Skrobia modyfikowana - właściwości i zastosowanie

Skrobia modyfikowana powstaje ze skrobi naturalnej w wyniku przemian fizycznych, enzymatycznych i chemicznych. Dzięki tym procesom możliwe jest jej różnorodne zastosowanie, nie tylko w przemyśle spożywczym. Skrobia modyfikowana to bezpieczny dodatek do żywności, który poprawia cechy produktów, jednak jej obecność nie zawsze jest konieczna, a przez producentów bywa wykorzystywana w roli "wypełniacza".

Skrobia naturalna a skrobia modyfikowana

Skrobia jest węglowodanem złożonym z cząsteczek glukozy, które tworzą dwie frakcje: liniową amylozę i rozgałęzioną amylopektynę. Od proporcji obu frakcji w skrobi pochodzącej z danej rośliny zależą jej właściwości i możliwość wykorzystania w przemyśle. Skrobia to naturalna substancja występująca w prawie wszystkich roślinach i szeroko stosowana w produkcji przemysłowej, nie tylko spożywczej. Skrobie o największym znaczeniu gospodarczym stanowiące ponad 99% światowej produkcji pochodzą z kukurydzy, pszenicy, manioku i ziemniaków. Przy czym skrobia ziemniaczana uchodzi za najczystszą i najlepszą gatunkowo.

Skrobie naturalne wydobyte bezpośrednio z rośliny i niepoddane żadnej obróbce są wykorzystywane w przemyśle, jednak są mało odporne na warunki fizyczne w nowoczesnej technologii przetwórstwa żywności. Skrobie modyfikowane stosuje się w przemyśle spożywczym od lat 40. XX wieku. Modyfikacje skrobi pozwalają na nadanie jej nowych cech i poprawę właściwości funkcjonalnych, co wpływa na jakość produktów końcowych z dodatkiem skrobi. Skrobia modyfikowana w żywności nadaje jej odpowiednią teksturę, zagęszcza, w produktach sypkich zapobiega ich zbrylaniu, a także umożliwia przygotowywanie dań instant, np. kisielu, który wystarczy zalać wrzątkiem i zamieszać.

Ważne

Skrobia modyfikowana a żywność modyfikowana genetycznie

Trzeba zaznaczyć, że skrobia modyfikowana nie ma nic wspólnego z GMO i modyfikacjami genetycznymi, a zmiany jej właściwości dokonuje się za pośrednictwem metod fizycznych, enzymatycznych i chemicznych. Różne rodzaje skrobi modyfikowanej to bezpieczne dodatki do żywności, które w składzie produktów znajdziemy pod oznaczeniami od E1400 do E1500. Metody ich wytwarzania są określone w zaleceniach Komisji Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności i stosuje się je w przemyśle na podstawie polskich i europejskich norm.

Skrobie modyfikowane to bezpieczne dodatki do żywności, jednak wybierając produkt spożywczy, należy zwracać uwagę na pełny skład i racjonalnie oceniać, czy dany produkt w dłuższej perspektywie nie będzie szkodził zdrowiu. Często żywność zawierająca skrobię modyfikowaną ma w składzie także duże ilości soli, glutaminian sodu i niezdrowe utwardzone tłuszcze roślinne, np. olej palmowy. Są również produkty, w których skrobia jest niepotrzebna, a producent dodaje ją np., żeby zwiększyć masę wyrobu lub dopasować gęstość do preferencji konsumenckich, co dotyczy niektórych jogurtów naturalnych czy wędlin.

Metody modyfikacji skrobi

Skrobię poddaje się trzem zasadniczym rodzajom modyfikacji, które umożliwiają jej bardziej efektywne wykorzystanie w produkcji przemysłowej i zapewniają lepsze właściwości produktu gotowego.

Modyfikacje fizyczne – skrobię naturalną poddaje się ogrzewaniu w wysokiej temperaturze, wstępnemu kleikowaniu, a następnie suszeniu na walcach suszarniczych. Podczas procesu zanika struktura krystaliczna skrobi. Dzięki temu zabiegowi skrobia zyskuje zdolność do rozpuszczania się w zimnej wodzie lub mleku, szybciej też rozpuszcza się w wodzie gorącej. Skrobia modyfikowana fizycznie w świetle prawa żywnościowego nie jest dodatkiem do żywności, a środkiem spożywczym jak skrobia naturalna.

Modyfikacje enzymatyczne – w ich wyniku dochodzi do hydrolizy skrobi czyli rozpadu na związki o mniejszej masie cząsteczkowej. To główny kierunek przetwarzania skrobi, w wyniku którego otrzymuje się maltodekstryny i syropy. Skrobia ulega rozkładowi do innych związków chemicznych, dlatego metody enzymatyczne nie są modyfikacjami w ścisłym znaczeniu tego słowa.

Modyfikacje chemiczne – podczas modyfikacji chemicznych dochodzi do zamiany obecnych w pierścieniach skrobi grup hydroksylowych (-OH) innymi podstawnikami chemicznymi. Skrobię modyfikuje się w procesach utleniania, estryfikacji i eteryfikacji. Zmianie ulega budowa makrocząsteczek skrobi, co ma bardzo duży wpływ na jej właściwości fizykochemiczne.

Właściwości skrobi modyfikowanej

Otrzymane w wyniku przemian skrobie modyfikowane znacząco różnią się właściwościami od skrobi naturalnej. Właściwości reologiczne uzyskane w procesach modyfikacji skrobi, które wykorzystuje się na szeroką skalę w przemyśle, to:

  • wiązanie bardzo dużych ilości wody wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami,
  • szeroki przedział lepkości,
  • zmienna temperatura kleikowania od temperatury pokojowej do ponad 100°C,
  • tworzenie żeli różnego rodzaju,
  • nieuleganie procesowi retrogradacji (wytrącania się cząsteczek skrobi z powstałej struktury),
  • klarowność i przezroczystość kleików i żeli,
  • absorbowanie różnych związków, np. smakowych, zapachowych, alkoholi,
  • zdolność stabilizowania emulsji i zawiesin,
  • zdolność tworzenia elastycznych błon.

Zastosowanie skrobi modyfikowanej w przemyśle spożywczym

W zależności od przeprowadzonych modyfikacji skrobie różnią się specyficznymi cechami i wykorzystuje się je inaczej w przetwórstwie żywności. Także różne pochodzenie botaniczne skrobi i intensywność zastosowanego procesu powodują, że produkuje się bardzo szeroką gamę pochodnych skrobiowych o różnych właściwościach. Dzieli się je na ogólne kategorie, które określają najlepsze możliwości zastosowania poszczególnych rodzajów skrobi modyfikowanych.

Skrobie utlenione – tworzone przez nie żele mają małą lepkość, wysoką twardość i wykazują stabilność w czasie. Stosuje się je do produkcji budyniów, kremów budyniowych, bitej śmietany i mieszanek ciast w proszku. Są składnikiem korpusów i nadzień cukierniczych, np. w cukierkach miękkich. Można je też stosować do powlekania, posypywania i panierowania produktów, ponieważ dobrze przylegają do powłoki produktu, a po prażeniu i ochłodzeniu są chrupiące.

Skrobie kwasowe – ich stosowanie w procesie technologicznym umożliwia wprowadzenie do produktu dużych ilości skrobi bez trudności związanych z mieszaniem i przepompowywaniem. Po schłodzeniu tworzą zwięzły i elastyczny żel. Dzięki temu skrobie kwasowe stosuje się jako składnik korpusów i nadzień cukierniczych oraz jako częściowy zamiennik mąki pszennej w ciastach cukierniczych.

Estry jednoskrobiowe – najszerzej w przemyśle spożywczym stosuje się skrobie acetylowane, które nie ulegają retrogradacji, wykazują dużą stabilność i klarowność kleików oraz niższą temperaturę kleikowania. Stosuje się je w produkcji makaronów tradycyjnych oraz instant.

Fosforany monoskrobiowe są dobrymi stabilizatorami emulsji, np. układów ocet-olej, a także zagęstnikami odpornymi na zamrażanie i rozmrażanie. Stosuje się je do zagęszczania zup, sosów i dressingów.

Skrobie sieciowane – w przetwórstwie żywności są wykorzystywane najczęściej. Skrobie sieciowane są odporne na zmiany temperatury, obróbkę mechaniczną oraz pH produktu wytwarzanego i gotowego. Stosuje się je głównie jako zagęstnik w wielu produktach, np. w kiełbasach i wędlinach.

Skrobie aglomerowane oraz typu instant – to skrobie modyfikowane fizycznie, które rozpuszczają się doskonale nawet w zimnej wodzie i mleku. Stosuje się je zwykle do sporządzanych na zimno deserów mlecznych, kisielów, sosów, napojów mlecznych i twarogów. Umożliwiają natychmiastowe rozpuszczenie kisielu lub zupy po zalaniu wrzątkiem. Modyfikowanie skrobi przez tworzenie kompleksów z tłuszczem pozwala na wykorzystanie jej jako zamiennika tłuszczu w lodach.

Inne zastosowania skrobi modyfikowanej

Własności skrobi modyfikowanej wykorzystują również inne gałęzie przemysłu, nie tylko spożywczy. Dzięki ogromnym możliwościom zmian cech skrobi lista jej zastosowań wynosi ponad 1000 i wciąż się poszerza. Do najbardziej popularnych kierunków wykorzystania skrobi modyfikowanej należą: produkcja papieru wysokiej jakości, tektury falistej, tworzyw biodegradowalnych, klejów, wytwarzanie superabsorbentów stosowanych w rolnictwie do poprawiania jakości gleb, produkcja środków opatrunkowych i pieluszek jednorazowych, mikrokapsułek stosowanych w medycynie i kosmetyce, produkcja materiałów wybuchowych.

Źródła:

1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Skrobie modyfikowane. Właściwości technologiczne i zakres stosowania, Przemysł Spożywczy, 2004, 5, 49-51
2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Kryteria doboru skrobi modyfikowanych w przetwórstwie żywności, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-57
3. Leszczyński W., Zastosowanie skrobi modyfikowanych w przemyśle spożywczym, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56
4. Krępulec A., Możliwości wykorzystania skrobi zbożowych w innych niż spożywczy przemysłach, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE