Модифицирано нишесте - свойства и приложение

Модифицираното нишесте се произвежда от естествено нишесте в резултат на физични, ензимни и химични промени. Благодарение на тези процеси е възможно да се използва по различни начини, не само в хранителната индустрия. Модифицираното нишесте е безопасна хранителна добавка, която подобрява характеристиките на продуктите, но присъствието му не винаги е необходимо и понякога се използва от производителите като „пълнител“.

Естествено нишесте и модифицирано нишесте

Нишестето е въглехидрат, съставен от глюкозни молекули, които образуват две фракции: линейна амилоза и разклонен амилопектин. Свойствата и възможността за промишлена употреба зависят от дела на двете фракции в нишестето от дадено растение. Нишестето е естествено вещество, което се среща в почти всички растения и се използва широко в индустриалното производство, не само в храните. Най-важните от икономическа гледна точка нишесте, представляващи над 99% от световното производство, идват от царевица, пшеница, маниока и картофи. Картофеното нишесте се счита за най-чистото и качествено.

Естествените нишестета, извлечени директно от растението и необработени, се използват в промишлеността, но те не са много устойчиви на физически условия в съвременната технология за преработка на храни. Модифицираните нишестета се използват в хранително-вкусовата промишленост от 40-те години на миналия век. Модификациите на нишесте позволяват да му се придадат нови характеристики и да се подобрят функционалните свойства, което влияе върху качеството на крайните продукти с добавяне на нишесте. Модифицираното нишесте в храната му придава правилната текстура, уплътнява, предотвратява натрупването им в насипни продукти, а също така дава възможност за приготвяне на незабавни ястия, например желе, което е достатъчно, за да се налее вряща вода и да се разбърка.

Модифицирано нишесте и генетично модифицирана храна

Трябва да се отбележи, че модифицираното нишесте няма нищо общо с ГМО и генетичните модификации и промените в неговите свойства се извършват чрез физически, ензимни и химични методи. Различни видове модифицирано нишесте са безопасни хранителни добавки, които могат да бъдат намерени в състава на продуктите с обозначения E1400 до E1500. Методите за тяхното производство са посочени в препоръките на Експертния комитет по хранителни добавки на ФАО / СЗО и се използват в промишлеността въз основа на полските и европейските стандарти.

Модифицираните нишестета са безопасни хранителни добавки, но когато избирате хранителен продукт, обърнете внимание на пълния състав и рационално преценете дали даден продукт няма да навреди на здравето ви в дългосрочен план. Често пъти модифицираните храни, съдържащи нишесте, също съдържат големи количества сол, мононатриев глутамат и нездравословни хидрогенирани растителни мазнини като палмово масло. Има и продукти, при които нишестето е излишно и производителят го добавя, например, за да увеличи теглото на продукта или да приспособи плътността към предпочитанията на потребителите, което се отнася за някои естествени кисели млека или студени меса.

Методи за модификация на нишесте

Нишестето подлежи на три основни типа модификации, които позволяват по-ефективното му използване в промишленото производство и осигуряват по-добри свойства на крайния продукт.

Физически модификации - естественото нишесте се нагрява при висока температура, предварително се поставя и след това се суши на валяци за сушене. Нишестената кристална структура изчезва по време на процеса.Благодарение на тази обработка нишестето получава способността да се разтваря в студена вода или мляко и то се разтваря по-бързо в гореща вода. В светлината на закона за храните физически модифицираното нишесте не е хранителна добавка, а храна като естественото нишесте.

Ензимни модификации - те водят до хидролиза на нишестето, т.е.разпадане на съединения с по-ниско молекулно тегло. Това е основната посока на обработка на нишестето, в резултат на което се получават малтодекстрини и сиропи. Нишестето се разлага на други химични съединения, поради което ензимните методи не са строго модифицирани.

Химически модификации - по време на химически модификации, хидроксилните (-OH) групи, присъстващи в нишестените пръстени, се заменят с други химически заместители. Нишестето се модифицира в процесите на окисление, естерификация и етерификация. Структурата на макромолекулите на нишестето се променя, което оказва голямо влияние върху неговите физикохимични свойства.

Свойства на модифицирано нишесте

Модифицираните нишестета, получени в резултат на трансформации, се различават значително по свойства от естественото нишесте. Реологичните свойства, получени в процесите на модифициране на нишестето, които се използват широко в промишлеността, са:

• свързване на много големи количества вода с разтворени в нея вещества,
• широк диапазон на вискозитет,
• променлива температура на желатинизиране от стайна температура до над 100 ° C,
• създаване на различни видове гелове,
• не се поддава на процеса на ретроградация (утаяване на нишестени частици от получената структура),
• яснота и прозрачност на пастите и геловете,
• абсорбиращи различни съединения, например аромати, аромати, алкохоли,
• способност за стабилизиране на емулсии и суспензии,
• способността да се образуват еластични филми.

Използването на модифицирано нишесте в хранителната промишленост

В зависимост от модификациите, нишестето има специфични характеристики и се използва по различен начин при преработката на храни. Също така, различният ботанически произход на нишестето и интензивността на използвания процес водят до производството на много широк спектър от производни на нишестето с различни свойства. Те са разделени на общи категории, които определят най-добрата приложимост за всеки вид модифицирано нишесте.

Окислени нишестета - геловете, които създават, имат нисък вискозитет, висока твърдост и са стабилни във времето. Те се използват при производството на пудинги, пудингови кремове, бита сметана и смеси за торти. Те са компонент на сладкарските черупки и пълнежи, например в меки бонбони. Те могат да се използват и за покриване, поръсване и паниране на продукти, тъй като прилепват добре към покритието на продукта и са хрупкави след изпичане и охлаждане.

Киселинни нишестета - използването им в технологичния процес позволява въвеждането на големи количества нишесте в продукта без трудности при смесване и изпомпване. След охлаждане те образуват компактен и гъвкав гел. В резултат киселинните нишестета се използват като съставка на сладкарските тела и пълнежи и като частичен заместител на пшеничното брашно в сладкарските сладкиши.

Естерите на моноскорбялата - най-широко използвани в хранително-вкусовата промишленост са ацетилираните нишестета, които не се подлагат на ретроградация, показват висока стабилност и прозрачност на пастите и по-ниска температура на залепване. Те се използват при производството на традиционни и бързо приготвени юфка.

Mon нишестените фосфати са добри стабилизатори за емулсии, например системи с оцет и масло, както и сгъстители, устойчиви на замръзване и размразяване. Използват се за сгъстяване на супи, сосове и дресинги.

Омрежени нишестета - те се използват най-често при преработката на храни. Омрежените нишестета са устойчиви на температурни промени, механична обработка и pH на произведения и завършен продукт. Те се използват главно като сгъстител в много продукти, например колбаси и разфасовки.

Агломерираните и незабавните нишестета са физически модифицирани нишестета, които се разтварят перфектно дори в студена вода и мляко. Обикновено се използват за студено приготвени млечни десерти, желе, сосове, млечни напитки и извара. Те позволяват незабавно разтваряне на кисел или супа след заливане с вряла вода. Модифицирането на нишестето чрез образуване на комплекси с мазнини му позволява да се използва като заместител на мазнините в сладоледа.

Други употреби на модифицирано нишесте

Свойствата на модифицираното нишесте се използват и от други индустрии, не само от храните. Благодарение на огромните възможности за промяна на свойствата на нишестето, списъкът с приложения е над 1000 и все още се разширява. Най-популярните насоки за използване на модифицирано нишесте включват: производство на висококачествена хартия, велпапе, биоразградими пластмаси, лепила, производство на суперабсорбенти, използвани в селското стопанство за подобряване качеството на почвата, производство на превръзки за еднократна употреба и пелени, микрокапсули, използвани в медицината и козметиката, производство на експлозиви.

Източници:

1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Модифицирани нишестета. Технологични свойства и обхват на приложение, Хранителна промишленост, 2004, 5, 49-51
2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Критерии за избор на модифицирани нишестета в преработката на храни, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-57
3. Leszczyński W., Използването на модифицирани нишестета в хранителната промишленост, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56
4. Krępulec A., Възможности за използване на зърнени нишестета в индустрии, различни от хранителната, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62