Модифицированный крахмал¶

Модифицированный крахмал — крахмал, подвергнутый физической, химической или ферментативной обработке с целью изменения его природных свойств. Модификация позволяет управлять вязкостью, стойкостью к нагреванию и кислотности, способностью к желатинизации, текстурой и стабильностью готовых продуктов. Модифицированные крахмалы применяются в пищевой промышленности, бумажном производстве, текстильной отрасли, фармацевтике и строительных материалах.

¶Состав и природное сырьё

Крахмал — полисахарид, состоящий из амилозы и амилопектина. В природной форме он обладает рядом ограничений: при нагревании и охлаждении образует гель, не переносит многократной заморозки и разморозки, разрушается в кислой среде, даёт осадок при длительном хранении. Модификация устраняет эти недостатки, сохраняя при этом нетоксичность и биоразлагаемость исходного сырья.

Основные виды крахмального сырья в России и мире:

• картофельный крахмал;
• кукурузный (кукурузный восковой и обычный);
• пшеничный;
• тапиоковый;
• рисовый;
• сорговый.

В России преобладает производство картофельного и кукурузного крахмала; картофельные модифицированные крахмалы традиционно сильны в Европе, кукурузные — в Северной Америке.

¶Способы модификации

¶Химическая модификация

Наиболее распространённый промышленный способ. Крахмал обрабатывают реагентами, которые вступают в реакцию с гидроксильными группами глюкозных звеньев. В результате образуются эфиры и эфиры-сшитые производные. Основные типы:

• ацетилированные — введение ацетильных групп, повышает стабильность при заморозке и разморозке;
• оксипропилированные — снижают температуру желатинизации, улучшают прозрачность;
• сшитые (с использованием адипиновой или янтарной кислоты) — повышенная термостойкость, устойчивость к кислоте и механическому сдвигу;
• фосфатные эфиры — усиливают связывание воды, снижают синерезис.

После реакции продукт промывают, нейтрализуют и сушат, чтобы удалить остаточные реагенты. Готовый модифицированный крахмал по содержанию остаточных веществ соответствует нормам пищевых добавок (Е1404, Е1412, Е1414, Е1422, Е1442 и др.).

¶Ферментативная модификация

Используются амилазы, фосфорилазы, трансглюкозидазы и другие ферменты. Процесс протекает при умеренных температурах, без агрессивных химикатов. Ферментативный гидролиз позволяет получать декстрины с заданной степенью полимеризации, модифицированный восковой кукурузный крахмал с повышенным содержанием амилопектина, а также продукты с изменённой ветвистостью цепей. Ферментативный способ считается более экологичным и перспективным для производства пищевых ингредиентов.

¶Физическая модификация

Включает обработку высоким давлением, ультразвуком, микроволновым излучением, экструзию, а также повторную грануляцию. Физические методы меняют морфологию гранул, повышают набухаемость и растворимость без введения химических реагентов. Отдельная группа — сшитый крахмал, получаемый «сухим» способом при экструзии.

¶Основные свойства

Модифицированные крахмалы отличаются от натуральных по ряду ключевых параметров:

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Основной потребитель модифицированных крахмалов. Используются как загустители, стабилизаторы и текстуризаторы в соусах, йогуртах, кондитерских изделиях, колбасах, полуфабрикатах, замороженных продуктах. Сшитые крахмалы применяют в продуктах, проходящих интенсивную термическую обработку или глубокую заморозку.

¶Бумажная и текстильная промышленность

Крахмалы используют для поверхностной проклейки бумаги и картона, повышения прочности на разрыв и воздухопроницаемости. В текстиле применяются в качестве крахмальных составов для отделки тканей.

¶Фармацевтика

Служат наполнителями и связующими в таблетках, компонентами микрокапсулирования, загустителями в суспензиях.

¶Другие отрасли

Строительные смеси (пластификаторы), клеи, буровые растворы, производство гипсокартона.

¶Нормативное регулирование и маркировка

В России модифицированные крахмалы регулируются техническими регламентами Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» и санитарными нормами. В этикетках они обозначаются индексом Е14xx. Международный стандарт Codex Alimentarius (GSFA) устанавливает допустимые уровни использования по категориям продуктов.

¶Экологические аспекты

Модифицированный крахмал биоразлагаем, производится из возобновляемого сырья. В России и Евросоюзе он рассматривается как альтернатива синтетическим загустителям и стабилизаторам в рамках политики снижения углеродного следа пищевой промышленности.

Источники:

• ГОСТ Р 55477-2013. Крахмал продовольственный. Общие технические условия
• Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции»
• Codex Alimentarius. General Standard for Food Additives (GSFA)
• Технология крахмалопродуктов / под ред. В. А. Толстых. — М.: Колос
• Модифицированные крахмалы: производство и применение / пер. с англ. — СПб.: ГИОРД