Modificeret stivelse - egenskaber og anvendelse

Modificeret stivelse fremstilles af naturlig stivelse som et resultat af fysiske, enzymatiske og kemiske ændringer. Takket være disse processer er det muligt at bruge det på forskellige måder, ikke kun i fødevareindustrien. Modificeret stivelse er et sikkert fødevaretilsætningsstof, der forbedrer produkternes egenskaber, men dets tilstedeværelse er ikke altid nødvendigt og bruges undertiden af ​​producenterne som et "fyldstof".

Naturlig stivelse og modificeret stivelse

Stivelse er et kulhydrat sammensat af glucosemolekyler, der danner to fraktioner: lineær amylose og forgrenet amylopectin. Egenskaber og muligheden for industriel anvendelse afhænger af andelen af ​​begge fraktioner i stivelsen fra et givet anlæg. Stivelse er et naturligt stof, der findes i næsten alle planter og i vid udstrækning anvendes i industriel produktion, ikke kun i fødevarer. De mest økonomisk vigtige stivelser, der tegner sig for over 99% af verdensproduktionen, kommer fra majs, hvede, kassava og kartofler. Kartoffelstivelse anses for at være den reneste og bedste kvalitet.

Naturlige stivelser ekstraheret direkte fra planten og ubehandlet anvendes i industrien, men de er ikke særlig modstandsdygtige over for fysiske forhold i moderne fødevareforarbejdningsteknologi. Modificeret stivelse er blevet brugt i fødevareindustrien siden 1940'erne. Ændringer af stivelse giver det mulighed for at give det nye funktioner og forbedre funktionelle egenskaber, hvilket påvirker kvaliteten af ​​slutprodukter med tilsætning af stivelse. Modificeret stivelse i mad giver den den rigtige tekstur, tykner den, forhindrer dem i at klumpe i løse produkter og muliggør også tilberedning af øjeblikkelige retter, f.eks. Gelé, som er nok til at hælde kogende vand og omrøre.

Modificeret stivelse og genetisk modificeret mad

Det skal bemærkes, at modificeret stivelse ikke har noget at gøre med GMO'er og genetiske modifikationer, og ændringer i dets egenskaber foretages gennem fysiske, enzymatiske og kemiske metoder. Forskellige typer modificeret stivelse er sikre fødevaretilsætningsstoffer, der findes i sammensætningen af ​​produkter under betegnelserne E1400 til E1500. Metoderne til deres produktion er specificeret i anbefalingerne fra FAO / WHO ekspertudvalg for fødevaretilsætningsstoffer og anvendes i industrien på basis af polske og europæiske standarder.

Modificeret stivelse er sikre fødevaretilsætningsstoffer, men når du vælger et fødevareprodukt, skal du være opmærksom på den fulde sammensætning og rationelt vurdere, om et givet produkt ikke vil skade dit helbred i det lange løb. Ofte indeholder modificerede stivelsesholdige fødevarer også store mængder salt, mononatriumglutamat og usunde hydrogenerede vegetabilske fedtstoffer såsom palmeolie. Der er også produkter, hvor stivelse er unødvendig, og producenten tilføjer det for eksempel for at øge produktets vægt eller tilpasse tætheden til forbrugernes præferencer, hvilket gælder for nogle naturlige yoghurt eller koldt kød.

Metoder til stivelsesmodifikation

Stivelse udsættes for tre grundlæggende typer modifikationer, som muliggør en mere effektiv anvendelse i industriel produktion og giver bedre egenskaber ved det færdige produkt.

Fysiske modifikationer - naturlig stivelse udsættes for opvarmning ved høj temperatur, første indsætning og tørring på tørreruller. Stivelseskrystalstrukturen forsvinder under processen.Takket være denne behandling får stivelse evnen til at opløses i koldt vand eller mælk, og det opløses hurtigere i varmt vand. I lyset af fødevareloven er fysisk modificeret stivelse ikke et fødevaretilsætningsstof, men et levnedsmiddel som naturlig stivelse.

Enzymatiske modifikationer - de resulterer i hydrolyse af stivelse, dvs. nedbrydning i forbindelser med en lavere molekylvægt. Dette er hovedretningen for stivelsesbehandling, hvilket resulterer i maltodextriner og sirupper. Stivelse nedbrydes i andre kemiske forbindelser, derfor ændres enzymatiske metoder ikke strengt.

Kemiske ændringer - under kemiske ændringer erstattes hydroxyl (-OH) -grupperne i stivelsesringene med andre kemiske substituenter. Stivelse modificeres i processerne med oxidation, esterificering og forherring. Strukturen af ​​stivelsesmakromolekyler ændres, hvilket har stor indflydelse på dets fysisk-kemiske egenskaber.

Egenskaber ved modificeret stivelse

Modificeret stivelse opnået som et resultat af transformationer adskiller sig væsentligt i egenskaber fra naturlig stivelse. De reologiske egenskaber opnået i stivelsesmodifikationsprocesser, som er meget udbredt i industrien, er:

• binding af meget store mængder vand med stoffer opløst i det,
• bredt viskositetsområde
• variabel gelatineringstemperatur fra stuetemperatur til over 100 ° C,
• oprettelse af forskellige typer geler,
• ikke bukke under for retrogradationsprocessen (udfældning af stivelsespartikler fra den resulterende struktur),
• klarhed og gennemsigtighed af pastaer og geler
• absorberer forskellige forbindelser, fx smagsstoffer, duftstoffer, alkoholer,
• evne til at stabilisere emulsioner og suspensioner,
• evnen til at danne elastiske film.

Anvendelsen af ​​modificeret stivelse i fødevareindustrien

Afhængigt af ændringerne har stivelse specifikke funktioner og bruges forskelligt i fødevareforarbejdning. Desuden resulterer stivelsens forskellige botaniske oprindelse og intensiteten af ​​den anvendte proces i produktionen af ​​en meget bred vifte af stivelsesderivater med forskellige egenskaber. De er opdelt i generelle kategorier, der bestemmer den bedste anvendelse for hver type modificeret stivelse.

Oxideret stivelse - gelerne, de skaber, har lav viskositet, høj hårdhed og er stabile over tid. De bruges til fremstilling af budinger, buddingcremer, flødeskum og kageblandinger. De er en komponent i konfektureskaller og fyld, fx i bløde slik. De kan også bruges til belægning, drysning og panering af produkter, fordi de klæber godt til produktets belægning, og efter ristning og afkøling er de sprøde.

Syrestivelse - deres anvendelse i den teknologiske proces tillader introduktion af store mængder stivelse i produktet uden vanskelighederne med at blande og pumpe. Efter afkøling danner de en kompakt og fleksibel gel. Som et resultat anvendes syrestivelse som en ingrediens i konfekturekroppe og fyld og som en delvis erstatning for hvedemel i konfekturekager.

Monostarkestere - den mest anvendte i fødevareindustrien er acetyleret stivelse, som ikke gennemgår retrogradering, viser høj stabilitet og klarhed af pastaer og en lavere pasta temperatur. De bruges i produktionen af ​​traditionelle og øjeblikkelige nudler.

Monstivelsesphosphater er gode stabilisatorer til emulsioner, fx eddikeoliesystemer, såvel som frysetø-resistente fortykningsmidler. De bruges til at tykke supper, saucer og dressinger.

Tværbundet stivelse - de bruges oftest til fødevareforarbejdning. Tværbundne stivelser er modstandsdygtige over for temperaturændringer, mekanisk behandling og pH i det fremstillede og færdige produkt. De bruges hovedsageligt som fortykningsmiddel i mange produkter, fx pølser og pålæg.

Agglomereret og øjeblikkelig stivelse er fysisk modificeret stivelse, der opløses perfekt selv i koldt vand og mælk. De bruges normalt i koldfremstillede mejeridesserter, gelé, saucer, mælkedrikke og hytteost. De muliggør øjeblikkelig opløsning af kissel eller suppe efter hældning af kogende vand. Modificering af stivelse ved at danne komplekser med fedt gør det muligt at bruge det som en fedterstatning i is.

Andre anvendelser af modificeret stivelse

Egenskaberne ved modificeret stivelse bruges også af andre industrier, ikke kun mad. Takket være de enorme muligheder for at ændre stivelsens egenskaber er listen over applikationer over 1000 og udvides stadig. De mest populære anvisninger til brug af modificeret stivelse inkluderer: produktion af papir af høj kvalitet, bølgepap, biologisk nedbrydeligt plast, klæbemidler, produktion af superabsorberende stoffer, der anvendes i landbruget for at forbedre jordens kvalitet, produktion af engangsforbindinger og bleer, mikrokapsler, der anvendes i medicin og kosmetik, produktion af sprængstoffer.

Kilder:

1. Walkowski A., Lewandwowicz G., modificeret stivelse. Teknologiske egenskaber og anvendelsesområde, Food Industry, 2004, 5, 49-51
2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Kriterier for udvælgelse af modificeret stivelse i fødevareforarbejdning, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-57
3. Leszczyński W., Anvendelsen af ​​modificeret stivelse i fødevareindustrien, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56
4. Krępulec A., Muligheder for anvendelse af kornstivelse i andre industrier end mad, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62