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 - безопасная пищевая добавка, улучшающая характеристики продуктов, но его присутствие не всегда необходимо, и производители иногда используют его как «наполнитель».
Натуральный и модифицированный крахмал
Крахмал – это углевод, состоящий из молекул глюкозы, образующих две фракции: линейную амилозу и разветвленный амилопектин. Соотношение обеих фракций в крахмале, полученном из данного растения, определяет его свойства и возможность использования в промышленности. Крахмал – природное вещество, содержащееся практически во всех растениях и широко используемое в промышленном производстве, а не только в пищевых продуктах. Наиболее экономически важные крахмалы, на долю которых приходится более 99% мирового производства, получают из кукурузы, пшеницы, маниоки и картофеля. При этом картофельный крахмал считается самым чистым и качественным.
Натуральные крахмалы, получаемые непосредственно из растений и не подвергающиеся какой-либо обработке, используются в промышленности, но они не очень устойчивы к физическим условиям в современных технологиях 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 при добавлении крахмала. Модифицированный крахмал в пищевых продуктах придает им правильную текстуру, делает их гуще, предотвращает слеживание сыпучих продуктов и позволяет готовить блюда быстрого приготовления, например.желе, которое достаточно залить кипятком и размешать.
Важно
Модифицированные крахмалы и генетически модифицированные продукты
Следует отметить, что модифицированный крахмал не имеет ничего общего с ГМО и генетическими модификациями, а его свойства изменяются физическими, ферментативными и химическими методами. Различные виды модифицированного крахмала являются безопасными пищевыми добавками, которые можно найти в составе продуктов под обозначениями от Е1400 до Е1500. Методы их производства указаны в рекомендациях Комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и используются в промышленности на основе польских и европейских стандартов.
Модифицированные крахмалы являются безопасными пищевыми добавками, но при выборе пищевого продукта обращайте внимание на полный состав и рационально оценивайте, не будет ли данный продукт вреден для здоровья в долгосрочной перспективе. Часто продукты, содержащие модифицированный крахмал, также содержат большое количество соли, глутамата натрия и вредных для здоровья гидрогенизированных растительных жиров, например. Пальмовое масло. Есть также продукты, в которых крахмал не нужен и производитель добавляет его, например, для увеличения веса продукта или корректировки плотности под предпочтения потребителя, что касается некоторых натуральных йогуртов или холодных мясных блюд.
Методы модификации крахмала
Крахмал подвергается трем основным видам модификации, позволяющим более эффективно использовать его в промышленном производстве и придающим лучшие свойства готовому продукту.
Физические модификации - натуральный крахмал нагревают при высокой температуре, предварительно желатинизируют и затем сушат на сушильных валках. В процессе кристаллическая структура крахмала исчезает. Благодаря такой обработке крахмал приобретает способность растворяться в холодной воде или молоке, а также быстрее растворяется в горячей воде. Согласно закону о пищевых продуктах, физически модифицированный крахмал является не пищевой добавкой, а пищевым продуктом, как и натуральный крахмал.
Ферментные модификации - в результате крахмал гидролизуется, т.е. расщепляется на соединения с меньшей молекулярной массой. Это основное направление переработки крахмала с получением мальтодекстринов и сиропов. Крахмал расщепляется до других химических соединений, поэтому ферментативные методы не являются модификациями в строгом смысле этого слова.
Химические модификации - во время химических модификаций присутствующие в кольцах крахмала гидроксильные группы (-ОН) заменяются другими химическими заместителями. Крахмал модифицируется в процессах окисления, этерификации и этерификации. Изменяется структура макромолекул крахмала, что оказывает большое влияние на его физико-химические свойства.
Свойства модифицированного крахмала
Полученные в результате трансформаций модифицированные крахмалы существенно отличаются по свойствам от природного крахмала. Реологические свойства, получаемые в процессах модификации крахмала, широко используемых в промышленности, следующие:
- связывание очень больших количеств воды вместе с растворенными в ней веществами,
- широкий диапазон вязкости,
- переменная температура склеивания от комнатной до более 100°C,
- создание различных видов гелей,
- рефракция ретроградации (осаждение частиц крахмала из образовавшейся структуры),
- чистота и прозрачность паст и гелей,
- поглощая различные соединения, например ароматизаторы, ароматизаторы, спирты,
- способность стабилизировать эмульсии и суспензии,
- способность образовывать эластичные мембраны.
Использование модифицированного крахмала в пищевой промышленности
В зависимости от проведенных модификаций крахмалы отличаются специфическими свойствами и по-разному используются в пищевой промышленности. Кроме того, различное ботаническое происхождение крахмала и интенсивность используемого процесса приводят к получению очень широкого спектра производных крахмала с различными свойствами. Они разделены на общие категории, которые определяют наилучшее использование каждого типа модифицированного крахмала.
Окисленные крахмалы - созданные ими гели обладают низкой вязкостью, высокой твердостью и проявляют стабильность во времени. Они используются в производстве пудингов, заварных кремов, взбитых сливок и смесей для тортов. Они входят в состав кондитерских корпусов и начинок, например, в мягких леденцах. Их также можно использовать для покрытия, посыпки и панировки продуктов, так как они хорошо прилипают к покрытию продукта, а после обжаривания и охлаждения становятся хрустящими.
Кислые крахмалы - их использование в технологическом процессе позволяет вводить в продукт большое количество крахмала без сложностей, связанных с перемешиванием и перекачиванием. После охлаждения они образуют твердый и эластичный гель. В результате кислые крахмалы используются в составе кондитерских тел и начинок, а также в качестве частичной замены пшеничной муки в кондитерском тесте.
Эфиры монокрахмала - наибольшее распространение в пищевой промышленности получили ацетилированные крахмалы, которые не подвергаются ретроградации, проявляют высокую стабильность и прозрачность паст и более низкую температуру желатинизации. Их используют при производстве традиционной лапши и лапши быстрого приготовления.
Монокрахмалафосфаты являются хорошими стабилизаторами эмульсий, например уксусно-масляных систем, а также стойкими к замораживанию и оттаиванию загустителями. Они используются для загущения супов, соусов и заправок.
Сшитые крахмалы - чаще всего используются в пищевой промышленности. Сшитые крахмалы устойчивы к перепадам температуры, механической обработки и рН 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. Их обычно используют для холодного приготовления молочных десертов, желе, соусов, молочных напитков и творожков. Они позволяют немедленно растворить кисель или суп после заливки кипятком. Модификация крахмала путем образования комплексов с жиром позволяет использовать его в качестве заменителя жира в мороженом.
Другое применение модифицированного крахмала
Свойства модифицированного крахмала используются и в других отраслях промышленности, не только пищевой. Благодаря огромным возможностям изменения характеристик крахмала, список его применений превышает 1000 и продолжает расширяться. К наиболее популярным направлениям использования модифицированного крахмала относятся: производство высококачественной бумаги, гофрокартона, биоразлагаемых пластиков, клеев, производство суперабсорбентов, используемых в сельском хозяйстве для улучшения качества почвы, производство перевязочных материалов и одноразовых пеленок, микрокапсул, используемых в медицине и косметика, производство взрывчатых веществ.
Источники:
1. Валковски А., Левандвович Г., Модифицированные крахмалы. Технологические свойства и область применения, Пшемысл споживчи, 2004, 5, 49-51 2. Валковский А., Олесенкевич А., Критерии выбора модифицированных крахмалов в пищевой промышленности, Пшемысл споживчи, 2005, 8, 54-573. Лещинский В., Использование модифицированных крахмалов в пищевой промышленности, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56 62