-[Определение] Модифицированный крахмал - это крахмал, свойства которого изменены в результате специальной обработки. [/Определение]
Понятие и превращения модифицированных крахмалов
Все большее и разнообразное применение в различных отраслях пищевой промышленности находят, так называемые, модифицированные, или измененные, крахмалы, которые обладают новыми свойствами. Этой разновидности крахмала свойственен такой же внешний вид, что и обычному (нативному) крахмалу. Однако на крахмал оказывают воздействие посредством различных физических, химических и биологических реагентов, которые ориентированы на изменение таких свойств крахмала, как растворимость, прозрачность, вязкость, стабильность клейстеров и др.
В результате получают крахмалы с удивительными свойствами. Следовательно, крахмалы, которые были подвергнуты специальной обработке и получили новые свойства, называются модифицированными.
Крахмалы в результате модификации, в основном, претерпевают, следующие превращения:
- расщепление (деполимеризация) полисахаридных компонентов крахмала, в результате которого зернистая структура может как сохраниться, так и нет;
- увеличение количества существующих функциональных групп, а также появление новых вместе с перестройкой структуры полисахаридных цепей, которая вызвана осуществлением трансгликолизирования;
- утрата крахмальными зернами первоначальной структуры и образование у них после дегидратации новой структуры;
- взаимодействие между гидроксильными группами крахмала и различными химическими веществами, в результате чего образуются эфирные связи и присоединяются их остатки;
- сополимеризация, т. е. полимеризация и блоков частичного гидролиза крахмала, и других мономеров в одно и то же время, что сопровождается образованием новых соединений.
Получение модифицированных крахмал может быть выполнено в результате осуществления либо одного из указанных превращений, либо двух и более превращений, которые происходят одновременно или последовательно.
В настоящее время принято выделять две большие группы модифицированных крахмалов. Первая группа представлена расщепленными эфирами, а вторая группа - сополимерами крахмала.
Характеристика расщепленных крахмалов
Для того чтобы получить расщепленный крахмал, необходимо совершить действия, которые способны вызвать деструкцию либо структуры крахмального зерна, либо полисахаридных цепей. Это действие может оказаться термическим, механическим, в виде обработки полисахарида, выполняемой кислотами, окислителями, амилазами, некоторыми солями, а также в виде облучения, выполняемого лучами, пучком электронов, ультразвуком.
Выше перечисленные воздействия приводят к расщеплению гликозидных и других валентных связей, которое может быть как направленным, так и хаотичным. Кроме того, в полисахаридных структурах уменьшаются размер частиц и молекулярная масса, возникают новые свободные карбоксильные группы, а также внутри- и межмолекулярные связи.
Термическая обработка приводит к разрушению структуры крахмальных зерен, которое может быть как частичным, так и полным. Характерными чертами клейстеров расщепленных, так называемых, жидкокипящих крахмалов являются:
- пониженная вязкость;
- большая прозрачность;
- стабильность при хранении.
Для получения крахмала, модифицированного кислотой, необходимо слабо подкисленную водную суспензию крахмальных зерен нагреть до температуры 45—50°С. Такой крахмал дает более прозрачные студни, что получило применение для приготовления кондитерских изделий (кукурузный и пшеничный крахмалы) и пудинговых смесей (картофельный крахмал).
Для модифицирования крахмал обрабатывают такими окислителями, как перекись, йодная кислота, перманганат, гипохлорит. Окисленные крахмалы дают менее вязкие, но более прозрачные и стабильные клейстеры, что позволяет произвести желейные кондитерские изделия, стабилизировать мороженое, осуществить хлебопечение.
Если провести клейстеризацию крахмала, который может быть и нативным, и модифицированным, а потом выполнить нагревание, высушивание клейстера и измельчение, то будет получен набухающий крахмал. Он характеризуется способностью набухать в холодной воде, полностью или частично переходить в растворимое состояние, что обуславливает его использование при приготовлении сухих смесей мороженого, пудингов, кремов и других изделий быстрого приготовления.
Характеристика сополимеров крахмала
Новые свойства крахмал может получить в результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярными соединениями. Продуктом этой операции оказывается сополимеры крахмала (например, эфиры крахмала и солей фосфорной кислоты), которые в современной пищевой промышленности преимущественно используют в качестве загустителей, стабилизаторов, эмульгаторов, не имеющих запаха и вкуса.
При нагревании в течение 1—6 часов до температуры 120—180°С крахмала с водорастворимыми фосфатами, солями орто-, пиро- или метафосфорной кислоты получают монофосфаты. А продуктами термической обработки сухого крахмала в присутствии триметафосфата натрия и хлорокиси фосфора являются дикрахмапофосфаты, которые используют для загущения подвергающихся стерилизации консервов.
Прочные пленки образуются из таких сополимеров крахмала, как эфиры крахмала и уксусной кислоты, которые отличаются повышенной стабильностью и прозрачностью растворов.
Таким образом, при необходимости получения продукта с определенными способностями по приданию пищи тех или иных свойств возможно оказание на обычный (нативный) крахмал некого воздействия, в результате чего будет получен модифицированный крахмал с новыми, зачастую уникальными характеристиками.
