Как сделать модифицированный крахмал в домашних условиях

Обновлено: 02.07.2024

Для повышения устойчивости крахмалов к различным технологическим факторам, таким, как нагрев, стерилизация, темперирование, механолиз, действие технологической среды в виде кислот, щелочей, ионной силы, присутствия в растворе сухих веществ, длительность хранения и др. Крахмалы подвергают предварительной обработке, которая получила название модификации, а ее конечный продукт в виде измененных крахмалов - модифицированных крахмалов.

В отличие от растительных нативных крахмалов, модифицированные крахмалы относятся к пищевым добавкам (Е 1400 - Е 1451).

В эту группу пищевых добавок объединены продукты фракционирования, деструкции и различных модификаций нативных растительных крахмалов.

Различные способы обработки (физические, химические, биологические) нативных крахмалов позволяют существенно изменять их строение и свойства, к которым, в первую очередь, относятся гидрофильность (особенно в холодной воде), способность к клейстери- зации и гелеобразованию, устойчивость при нагревании и в присутствии кислот.

Реакционными центрами в полимерах крахмала являются следующие:

- гидроксильные группы глюкозидных структурных единиц, активность которых к восстановлению химическими реагентами изменяется следующим образом:

- а-гликозидные связи, которые соединяют глюкозные структурные единицы в цепь полимера;
- конечные остатки D-глюкопираноз, которые характеризуются восстанавлюющими свойствами.

Согласно изменениям, которые проходят в крахмале, выделяют четыре основных типа модификации, к которым относятся:

• набухание;
• деполимеризация;
• стабилизация (образование производных без поперечносшитых молекул);
• образование поперечносшитых полимерных цепей.

В некоторых случаях модифицированные крахмалы являются одновременно стабилизированными и поперечносшитыми.

Для использования в пищевых целях разрешены пять видов химической обработки и их комбинации:

- этерификация уксусным и янтарным ангидридом, смесью ангидрида уксусной и адипиновой кислот, ангидридами октенилянтарной кислоты, фосфорилил-хлоридом, триметилфосфатом и триполифосфатом натрия, а также однозамещенными ортофосфатами натрия с образованием сложноэфирных производных;
- этерификация окисью пропилена с образованием эфиров;
- кислотная модификация хлористоводородной и серной кислотами с образованием гидролизованных продуктов;
- отбеливание перекисью водорода, надуксусной кислотой, перманганатом калия и гипохлоритом натрия;
- окисление гипохлоритом натрия.

Химическая модификация нативных крахмалов с образованием простых и сложных эфирных связей по свободным гидроксильным группам D-глюкопиранозных остатков позволяет получить два различных типа модифицированных крахмалов: стабилизированные и сшитые.

По взаимодействию с монофункциональными реагентами, например ангидридами карбоновых кислот, образуются продукты, содержащие единичные замещены гидроксильные группы.

Как правило, степень замещения (т. е. среднее количество замещенных гидроксильных групп на один глюкозидный остаток) менее 0,1 и лежит в интервале 0,002. 0,2, т. е. одна замещенная группа приходится на 500. 5 глюкозидных остатков. Даже при такой степени замещения блокируется процесс межмолекулярной ассоциации, т. е. повышается технологическая и коллоидная стабильность, следствием чего является полное или частичное снижение синерезиса. Модифицированные крахмалы, полученные при взаимодействии с монореакционными агентами и противодействующие межмолекулярной ассоциации полимерных цепей, называются стабилизированными.

При использовании бифункциональных реагентов получают сшитые крахмалы.

Согласно Кодексу Алиментариус (Codex Alimentarius) статус пищевых крахмалов имеют 19 видов модифицированных крахмалов, классификация которых приведена в табл. 3.17.

Виды модифицированных крахмалов

модификации

Основные подгруппы

Растворимый в холодной воде (инстант- крахмалы)

Полученный на вальцевой сушилке Полученные экструзией, набухающие в холодной воде

Декстрины, как результат кислотного гидролиза

Декстрины, как результат ферментативного гидролиза

Со сложно-эфирной связью Ацетилированные со сложно-эфирной связью

Фосфатные с простой эфирной связью

Поперечное сшивание полимерных цепей

Крахмалы, сшитые хлорокисью фосфора Крахмалы, сшитые эпихлоргидрином Крахмалы, сшитые адипиновою кислотою

Набухающие крахмалы. По общей характеристике - это предварительно термически обработанные крахмалы, которые затем экструдированы или обработаны на вальцах, а затем высушены. Основное технологическое свойство - это способность набухать, и даже растворяться в холодной воде. В основе модификации лежит целенаправленное физическое действие, которое приводит к физическим преобразованиям. При этом почти не происходит деструкции крахмалов. Инстант-крахмалы получают нагреванием крахмальной суспензии в условиях, обеспечивающих быструю клейстеризацию, с последующей сушкой клейстера на вальцовой сушилке. Также их получают экструзионно. Такие крахмалы иногда называют проклейстеризованными. Они очень удобны в многоступенчатом технологическом процессе, используются в технологии пудингов быстрого приготовления. Их место в технологии продукции общественного питания еще нужно определить.

Крахмалы, которые набухают в холодной воде, получают термообработкой нативного крахмала кукурузы в 75. 90%-ном этаноле при температуре 150. 175 °С в течение 1,5. 2,0 часов. По другому способу крахмальную суспензию сушат в распылительной сушилке.

Предварительную клейстеризацию крахмалов с последующей сушкой на горячих вальцах применяют для многих видов модифицированных крахмалов. Продукты имеют общее свойство образовывать дисперсии в холодной воде, но эти дисперсии только отражают свойства исходных крахмалов. Дисперсии предварительно высушенного крахмала сходны не полностью со свежеприготовленными клейстерами нативного сырья. Это обусловлено тем, что процесс сушки обычно проходит с некоторым расщеплением зерен, которые набухают, а также при наличии определенной ретроградации.

Типы крахмала, склонного к набуханию, можно применять для производства желе быстрого приготовления. Для реализации свойств смеси необходимо только тщательно ее смешать с молоком и выдержать около 5 минут.

Другая область применения набухающих крахмалов - начинки, наполнители, изделия из дрожжевого теста. Кремовые наполнители могут быть изготовлены так же, как и желе быстрого приготовления. Для фруктовых начинок набухающие крахмалы часто производят с использованием поперечносвязанных амилопектиновых крахмалов. Набухший предварительно оклейстеризованный наполнитель подвергают нагреву только при выпечке, а по желанию может быть исключено и это нагревание. Для этого подготовленную смесь сахара и оклейстеризован- ного крахмала прогревают в воде до 80 °С, охлаждают и шприцуют в тело испеченного и охлажденного изделия. Если вместо воды используют фруктовый сок, то он без глубокой термообработки сохраняет все свои пищевые и биологические качества.

Известны предложения по замене 4% муки крахмалом для улучшения качества бисквитов.

Модифицированные крахмалы используют как компонент кремовых и сухих смесей для приготовления суфле, в технологиях десертов, желе, мармелада, жидкого теста с наполнителями в виде фруктов и ягод (для поддержания их во взвешенном состоянии).

Расщепленные крахмалы. Объединяют группу модифицированных крахмалов, которые характеризуются более короткими, по сравнению с нативным крахмалом, цепями полисахаридов.

Гидролизованные крахмалы получают обработкой крахмальных суспензий растворами кислот или гидролитических ферментов-амилаз. Степень деполимеризации зависит от условий гидролиза. Кислотный гидролиз приводит к получению продуктов с высоким содержанием линейных фракций, что, в свою очередь, приводит к повышенной ретроградации. Их используют в технологиях пастилы, желе, жевательной резинки.

Жидкокипящие крахмалы, изготовленные нагреванием суспензии крахмала при температуре ниже точки клейстеризации в присутствии незначительного количества кислоты, оказываются среди наиболее известных модифицированных крахмалов.

Кукурузный крахмал (текучесть которого составляет 60 уел. ед.) широко применяется в производстве кондитерских желейных изделий. Высокая прочность студня может быть результатом кислотного гидролиза амилопектина с накоплением амилозы, которая имеет высокую студнеобразующую способность. Кислотная обработка также повышает прозрачность паст.

Модифицированный кислотный пшеничный крахмал рекомендован для частичной замены муки в производстве мучных кулинарных изделий из дрожжевого теста. Этот вид крахмала оказывает большее смягчающее консистентное воздействие, по сравнению с немодифицированным крахмалом.

Декстрины (Е 1400) получают, как правило, при сухом нагреве нативных крахмалов, обычно в присутствии кислотных катализаторов.

Декстрины получают при определенных условиях, но обязательным для осуществления процесса является низкая влагоемкость системы.

Декстрины, хорошо растворимы в холодной воде и характеризуются медленнными темпами старения; их получают нагреванием крахмалов до 200 °С в присутствии небольшого количества щелочного буфера, который через трансглюкозидацию приводит к снижению соотношения амилозы и амилопектина. Если степень преобразований увеличить, декстрины, полученные таким способом, характеризуются меньшей гигроскопичностью, образуют менее вязкие системы и поэтому могут использоваться в повышенных концентрациях.

Нагрев при 100 °С с соляной кислотой приводит к контролируемому гидролизу крахмала. Декстрины, полученные таким образом, менее растворимы в воде и стареют быстрее.

Пролонгированный нагрев при 150. 220 °С в присутствии соляной кислоты низких концентраций приводит к значительной степени деполимеризации и малой степени гидролиза (сумма редуцирующих веществ, пересчитанных на глюкозу, составляет 0,5±0,1 массовых %). Эти декстрины растворимы в воде, стареют с малой скоростью, характеризуются малой вязкостью.

Окисленные крахмалы получают воздействием на нативный крахмал окислителей - Н₂0₂, КМп0₄, НС10₃, К10₃. При этом, как и в случае гидролиза, получают крахмалы с укороченной цепью. Но возникновение водородных связей в этом случае приводит к формированию клейстера с более короткими цепями и уменьшенной способностью к ретроградации. Образуются клейстеры более прозрачные. Основное направление их технологического использования - технология мороженого, желейных изделий. Высокая прозрачность и стойкость к ретроградации в течение определенного времени позволяет использовать их в изготовлении супов.

Стабилизированные крахмалы. Продукты химической модификации монофункциональными реагентами с образованием по гидроксильным группам производных с простой или сложной эфирной связью. Даже при невысокой степени замещения гидроксильных групп (0,002. 0,2) они характеризуются меньшей способностью к межмолекулярной ассоциации. Внутримолекулярная ассоциация, которая вызывает ретроградацию, может быть уменьшена замещением некоторых гидроксильных групп ацетильными или пропионильными группами или путем введения ионизированных групп, которые вызывают отталкивание молекул друг от друга. Наиболее распространенными являются ацилированные и фосфорилированные эфиры, а также гидроксипропилированные простые эфиры монокрахмалов.

Сложные эфиры крахмалов получают реакцией этерификации между спиртовыми гидроксильными группами крахмальных молекул и ацилирующими и фосфорилирующими агентами. В качестве ацилирую- щих агентов используют ангидриды карбоновых кислот.

Ацилирование уксусным ангидридом при степени замещения 0,09 сопровождается снижением температуры студнеобразования, повышением устойчивости клейстера. Особо следует отметить, что полученные в ходе ацилирования крахмалы характеризуются высокой устойчивостью к ретроградации после замораживания-оттаивания.

Введение в молекулу крахмала углеводородных (алкенильных) фрагментов сопровождается возникновением разделенных гидрофобных участков, благодаря чему молекулы становятся поверхностноактивными и приобретают способность образовывать, а также стабилизировать, дисперсные системы, например эмульсии. Так, октенилсукцинат натрия крахмал (Е 1450) используется в технологиях соусов и салатных заправок. Кроме того, придает соусам тиксотропные свойства, что позволяет использовать его для замены части жира в продуктах.

Синтез фосфатных моноэфиров крахмала проводят с использованием триполифосфата натрия или мононатрийфгорфосфата при степени замещения 0,002.

Простые эфиры крахмалов получают при взаимодействии нативного крахмала с окисью пропилена до степени замещения 0,02. 0,2. Гидроксипропилкрахмалы (Е 1440), аналогично ацетилированным модификациям, характеризуются пониженной температурой гелеобразо- вания, прозрачностью клейстера, значительной устойчивостью к ретроградации.

Сшитые крахмалы. Поперечносвязанные крахмалы используют в случае необходимости придания крахмальному клейстеру повышенных вязкости или устойчивости к сдвигу. Для кратковременной варки при атмосферном давлении пригодны крахмалы с низкой степенью сшивки. Поперечное сшивание крахмалов между собой проходит в результате взаимодействия их гидроксильных групп с бифункциональными реагентами. В пищевых целях используют три вида сшитых крахмалов - дикрахмальные эфиры фосфорной и адипиновой кислот, а также дикрахмалглицерины.

Результатом действия бифункциональных реагентов является возникновение поперечных связей между цепями амилозы, линейными участками молекул амилопектина или возникновение связей амилоза- амилопектин. Различная природа сшивающих реагентов приводит к образованию различных соединений по характеру и плотности сетки (эпихлоргидрин образует простую эфирную связь; триметилфосфат натрия и оксихлорид фосфора - сложную эфирную связь).

Небольшое количество поперечных сшивок, которые образуют сетку, предотвращает взрыв набухших зерен и позволяет поддерживать высокую вязкость, что видно по данным на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Динамика вязкости поперечносшитых и нативных крахмалов (1:1000 глюкопиранозних остатков)

Такое еще одно очень интересное технологическое свойство, как желатинизации, проходит только при высоких температурах, что не влияет на скорость подъема температуры, что важно для стерилизации.

Сшитые крахмалы используют в изготовлении фруктово-ягодных начинок, включая свежие, замороженные и консервированные. Эти крахмалы особенно эффективны при добавлении в консервированные супы, подливы и соусы, когда содержимое стерилизуют нагреванием консервных банок после закрутки.

Общий эффект от модификации, то есть изменения, крахмала и приобретения им новых свойств систематизированы в табл. 3.18.

Технологический эффект от модификации

Вид модификации

Главные технологические характеристики крахмала

Растворимость и диспергирование без тепловой обработки, набухание в холодной воде

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Комитет администрации г. Славгорода Алтайского края по образованию

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Селекционная средняя общеобразовательная школа"

Городская научно-практическая конференция

Автор: Больт Тимофей

I . III Историческая справка ……………………………………………….……. …3

I . V .Влияние крахмала на организм человека: польза или вред? …. 6

II .Экспериментальная часть. …………………………………………. ….8

Впервые со словом крахмал я столкнулся недавно на уроке окружающего мира. Меня сразу заинтересовало это слово. В учебнике говорилось, что крахмал это одно из важнейших питательных веществ, необходимых человеку. Крахмал представляет собой основной источник углеводов. Мне стало интересно узнать о роли этого углевода в питании, и я стал работать над этой темой.

Он вносит наибольший вклад в энергетическую ценность рациона. Однако, в случае злоупотребления может нанести вред здоровью человека. Чтобы этого не случилось, питание должно быть разнообразным, нужно больше двигаться, заниматься спортом.

Актуальность: изучение крахмала поможет оценить пользу и вред продуктов, которые мы употребляем в пищу.

Гипотеза: практически в каждом продукте содержится крахмал.

Объектом моей исследовательской работы является крахмал.

Предмет исследования: свойства крахмала.

Цель исследования: обработка и систематизация сведений о крахмале, поиск крахмала в продуктах питания и изучение его свойств.

1. Узнать, что такое крахмал и изучить его свойства;

2. Определить где применяется крахмал;

3. Выяснить как влияет крахмала на организм человека;

4. Выявить наличие или отсутствие крахмала в продуктах питания;

5. Получить крахмал в домашних условвиях;

6. Провести эксперименты с использованием крахмала.

Методы исследования:

1.Теоретические: изучение и анализ литературы, просмотр видео по теме исследования, анализ.

2.Практические: проведение опытов.

I . Теоретическая часть

I . I Что такое крахмал?

Крахмал – это безвкусный аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Являет собой безвкусный порошок, нерастворимый в холодной воде и большинстве других растворителей. В реакции с водой образовывает клейстер.

В зеленых растениях крахмал производится от избытка глюкозы, полученной в результате фотосинтеза. Для растений это вещество служит источником энергии. Крахмал в форме гранул хранится в хлоропластах. В некоторых растениях наивысшая концентрация вещества содержится в корнях и клубнях, в других – в стеблях, семенах. Если возникает такая необходимость, это вещество может распадаться (под воздействием ферментов и воды), создавая глюкозу, которую растения используют в качестве подпитки. В человеческом организме, а также в телах животных молекула крахмала также распадается на сахара, а они также служат источником энергии.

Наиболее богаты крахмалом зерна злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).

Крахмал при взаимодействии с раствором йода дает синее окрашивание. Эту реакцию открыли в 1814 году Жан-Жак Колен и Анри-Франсуа Готье де Клобри При нагревании это окрашивание исчезает, а при охлаждении вновь появляется.

I . II .Виды крахмала

Выделяют следующие виды крахмала:

Зерновые крахмалы: к укурузный, пшеничный, рисовый и сорговый.

Клубневые крахмалы: картофельный крахмал и тапиоковый крахмал (из клубней тропического растения — маниоки).

Для нужд различных отраслей промышленности выпускают модифицированные крахмалы, которые получают путем физических, химических и биохимических воздействий на исходный крахмал [8]. Это обычный крахмал с добавками, необходимыми для определенных целей.

I . III . Историческая справка

Пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце. Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в., а в XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал. Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки.

I . IV Применение крахмала

Р аньше им обрабатывали воротнички на рубашках. От этого они становились более белыми. А так как при высыхании крахмал твердеет, то воротнички держат форму, которую им придают. Для этого же крахмалили салфетки и скатерти. Выполняют поделки в технике папье-маше, используя клейстер.

Крупнейшим потребителем крахмалов является бумажная промышленность, получающая более 60% производимого крахмала.

Модифицированный крахмал является основным компонентом клея для обоев. Декстриновым клеем, полученным из кукурузного крахмала, смазываются оборотная сторона марок и почтовые конверты.

В текстильной промышленности крахмал используют для обработки тканей.

В строительной промышленности для производства строительных смесей используются загустители и связующие вещества на основе кукурузного крахмала.

Крахмал применяется в фармацевтической промышленности в качестве наполнителя таблетированных форм лекарственных препаратов. Он присутствует в детских присыпках, мазях. На его основе производятся сиропы, микстуры, сорбиты.

Крахмал может быть использован как биоразлагаемая пластмасса, которая разрушается в окружающей среде под действием физических факторов и микроорганизмов, не загрязняя ее.

Крахмал используют в пищевой промышленности в следующих целях: приготовление киселя; для повышения вязкости благодаря загущающим свойствам (в супах, детском питании, соусах, подливах и т. д.); как стабилизатор благодаря высокой способности крахмала удерживать влагу; как связующее для закрепления массы и предотвращения высыхания в процессе приготовления (колбасы и мясные продукты).

Применение в быту

Удаляет пятна от жира с любой поверхности, используется для чистки серебряных украшений и изделий из серебра, устраняет специфический запах старой бумаги, избавляет от разводов на стекле при мытье окон, используется для накрахмаливания предметов одежды. Клейстер из крахмала применяют для приклеивания обоев, изготовления папье-маше.

Применение в косметологии

Используется для изготовления очищающих масок для кожи лица (крахмал улучшает цвет лица и функции кожи), разглаживает морщины на руках и смягчает огрубевшие участки кожи, убирает следы раздражения на коже ребенка, помогает избавиться от следов синяков на коже и устранить недостатки чувствительной кожи.

Применение в кулинарии

Добавляется для варки киселей, муссов, кондитерских изделий, используется для загущения соусов, начинок, помогает разъединять слипшиеся кулинарные изделия (зефир, мармелад и др.), придает пышность омлетам.

Крахмал используют также в народной медицине. Его можно применять от боли в горле, при кровоточивости ран, для лечения потертостей и воспалений кожи, при небольших термических ожогах, а также при обгорании под солнцем и укусах насекомых, при опрелостях у новорождённых.

I . V . Влияние крахмала на организм человека: польза или вред?

Крахмал прежде всего нужен для идеальной работы желудка, как взрослого человека, так и ребенка. Когда крахмал попадает в организм, он превращается в глюкозу, которая позволяет быстрее и эффективнее работать в клетках кишечника, обеспечивая надежную защиту для него из пленки. Вследствие чего расстройства пищеварительной системы снижаются, тем самым укрепляется пищеварительная система. Так же данное вещество обладает множеством защитных функций, которые легко помогают усвоению фруктов, овощей, присутствующих в повседневном рационе человека. Многие люди, поддерживающие диеты, обязательно стараются принимать продукты с содержанием крахмала, для того, чтобы не возникало проблем в организме, и процесс переваривания продуктов контролировался.

В картофельном крахмале содержится немалое количество питательных и полезных для человеческого организма веществ: пищевых волокон; белков; углеводов; витаминов групп В, С, Е, РР; микро- и макроэлементов: фосфора, калия, ванадия, магния, рубидия, алюминия, бора, меди.

Полезные свойства крахмала заключаются в следующем:

Снижает уровень холестерина в крови и в печени;

Выводит излишки воды из организма человека;

Участвует в поддержании уровня иммунитета человека;

Полезен для рациона питания людей, страдающих сахарным диабетом, так как его присутствие в пищевом тракте снижает скорость и интенсивность всасывания сахара в кровь человека, чем понижает уровень сахара после приема пищи;

Содействует организму в общей борьбе с воспалительными процессами и развитием опухолей, ростом патогенных клеток;

Крахмал – самый ценный в плане энергетической подпитки организма углевод, который дает организму 40-50% энергии касательно всего рациона и до 80% обеспечивает потребности организма суточной норме углеводов;

Влияет на понижение кислотности в пищевом тракте, имеет обволакивающие свойства, которые эффективно снижают риски язвенных образований в желудке.

Вред картофельного крахмала

Крахмал существует в двух видах:

1. Природный (фрукты, злаки, бобовые, овощи);

2. Рафинированный, полученный промышленном способом: крахмал и мука высшего сорта (белая), все пищевые изделия из них.

Крахмал в его природном виде не вреден для здоровья человека, при рациональном его употреблении без крайностей. Основной вред продукта заключается в употреблении модифицированного крахмала, полученного из растений путем обработки в промышленных целях.

Вред от крахмала может быть от рафинированного вида, — это порошок, не имеющий вкусовых качеств, запаха. В процессе проникновения в организм он значительно увеличивает инулин, вследствие чего начинается ряд болезней, таких как гормональный сбой, глазные проблемы и многое другое. Так же вред организму могут принести продукты, содержащие крахмал – бананы, хлебные изделия, картофель, если значительно злоупотреблять ими. Такого рода углевод ни в коем случае нельзя мешать с большим количеством белков. Если часто готовить блюда с добавлением муки, где содержится крахмал, то вероятность ожирения человека в разы вырастает, особенно если мука первого сорта. Вред крахмал известен всем следящим за своей фигурой. Во многих случаях именно он является причиной набора веса, даря человеку избыточное количество калорий.

II . Экспериментальная часть

Для опыта потребуется: крахмал.

Я рассматривал крахмал пытался определить запах крахмала, пробовал его на вкус, растирал его между пальцами.

Вывод: Крахмал – это белый сыпучий порошок. Запаха крахмал не имеет. Вкус свойственный крахмалу. На ощупь крахмал рыхлый. При растирании крахмала, он издает характерный скрип. Этот звук создаётся при трении крупиц друг о друга, они достаточно тверды и не разрушаются при таком воздействии. (Приложение 1)

Для опыта потребуется: крахмал, стакан, ложка.

Вывод: в холодной воде крахмал не растворяется.

Во второй стакан я добавил крахмал нагрел эту смесь, она загустела. Получился клейстер, это свойство крахмала используется для склеивания, для накрахмаливания белья, при приготовлении желе, киселя и других блюд.

Вывод: при нагревании взвесь крахмала в воде превращается в вязкую массу, которая называется клейстер.

Для опыта потребуется: два стакана с водой, крахмал, йод и ложка.

Я налил воду в два стакана. В один стакан добавил немного крахмала. Затем в каждый стакан я добавил йод. В первом стакане была чистая вода. После добавления йода она пожелтела. Во втором стакане, где был крахмал, появилось синее окрашивание. Я поставил второй стакан в кастрюлю с горячей водой, синее окрашивание исчезло. После охлаждения стакана, оно появилось вновь.

Вывод: при взаимодействии крахмала с йодом происходит химическая реакциясине-фиолетового цвета. Это качественная реакция на крахмал, химики используют ее для обнаружения крахмала. При нагревании синее окрашивание исчезает, а при охлаждении вновь появляется.

С помощью раствора йода я провел анализ некоторых продуктов питания на содержание в них крахмала.

Для опыта потребуется: ломтик чеснока, хлеб, рис, картофель, творог, морковь и йод.

Я капнул на образцы по 1 капле йодного раствора. Синее окрашивание появилось на срезах картофеля, хлеба, риса, творога, моркови. Значит, эти продукты содержат крахмал. Йодное пятно не изменило цвет на срезе чеснока.

Вывод: не все продукты содержат крахмал.

Для эксперимента потребуется: клубни картофеля, терка, вода, марля, тарелки.

Я помыл картофель, очистил от кожуры. При помощи мелкой терки измельчил клубни. Натертую массу соединил с холодной водой и тщательно перемешал. Полученную смесь процедил несколько раз, отжал. Оставшуюся кашицу еще раз промыл в небольшом количестве воды, снова отжал и соединил с ранее полученной жидкостью. Отфильтрованные порции воды оставил отстояться для того, чтобы крахмал осел на дно. Затем, не взбалтывая, осторожно слил верхнюю жидкость. Высушил оставшийся на дне крахмал, время от времени перемешивая.

Вывод: в домашних условиях можно получить крахмал из картофеля, но в небольшом количестве.

Неньютоновская жидкость – это вещество, которое меняет свою вязкость в зависимости от скорости воздействия на нее. За этими изменениями очень интересно наблюдать.

Для опыта потребуется: крахмал, холодная вода.

Я соединил крахмал и воду, тщательно перемешал. И все, жидкость с интересными свойствами готова. Если лить такую смесь с достаточной высоты, то в верхней части струи она будет течь, как жидкость, а в нижней части скапливаться комками, как твердое вещество. Если в емкость со смесью медленно ввести руку, то результат точно такой же, как если бы мы ввели руку в воду. Если резко ударить ладошкой по этой жидкости, то будет ощущение, будто стучишь по твердой поверхности. Если сжать эту смесь в руке, то она становится твердой, а если разжать ладонь, то жидкость начинает стекать.

Модифицированный крахмал — это тип технологически обработанного натурального крахмала с более желательными свойствами. Существует много типов модифицированных крахмалов. Химически модифицированные крахмалы используются в качестве пищевых добавок и перечислены под номерами E1400-1500.

Воздействие на здоровье:	Нейтральный
Имя:	Модифицированный крахмал
Альтернативные названия:	E1400-E1500 (химически модифицированные крахмалы)
Группа:	Пищевая добавка
Как получить:	Физическая, химическая или ферментативная модификация крахмала
ADI (приемлемое потребление):	Ограничение не установлено
Вредоносность:	Безопасен для здоровья
Где это встречается:	Макаронные изделия, выпечка, продукты быстрого приготовления, замороженные продукты, десерты, кетчупы, майонезы, кремы, нежирные продукты
Беременность:	Безопасный
Технологическая функция:	Загущающие, стабилизирующие, связывающие и эмульгирующие свойства

В двух словах

Что такое крахмал

Природный крахмал является наиболее распространенным природным запасным веществом в растениях. Он присутствует в листьях, цветах, плодах, семенах, стеблях и корнях.

Крахмал используется растениями как источник углерода и энергии. По химическому составу относится к группе сложных углеводов. (1)

Кроме того, это один из основных источников углеводов в рационе человека. По оценкам, крахмал обеспечивает до 70-80% всех калорий, потребляемых человеком.

Крахмал обычно получают из сырья, такого как пшеница, ячмень, рис, сорго, кукуруза, картофель и тапиока.

Натуральный и модифицированный крахмал

Натуральный крахмал (или нативный крахмал – не подвергавшийся модификации) плохо растворим в холодной воде, не обладает эмульгирующими свойствами, склонен к ретроградации (как правило, к нежелательным изменениям в структуре, способствующим, в том числе, черствению хлеба) и образует непрозрачные гели. (2)

Модифицированный крахмал – технологические свойства

Модифицированные крахмалы обычно представляют собой белый сыпучий порошок. Они создают прозрачные, прозрачные гели и кашицы.

Модифицированные крахмалы обладают загущающей, стабилизирующей, связывающей и эмульгирующей функцией в пищевых продуктах. (4)

Модифицированные крахмалы в результате измененной структуры характеризуются хорошей растворимостью в холодной и горячей воде. Они также устойчивы к ферментам, разлагающим крахмал.

Модифицированные крахмалы (в зависимости от типа) устойчивы как в щелочной, так и в кислой среде.

Эти соединения также не подвергаются (или подвергаются в небольшой степени) ретроградации, поэтому не способствуют возникновению нежелательных изменений консистенции пищевых продуктов.

Модифицированный крахмал – виды

Среди модифицированных крахмалов выделяют две основные группы крахмалов:

Крахмал также может быть ферментативно модифицирован (с использованием ферментов), что приводит к образованию мальтодекстринов.

Крахмалы с пищевыми добавками включают химически модифицированные крахмалы, такие как:

В случае с химически модифицированными крахмалами некоторые люди могут быть обеспокоены использованием различных химических соединений при их производстве. Тем не менее, вы можете быть уверены – существуют строгие правила относительно количества использования выбранных веществ и их остатков в модифицированном крахмале. (6)

С другой стороны, среди модифицированных крахмалов, разрешенных к использованию в производстве пищевых продуктов, но не отнесенных к добавкам, есть крахмалы, подвергнутые физической модификации, такие как:

Жареный или декстринированный крахмал
Крахмал, модифицированный действием кислот или оснований
Отбеленный крахмал
Физически модифицированный крахмал
Крахмал, обработанный амилолитическими ферментами (7)

Модифицированный крахмал – калорийность

Крахмал является естественным источником калорий в нашем рационе. Однако модификация крахмала означает, что он не переваривается и не усваивается в нашем организме, либо эти процессы гораздо менее эффективны по сравнению с нативным крахмалом. По этой причине обычно модифицированные крахмалы характеризуются более низкой теплотворной способностью, чем натуральный крахмал.

Предполагается, что энергетическая ценность модифицированных крахмалов составляет примерно 170-200 ккал/100 г. Для сравнения, натуральный крахмал дает примерно 350 ккал/100 г. Это означает, что модифицированные крахмалы дают примерно половину калорий по сравнению с обычными крахмалами. крахмал. (8)

Модифицированный крахмал – применение

Модифицированные крахмалы широко используются в пищевой промышленности:

Модифицированные крахмалы очень часто являются важным (по технологическим причинам) компонентом пищевых продуктов. Они позволяют изменять текстуру продуктов, помогают сохранить влажность продуктов или улучшить их вязкость.
Модифицированный крахмал используется в основном в хлебопекарной промышленности. Придает соответствующую структуру и свойства выпечке (например, печенью).
Модифицированный крахмал также используется в качестве загустителя и стабилизатора (например, в супах, соусах) . Часто используется для производства макаронных изделий , а также продуктов быстрого приготовления и продуктов, предназначенных для жарки. (9)
Среди прочих можно найти модифицированный крахмал. в пудинги, желе, молочные продукты (йогурты, десерты, сыры), замороженные продукты, кетчупы, майонезы, кремы, фруктовые начинки, мясное ассорти и консервы.
Модифицированные крахмалы могут заменить другие загустители и желирующие агенты, используемые в производстве продуктов питания, например гуммиарабик (Е414) и желатин (Е441).
Модифицированные крахмалы могут в некоторой степени заменять жиры в пищевых продуктах и поэтому используются при производстве продуктов с низким содержанием жира. (10)

Существенных ограничений на использование модифицированного крахмала нет.

В соответствии с законодательством ЕС, модифицированные крахмалы могут добавляться в пищевые продукты на основе количественного удовлетворения , то есть без наложенных ограничений, но в минимальном количестве, необходимом для достижения намеченной цели. Согласно Регламенту № 1129/2011 , модифицированные крахмалы могут добавляться в такие продукты, как:

Кисломолочные продукты без ароматизаторов и ароматизаторов, термически обработанные после ферментации
Кисломолочные продукты ароматизированные или ароматизированные, в том числе термически обработанные
Кисломолочные продукты и их заменители, содержащие живые бактериальные культуры, без вкусоароматических добавок и без ароматизаторов, жирностью менее 20%
Незрелые сыры
Плавленые сыры
Мороженое
Сушеные фрукты и овощи
Фрукты и овощи в уксусе, масле или рассоле
Консервированные фрукты и овощи
Арахисовые масла
Продукты переработки картофеля
Какао и шоколадные изделия со сниженной калорийностью или без добавления сахара
Украшения, покрытия и начинки
Хлопья на завтрак
Сухая паста
Предварительно приготовленные или обработанные зерновые продукты
Хлеб и булочки
Кондитерские и кондитерские изделия
Сырое обработанное мясо
Мясо, прошедшее термическую обработку
Кулинарные специи
Горчица
Супы
Соусы
Диетические продукты для специальных медицинских целей
Обработанные продукты на основе злаков и детское питание

Модифицированный крахмал – вредность

Модифицированные крахмалы лишь частично перевариваются в пищеварительном тракте. В толстом кишечнике они ферментируются присутствующей в нем бактериальной флорой.

В результате ферментации образуются короткоцепочечные жирные кислоты, в основном пропионовая, масляная и уксусная кислоты, которые безопасны для нашего здоровья и всасываются в толстой кишке. (11)

Потребление модифицированных крахмалов не вызывает никаких проблем со здоровьем.

Для всех типов модифицированных крахмалов не установлено предельное безопасное суточное потребление (ADI). Что только подтверждает тот факт, что они полностью безопасны для нашего здоровья. (12)

Группа экспертов EFSA в опубликованном отчете заявила, что модифицированные крахмалы не вызывают опасений по поводу генотоксических свойств (повреждающих нашу ДНК). В то же время канцерогенность модифицированных крахмалов не доказана..

В случае модифицированных крахмалов, таких как Е1413, Е1414 и Е1420, в исследованиях со здоровыми людьми не было выявлено побочных эффектов при употреблении на уровне целых 60 г. (13)

Доказано также, что Е1450 не вызывает никаких побочных эффектов в количестве 25 г. Сообщалось лишь об отдельных случаях желудочно-кишечных жалоб у детей грудного возраста при употреблении Е1450 в количестве около 24 г, содержащихся в гипоаллергенных смесях. (14)

Крахмал в безглютеновой диете

Нативный крахмал и модифицированный крахмал, как правило, безопасны для людей с глютеновой болезнью, которые придерживаются безглютеновой диеты. Однако в процессе производства может произойти загрязнение крахмала глютеном. Поэтому производители пищевых продуктов обязаны указывать на этикетках пищевых продуктов информацию о том, получен ли используемый в них крахмал из пшеницы (источника глютена). В случае использования другого источника крахмала (например, картофеля, кукурузы, тапиоки) производителям не нужно указывать информацию о сырье, из которого он был использован, поскольку другие источники не содержат глютен.

Модифицированный крахмал для беременных

Негативного влияния модифицированных крахмалов на репродуктивную функцию не наблюдалось.

В исследованиях на животных также не отмечено вредного влияния модифицированных крахмалов на здоровье беременных и на развитие плода. (15)

С учетом приведенных выше наблюдений можно четко заявить, что модифицированные крахмалы безопасны для беременных женщин и развивающихся детей.

Модифицированный крахмал – покупка и хранение

Модифицированные крахмалы обычно не продаются в продуктовых магазинах. Его можно найти у производителей и дистрибьюторов добавок, предназначенных для использования в производстве продуктов питания. Стоимость упаковки (5 кг) модифицированного картофельного крахмала (E1442) составляет около 160 злотых.

Модифицированные крахмалы следует хранить в сухом месте, в плотно закрытой упаковке.

Многие хозяйки для приготовления изысканных или повседневных блюд используют крахмал, причем как картофельный, так и кукурузный. В производстве многих продуктов питания он также используется. И чаще всего это именно модифицированный крахмал, которого так стараются избегать многие люди, ссылаясь на приносимый вред здоровью. Но так ли это на самом деле?

Что представляет собой крахмал?

Это продукт, который применяется в пищевой промышленности. Содержится он как в овощах, так и во фруктах. После поступления его в желудок происходит процесс превращения в глюкозу, которая необходима организму как основной источник энергии. Содержится крахмал в луковицах, клубнях, ягодах растений. Наибольшее его количество в муке (около 80 %), картофеле (25 %), рисе (от 75 %), кукурузе (70 %).

Основное свойство этого продукта заключается в его способности легко и быстро растворяться в воде в процессе нагревания. И в результате этого воздействия температуры происходит образование вязких растворов, которые называются клейстерами.

Крахмал образуется под влиянием солнечных лучей в процессе фотосинтеза. Состав и структура его может отличаться, в зависимости от того, в каком растении вещество вырабатывается.

Внешние особенности

По внешнему виду это белый порошок (в большинстве случаев отбеливают его искусственно, что уже является модификацией), без вкуса и запаха. В холодной воде он не растворяется, для этого нужно повышение температуры жидкости. При просмотре вещества в микроскоп можно отчетливо разглядеть, что это зернистый порошок. Если сжать в руке некоторое его количество, можно услышать характерный звук, который напоминает скрип. Еще одной особенностью является неоднородность молекул этого вещества. В частности, это касается их размеров. По форме они линейные и разветвленные.

Как проходит процесс модификации?

Процесс модификации – это специальная обработка с целью изменения одной или нескольких характеристик. Не стоит путать обыкновенное изменение с генетическим. Для выращивания последних используются методы генной инженерии современности. Основной целью такого изменения генетического кода является повышение уровня урожайности (особенно актуально в районах, которые страдают от недостатка еды из-за климатических условий), стойкости выращиваемых растений к различным заболеваниям и вредителям (например, устойчивость картофеля к колорадскому жуку), улучшение вкусовых качеств (например, при выводе новых сортов).

Для модификации крахмала, который в дальнейшем будет применяться для производства, используют три основных способа:

физический, который подразумевает нагревание продукта до высоких температур;
химический, при котором используются кислоты и щелочи;
ферментативный.

Независимо от выбранного способа модификации, структура ДНК никоим образом не затрагивается, а лишь в некоторой степени улучшается его свойство загустителя (при его использовании возможность образования комочков снижается в разы). Хотя что касается формулы, то в этой части крахмал модифицированный немного отличается от обычного.

Зачем модификация нужна?

Чаще всего крахмал подвергается процессу модификации с целью придания чистого белого цвета, причем процесс проводится уже с готовым сырьем, а не на стадии выращивания картофеля или кукурузы.

Другие методы, которые также используются довольно часто в производстве, подразумевают воздействие на продукт различными кислотами, например, соляной или ортофосфатной. Метод этерификации с иными кислотами и фосфатами тоже применяется.

Зачем же нужно производить модифицированный крахмал (вредно или нет его употребление, зависит от количества в составе продукта)? Для расширения его свойств и в некоторых случаях приобретения новых, которые крайне необходимы для улучшения качества других продуктов питания, при приготовлении которых он и используется.

В итоге получается:

снижение или повышение уровня вязкости готового продукта;
устойчивость к более высоким температурам (обычный крахмал при длительном воздействии температуры теряет свои свойства);
возможность многократного размораживания и замораживания продукта с полным сохранением его свойств и качества;
уменьшение времени желатинизации готового продукта (или, наоборот, его увеличение);
изменение текстуры;
увеличение срока хранения и многие другие свойства.

Виды модифицированного крахмала

Современный рынок переполнен продуктами, в состав которых входит этот компонент, поскольку основная роль использованного загустителя – достижение необходимой итоговой консистенции. Разновидностей модифицированного крахмала более двадцати, однако не все они разрешены для использования в пищевой промышленности.

Сейчас чаще всего в состав продуктов входит компонент, для изменения структуры которого применялась температура (Е1400), кислота (Е1401), щелочь (Е1402), отбеливатель пищевой (Е1403) и ферменты (Е1405).

Как гласит официальный документ ГОСТ, модифицированным называется тот крахмал, свойства которого изменены целенаправленно в результате проведения обработки: физической, химической, биохимической или же комбинированной.

Состав измененного крахмала

Модифицированный крахмал, состав которого мало чем отличается от обычного, содержит много полезных для организма веществ (хотя злоупотреблять им все же не стоит). В частности, такие минеральные вещества, как магний, кальций, натрий, калий и фосфор. Также тут в достаточном количестве находятся органические и жирные полиненасыщенные кислоты, в которых человеческий организм нуждается.

Основными элементами являются (на 100 г модифицированного крахмала):

фосфор – 20 мг;
калий – 1 мг;
натрий – 17 мг;
магний – 8 мг;
кальций – 20 мг;
органические кислоты – 30 г;
пищевые волокна – 0,2 г;
полиненасыщенные жирные кислоты – 0,1 г.

Области применения

Модифицированный крахмал, применение которого достаточно обширно, чаще всего используется именно в пищевой промышленности.

Изготовление мясных продуктов, в том числе и колбас, которые относятся к средней ценовой категории. Это связано с тем, что при приготовлении используется, как правило, второсортное сырье, а оно не обладает теми характеристиками, которые необходимы для качественного продукта в итоге. Ухудшение сырья происходит по многим причинам: неоднократное размораживание и замораживание продукта, превышенный срок хранения или же присутствие большого количества соединительной ткани. Еще одна причина, по которой используется крахмал модифицированный в производстве колбас, – замена говядины второго сорта или соевого изолята. Происходит это из-за стоимости сырья. Модифицированный крахмал, цена которого в разы ниже, позволяет значительно снижать себестоимость конечного продукта. Еще он помогает колбасной массе связывать свободную влагу, которая выделяется при нагревании сырья. По стандартам, количество крахмала не должно превышать 10 % от общей массы, иначе готовый продукт может приобрести консистенцию резины, значительно ухудшатся вкусовые характеристики, а после употребления будет нарушен кислотно-щелочной баланс в желудке.
Изготовление соусов, кетчупов, майонезов с целью придания этим продуктам необходимой консистенции.

3. Изготовление кисломолочных продуктов типа йогурта и кефира для придания нужной текстуры.

4. Изготовление тортов, десертов и хлебобулочных изделий для улучшения внешнего вида.

Независимо от сферы применения, модифицированный крахмал, производство которого осуществляется во всех странах мира, выступает как загуститель, эмульгатор и стабилизатор.

Основное свойство модифицированного крахмала

Крахмальные зерна при воздействии воды комнатной температуры никак не меняют свою структуру. Если же проводить нагревание крахмала в воде, внутренняя структура этих зерен разрушается, тем самым позволяя амилозе выходить во внешнюю среду, то есть в жидкость, а амилопектин при этом сильно набухает. Начинается этот процесс уже при 50 градусах, однако форма молекул полностью сохраняется. Разрушается она при более высоких температурах. Зерна обладают высокими водосвязывающими способностями, которые используются при производстве колбас.

Крахмал и детское питание

Стоит ли так опасаться наличия данной добавки в продуктах, которые предназначены для детского питания? На сегодняшний день в пищевой промышленности, в том числе это касается и России, используется не более двадцати видов крахмала, хотя их известно гораздо больше. Что касается детского питания, он входит в состав многих йогуртов и различных молочных напитков, выполняя функцию загустителя, а также содержится практически во всех кондитерских изделиях и выпечке. Вреда от употребления подобных продуктов не будет в том случае, если делать это осторожно и не превышать рекомендованные дозы. Хотя это касается не только еды, содержащей в своем составе модифицированный крахмал, но и любой пищи в принципе. Чрезмерное употребление продуктов, в состав которых входят добавки с маркировкой Е (к ним относится и крахмал модифицированный), увеличивает риск возникновения проблем в работе поджелудочной железы.

Возможный вред при употреблении

Как уже говорилось ранее, в промышленном производстве сегодня разрешено к использованию не более двадцати модификаций этого продукта. Однако опасаться этого не стоит. Все они прошли необходимые тестирования, апробации и испытания, после чего получили соответствующие документы. Специалисты утверждают, что модифицированный пищевой крахмал абсолютно безопасен для использования в качестве пищевой добавки. Большинство медиков и ученых, которые занимаются изучением модифицированных и генномодифицированных организмов, а также их влияния на здоровье человека, абсолютно уверены в том, что такой крахмал и даже тот, который был произведен из ГМО продуктов, никоим образом не нарушит нормальное функционирование организма. Однако стоит все-таки отказаться от чрезмерного употребления.

Модифицированный крахмал (вредно или нет его употребление, зависит от многих параметров), скорее всего, содержится во всех продуктах питания в современных магазинах. К сожалению, существует проблема недобросовестных производителей, которые специально скрывают информацию о том, что данная добавка присутствует в конкретном продукте питания, и не указывают это на упаковке.

И еще немного информации

Крахмал модифицированный, кукурузный или картофельный, нельзя назвать продуктом некалорийным. Энергетическая ценность такой добавки составляет около 330 кКал. Белки, жиры и углеводы в нем также есть:

белки: 1 г в 100 г готового продукта (около 4 кКал);
жиры: не более 0,6 г на 100 г готового продукта (около 5 кКал);
углеводы: основная масса продукта, около 86 г (около 3410 кКал).

В процентном виде это соотношение выглядит следующим образом: 1 %/2 %/104 %.

Читайте также: