболее экономически важные крахмалы, на которые приходится более 99% мирового производства, получают из кукурузы, пшеницы, маниоки и картофеля. Картофельный крахмал считается самым чистым и качественным.

Натуральные крахмалы, полученные непосредственно из растений и необработанные, используются в промышленности, но они не очень устойчивы к физическим условиям в современной технологии пищевой промышленности. Модифицированные крахмалы используются в пищевой промышленности с 1940-х годов. Модификации крахмала позволяют придать ему новые свойства и улучшить функциональные свойства, что сказывается на качестве конечных продуктов с добавлением крахмала. Модифицированный крахмал в пище придает ей правильную консистенцию, сгущает ее, предотвращает комкование с сыпучими продуктами, а также позволяет готовить блюда быстрого приготовления, например, желе, которое достаточно залить кипятком и перемешать.

Модифицированный крахмал и генетически модифицированные продукты питания

Следует отметить, что модифицированный крахмал не имеет ничего общего с ГМО и генетическими модификациями, и изменения его свойств производятся с помощью физических, ферментативных и химических методов. Различные виды модифицированного крахмала - это безопасные пищевые добавки, которые можно найти в составе продуктов под обозначениями от E1400 до E1500. Способы их производства указаны в рекомендациях Комитета экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам и используются в промышленности на основе польских и европейских стандартов.

Модифицированные крахмалы - безопасные пищевые добавки, но при выборе пищевого продукта следует обращать внимание на полный состав и рационально оценивать, не навредит ли тот или иной продукт вашему здоровью в долгосрочной перспективе. Часто продукты, содержащие модифицированный крахмал, также содержат большое количество соли, глутамата натрия и нездоровых гидрогенизированных растительных жиров, таких как пальмовое масло. Есть также продукты, в которых крахмал не нужен, и производитель добавляет его, например, для увеличения веса продукта или корректировки плотности в соответствии с предпочтениями потребителей, что касается некоторых натуральных йогуртов или мясного ассорти.

Способы модификации крахмала

Крахмал подвергается трем основным видам модификации, которые позволяют более эффективно использовать его в промышленном производстве и улучшают свойства готового продукта.

Физические изменения - натуральный крахмал нагревается при высокой температуре, предварительно наклеивается, а затем сушится на сушильных валках. При этом кристаллическая структура крахмала исчезает.Благодаря этой обработке крахмал приобретает способность растворяться в холодной воде или молоке, а в горячей воде растворяется быстрее. В свете пищевого законодательства, физически модифицированный крахмал - это не пищевая добавка, а такой пищевой продукт, как натуральный крахмал.

Ферментативные модификации - они приводят к гидролизу крахмала, то есть к распаду на соединения с более низкой молекулярной массой. Это основное направление переработки крахмала, в результате чего получают мальтодекстрины и сиропы. Крахмал распадается на другие химические соединения, поэтому ферментативные методы строго не модифицируются.

Химические модификации - во время химических модификаций гидроксильные (-ОН) группы, присутствующие в крахмальных кольцах, заменяются другими химическими заместителями. Крахмал модифицируется в процессах окисления, этерификации и этерификации. Структура макромолекул крахмала изменяется, что сильно влияет на его физико-химические свойства.

Свойства модифицированного крахмала

Модифицированные крахмалы, полученные в результате превращений, существенно отличаются по свойствам от натурального крахмала. Реологические свойства, полученные в процессах модификации крахмала, которые широко используются в промышленности, включают:

• связывание очень большого количества воды с растворенными в ней веществами,
• широкий диапазон вязкости,
• переменная температура желатинизации от комнатной до более 100 ° C,
• создание различных видов гелей,
• не поддаваясь процессу ретроградации (осаждение частиц крахмала из полученной структуры),
• чистота и прозрачность паст и гелей,
• поглощение различных соединений, например ароматизаторов, ароматизаторов, спиртов,
• способность стабилизировать эмульсии и суспензии,
• способность образовывать эластичные пленки.

Использование модифицированного крахмала в пищевой промышленности

В зависимости от модификации крахмалы имеют специфические особенности и по-разному используются в пищевой промышленности. Кроме того, различное ботаническое происхождение крахмала и интенсивность используемого процесса приводят к производству очень широкого спектра производных крахмала с различными свойствами. Они разделены на общие категории, которые определяют наилучшую применимость каждого типа модифицированного крахмала.

Окисленные крахмалы - создаваемые ими гели обладают низкой вязкостью, высокой твердостью и стабильны во времени. Их используют при производстве пудингов, кремов для пудингов, взбитых сливок и смесей для пирожных. Они входят в состав кондитерских оболочек и начинок, например, в мягких конфетах. Их также можно использовать для покрытия, обсыпки и панировки продуктов, поскольку они хорошо прилипают к покрытию продукта, а после обжаривания и охлаждения они становятся хрустящими.

Кислотные крахмалы - их использование в технологическом процессе позволяет вводить в продукт большое количество крахмала без сложностей перемешивания и перекачивания. После охлаждения они образуют компактный и гибкий гель. В результате кислотные крахмалы используются в качестве ингредиента кондитерских тел и начинок, а также в качестве частичной замены пшеничной муки в кондитерских тортах.

Сложные эфиры монокрахмала - в пищевой промышленности наиболее широко используются ацетилированные крахмалы, которые не подвергаются ретроградации, демонстрируют высокую стабильность и прозрачность паст и более низкую температуру склеивания. Их используют при производстве традиционной лапши и лапши быстрого приготовления.

Фосфаты монокрахмала являются хорошими стабилизаторами эмульсий, например, систем уксус-масло, а также загустителей, устойчивых к замораживанию и оттаиванию. Их используют для загущения супов, соусов и заправок.

Сшитые крахмалы - чаще всего используются в пищевой промышленности. Сшитые крахмалы устойчивы к перепадам температуры, механической обработке и pH производимого и готового продукта. В основном они используются в качестве загустителя во многих продуктах, например, в колбасах и мясном ассорти.

Агломерированные и быстрорастворимые крахмалы - это физически модифицированные крахмалы, которые прекрасно растворяются даже в холодной воде и молоке. Обычно их используют в холодных молочных десертах, желе, соусах, молочных напитках и твороге. Они позволяют мгновенно растворить кисель или суп после заливки кипятком. Модификация крахмала путем образования комплексов с жиром позволяет использовать его в качестве заменителя жира в мороженом.

Другие применения модифицированного крахмала

Свойства модифицированного крахмала используются не только в пищевой, но и в других отраслях промышленности. Благодаря огромным возможностям изменения характеристик крахмала, список применений превышает 1000 и продолжает расширяться. Наиболее популярные направления использования модифицированного крахмала: производство высококачественной бумаги, гофрокартона, биоразлагаемых пластиков, клеев, производство суперабсорбентов, используемых в сельском хозяйстве для улучшения качества почвы, производство одноразовых повязок и подгузников, микрокапсул, используемых в медицине и косметике, производство взрывчатых веществ.

Источники:

1. Валковски А., Левандвович Г. Модифицированные крахмалы. Технологические свойства и область применения, Пищевая промышленность, 2004, 5, 49-51
2. Валковски А., Олесенкевич А., Критерии выбора модифицированных крахмалов в пищевой промышленности, Przemysł Spoywczy, 2005, 8, 54-57.
3. Лещинский В., Использование модифицированных крахмалов в пищевой промышленности, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56.
4. Кремпулец А., Возможности использования зернового крахмала в отраслях, отличных от пищевой, Przegląd Zboowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62