Tinh bột biến tính - đặc tính và ứng dụng

Tinh bột biến tính được sản xuất từ ​​tinh bột tự nhiên do kết quả của những biến đổi vật lý, enzym và hóa học. Nhờ các quy trình này, người ta có thể sử dụng nó theo nhiều cách khác nhau, không chỉ trong ngành công nghiệp thực phẩm. Tinh bột biến tính là một phụ gia thực phẩm an toàn giúp cải thiện các đặc tính của sản phẩm, nhưng sự hiện diện của nó không phải lúc nào cũng cần thiết và đôi khi được các nhà sản xuất sử dụng như một chất “độn”.

Tinh bột tự nhiên và tinh bột biến tính

Tinh bột là một loại carbohydrate bao gồm các phân tử glucose tạo thành hai phần: amyloza mạch thẳng và amylopectin phân nhánh. Tính chất và khả năng sử dụng công nghiệp phụ thuộc vào tỷ lệ của cả hai phần trong tinh bột từ một nhà máy nhất định. Tinh bột là một chất tự nhiên được tìm thấy trong hầu hết các loại thực vật và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, không chỉ trong thực phẩm. Các loại tinh bột quan trọng nhất về kinh tế, chiếm hơn 99% sản lượng thế giới, đến từ ngô, lúa mì, sắn và khoai tây. Tinh bột khoai tây được coi là tinh khiết nhất và chất lượng nhất.

Tinh bột tự nhiên được chiết xuất trực tiếp từ nhà máy và chưa qua xử lý được sử dụng trong công nghiệp, nhưng chúng không có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện vật lý trong công nghệ chế biến thực phẩm hiện đại. Tinh bột biến tính đã được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm từ những năm 1940. Các biến đổi của tinh bột cho phép nó tạo ra các tính năng mới và cải thiện các đặc tính chức năng, điều này ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng với việc bổ sung tinh bột. Tinh bột biến tính trong thực phẩm mang lại cho nó kết cấu phù hợp, làm đặc nó, ngăn không cho nó vón cục trong các sản phẩm rời, và cũng cho phép chế biến các món ăn ngay, ví dụ như thạch, đủ để đổ nước sôi và khuấy.

Tinh bột biến tính và thực phẩm biến đổi gen

Cần lưu ý rằng tinh bột biến tính không liên quan gì đến GMO và biến đổi gen, và những thay đổi về đặc tính của nó được thực hiện thông qua các phương pháp vật lý, enzym và hóa học. Các loại tinh bột biến tính là phụ gia thực phẩm an toàn có thể được tìm thấy trong thành phần của sản phẩm dưới các ký hiệu E1400 đến E1500. Các phương pháp sản xuất chúng được quy định trong các khuyến nghị của Ủy ban Chuyên gia FAO / WHO về Phụ gia Thực phẩm và được sử dụng trong công nghiệp trên cơ sở các tiêu chuẩn của Ba Lan và Châu Âu.

Tinh bột biến tính là phụ gia thực phẩm an toàn, nhưng khi lựa chọn một sản phẩm thực phẩm, hãy chú ý đến thành phần đầy đủ và đánh giá hợp lý xem một sản phẩm nhất định sẽ không gây hại cho sức khỏe của bạn về lâu dài hay không. Thông thường, thực phẩm chứa tinh bột biến tính cũng chứa một lượng lớn muối, bột ngọt và chất béo thực vật hydro hóa không lành mạnh như dầu cọ. Cũng có những sản phẩm mà tinh bột là không cần thiết, và nhà sản xuất thêm nó vào, chẳng hạn như để tăng trọng lượng của sản phẩm hoặc điều chỉnh độ đậm đặc theo sở thích của người tiêu dùng, áp dụng cho một số loại sữa chua tự nhiên hoặc thịt nguội.

Phương pháp biến tính tinh bột

Tinh bột trải qua ba loại biến đổi cơ bản, cho phép sử dụng hiệu quả hơn trong sản xuất công nghiệp và cung cấp các đặc tính tốt hơn của thành phẩm.

Các biến đổi vật lý - tinh bột tự nhiên được nung ở nhiệt độ cao, được dán trước và sau đó được làm khô trên các trục sấy. Cấu trúc tinh thể tinh bột biến mất trong quá trình này.Nhờ cách xử lý này, tinh bột có khả năng hòa tan trong nước lạnh hoặc sữa, và nó hòa tan nhanh hơn trong nước nóng. Theo luật thực phẩm, tinh bột biến tính vật lý không phải là một chất phụ gia thực phẩm, mà là một loại thực phẩm giống như tinh bột tự nhiên.

Các biến đổi về enzym - chúng dẫn đến quá trình thủy phân tinh bột, tức là phân hủy thành các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp hơn. Đây là hướng chính của quá trình chế biến tinh bột, tạo ra maltodextrins và siro. Tinh bột phân hủy thành các hợp chất hóa học khác, do đó các phương pháp enzym không được biến đổi nghiêm ngặt.

Biến đổi hóa học - trong quá trình biến đổi hóa học, các nhóm hydroxyl (-OH) có trong vòng tinh bột được thay thế bằng các nhóm thế hóa học khác. Tinh bột được biến đổi trong các quá trình oxy hóa, este hóa và etilen hóa. Cấu trúc của các đại phân tử tinh bột thay đổi có ảnh hưởng lớn đến tính chất lý hóa của nó.

Tính chất của tinh bột biến tính

Tinh bột biến tính thu được là kết quả của quá trình biến đổi khác biệt đáng kể về đặc tính so với tinh bột tự nhiên. Các đặc tính lưu biến thu được trong quá trình biến tính tinh bột, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, là:

• liên kết của một lượng rất lớn nước với các chất hòa tan trong nó,
• phạm vi độ nhớt rộng,
• nhiệt độ hồ hóa thay đổi từ nhiệt độ phòng đến hơn 100 ° C,
• tạo ra các loại gel khác nhau,
• không bị khuất phục trước quá trình phân hủy ngược (kết tủa các hạt tinh bột từ cấu trúc tạo thành),
• sự rõ ràng và minh bạch của bột nhão và gel,
• hấp thụ các hợp chất khác nhau, ví dụ như hương vị, nước hoa, rượu,
• khả năng ổn định nhũ tương và huyền phù,
• khả năng tạo màng đàn hồi.

Việc sử dụng tinh bột biến tính trong công nghiệp thực phẩm

Tùy theo cách chế biến mà tinh bột có những tính năng riêng và được sử dụng khác nhau trong chế biến thực phẩm. Ngoài ra, nguồn gốc thực vật khác nhau của tinh bột và cường độ của quá trình được sử dụng dẫn đến việc sản xuất một loạt các dẫn xuất tinh bột với các đặc tính khác nhau. Chúng được chia thành các loại chung xác định ứng dụng tốt nhất cho từng loại tinh bột biến tính.

Tinh bột oxy hóa - gel mà chúng tạo ra có độ nhớt thấp, độ cứng cao và ổn định theo thời gian. Chúng được sử dụng trong sản xuất bánh pudding, kem pudding, kem đánh và hỗn hợp bánh. Chúng là một thành phần của vỏ và nhân bánh kẹo, ví dụ như trong kẹo mềm. Chúng cũng có thể được sử dụng cho các sản phẩm phủ, rắc và tẩm bột mì, vì chúng bám dính tốt vào lớp phủ của sản phẩm, và sau khi rang và làm nguội, chúng giòn.

Tinh bột axit - việc sử dụng chúng trong quy trình công nghệ cho phép đưa một lượng lớn tinh bột vào sản phẩm mà không gặp khó khăn khi trộn và bơm. Sau khi làm lạnh, chúng tạo thành một loại gel đặc và dẻo. Do đó, tinh bột axit được sử dụng như một thành phần của vỏ bánh kẹo và nhân bánh kẹo, và thay thế một phần cho bột mì trong bánh kẹo.

Các este của tinh bột đơn - được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm là tinh bột được axetyl hóa, không trải qua quá trình phân hủy ngược, cho thấy độ ổn định và độ trong của bột nhão cao và nhiệt độ dán thấp hơn. Chúng được sử dụng trong sản xuất mì ăn liền và truyền thống.

Phosphat tinh bột Mon là chất ổn định tốt cho nhũ tương, ví dụ, hệ thống dầu giấm, cũng như chất làm đặc chịu được đông lạnh. Chúng được sử dụng để làm đặc súp, nước sốt và nước xốt.

Tinh bột liên kết chéo - chúng được sử dụng thường xuyên nhất trong chế biến thực phẩm. Tinh bột liên kết ngang có khả năng chống lại sự thay đổi nhiệt độ, xử lý cơ học và độ pH của sản phẩm được sản xuất và thành phẩm. Chúng chủ yếu được sử dụng làm chất làm đặc trong nhiều sản phẩm, ví dụ như xúc xích và thịt nguội.

Tinh bột kết tụ và tức thời là loại tinh bột đã được biến đổi vật lý, có thể hòa tan hoàn hảo ngay cả trong nước lạnh và sữa. Chúng thường được sử dụng trong các món tráng miệng làm từ sữa lạnh, thạch, nước sốt, đồ uống từ sữa và pho mát. Chúng cho phép hòa tan ngay nụ hôn hoặc súp sau khi đổ nước sôi vào. Biến đổi tinh bột bằng cách tạo phức với chất béo cho phép nó được sử dụng như một chất thay thế chất béo trong kem.

Các công dụng khác của tinh bột biến tính

Đặc tính của tinh bột biến tính cũng được sử dụng bởi các ngành công nghiệp khác, không chỉ thực phẩm. Nhờ khả năng thay đổi đặc tính của tinh bột là rất lớn, danh sách các ứng dụng đã hơn 1000 và vẫn đang tiếp tục mở rộng. Các hướng phổ biến nhất để sử dụng tinh bột biến tính bao gồm: sản xuất giấy chất lượng cao, bìa cứng sóng, nhựa phân hủy sinh học, chất kết dính, sản xuất chất siêu hấp thụ được sử dụng trong nông nghiệp để cải thiện chất lượng đất, sản xuất băng và tã lót dùng một lần, vi nang dùng trong y học và mỹ phẩm, sản xuất chất nổ.

Nguồn:

1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Tinh bột biến tính. Đặc tính công nghệ và phạm vi áp dụng, Công nghiệp thực phẩm, 2004, 5, 49-51
2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Tiêu chí lựa chọn tinh bột biến tính trong chế biến thực phẩm, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-57
3. Leszczyński W., Việc sử dụng tinh bột biến tính trong ngành công nghiệp thực phẩm, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56
4. Krępulec A., Khả năng sử dụng tinh bột ngũ cốc trong các ngành công nghiệp khác ngoài thực phẩm, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 2008, 9, 61-62