Что же происходит с молекулой крахмальных полисахаридов?

Изменяется строение молекулы крахмала:

1) В амилозе гидролизуются глюкозидные связи, отмечается меж- и внутримолекулярная конденсация за счёт образования эфирных связей между гидроксильными группами полисахаридов.

2) Трансглюкозидирование - превращение частей связей (1-4) в связи (1-6).

Появляются новые связи (1-2), амилоза приобретает высоко ветвистую структуру, что уменьшает способность связывать йод и снижает действие на неё α-амилазы.

Декстрины хорошо растворяются в холодной воде, более легко, чем крахмал, подвергаются гидролизу. Их по сложности строения можно разделить на несколько групп:

1) На первой стадии гидролиза из крахмала образуются амилодекстрины - которые по свойствам близки к крахмалу и образуют с йодом синее окрашивание.

2) Эритродекстрины - растворимые в холодной воде вещества, дающие с йодом красно-бурое окрашивание.

3) Ахродекстрины - легко растворимые в воде и не окрашиваются йодом.

4) Мальтодекстрины - очень мелкие частицы, йодом не окрашиваются, по свойствам приближаются к мальтозе.

5) Мальтоза - конечный продукт деградации крахмала под действием фермента β- амилазы.

Если произвести сухой нагрев крахмальных зёрен при различной температуре, а затем прогреть в воде, то прогретые при t=160⁰С частично распадаются на концентрические сильно набухшие слои, а некоторые количество зёрен совсем распадается.

При t=180⁰С - крахмальные зёрна распадаются на волнистые слои, образуются пиродектрины.

При t=200⁰С - крахмал полностью распадается в воде.

То есть увеличение температуры нагрева сухого крахмала усиливает деструкцию полисахаридов, амилоза деполимеризуется до такой степени, что вымывается холодной водой. При этом появляется и растворимая фракция амилопектина. Этот процесс используется в процессе предварительной тепловой обработки некоторых крахмалсодержащих продуктов (пассерование муки, обжаривание круп). При последующей варке полученные из них изделия отличаются по консистенции от изделий из необработанных продуктов.

Крахмал, подвергнутый сухому нагреву, теряет способность клейстеризоваться. Например, степень набухания крахмальных зерен красной пассеровки (160^оС) почти втрое меньше, чем белой (120^оС). Поэтому консистенция соусов на белой пассеровке более густая, чем на красной пассеровке. Для получения рассыпчатых каш гречневую крупу рекомендуется прожаривать, а рисовую и манную подсушивать. В результате протекающей при этом деструкции крахмала снижается его способность к набуханию и клейстеризации.

В последнее время на предприятиях питания все чаще испоьзуются продукты экструзии. Экструзия это процесс обработки продукта в специальных аппаратах с целью получения новых продуктов определенной формы и с новыми физико-химическими свойствами. Одной из причин получения новых свойств продукта является очень интенсивная и глубокая деструкция крахмала, после чего он легко растворяется в холодной воде, так как почти полностью теряет способность к набуханию и клейстеризации. Используется при приготовлении сухих завтраков, снеков различных поколений, взорванных зерен и т.д.

 

Модифицированные крахмалы

Для повышения стойкости крахмалов к действию различных технологических факторов, таких как нагревание, стерилизация, темперирование, действия кислот, щелочей, повышения сроков хранения крахмалы подвергают предварительной обработке, которая называется модификацией, а конечный продукт – модифицированным крахмалом.

В отличие от нативных растительных крахмалов модифицированные принадлежат к группе пищевых добавок (Е 1400 – Е 1451).

По изменениям, которые проходят в крахмале, выделяют четыре основных типа модификации:

ã набухание;

ã деполимеризация;

ã стабилизация;

ã образование поперечносшитых полимерных цепей.

Согласно кодекса статус пищевых крахмалов имеют 19 видов модифицированных крахмалов

Тип модификации	Основные группы	Основные подгруппы
Набухание	Набухающие крахмалы	Растворимые в холодной воде Полученные вальцевой сушкой Полученные экструзией набухающие в холодной воде
Деполимеризация	Расщепленные крахмалы	Декстрины, гидролизованные кислотами Гидролизованные ферментами окисления
Стабилизация	Стабилизованные крахмалы	Со сложными эфирными связями Ацетилированные со сложной эфирной связью Фосфатные с простой эфирной связью
Поперечное сшивание полимерных цепей	Сшитые крахмалы	Крахмалы, сшитые хлорокисом фосфора -«- эпилхлоргидрином -«- адипиновой кислотой

При модификации изменяются физические и появляются "полезные" свойства:

1) Крахмал может клейстеризоваться в присутствии веществ, повышающих температуру клейстеризации.

2) Становится устойчивым к механическим воздействиям при высокой температуре.

3) Приобретают свойства повышенной подвижности или высокой вязкости.

4) Не изменяется в процессе замораживания изделий.

В СНГ получают несколько видов модифицированного крахмала.

Набухающий - крахмал вначале подвергают частичной клейстеризации, а затем высушивают. С холодной водой или молоком образует прочные, нежные гели.

Фосфатный - на крахмал воздействует водорастворимыми фосфатами при этом образуются дополнительные связи между фосфатами и гидроксильными группами полисахаридов. В зависимости от количества присоединённых фосфорных групп фосфатный крахмал имеет различные свойства. Так, фосфатные зерновые крахмалы образуют устойчивые, не ретроградирующие прозрачные клейстеры. Они могут применяться в качестве загустителей при производстве блюд для замораживания (супы, соусы).

Модифицированные крахмалы могут использоваться и как фруктовые начинки, отделочные полуфабрикаты для мучных изделий, эмульгаторы для соусов на растительном и сливочном масле, добавляются в бисквит и вафельное тесто для улучшения структуры.

Пудинговый крахмал - получают путём кислотной модификации кукурузного крахмала. 35% крахмальную суспензию нагревают с 0,5% раствором НСL при Т=50-52⁰С в течении 20 минут. Затем крахмал промывают в холодной воде до нейтральной реакции и высушивают до 13% влажности.

Кислота, проникая через поры, гидролизует некоторые глюкозидные связи, ослабляет внутреннею структуру зерна, поэтому такие зёрна меньше набухают при высокой температуре и гораздо быстрее разрушаются, давая растворы с низкой вязкостью, снижается также и температура клейстеризации.

Желирующие свойства клейстера крахмала после модификации сохраняются. По-видимому, происходит расщепление разветвлённых молекул полисахаридов крахмала и образуются крупные фрагменты, имеющие линейную структуру значительной длины, способных образовывать прочные студни.

Из крахмала кислотной модификации можно в предприятиях массового питания готовить пудинги с нежной консистенцией, приятным вкусом, а также кремы.