Технологические свойства модифицированных крахмалов

Крахмалы по своим технологическим функциям играют роль стабилизатора, загустителя и наполнителя. Они не обладают эмульгирующей способностью.

Молекула крахмала представляет собой смесь двух типов полимеров - амилозы и амилопектина. Их соотношение определяет способность крахмала растворяться при нагревании с образованием вязких коллоидных систем, называемых клейстерами. 

Некоторые модифицированные крахмалы сравнительно мало отличаются по своему составу и свойствам от природного крахмала. Их основные виды - это крахмал, лишенный запаха, с измененным цветом, рассыпчатый и др. Наряду с ними известны многие другие модифицированные крахмалы, получаемые путем сильного изменения их природных свойств.         

Крахмал относится к группе высокомолекулярных несахароподобных полисахаридов. Крахмал (С₆Н₁₀О₅)_n – смесь полимеров двух типов, построенных из остатков  - Д – глюкопиранозы: амилозы и амилопектина.

В последнее время в пищевой промышленности широкое применение находят модифицированные крахмалы, свойства которых в результате разнообразных видов воздействия (физического, химического или биологического) отличаются от обычного крахмала. Модификация позволяет в определенной степени изменить строение и свойства нативного продукта (гидрофильность, способность к клейстеризации, студнеобразование), а следовательно, и направление использования.

В настоящее время извест­но 19 наименований модифицированных крахмалов условная классификация которых приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Классификация модифицированных крахмалов

Тип модификации	Основные группы	Основные подгруппы
1. Набухание	Набухающие	растворимые в холодной воды (инстант-крахмалы); полученные вальцовой сушкой: -полученные экструзией. набухающие в холодной воде
2. Деполимеризация	Расщепленные	- декстрины: - гидролизованные кислотами: - гидролизованные ферментами: окисленные и др.
3. Стабилизация	Стабилизированные
4. Поперечное сши­вание полимерных сетей	Сшитые	сшитые хлорокисью фосфора; сшитые эпихлоргндрином: сшитые адипнновой кислотой

Окисленные крахмалы. Состав и свойства крахмалов этой группы определяются выбором окислителей, в качестве которых могут использоваться Н₂О₂, KMnO₄, HClO₃, KJO₄ и некоторые другие. Окисляющие агенты приводят к образованию крахмалов с более короткими молекулярными цепями.

Окисленные крахмалы образуют клейстеры с пониженной вязкостью и повышенной прозрачностью, их используют для стабилизации мороженого, при производстве мармеладов и лукума.

Набухающие крахмалы способны набухать и растворятся в холодной воде и позволяют быстро готовит желеобразные десерты, кремовые смеси, пудинги, соусы.

В основе получения таких крахмалов положены физические превращения, не вызывающие существенной деструкции крахмальных молекул. Крахмалы растворимые в холодной воде в общем случае получают нагреванием крахмальной суспензии в условиях, обеспечивающих быструю клестеризацию и последующее высушивание клейстера, в связи с чем эти крахмалы называют также преклейстерными.

Крахмалы, набухающие в холодной воде, получают термообработкой нативного кукурузного крахмала в 75-90%-ном этаноле при температуре 150…175⁰С в течение 1,5-2,0 ч. Другой способ получения набухающих крахмалов – высушивание крахмальной суспензии в распылительной сушилке.

Набухающие крахмалы могут применяться в хлебопечении, оказывают аналогичное с внесением за­варки влияние на свойства теста и процессы в нем, а также на качество хлеба и продление его свежести (их применение про­ще, чем заварок). Используют набухающие крахмалы и в про­дуктах быстрого приготовления.

Расщепленные крахмалы. В эту подгруппу объеденены модифицированные крахмалы, представляющие собой вследствие физических или химических воздействий более короткие (по сравнению с нативными крахмалами) молекулярные цепи.

Декстрины (Е 1400) получают при сухом нагревании нативных крахмалов в присутствии кислотных катализаторов или без них. В зависимости от условий термообработки образуются белые или желтые декстрины.

Гидролизованные крахмалы получают обработкой крахмальных суспензий растворами кислот или гидролитических ферментов – амилаз. Состав и свойства таких крахмалов зависят от условий гидролиза. Например, крахмалы, обработанные кислотами, образуют клейстер с низкой вязкостью при повышенных температурах.

Основная область использования таких крахмалов – кондитерские изделия: пастила и желе, жевательные резинки.

Стабилизированные крахмалы представляют собой продукты химической модификации монофункциональными реагентами с

образованием по гидроксильным группам производных с простой или сложной эфирной связью.

Сложные эфиры крахмалов получают реакцией этерификации между спиртовыми гидроксильными группами крахмальных молекул и ацилирующими или фосфорилирующими агентами. В качестве ацилирующих агентов обычно используют ангидриды карбоновых кислот.

Сшитые крахмалы. Большинство модифицированных пищевых крахмалов относится к подгруппе сшитых. Поперечное сшивание отдельных крахмальных молекул между собой происходит в результате взаимодействия их гидроксильных групп с бифункциональными реагентами.

Для пищевых целей используют главным образом три вида межмолекулярно сшитых крахмалов – дикрахмальные эфиры фосфорной и адипиновой кислот, а также дикрахмалглицерины.

Крахмалофосфаты образуют клейстеры повышенной прозрачности и вязкости, они устойчивы к нагреванию, к действию пищевых кислот, механическому воздействию. Применяются при производстве майонезов, кетчупов и других соусов.

На данный момент допускаются к использованию в пищевой промышленности следующие виды крахмалов группы «Е», подвергшихся модификации:

• 1400 – термически обработанный,

• 1401 – обработанный кислотой,

• 1402 – обработанный щёлочью,

• 1403 – отбеленный крахмал,

• 1404 – окисленный крахмал,

• 1405 –  обработанный ферментными препаратами,

• 1410 – монокрахмалфосфат,

• 1411 – дикрахмалглицерин,

• 1412 – дикрахмалфосфат,

• 1413 – фосфатированный дикрахмалфосфат,

• 1414 – ацетилированный дикрахмалфосфат,

• 1420 – ацетатный,

• 1422 – ацетилированный дикрахмаладипат,

• 1423 – дикрахмалглицерин ацетилированный,

• 1440 – оксипропилированный,

• 1442 – дикрахмалфосфат оксипропилированный,

• 1443 – дикрахмалглицерин оксипропилированный,

• 1450 – натриевой соли и крахмала октенилянтарной кислоты эфир,

• 1451 – ацетилированный окисленный.