Крахмалы

Нативные (натуральные) крахмалы не относятся к пищевым добавкам, их основной технологической функцией является загущение и желеобразование, но нестабильность клейстера/геля нативных крахмалов ограничивают его применение. Физическая и химическая модификации меняют свойства крахмального клейстера/геля, вследствие чего расширяется область применения.

Модифицированные крахмалы представляют собой смесь двух фракций: амилозы и амилопектина. Различные способы обработки (физические, химические, биологические) нативных крахмалов позволяют существенно изменить их строение и свойства, к которым в первую очередь относятся гидрофильность (в частности, способность растворяться в холодной воде), способность к клейстеризации и гелеобразованию, устойчивость к нагреванию и воздействию кислот и т. п. Существуют несколько типов модифицированных крахмалов: окисленные, набухающие, стабилизационные, гидрализованные - желирующие.

По изменениям, происходящим в нативных крахмалах, можно выделить четыре основные модификации:

• набухание;

• деполимеризацию;

• стабилизацию

• образование поперечно сшитых полимерных цепей.

Во многих случаях модифицированные крахмалы могут быть одновременно стабилизированными и поперечно сшитыми.

Стабилизированными являются крахмалы, полученные при взаимодействии с монофункциональными реагентами, например ангидридами карбоновьгх кислот и содержащие единичные замещенные гидроксильные группы.

Расщепленные или окисленные крахмалы получаются в основном кислотным или ферментативным гидролизом крахмала, окислением с применением разных окислителей (перманганата калия, пе­рекиси водорода, гипохлоритов натрия и кальция и др.). В эту подгруппу входят модифицированные крахмалы, имеющие вследствие физических или химических воздействий более короткие (по сравнению с нативными крахмалами) молекулярные цепи. В зависимости от условий реакции (выбор и расход реагента, продолжительность и температура реакции, рН жидкой фазы) производятся окисленные крахмалы с разной степенью расщепления, следовательно, с разными физико-химическими свойствами.

Крахмалы, выделенные из разных видов сырья, существенно различаются по содержанию разветвленного полисахарида амилопектина и линейного − амилозы. Клейстеры амилозы склонны к студнеобразованию. Поэтому высокоамилозные крахмалы, содержащие выше 30% амилозы (в обычных крахмалах ее 16-25%), и их модификации привлекают внимание специалистов к созданию новых видов желирующих крахмалов. Расщепленные крахмалы (белые декстрины) используются для изготовления глазури.

Набухающие крахмалы. Особенность этой группы модифицированных крахмалов — способность набухать и даже растворяться в холодной воде. В основе получения таких крахмалов лежат физические превращения, не вызывающие существенной деструкции крахмальных молекул. Крахмалы, растворимые в холодной воде (инстант-крахмалы), в общем случае получают нагреванием крахмальной суспензии в условиях, обеспечивающих быструю клейстеризацию и последующее высушивание клейстера.

Способность крахмалов набухать в холодной воде без дополнительного нагревания используют в технологии различных десертов, желейного мармелада, начинок, содержащих ягоды, которые при отсутствии стабилизатора оседают на дно до начала выпечки.

При неполном гидролизе крахмала получают патоку с различным декстрозным эквивалентом. Высушенный гидролизат – мальтодекстрины или сухой глюкозный сироп. Для классификации продуктов неполного гидролиза крахмала используют показатель – декстрозный эквивалент ДЕ, характеризующий глубину его расщепления. Сахаристые крахмалопродукты с содержанием редуцирующих сахаров меньше 10% относятся к декстринам (расщепленным, гидролизованным крахмалам). ДЕ 10-20 – мальтодекстирны, ДЕ выше 20 – глюкозные сиропы. Мальтодекстрины используют в качестве загустителей и стабилизаторов. Например, в зерновых плитках типа «Гранола» мальтодекстрины используют для замедления кристаллизации сахара, улучшения жевательной текстуры.

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, при повышенной температуре образуют клейстеры низкой вязкости. Изначально кислотный гидролиз сопровождается образованием продуктов с более высоким соотношением линейных молекул. Это, в свою очередь, приводит к повышению ретроградации (выпадению амилозы из клейстера при хранении).

При охлаждении гидролизованных крахмалов образуется клейстер, который при высоком содержании сухих веществ образует гель. Данные крахмалы используются при производстве сбивных конфетных масс, фруктовых жевательных конфет и как компоненты глазирующего состава. Дозировка желирующих крахмалов составляет до 3 %.

Гидролизованные крахмалы применяются в качестве гелеобразователей во фруктовых жевательных конфетах, при производстве пастилы и желейных корпусов, жевательных резинок, как компоненты глазирующих составов.

Обычная рецептура желейных конфет с гидролизованным крахмалом включает (в. ч.): сахар - 33, патока (ГЭ 42) – 42, крахмал - 12, вода - 15. Сахар не только определяет сладость изделия, но и влияет на структуру и удержание влаги. Патока обеспечивает форму изделия, препятствует образованию гранул, связывает влагу. Введение в смесь глюкозы снижает сладость и вязкость массы. Связующим компонентом в изделиях служит модифицированный крахмал.

Наряду с крахмальной патокой, приготовленной кислотным гидролизом крахмала, при производстве желейных конфет может быть использована патока, приготовленная с применением в качестве катализаторов амилолитических ферментов, или высоко-фруктозная патока, в которой часть сахаров превращена во фруктозу. В последнем случае изделие содержит меньше сахара.

Процесс варки конфетной массы может быть проведен непрерывно под давлением. В этом случае масса выходит из аппарата с пониженным содержанием влаги. После отливки в формы она быстро застывает. Примерная рецептура таких конфет (в. ч.): патока (ГЭ 64) – 46,5, сахар – 27,0, высокоамилозный крахмал – 3,6, куку­рузный крахмал – 8,4, вода – 14,5. Компоненты смешиваются при 93 °С и увариваются до температуры кипения 166 °С. Конфетная масса отливается в сахар при содержании сухих веществ 75-77% и выдерживается в формах 24 ч при температуре 54-60 °С. После освобождения продукта от сахара конфетам дают выстояться в камерах около 24 ч при этом влажность снижается до 16%.

Основными показателями, определяющими структуру конфет, являются вид используемого крахмала - предпочтение отдается высокоамилозным крахмалам, тип крахмальной патоки, а также количество оставшейся в продукте воды.

Для приготовления начинок на базе свежих или сухих фруктов, ягод используются модифицированные крахмалы в количестве 3-5%. Такой же расход желирующего крахмала необходим при производстве различных видов пастилы.

Отечественные рецептуры желейных конфет предусматривают использование около 10% желирующего крахмала к сухим веществам конфетной массы. В то же время такие изделия - по зарубежному опыту - могут- содержать большее количество модифицированного расщепленного крахмала (до 20 и 35%).

Крахмалы хорошо сочетаются с разными видами других пищевых биополимеров - агаром, желатином, пектином (кроме яблочного). Их использование позволяет существенно ускорить процесс студнеобразования. Желирующий крахмал может успешно использоваться совместно с желатином в соотношении 1:1, 2:1, а также с агаром - в соотношении 3:1. Это позволяет организовать про­изводство желейных изделий на не­прерывно работающих линиях.

При производстве конфет с желатином часть желатина может быть заменена расщепленным крахмалом.

Поиск по сайту: