Модифицированный крахмал , также называемый производными крахмала , получают путем физической , ферментативной или химической обработки нативного крахмала для изменения его свойств. [1] Модифицированные крахмалы используются практически во всех областях применения крахмала, например, в пищевых продуктах в качестве загустителя , стабилизатора или эмульгатора ; в фармацевтических препаратах в качестве разрыхлителя ; или в качестве связующего в мелованной бумаге . Они также используются во многих других областях. [2]
Крахмалы модифицируются для улучшения их производительности в различных приложениях. Крахмалы могут быть модифицированы для повышения их устойчивости к чрезмерному нагреву, кислоте, сдвигу, времени, охлаждению или замораживанию, для изменения их текстуры , для уменьшения или увеличения их вязкости , для удлинения или сокращения времени желатинизации или для повышения их вязкостно-стабильности.
Древний способ модификации крахмала — соложение зерна, которым люди занимаются уже тысячи лет. Собственные ферменты растения модифицируют крахмалы зерна. Эффекты можно модулировать, изменяя продолжительность и условия окружающей среды процесса. Однако соложение само по себе не является безграничным или оптимизированным инструментом для каждого желаемого конечного продукта. В последние столетия люди расширили свой репертуар методов модификации крахмала, научившись использовать простые вещества, такие как кислоты , щелочи и ферменты из природы, для модификации крахмалов индивидуальными способами.
Крахмал, обработанный кислотой ( INS 1401), [3] также называемый тонкокипящим крахмалом, получают путем обработки крахмала или крахмальных гранул неорганическими кислотами , например, соляной кислотой (эквивалентной желудочной кислоте ), что приводит к расщеплению молекулы крахмала и, таким образом, снижению вязкости.
Другие методы обработки, позволяющие получить модифицированный крахмал (с различными INS и E-номерами ):
и комбинированные модификации, такие как
Модифицированный крахмал может быть также растворимым в холодной воде, предварительно желатинизированным или быстрорастворимым крахмалом, который загустевает и превращается в гель без нагревания, или крахмалом для приготовления, который необходимо готовить как обычный крахмал. Методы сушки для того, чтобы сделать крахмалы растворимыми в холодной воде, включают экструзию , барабанную сушку , распылительную сушку или декстринизацию .
Другие производные крахмала, крахмальные сахара, такие как глюкоза , сироп с высоким содержанием фруктозы , глюкозные сиропы , мальтодекстрины , крахмал, расщепленный ферментом амилазой , в основном продаются в виде жидкого сиропа для производства подсластителя .
Предварительно желатинизированный крахмал используется для загущения десертов быстрого приготовления , позволяя пище загустевать при добавлении холодной воды или молока. [4] Аналогичным образом, гранулы сырного соуса , такие как в макаронах с сыром , лазанье или гранулах подливки , можно загустить кипящей водой без образования комков. Коммерческие начинки для пиццы, содержащие модифицированный крахмал, загустеют при нагревании в духовке, сохраняясь на поверхности пиццы, а затем станут жидкими при охлаждении. [5]
Соответствующим образом модифицированный крахмал используется в качестве заменителя жира для нежирных версий традиционно жирных продуктов, [6] например, промышленных десертов на основе молока, таких как йогурт [7] или твердая салями с пониженным содержанием жира [8], имеющих около 1/3 обычного содержания жира. Для последнего типа использования он является альтернативой продукту Olestra .
Модифицированный крахмал добавляют в замороженные продукты, чтобы предотвратить их капание при размораживании. Модифицированный крахмал, связанный с фосфатом , позволяет крахмалу впитывать больше воды и удерживает ингредиенты вместе. [9] Модифицированный крахмал действует как эмульгатор для французской заправки, обволакивая капли масла и суспендируя их в воде. Обработанный кислотой крахмал образует оболочку желейных бобов . Окисленный крахмал увеличивает липкость теста .
Карбоксиметилированные крахмалы используются в качестве обойного клея , загустителя для текстильной печати , разрыхлителей таблеток и вспомогательных веществ в фармацевтической промышленности.
Катионный крахмал используется в качестве проклеивающего вещества в мокрой части производства бумаги .
Модифицированный крахмал не следует путать с генетически модифицированным крахмалом, который относится к крахмалу из генетически модифицированных растений , таких как те, которые были генетически модифицированы для производства новых жирных кислот или углеводов, которые могут не встречаться в собираемых видах растений. В Европе термин « Генетически модифицированный организм » используется исключительно в тех случаях, когда «генетический материал был изменен таким образом, который не происходит естественным образом посредством оплодотворения и/или естественной рекомбинации». [10] Модификация в «генетически модифицированном» относится к генной инженерии ДНК растения , тогда как в термине «Модифицированный крахмал», который можно увидеть на этикетках обязательных ингредиентов , он относится к более поздней обработке или обработке крахмала или крахмальных гранул.
Генетически модифицированный крахмал представляет интерес для производства биоразлагаемых полимеров и нецеллюлозного сырья в бумажной промышленности , а также для создания новых пищевых добавок . Например, исследователи стремятся изменить ферменты в живых растениях, чтобы создать крахмалы с желаемыми модифицированными свойствами, и таким образом устранить необходимость в ферментативной обработке после извлечения крахмала из растения. [11]