Modificiran škrob se proizvaja iz naravnega škroba kot posledica fizikalnih, encimskih in kemičnih sprememb. Zahvaljujoč tem postopkom ga je mogoče uporabiti na različne načine, ne samo v živilski industriji. Modificiran škrob je varen aditiv za živila, ki izboljšuje lastnosti izdelkov, vendar njegova prisotnost ni vedno potrebna in ga proizvajalci včasih uporabljajo kot "polnilo".
Naravni in modificiran škrob
Škrob je ogljikov hidrat, sestavljen iz molekul glukoze, ki tvorijo dve frakciji: linearno amilozo in razvejani amilopektin. Lastnosti in možnost industrijske uporabe so odvisne od deleža obeh frakcij v škrobu določene rastline. Škrob je naravna snov, ki jo najdemo v skoraj vseh rastlinah in se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji, ne le v hrani. Gospodarsko najpomembnejši škrob, ki predstavlja več kot 99 % svetovne proizvodnje, prihaja iz koruze, pšenice, kasave in krompirja. Krompirjev škrob velja za najčistejši in najbolj kakovosten.
Naravni škrobi, pridobljeni neposredno iz rastline in neobdelani, se uporabljajo v industriji, vendar niso zelo odporni na fizične pogoje v sodobni tehnologiji predelave hrane. Modificirani škrob se v živilski industriji uporablja že od štiridesetih let prejšnjega stoletja. Spremembe škroba omogočajo nove lastnosti in izboljšajo funkcionalne lastnosti, kar vpliva na kakovost končnih izdelkov z dodatkom škroba. Modificiran škrob v hrani ji daje pravo teksturo, jo zgosti, preprečuje, da bi se strdili v ohlapnih izdelkih, omogoča pa tudi pripravo instant jedi, na primer želeja, ki ga morate samo preliti z vrelo vodo in premešati.
PomembnoModificiran škrob in gensko spremenjena hrana
Treba je opozoriti, da modificiran škrob nima nič opraviti z GSO in genskimi modifikacijami, spremembe njegovih lastnosti pa se izvajajo s fizikalnimi, encimskimi in kemičnimi metodami. Različne vrste modificiranega škroba so varni aditivi za živila, ki jih najdemo v sestavi izdelkov pod simboli E1400 do E1500. Metode njihove proizvodnje so določene v priporočilih strokovnega odbora FAO/WHO za aditive za živila in se uporabljajo v industriji na podlagi poljskih in evropskih standardov.
Zvezdnomodificirani so varni aditivi za živila, a pri izbiri živila bodite pozorni na celotno sestavo in racionalno ocenite, ali dani izdelek dolgoročno ne bo škodoval vašemu zdravju. Pogosto modificirana živila, ki vsebujejo škrob, vsebujejo tudi velike količine soli, mononatrijevega glutamata in nezdravih hidrogeniranih rastlinskih maščob, kot je palmovo olje. Obstajajo tudi izdelki, pri katerih škrob ni potreben, proizvajalec pa ga dodaja, na primer, da poveča težo izdelka ali prilagodi gostoto željam potrošnikov, kar velja za nekatere naravne jogurte ali narezke.
Metode spreminjanja škroba
Škrob je podvržen trem osnovnim vrstam modifikacije, ki omogočajo njegovo učinkovitejšo uporabo v industrijski proizvodnji in zagotavljajo boljše lastnosti končnega izdelka.
Fizične spremembe- naravni škrob je podvržen segrevanju pri visoki temperaturi, začetnemu lepljenju in nato sušenju na sušilnih zvitkih. Kristalna struktura škroba med postopkom izgine. Zahvaljujoč tej obdelavi se škrob pridobi sposobnost raztapljanja v hladni vodi ali mleku, v vroči vodi pa se hitreje raztopi. V luči živilske zakonodaje fizično modificiran škrob ni aditiv za živila, ampak živilo, kot je naravni škrob.
Encimske modifikacije- zaradi tega se škrob hidrolizira, torej razgradi v spojine z nižjo molekulsko maso. To je glavna smer predelave škroba, pri čemer nastanejo m altodekstrini in sirupi. Škrob se razgradi na druge kemične spojine, zato encimske metode niso strogo spremenjene.
Kemijske modifikacije- med kemičnimi modifikacijami se hidroksilne (-OH) skupine, prisotne v škrobnih obročkih, nadomestijo z drugimi kemičnimi substituenti. Škrob se modificira v procesih oksidacije, esterifikacije in eterifikacije. Struktura makromolekul škroba se spreminja, kar močno vpliva na njegove fizikalno-kemijske lastnosti.
Lastnosti modificiranega škroba
Modificirani škrobi, pridobljeni kot posledica transformacij, se po lastnostih bistveno razlikujejo od naravnega škroba. Reološke lastnosti, pridobljene s procesi modifikacije škroba, ki se pogosto uporabljajo v industriji, so:
- vezava zelo velikih količin vode s snovmi, raztopljenimi v njej,
- širok razpon viskoznosti,
- spremenljiva temperatura želatinizacije od sobne temperature do nad 100 °C,
- ustvarjanje različnih vrst gelov,
- ne podleže retrogradnemu procesu (padavinemolekule škroba iz nastale strukture),
- jasnost in preglednost past in gelov,
- absorbira različne spojine, npr. arome, dišave, alkohole,
- sposobnost stabilizacije emulzij in suspenzij,
- sposobnost oblikovanja elastičnih membran.
Uporaba modificiranega škroba v živilski industriji
Škrob ima glede na modifikacije posebne lastnosti in se pri predelavi hrane različno uporablja. Poleg tega različen botanični izvor škroba in intenzivnost uporabljenega postopka povzročita proizvodnjo zelo širokega nabora škrobnih derivatov z različnimi lastnostmi. Razdeljeni so v splošne kategorije, ki določajo najboljše možne uporabe za vsako vrsto modificiranega škroba.
Oksidirani škrobi- geli, ki jih ustvarijo, imajo nizko viskoznost, visoko trdoto in so stabilni skozi čas. Uporabljajo se pri izdelavi pudingov, puding krem, stepene smetane in mešanic za torte v prahu. So sestavni del slaščičarskih lupin in nadevov, na primer v mehkih bonbonih. Uporabljamo jih lahko tudi za oblaganje, posipanje in paniranje izdelkov, saj se dobro oprimejo obloge izdelka, po praženju in hlajenju pa so hrustljavi.
Kisli škrobi- njihova uporaba v tehnološkem procesu omogoča vnos velikih količin škroba v izdelek brez težav pri mešanju in črpanju. Po ohlajanju tvorijo kompakten in prožen gel. Posledično se kisli škrobi uporabljajo kot sestavina slaščičarskih teles in nadevov ter kot delni nadomestek za pšenično moko v slaščičarskih tortah.
Mono-škrobni estri- v živilski industriji se najpogosteje uporabljajo acetilirani škrobi, ki se ne retrogradirajo, kažejo visoko stabilnost in jasnost past ter nižjo temperaturo lepljenja . Uporabljajo se pri proizvodnji tradicionalnih in instant rezancev.
Mon škrobni fosfatiso dobri stabilizatorji emulzije, na primer v sistemih kis-olje, kot tudi zgoščevalci, odporni proti zmrzovanju in odmrzovanju. Uporabljajo se za zgoščevanje juh, omak in prelivov.
Zamreženi škrobi- najpogosteje se uporabljajo pri predelavi hrane. Zamreženi škrobi so odporni na temperaturne spremembe, mehansko obdelavo in pH proizvedenega in končnega izdelka. Uporabljajo se predvsem kot zgoščevalec v številnih izdelkih, na primer v klobasah in narezkih.
Aglomerirani in instant škrobi- so fizično modificirani škrobi, ki se popolnoma raztopijo tudi v hladni vodi in mleku. Običajno se uporabljajo za hladne pripravkemlečne sladice, želeje, omake, mlečne pijače in skuto. Omogočajo takojšnje raztapljanje kisla ali juhe po prelivanju z vrelo vodo. Spreminjanje škroba z tvorbo kompleksov z maščobo omogoča, da se uporablja kot nadomestek maščobe v sladoledu.
Druge uporabe modificiranega škroba
Lastnosti modificiranega škroba uporabljajo tudi druge industrije, ne samo živilska. Zaradi ogromnih možnosti spreminjanja lastnosti škroba je seznam aplikacij več kot 1000 in se še širi. Najbolj priljubljene smeri uporabe modificiranega škroba so: proizvodnja visokokakovostnega papirja, valovite lepenke, biološko razgradljive plastike, lepil, proizvodnja superabsorbentov, ki se uporabljajo v kmetijstvu za izboljšanje kakovosti tal, proizvodnja oblog in plenic za enkratno uporabo, mikrokapsul, ki se uporabljajo v medicini in kozmetika, proizvodnja eksplozivov.
Viri:
1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Modificirani škrobi. Tehnološke lastnosti in obseg uporabe, Przemysł Spożywczy, 2004, 5, 49-51 2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Kriteriji za izbor modificiranih škrobov v predelavi hrane, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-573. Leszczyński W., Uporaba modificiranih škrobov v živilski industriji, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56 4. Krępulec A., Možnosti uporabe žitnih škrobov v drugih industrijah razen živilske, Przegląd Zbożowo, 2008 , 61-62