Модифицированные крахмалы.

Предварительно клейстеризованный крахмал. Его получают путем клейстеризации крахмальной суспензии, помещаемой между двумя обратновращающимися горизонтальными цилиндрами, которые нагреваются паром, последующего высушивания в виде тон­кой пленки и измельчения в порошок. Этот крахмал может быть получен также распылительной сушкой крахмального клейстера. Свойства: способность к быстрой регидратации в воде. Роль - использование его в качестве загустителя в пищевых продуктах без нагревания (например, в пудин­гах, начинках и т. п.).

Крахмал, модифицированный кислотой. Кислотный гидролиз при температуре ниже температуры клейстеризации путем обра­ботки крахмальной суспензии соляной или серной кислотой при темпе­ратуре 25-55°С 6-24 часа. Свойства - практически нерастворим в холодной воде, но хорошо растворим в ки­пящей воде, более низкая вязкость горячих клейстеров, уменьшение силы геля, уве­личение температуры клейстеризации, способен образовывать горячие концентрированные клейстеры, которые при остывании на холоде дают гель. Роль - применять в качестве умягчителя при производстве желированных конфет, а также для получения защитных пленок.

Этерифицированные крахмалы. Известно, что крахмал мо­жет быть подвергнут этерификации. Поскольку D-гликопиранозилмоно-мер содержит три свободных гидроксила, степень замещения (СЗ) может быть от 0 до 3. А) А) Введение гидроксиэтилгрупп при низ­кой СЗ приводит к снижению температуры клейстеризации, увеличению скорости набухания зерен, уменьшает тенденцию к гелеобразованию и ретроградации. Они находят применение как пищевая добавка-загусти­тель в салатных приправах, начинках и других подобных продуктах.

Б) Ацетаты крахмала низкой степени замещения получают путем обра­ботки зерен крахмала уксусной кислотой или, предпочтительнее, ацетангидридом в присутствии катализатора (как правило при рН 7— 11; t = 25°С; СЗ = 0,5). Растворы ацетатов крахмала очень стабильны, поскольку на­личие ацетил-групп препятствует ассоциации двух амилозных молекул и длинных боковых цепей амилопектина. Ацетаты крахмала по сравнению с обычным кукурузным крахмалом имеют пониженную температуру клейстеризации, пониженную способность к ретроградации, образуют прозрачные и стабильные клейстеры. Благодаря этим качествам ацетаты крахмала применяют в замороженных продуктах, пекарских изделиях, инстант-порошках и т.д.

В) Монофосфатные эфиры зернового крахмала получают реакцией су­хой смеси крахмала и кислых солей орто-, пиро- или триполифосфата при повышенной температуре (обычно 50—60°С, 1 час). Монофосфатный крахмал применяют в замороженных продук­тах в качестве загустителя, благодаря его исключительной стабильности при замораживании-оттаивании. Предварительно клейстеризованный фосфатный крахмал диспергируется в холодной воде, благодаря чему мо­жет успешно использоваться в мороженом.

Д) В дифосфатном крахмале фосфат этерифицируется с двумя гидроксильными группами, часто из

двух соседних крахмальных цепей. Таким образом, образуется химичес­кий мост между близлежащими цепями, и эти крахмалы относят к поперечно-сшитым крахмалам. Наиболее значительное изменение в свойствах поперечно-сшитого крахмала — высокая стабильность при повышенных температурах, низ­ких значениях рН, механических воздействиях, снижение способности к ретроградации, стабильность при замораживании—оттаивании; при хра­нении клейстеров поперечно-сшитых крахмалов не наблюдается синерезис. Благодаря этим свойствам поперечно-сшитые крахмалы применяют в детском питании, салатных приправах, фруктовых начинках, в кремах.

Окисленные крахмалы. Они могут быть получены при дей­ствии окислителей (например NaCIO, KMn0₄, КВЮ₃) на водную суспен­зию крахмала при температуре более низкой, чем температура клейсте­ризации. При действии окислителей идет гидролитическое расщепление гликозидных связей с образованием карбонильных групп, окисление спиртовых групп в карбонильные, а затем и в карбоксильные. Обычно окисленный крахмал содержит одну —СООН группу на 25-30 гликозид­ных единиц.

Они используются как низковязкостные наполнители (в частности, например, в салатных приправах, соусах типа «майонез»). Эти крахмалы не проявляют склонности к ретроградации, не образуют непрозрачных гелей. Применение таких крахмалов при производстве хлеба способствует улучшению физических свойств теста, улучшению пористости готовых изделий и замедлению их черствения. Крахмал, модифицированный пер-манганатом калия, находит применение в производстве желейных кон­фет — вместо агара и пектина.

В). Гликоген

Гликоген находится в пищевых продуктах в очень небольших ко­личествах, благодаря малому содержанию в мясной ткани и печени. Это гомоглюкан, подобный по структуре крахмальному амилопекти-ну; он содержит a-D-(l,4) и a-D-(l,6) глюкозидные связи, однако, в отличие от крахмального амилопектина, он имеет большую молеку­лярную массу.

Гликоген — резервный углевод в мясной и печеночной ткани, но пос­ле убоя животных он быстро расщепляется с образованием D-глюкозы и затем преобразуется в лактат.

Г). Целлюлоза

Целлюлоза — моноглюкан, состоящий из линейных цепей p-D-(l,4)-глюкопиранозных единиц. Исключительная линейность целлюлозы дает возможность молекулам ассоциировать, что имеет место в деревьях и дру­гих растениях. Целлюлоза имеет аморфные и кристаллические области, и именно аморфные зоны подвергаются воздействию растворителей и химических реагентов.

При производстве пищевых продуктов находит применение микро­кристаллическая целлюлоза, для получения которой используют кислот­ный гидролиз целлюлозы. В этом случае аморфные области гидролизованы кислотой, остаются только небольшие кислотоустойчивые облас­ти. Этот продукт используется как наполнитель и реологический компо­нент в низкокалорийных пищевых продуктах.

Более жесткая химическая модификация целлюлозы используется для приготовления пищевых загустителей на целлюлозной основе.

Наиболее широко используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Ее получают обработкой целлюлозы щелочью и хлоруксусной кислотой.