Modifikovaný škrob - vlastnosti a použitie

Modifikovaný škrob sa vyrába z prírodného škrobu v dôsledku fyzikálnych, enzymatických a chemických zmien. Vďaka týmto procesom je možné ho využiť rôznymi spôsobmi, nielen v potravinárskom priemysle. Modifikovaný škrob je bezpečná prísada do potravín, ktorá zlepšuje vlastnosti výrobkov, ale jeho prítomnosť nie je vždy nevyhnutná a niekedy ju výrobcovia používajú ako „plnivo“.

Prírodný škrob a modifikovaný škrob

Škrob je sacharid zložený z molekúl glukózy, ktoré tvoria dve frakcie: lineárnu amylózu a rozvetvený amylopektín. Vlastnosti a možnosť priemyselného použitia závisia od podielu oboch frakcií v škrobe z danej rastliny. Škrob je prírodná látka nachádzajúca sa takmer vo všetkých rastlinách a široko používaná v priemyselnej výrobe, nielen v potravinách. Ekonomicky najdôležitejšie škroby, ktoré tvoria viac ako 99% svetovej produkcie, pochádzajú z kukurice, pšenice, manioku a zemiakov. Zemiakový škrob sa považuje za najčistejší a najkvalitnejší.

Prírodné škroby extrahované priamo z rastliny a neošetrené sa používajú v priemysle, avšak nie sú odolné voči fyzikálnym podmienkam v modernej technológii spracovania potravín. Modifikované škroby sa v potravinárskom priemysle používajú od 40. rokov 20. storočia. Úpravy škrobu umožňujú dať mu nové vlastnosti a vylepšiť funkčné vlastnosti, čo ovplyvňuje kvalitu konečných výrobkov pridaním škrobu. Modifikovaný škrob v potravinách mu dodáva správnu textúru, zahusťuje ho, zabraňuje tomu, aby sa zhlukoval vo voľných výrobkoch, a tiež vám umožňuje pripraviť instantné jedlá, napríklad želé, ktoré stačí zaliať vriacou vodou a miešať.

Modifikovaný škrob a geneticky modifikované potraviny

Je potrebné poznamenať, že modifikovaný škrob nemá nič spoločné s GMO a genetickými modifikáciami a zmeny jeho vlastností sa uskutočňujú fyzikálnymi, enzymatickými a chemickými metódami. Bezpečné prísady do potravín sú rôzne druhy modifikovaného škrobu, ktoré sa nachádzajú v zložení výrobkov pod označeniami E1400 až E1500. Spôsoby ich výroby sú špecifikované v odporúčaniach odbornej komisie FAO / WHO pre prídavné látky v potravinách a používajú sa v priemysle na základe poľských a európskych noriem.

Modifikované škroby sú bezpečné prídavné látky v potravinách, ale pri výbere potravinárskeho výrobku by ste mali venovať pozornosť úplnému zloženiu a racionálne posúdiť, či daný výrobok z dlhodobého hľadiska nepoškodí vaše zdravie. Potraviny s modifikovaným škrobom často obsahujú aj veľké množstvo soli, glutamanu sodného a nezdravých hydrogenovaných rastlinných tukov, ako je palmový olej. Existujú aj výrobky, v ktorých je škrob zbytočný, a výrobca ho pridáva napríklad na zvýšenie hmotnosti výrobku alebo na úpravu hustoty podľa preferencií spotrebiteľa, čo platí pre niektoré prírodné jogurty alebo údeniny.

Metódy modifikácie škrobu

Škrob podlieha trom základným typom modifikácií, ktoré umožňujú jeho efektívnejšie využitie v priemyselnej výrobe a poskytujú lepšie vlastnosti hotového výrobku.

Fyzikálne úpravy - prírodný škrob sa zahrieva na vysokú teplotu, vopred sa nalepí a potom sa suší na sušiacich valcoch. Kryštálová štruktúra škrobu počas procesu zmizne.Vďaka tejto liečbe získa škrob schopnosť rozpúšťať sa v studenej vode alebo mlieku a rýchlejšie sa rozpúšťa v horúcej vode. Z hľadiska potravinového práva fyzikálne upravený škrob nie je potravinárskou prísadou, ale potravinou ako prírodný škrob.

Enzymatické modifikácie - majú za následok hydrolýzu škrobu, to znamená rozklad na zlúčeniny s nižšou molekulovou hmotnosťou. Toto je hlavný smer spracovania škrobu, ktorého výsledkom sú maltodextríny a sirupy. Škrob sa rozkladá na iné chemické zlúčeniny, preto enzymatické metódy nie sú striktne modifikované.

Chemické modifikácie - počas chemických modifikácií sú hydroxylové (-OH) skupiny prítomné v škrobových kruhoch nahradené inými chemickými substituentmi. Škrob je modifikovaný v procesoch oxidácie, esterifikácie a éterifikácie. Štruktúra škrobových makromolekúl sa mení, čo má veľký vplyv na jeho fyzikálno-chemické vlastnosti.

Vlastnosti modifikovaného škrobu

Modifikované škroby získané v dôsledku transformácií sa významne líšia svojimi vlastnosťami od prírodného škrobu. Reologické vlastnosti získané v procesoch modifikácie škrobu, ktoré sú široko používané v priemysle, sú:

• viazanie veľmi veľkého množstva vody s látkami rozpustenými v nej,
• široký rozsah viskozity,
• variabilná teplota želatíny od teploty miestnosti po viac ako 100 ° C,
• tvorba rôznych druhov gélov,
• nepodlieha procesu retrogradácie (zrážanie škrobových častíc z výslednej štruktúry),
• jasnosť a priehľadnosť pást a gélov,
• absorbujúce rôzne zlúčeniny, napríklad príchute, vône, alkoholy,
• schopnosť stabilizovať emulzie a suspenzie,
• schopnosť vytvárať elastické filmy.

Využitie modifikovaného škrobu v potravinárskom priemysle

V závislosti na modifikáciách majú škroby špecifické vlastnosti a pri spracovaní potravín sa používajú odlišne. Rozdielny botanický pôvod škrobu a intenzita použitého postupu vedú tiež k výrobe veľmi širokej škály derivátov škrobu s rôznymi vlastnosťami. Sú rozdelené do všeobecných kategórií, ktoré určujú najlepšiu použiteľnosť pre každý typ modifikovaného škrobu.

Oxidované škroby - gély, ktoré vytvárajú, majú nízku viskozitu, vysokú tvrdosť a sú časom stabilné. Používajú sa pri výrobe pudingov, pudingových krémov, šľahačky a tortových zmesí. Sú súčasťou cukrárenských škrupín a plniek, napríklad do mäkkých cukríkov. Môžu sa tiež použiť na poťahovanie, postrekovanie a praženie výrobkov, pretože dobre priľnú k poťahu výrobku a po pražení a ochladení sú chrumkavé.

Kyselinové škroby - ich použitie v technologickom procese umožňuje zavedenie veľkého množstva škrobu do produktu bez ťažkostí s miešaním a čerpaním. Po ochladení vytvoria kompaktný a pružný gél. Vďaka tomu sa kyslé škroby používajú ako prísada do cukrárenských telies a náplní a ako čiastočná náhrada za pšeničnú múku v cukrárenských koláčoch.

Monostarchové estery - najbežnejšie používané v potravinárskom priemysle sú acetylované škroby, ktoré nepodliehajú retrogradácii, vykazujú vysokú stabilitu a čírosť pasty a nižšiu teplotu lepenia. Používajú sa pri výrobe tradičných a instantných rezancov.

Fosforečnany mono-škrobu sú dobrým stabilizátorom emulzií, napríklad v systémoch ocot-olej, ako aj zahusťovadlá odolné proti mrazu a rozmrazovaniu. Používajú sa na zahustenie polievok, omáčok a dresingov.

Zosieťované škroby - používajú sa najčastejšie pri spracovaní potravín. Zosieťované škroby sú odolné voči teplotným zmenám, mechanickému spracovaniu a pH vyrobeného a hotového výrobku. Používajú sa hlavne ako zahusťovadlo v mnohých výrobkoch, napríklad do údenín a údenín.

Aglomerované a instantné škroby - sú fyzikálne modifikované škroby, ktoré sa dokonale rozpúšťajú aj v studenej vode a mlieku. Zvyčajne sa používajú na studené mliečne dezerty, želé, omáčky, mliečne nápoje a tvaroh. Umožňujú okamžité rozpustenie kisselu alebo polievky po zaliatí vriacou vodou. Modifikácia škrobu tvorbou komplexov s tukom umožňuje jeho použitie ako náhrady tukov v zmrzline.

Iné použitie modifikovaného škrobu

Vlastnosti modifikovaného škrobu využívajú aj iné odvetvia, nielen potraviny. Vďaka obrovským možnostiam zmeny vlastností škrobu je zoznam aplikácií viac ako 1 000 a stále sa rozširuje. Medzi najobľúbenejšie smery použitia modifikovaného škrobu patria: výroba vysoko kvalitného papiera, vlnitej lepenky, biologicky odbúrateľných plastov, lepidiel, výroba superabsorbentov používaných v poľnohospodárstve na zlepšenie kvality pôdy, výroba jednorazových obväzov a plienok, mikrokapsuly používané v medicíne a kozmetike, výroba výbušnín.

Zdroje:

1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Modifikované škroby. Technologické vlastnosti a rozsah použitia, Potravinársky priemysel, 2004, 5, 49-51
2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Kritériá pre výber modifikovaných škrobov v potravinárskom priemysle, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-57
3. Leszczyński W., Používanie modifikovaných škrobov v potravinárskom priemysle, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56
4. Krępulec A., Možnosti využitia obilných škrobov v iných ako potravinárskych odvetviach, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62