Modifierad stärkelse är farligt. Är modifierad stärkelse skadligt för hälsan? Vad är modifierad stärkelse
I vår värld är allt föremål för förändring: befolkningen växer i en enorm takt, vetenskapen utvecklas, ny teknik introduceras och tidigare osynliga livsmedelsprodukter dyker upp.
Konsumtionens globala triumf tar ständigt fart, och bakom den, kvävande, håller rädslan knappt jämna steg - ”tänk om det är skadligt? Och det är inte konstigt, för det finns många exempel på berättigande av ångest.
Kaloriinnehåll: 328,9 kcal, produktens energivärde Modifierad stärkelse (Andelen proteiner, fetter, kolhydrater):
Proteiner: 1 g (~4 kcal)
Fett: 0,6 g (~5 kcal)
Kolhydrater: 85,2 g (~ 341 kcal)
Energikvot (b|g|y): 1%|2%|104%
En berättigad anledning till oro är uppkomsten av ett ständigt ökande antal produkter som innehåller GMO. Å ena sidan är dessa produkter helt enkelt magnifika, de är unika: de har en exemplarisk presentation, en orealistiskt lång hållbarhet, de är inte mottagliga för skadedjur, deras smakegenskaper överträffar ofta sin naturliga motsvarighet, etc.
Men det finns en annan sida: genetiskt modifierad potatis "växte inte plötsligt på egen hand i trädgården hos någon bonde, utan var resultatet av mycket dyra experiment av genetiker.
Vem finansierar denna forskning? Kanske en mellanstatlig kommitté för vetenskapens utveckling? Spelar ingen roll hur! Det är detta som gör stora företag, dels för att de är intresserade av att få supervinster snart, och dels för att de, till skillnad från vetenskapskommittén, har råd.
Den som beställer utvecklingen av en slutprodukt med givna egenskaper bestämmer riktningen för forskningen och kontrollerar naturligtvis ”riktigheten av deras resultat. Och förresten, inga medel tilldelades för att bedriva forskning om de långsiktiga effekterna av dessa produkter på kroppen, och det finns ingen tid att ta itu med dem.
Vad är modifierad stärkelse
Kände du? Rädsla, som vilken varelse som helst, växer när den matas. Tillräckligt odlad rädsla blockerar kritik utan större ansträngning. Alla har hört talas om genetiskt modifierade organismer, många är till och med rädda. Därför får ordet "modifierad (genomgått) i kombination med vilken livsmedelsprodukt som helst, som är ganska neutral i tekniskt sammanhang, ett olycksbådande ljud. Och nu talar den oläsliga, men rädda lekmannen redan lätt och villigt om farorna med modifierad stärkelse. I vissa kretsar anses det vara dålig form att inte skilja på nyanser. Låt oss ta reda på vad som ligger bakom konceptet "modifierad stärkelse.
Stärkelse i produktionen i allmänhet och i synnerhet i livsmedelsindustrin används ganska ofta för att lösa olika tekniska problem. I detta avseende finns det ofta ett behov av en viss förändring av dess ursprungliga egenskaper. Detta uppnås genom att modifiera stärkelse: ändra dess ursprungliga egenskaper genom bearbetning med kemiska, biokemiska, fysikaliska eller kombinerade metoder.
Ingen av de tillämpade metoderna för transformation (modifiering) av stärkelse för att erhålla de önskade egenskaperna involverar inte förändringar i de strukturella DNA-konstruktionerna av amylos och amylopektin - dess beståndsdelar. Därför, när vi talar om modifierad stärkelse, menar vi oftast ett kolhydrat som utsätts för tekniska processer som omstrukturerar strukturen hos amyloplaster och påverkar stärkelsens fysiska egenskaper.
Modifierad stärkelse inom livsmedelsindustrin
Det kan således med full säkerhet konstateras att stärkelse inte genomgår förändringar i sin genetiska struktur under modifieringsprocessen. Detta är dock ännu inte det slutgiltiga svaret på frågan om modifierad stärkelse är skadlig. Innan vi tittar på detta i detalj, låt oss lista vilka livsmedel som innehåller modifierad stärkelse.
Oxiderad stärkelse finns i gelékonfektyr (från potatis) och glass (från majs). Svällande stärkelse används i brödbakning, snabbmatsprodukter och bakning.
Förresten, egenskaperna hos fosfatstärkelse - det är resistent mot sura miljöer, mot blandning, mot upprepad frysning och upptining. Detta gör att den kan ingå i såser, majonnäser, syltförtjockningsmedel, såser, etc. Samma kvaliteter, i kombination med förmågan att lagras under lång tid utan att ändra dess egenskaper, har acetatstärkelse, som ofta används i halvfabrikat, i konserverad frukt och grönsaker, ketchup, majonnäs och andra produkter.
Mejeriindustrin använder en så komplex modifierad stärkelse att det är problematiskt att uttala sitt namn utan särskild utbildning; det låter så här: hydroxipropyldistärkelsefosfat. Det finns modifieringar och "lättare", till exempel karboximetylstärkelse, som löser sig även i kallt vatten, dessutom är det väl kompatibelt med gelatin, stabiliserar perfekt kolloidala lösningar, inklusive fetter, proteiner och kolhydrater; ingår i margarin, smör, krämer, glass, majonnäs.
Resistent stärkelse används även inom livsmedelsindustrin. Det speciella med det senare är att det är resistent mot effekterna av enzymer, det vill säga det är svagt klyvt. Trots all dess uppenbara skadlighet och oätlighet hjälper resistent stärkelse till att sänka blodsockernivåerna, vilket är mycket användbart för personer med diabetes.
Råmaterial för stärkelseproduktion
Som vi redan har upptäckt är den genetiska strukturen hos modifierad stärkelse inte annorlunda än dess ursprungliga naturliga prototyp. Stärkelse erhålls huvudsakligen från potatis, även om dess innehåll i riskorn, vete och majs är mycket högre. I Latinamerika och Nya Zeeland är sötpotatis råvaran för stärkelse.
På Filippinerna får man den från sockerpalmen. Och i det fantastiska Afrika används till och med cyanidinnehållande kassavarötter för att producera stärkelse. En sådan stärkelse, tydligen för att förvirra vita människor, kallas tapioka av de infödda.
Som du kan se är alla råvaror helt naturliga. Och nu - uppmärksamhet: Jag ber dig att inte slappna av! Vi har ännu inte helt räknat ut hur farlig modifierad stärkelse är. Trots alla ansträngningar från de mest sofistikerade teknologerna och till och med rabiata kemister, ligger inte faran med stärkelse i modifieringen.
Det största hotet kommer bara från råvaran. Tyvärr finns det ingen garanti för att en biobärare som inte har genomgått förändringar på gennivå användes för att få primär stärkelse. Inte en enda etikett på den färdiga produkten, som innehåller stärkelse, innehåller information om huruvida den erhållits från vanlig eller modifierad potatis.
Egenskaperna hos naturlig (snarare än kemiskt modifierad) stärkelse har allvarliga nackdelar. Problem inkluderar granulär struktur, olöslighet av stärkelse i kallt vatten, överdriven viskositet efter kokning, gummiliknande textur av gelatinerad stärkelse, opacitet hos spannmålsstärkelsegeler efter kylning och begränsad fermenterbarhet. Under bryggning kan små (B-) korngranulers relativa motståndskraft mot försockring komplicera maltproduktionen. Idag modifieras stärkelser för att öka användbarheten genom kemiska eller enzymatiska metoder. Bland de äldsta av dessa är sur hydrolys eller "lintenisering", som först beskrevs 1811 och kommersialiserats i slutet av 1800-talet. Denna process minskar kedjelängden, ökar lösligheten, minskar viskositeten och begränsar retrogradering. Liknande processer kan utföras enzymatiskt. Traditionell bryggning inbegriper till exempel omvandling av stärkelse till maltos, glukos och dextriner via α- och β-amylaserna i själva spannmålet. Andra modifieringar inkluderar olika metoder för oxidation, pyrolys och tvärbindning. Stärkelser kan acetyleras på olika sätt, hydroxietyleras, hydroxipropyleras, fosforyleras, omvandlas till succinater eller göras katjoniska.
GENETISK MODIFIERING AV STÄRKELSENS STRUKTUR
I den genetiska konstruktionen av stärkelsebiosyntes har tre huvudsakliga tillvägagångssätt antagits: modifiering av förhållandet mellan källa och konsument för att kvantitativt kontrollera ackumuleringen av kolhydrater i lagringsorgan; förändra uttrycket av syntaser eller förgrenande enzymer för att påverka amylos/amylopektinförhållandet och graden av förgrening i amylopektin.
Att ändra strukturen hos stärkelsegranulat - en ny riktning i stärkelsemodifiering
Stärkelse är en billig, allmänt tillgänglig, allmänt använd och naturlig solesom finns i frukter, frön, stjälkar, knölar och rötter. Stärkelse finns i sex strukturella nivåer (fig. 1): korn, granulat, tillväxtringar; halvkristallina skikt belägna mellan de kristallina och amorfa områdena. Stärkelsemolekyler bildar linjära och grenade kedjor av amylos och amylopektin. De olika mängderna och organisatoriska fördelningarna av amylos och amylopektin resulterar i att olika stärkelsesammansättningar påverkar deras strukturer och funktioner. På grund av mångfalden i struktur och funktion, såsom löslighet i vatten, instabilitet under sura förhållanden, uppvärmnings- och frysningsreaktioner, utgör naturlig stärkelse vanligtvis problem i industriella tillämpningar. För att erhålla de önskade funktionella egenskaperna ersätts de fria hydrofila hydroxylgrupperna i stärkelse med hydrofoba i förestringsreaktioner. Förestring är en av de viktigaste moderna metoderna för att ändra strukturen hos stärkelsegranulat.
Är modifierad stärkelse ekologisk?
Svaret är nej, om inte tillverkaren hävdar att produkten är ekologisk. Traditionellt använder stärkelsemodifiering skadliga kemikalier. Vanligtvis bearbetar tillverkare stärkelse med en speciell uppvärmningsteknik eller genom att blanda olika stärkelser (m. Den senare metoden undviker användningen av skadliga kemikalier, men detta är undantaget, inte normen. Dessutom finns det inget sätt att veta att råvaran (källan till stärkelse) var organisk eller GMO.
Om du inte vill riskera modifierad stärkelse, byt ut den mot pektin.
*Modifierad stärkelse avser livsmedelstillsatser som används för att få produkter med en viss konsistens och struktur.
Matpaket som fyller stormarknadshyllorna listar ofta modifierad stärkelse som ingredienser. Är det inte skadligt? Hur skiljer det sig från vanligt? När det gäller vanlig stärkelse tillhör den kolhydrater och upptar en betydande del av den mänskliga kosten, eftersom den finns i mjöl, mjöl och pasta, potatis, majs, ris, andra spannmål och stärkelsehaltiga frukter. I sin rena form är potatis- eller majsstärkelse vanligast. I matsmältningsprocessen avstår en stärkelseinnehållande produkt stärkelse, och enzymer omvandlar den till glukos, som förser kroppen med energi.
I sitt naturliga tillstånd är stärkelse helt olöslig i vatten och därför svår att bryta ner i magen. Produkter som innehåller stärkelse måste bearbetas termiskt - bakade, kokta, stuvade, stekta. I raffinerad form används stärkelse som ett naturligt förtjockningsmedel - gelé är ett exempel på detta.
Modifierad stärkelse erhålls som ett resultat av kemisk påverkan på råvaran för att ändra dess egenskaper. Den moderna livsmedelsindustrin använder det i produktionen som stabilisator, emulgeringsmedel, fyllmedel. Namnet är förvirrande, tanken på GMO kommer att tänka på. Så är det inte, den modifierade stärkelsen i sig tillhör inte denna grupp, men genetiskt modifierad majs eller potatis kunde mycket väl ha ingått i dess produktion. Omfattningen av modifierad stärkelse är omfattande:
- sylt och marmelad, frukt- och grönsakspuréer, fyllningar, ostmassakrämer och desserter - med dess hjälp uppnår de önskad konsistens;
- kakor, våfflor, kex - tillsats av stärkelse till bakning minskar gluten i degen och minskar mängden fett och socker;
- margarin och pålägg - stärkelse används som fettemulgeringsmedel;
- billiga korvar - de lägger stärkelse i dem för att binda överskott av fukt;
- ketchup, majonnäs, yoghurt, glass, konserver, barnmat mm.
Innehållet av modifierad stärkelse i livsmedel är officiellt tillåtet. Därför anses kosttillskottet vara säkert. Huruvida det förbättrar smaken, strukturen, utseendet på maten, lukten är en omtvistad fråga, svaret på det kommer att vara subjektivt. Nu talar vi om något annat - om skadligheten eller ofarligheten av stärkelse, skapad på konstgjord väg i industriella intressen. Än så länge är en sak klar: mat rik på modifierad stärkelse hör inte till en hälsosam kost. Människokroppen har ett unikt metaboliskt system, bildat som ett resultat av en lång och gradvis utveckling.
Är det värt att testa sig själv med ett annat främlingsfientligt medel - ett främmande ämne som inte finns i naturen?
Idag säljs många lågkvalitativa men billiga produkter. Du måste leta efter tomatsås gjord endast av tomater utan konserveringsmedel, färgämnen och förtjockningsmedel baserade på modifierad stärkelse. Samt köttkorvar. Deras sortiment är imponerande, men de flesta, om de innehåller kött, är av låg kvalitet. Plus sojaprotein, polyfosfater och, naturligtvis, fyllmedlet är modifierad stärkelse.
Leta efter alla typer av "E" i produktens sammansättning. Låt oss säga att E1404, 1412, 1414, 1420, 1422, 1451 är modifieringar av potatisstärkelse. Tyvärr informerar tillverkaren inte alltid om förekomsten av modifierad stärkelse eller skriver om det i mikroskopiska bokstäver någonstans på omslagets veck. Ibland används en kombinerad stabilisator utan att dechiffrera kompositionen, och det kommer att vara nödvändigt att upptäcka närvaron av modifierad stärkelse i den med dina egna smakförmågor och samtidigt bestämma om du vill fylla dig själv med "kemi".
Ganska ofta, när vi studerar sammansättningen på en förpackning av en produkt, hittar vi ingrediensen "modifierad stärkelse". Stärkelse är ett ganska bekant ord... Men vad ligger bakom det misstänkta förtydligandet "modifierat"? Är denna livsmedelstillsats skadlig för människors hälsa? Är modifierad stärkelse skadligt för hälsan? Låt oss försöka svara på de viktigaste frågorna.
Modifierad stärkelse - genetiskt modifierad mat?
Stärkelse är en livsmedelsprodukt som finns naturligt i frukt och grönsaker. Stärkelse deponeras i lökar, knölar, frukter, bär, den utgör huvuddelen av mjöl - 75-80%, potatis - 25%, ris. I vår mage omvandlas stärkelse till glukos, som smälts och blir en energikälla.
Modifierad stärkelse, som ett resultat av förändringar genom fysikaliska, kemiska, biokemiska eller kombinerade processer, förvärvar egenskapen att behålla fukt, vilket gör att du kan få produkten med önskad konsistens (dvs. egenskaperna hos stärkelse som förtjockningsmedel förbättras faktiskt).
Vad är en genetiskt modifierad produkt? Dessa är grönsaker, frukter, bär etc., vars kromosomuppsättning har förändrats på konstgjord väg med hjälp av genteknik. Som en konsekvens kommer ett kosttillskott som härrör från sådana växter också att vara genetiskt modifierat.
För att förbättra växternas egenskaper och kvaliteter inom genteknik används transgen teknologi. En transgen är ett främmande DNA-fragment som kan isoleras från ett biologiskt föremål (djur, växt, insekt, fisk) eller artificiellt syntetiseras och införas i kromosomuppsättningen hos en annan organism (grönsak, frukt, etc.).
Modifierad stärkelse i enlighet med GOST R 51953-2002 "Stärkelse och stärkelseprodukter" erhålls med hjälp av fysikaliska, kemiska, biokemiska eller kombinerade processer som inte påverkar strukturen av DNA, det vill säga de är inte genteknikmetoder. Men naturligtvis är den kemiska formeln för modifierad stärkelse annorlunda än den för vanlig stärkelse.
Modifierad stärkelse i barnmat - är det skadligt för ett barns hälsa?
I Ryssland är användningen av nästan 20 typer av modifierad stärkelse tillåten (de skiljer sig beroende på produktionsmetoden: värmebehandlad, blekt, oxiderad stärkelse erhållen genom bearbetning med enzymer, etc.). Modifierad stärkelse används i barnmat vanligtvis i följande fall:
För framställning av yoghurt och andra mejeridrycker som förtjockningsmedel;
att förbättra kvaliteten på bageri- och konfektyrprodukter.
Som nämnts ovan erhålls per definition modifierad stärkelse från en naturlig produkt på sätt som inte påverkar dess genstruktur. Men för framställning av både modifierad och konventionell stärkelse kan genetiskt modifierad majs eller potatis användas. Rysk och internationell lagstiftning föreskriver inte särskild märkning som anger förekomst eller frånvaro av genetiskt modifierade organismer för stärkelse och modifierad stärkelse, eftersom man tror att den stärkelse som erhålls efter bearbetning av genetiskt modifierad majs eller potatis endast kan innehålla spår av förändrat DNA.
Notera: enligt observationer från Moskvaläkare, bland barn som aktivt konsumerar dricksvatten och vanlig yoghurt och andra fermenterade mjölkprodukter med tillägg av "E" (inklusive modifierad stärkelse), har antalet bukspottkörtelsjukdomar ökat kraftigt.
Modifierad stärkelse
Teoretiska grunder för strukturen av polysackarider
Kemi av livsmedelshydrokolloider är en gren av kemin som handlar om ursprung, produktion och omvandlingar av en stor grupp polymera ämnen identifierade som en oberoende kategori baserat på de gemensamma egenskaper de uppvisar i livsmedelssystem.
Kolhydrater klassificeras efter antalet monosackaridrester (se figur).
Figur 1. Kolhydratträd
En glukosmolekyl i lösning bildar en pyranosring. När en cyklisk struktur bildas kan OH-gruppen associerad med C1 vara belägen på samma sida av ringen som OH-gruppen associerad med C2 ( ?-form) eller på motsatt sida av ringen ( ?-form), som spelar en betydande roll vid bildningen av polysackarider (se fig.).
Ris. 2. Glukostautomerism
När två monosackarider är sammanlänkade genom en kondensationsreaktion, bildas disackarider med utseendet av en glykosidbindning (se fig.):
+ =
Ris. 3. Bildning av en glykosidbindning
En vitt spridd reservväxtpolysackarid, det är den viktigaste kolhydratkomponenten i kosten. I växter finns stärkelse i kloroplasterna av löv, frukter, frön och knölar. Stärkelsehalten är särskilt hög i spannmålsgrödor (upp till 75 % av torrvikten), potatisknölar (cirka 65 %) och andra lagringsdelar av växter.
Stärkelse deponeras i form av mikroskopiska granuler. Stärkelsegranulat är praktiskt taget olösligt i kallt vatten, men de sväller kraftigt i vatten vid upphettning.
Vid långvarig kokning går cirka 15-25% av stärkelsen i lösning i form av en kolloid. Denna "lösliga stärkelse" kallas amylos. Resten, amylopektin, löser sig inte ens vid mycket lång kokning.
Amylos består av ogrenade kedjor, inklusive 200-300 glukosrester kopplade i position ?(1?4). Tack vare ?-konfigurationen vid C1 bildar kedjorna en helix, i vilken det finns 6-8 glukosrester per varv.
Den blå färgen på löslig stärkelse vid tillsats av jod (jod-stärkelse-reaktion) är associerad med närvaron av en sådan helix. Jodatomerna bildar en kedja längs spiralens axel och får i denna övervägande icke-vattenhaltiga miljö en mörkblå färg.
Amylopektin
Till skillnad från amylos har amylopektin, som är praktiskt taget olösligt i vatten, en grenad struktur. I genomsnitt innehåller en av 20-25 glukosrester en sidokedja fäst vid position ?(1?6). Detta skapar en trädstruktur.
Mycket grenade polysackarider såsom amylopektin färgas brunt eller rödbrunt i närvaro av jod.
En amylopektinmolekyl kan innehålla hundratusentals glukosrester och ha en molekylvikt i storleksordningen 108 Da.
I matsmältningsprocessen frigörs energin som tas emot från solen, eftersom. som ett resultat av hydrolys spjälkas stärkelse åter till glukosmolekyler och vidare till koldioxid och vatten.
De viktigaste kommersiella källorna till stärkelse är majs, potatis, ris, vete och tapioka. Tillverkningen av stärkelse innefattar olika processer under vilka raffinerad stärkelse separeras från andra komponenter i råvaran. Syftet med extraktionen är att extrahera stärkelsekornen intakta. Sådan stärkelse kan tvättas, torkas eller lagras i suspension för vidare bearbetning för att erhålla en modifierad stärkelse.
Den hydrering som uppstår under tillagningen leder till en irreversibel förändring av strukturen hos stärkelsegranulen, som ett resultat av vilken interaktionen "stärkelse-stärkelse" öppnar sig som ett blixtlås och ersätts av en stärkelse-vatten-interaktion. Detta leder till kedjeseparation och svallning av granulen.
2. Stärkelsehydrering
Stärkelsemolekyler har många OH-grupper, de orsakar affinitet för vatten. det finns en stark hydrering och affinitet mellan enorma stärkelsemolekyler och små vattenmolekyler, som utförs genom vätebindningar
I vatten bryts stärkelsegranulen och dispergeringen av stärkelsemolekyler i lösning sker med en övergång till ett trögflytande kolloidalt tillstånd.
På detta sätt låter vatten dig kontrollera strukturen och konsistensen av livsmedel.
"Gelatinering" och "gelatinisering" är specifika tekniska tecken på hydrering som inträffar inuti granulen och dess irreversibla svullnad, vilket skapar viskositet.
Gelatinering av stärkelse sker när den värms upp i närvaro av vatten, denna komplexa process sker i tre steg.
I det första steget sväller stärkelsekornen reversibelt genom att tillsätta små mängder vatten.
I det andra steget, med ökande temperatur, noteras en stark svullnad av kornen med en ökning av deras volym med hundratals gånger på grund av tillsatsen av stora mängder vatten. Detta stadium av gelatinisering är irreversibelt.När stärkelse sväller bryts vätebindningar och hydratisering av polysackaridmakromolekyler sker. Lösningens viskositet ökar.
I det tredje steget extraheras lösliga polysackarider med vatten, kornen tappar sin form.
stärkelsepasta
Beroende på förhållandet mellan stärkelse och vatten erhålls en pasta i form av en sol eller gel. Om stärkelsepåsarna, när de absorberar en stor mängd vatten, är i nära kontakt med varandra, har pastan karaktären av en gel
Åldrande stärkelsepasta
Under kylning kan "regression" uppstå, d.v.s. amylosmolekyler med linjär struktur ordnas, blir parallella med varandra, sådana zoner förlorar vatten och genomskinlighet.
Tjock gelé med 6-8% stärkelseinnehåll är starka geler
Åldring av gelatinerad stärkelse förhindras genom att produkterna hålls varma tills de konsumeras.
Stärkelsegeler med olika viskositeter fungerar som grund för kissels, purésoppor och såser. Potatisstärkelse är lämplig för bärgelé, som bildar en genomskinlig, nästan färglös gel. Till mjölkgelé kan majsstärkelse användas, vilket ger en ogenomskinlig mjölkvit gel
3. Modifierad stärkelse
Modifierad stärkelse produceras genom förändringar. Modifieringen av stärkelse berör dock inte strukturen av dess DNA. I enlighet med GOST R 51953-2002 "Stärkelse och stärkelseprodukter",
Modifierad stärkelse kallas stärkelse, vars egenskaper ändras i riktning som ett resultat av fysikalisk, kemisk, biokemisk eller kombinerad bearbetning (se fig. 4.). Av denna definition kan man se att inga genteknikmetoder används för att producera modifierad stärkelse.
Ris. 4. Märk för modifierad stärkelse
Fysikaliska och kemiska metoder för stärkelsemodifiering: svallning, depolymerisation, stabilisering, tvärbindning av polymerkedjor.
Vid svullnad förändras inte den kemiska strukturen hos stärkelsemolekyler, men deras volym ökar på grund av tillsats av vattenmolekyler genom vätebindningar.
Under depolymerisation förkortas kedjorna av amylos eller amylopektin. När amyloskedjor förkortas förlorar stärkelse sin förmåga att regrediera. Genom att förkorta amylopektinkedjorna gelar den modifierade stärkelsen vid en lägre temperatur.
Vid torr kalcinering av stärkelse (20-30% fukt) sker partiell hydrolys, molekyler förkortas, sedan sker repolymerisation, d.v.s. bildandet av mer grenade molekyler - dextriner
Dextris skiljer sig i löslighet i kallt vatten, viskositetsnivå, minskning av sockerhalt, stabilitet.
Beroende på färgen på dextrinet finns det vita, gula eller brittiska tandkött.
Sätt att modifiera stärkelse
Tvärbindning består i att en del av vätebindningarna ersätts med starkare joniska.
Stärkelsegranulen på molekylär nivå har slumpmässigt placerade vidhäftningar som stärker den. Ofta är det distärkelsefosfater och distärkelseadipater med fosfat- eller adipatbryggor.
Typiskt finns det en tvärbindning för 100-3000 anhydroglukosrester i en stärkelsemolekyl. När antalet tvärbindningar ökar blir stärkelsen mer motståndskraftig mot gelning, syra, värme och mekanisk påfrestning.
Stabilisering - kemisk modifiering av stärkelse genom införande av acetyl- och hydroxipropylgrupper för att förhindra regression under kylning. Sedan ökar hållbarheten för produkter på grund av motstånd mot temperaturförändringar under frysning - upptining.
Substitutionsgraden (DS) är antalet substituentgrupper per 100 anhydroglukosrester. De mest fördelaktiga är stärkelser med en CV på mindre än 0. De gelar vid lägre temperaturer.
Enzymatisk hydrolys - denna hydrolys finns i många livsmedelstekniker. Med hjälp av amylasenzymer (alfa eller beta) erhålls ett antal nya produkter (maltos, dextros, dextriner).
Lipofil substitution - en hydrofil stärkelse kan omvandlas till en hydrofil-hydrofob stärkelse genom införandet av en lång hydrofob kolvätekedja. De används för att stabilisera emulsioner.
Oktenylsuccinatgrupper innehållande en kedja av 8 kolatomer ger en imitation av lipidegenskaper. Dessa hydrofoba grupper attraheras till gränsytan och stabiliserar gränsytan mellan olje- och vattenfasen i emulsionen.
Den lipofila oktenyldelen binder olja, medan den hydrofila glukosdelen binder vatten. En fullständig separation av vatten- och oljefaserna (d.v.s. separation) är således inte tillåten.
Modifierade cellulosa. Kemisk struktur. Produktionsprocess
modifierad stärkelsepolysackaridcellulosa
Cellulosa är den mest förekommande organiska föreningen i naturen. I växternas cellväggar utgör cellulosa 40-50%, och i ett så viktigt råmaterial som bomullsfiber - 98%. Cellulosamolekyler innehåller minst 104 glukosrester [mol. massa (1-2) 106 Da] och kan nå en längd av 6-8 mikron.
Naturlig cellulosa har hög mekanisk hållfasthet och är resistent mot kemisk och enzymatisk hydrolys. Dessa egenskaper är förknippade med konformationen av molekyler och egenskaperna hos den supramolekylära organisationen. Länkar av ogrenad typ ?(1?4) leda till bildandet av linjära kedjor som stabiliseras av vätebroar mellan och mellan kedjorna (fig. 5. i).
Ris. 5. Cellulosa kedjestruktur
Cellulosa är grunden för ett stort antal olika modifieringar som används både inom livsmedelsindustrin och (och i större utsträckning) inom andra industrier.
Mikrokristallin cellulosa (E 460i), delvis hydrolyserad med syra i amorfa områden, den mest tillgängliga för angrepp av reagens, och sedan krossad, kännetecknas av förkortade molekyler. MCC som livsmedelstillsats används som emulgeringsmedel, textureringsmedel och som tillsats som förhindrar att den klumpar ihop sig.
Kemisk modifiering av cellulosamolekyler leder till förändringar i egenskaper och, som ett resultat, till en förändring av funktioner i livsmedelssystem.
Näringstillskott av cellulosanatur är ofarliga, eftersom de inte förstörs i mag-tarmkanalen och utsöndras oförändrade.
Det dagliga totala intaget av alla cellulosaderivat med mat kan vara upp till 25 mg/kg mänsklig kroppsvikt. Deras doser i livsmedel bestäms av specifika tekniska uppgifter.
Ett antal modifierade cellulosa som används i livsmedelsindustrin erhålls från rå cellulosa genom kemisk modifiering:
E 461 - MC (metylcellulosa),
E 463 - HPC (hydroxipropylcellulosa),
E 464 - HPMC (hydroxipropylmetylcellulosa),
E 465 - MEC (metyletylcellulosa),
E 466 - CMC (natriumsalt av karboximetylcellulosa).
Råvaran för modifierad cellulosa är cellulosamassa, som erhålls från trä från vissa växtarter eller bomullslinters. Bomullsludd - korta fibrer från bomullsbollar som inte är tillräckligt långa för att användas i tråd och garn.
Cellulosa och stärkelsemolekyler är sammansatta av glukosrester (Fig.)
Processen bygger på det faktum att cellulosamassan dispergeras i en alkalisk lösning för att bilda den så kallade alkalicellulosan, och sedan bearbetas under strikt kontrollerade förhållanden med lämpliga reagenser för att ersätta anhydroglukosmonomererna i cellulosakedjan. Substitution sker vid hydroxylgrupper, och reagensen är som följer:
metylcellulosa - klormetan,
hydroxipropylcellulosa - propylenoxid.
HPMC - en blandning av ovanstående reagens,
metyletylcellulosa - en blandning av klormetan och kloretan,
Ris. 6 Struktur av cellulosa och stärkelse
CMC - monoklorättiksyra.
Förskjutningsreaktionen följs av ett renings- och tvättsteg för att avlägsna biprodukter och uppnå renhetsnivåer som är lämpliga för livsmedelstillsatser.
Fysikaliska och kemiska egenskaper och tekniska funktioner hos modifierad cellulosa.
Metylcellulosa (E 461) MC och hydroxipropylmetylcellulosa (E 464) HPMC.
De löser sig i kallt vatten (men löser sig inte i varmt vatten) för att bilda trögflytande lösningar. Viskositeten för lösningar av dessa cellulosaderivat, som beror på deras koncentration och praktiskt taget inte beror på pH i intervallet 2–13, minskar med ökande temperatur fram till ögonblicket för gelning, vilket inträffar i temperaturområdet 50–90 ° C. När temperaturpunkten för gelning uppnåtts börjar viskositeten hos lösningarna stiga kraftigt till flockningstemperaturen (koagulering med bildning av lösa flockiga aggregat).
Processen är reversibel, d.v.s. med en minskning av temperaturen kan den initiala lösningen erhållas, vilket beror på reversibiliteten av processen för bildning och brott av vätebindningar mellan polymermolekylerna av cellulosaetrar och vattenmolekyler.
Hydroxipropylcellulosa (E 463) HPC.
Det löser sig i vatten vid en temperatur som inte överstiger 40 °C. Dess löslighet ökar i närvaro av sackaros. Lösningarnas viskositet, som inte beror på pH i intervallet 2–11, minskar med ökande temperatur tills flockningsögonblicket inträffar, förbi gelningssteget, i intervallet 40–45 °C.
Processen är reversibel och när temperaturen sjunker kommer denna cellulosaeter att återupplösas i vatten. Vattenhaltiga lösningar av HPC uppvisar ytaktivitet och fungerar som ett emulgeringsmedel i dispergerade livsmedelssystem. HPC-lösningar är kompatibla med de flesta naturliga och syntetiska vattenlösliga polymerer: MC, CMC, gelatin, alginater etc, vilket gör det möjligt att använda dem tillsammans.
Karboximetylcellulosa (E 466) CMC.
Det löser sig både i varmt och kallt vatten med bildning av lösningar med olika viskositeter, som beror på graden av substitution av hydroxylgrupper i cellulosamolekylen. För livsmedelsändamål används vanligtvis CMC med en substitutionsgrad på 0,65-0,95, vilket bildar lösningar med hög och medelviskositet. Viskositeten för CMC-lösningar minskar med ökande temperatur, men gelning och flockning förekommer inte. Viskositeten för CMC-lösningar beror på pH: vid pH under 3 kan viskositeten öka, vid 5–9 beror det inte på pH, vid pH över 10 kan viskositeten minska. Blandningar av CMC och HPC har en synergistisk viskositetsökning i motsats till enskilda tillsatser.
Användningen av modifierad cellulosa i livsmedel.
Traditionellt används dessa tillsatser i tekniken för bageri- och konfektyrprodukter, mejeri- och fettfria emulsionsprodukter, läskedrycker, där de fungerar som emulgeringsmedel och stabilisatorer av flerkomponentdispergerade system, suspensioner och emulsioner, ger den nödvändiga konsistens- och smakegenskaperna.
MC och HPMC används för bindning och formning, filmbildning och barriäregenskaper samt för att förhindra avkokning och stänk vid höga temperaturer.
HPC väntar på sin ansökan inom livsmedelsindustrin. Dess lågviskösa kvaliteter används i toppings (dekorationer för ovansidan av konfektyrprodukter) för vispning eller sprutning från aerosolburkar. Toppings stabiliserade med HPC (i mängden 0,2 - 0,3%) behåller sin vispade struktur vid höga omgivningstemperaturer.
MEC stabiliserar skummet, dess överskridande är jämförbart med äggvita. Lösningar kan vispas igen, även om skummet efter att ha stått återigen förvandlats till flytande tillstånd. Samtidigt är MEC kompatibel med många vanliga livsmedelsingredienser, inklusive protein och fett. MEC är lämplig för användning i toppings, mousser, smet.
CMC ger snabb förtjockning i snabbprodukter som torra blandningar för drycker i varuautomater. Vid höga koncentrationer av CMC är en "gummikänsla" möjlig i munnen. För att eliminera denna känsla är det nödvändigt att använda sorter av CMC med en högre grad av substitution vid lägre koncentrationer.
Litteratur
1. Frågor och uppgifter inom organisk kemi; Alliance - Moskva, 2012. - 256 s.
Organisk kemi. I 2 böcker. Bok 2. Specialkurs; Bustard - Moskva, 2008. - 592 s.
Organisk kemi. Allmänna kursuppgifter med lösningar. I 2 delar. Del 2; Binom. Kunskapslaboratoriet - Moskva, 2012. - 720 s.
Grunderna i organisk kemi; Bustard - Moskva, 2006. - 560 s.
Guide till laboratoriestudier i organisk kemi; Gostekhizdat - Moskva, 2009. - 384 s.
Samling av problem inom organisk kemi; MGU Publishing House - Moskva, 2000. - 160 sid.
Alekseenko V. A., Suvorinov A. V., Vlasova E. V. Metaller i miljön. Utvärdering av ekologiska och geokemiska mätningar. Samling av uppgifter; Logos - Moskva, 2012. - 515 s.
Artemenko A. I. Organisk kemi; Högre skola - Moskva, 2002. - 560 s.
Artemenko A. I. Organisk kemi; Högre skola - Moskva, 2007. - 560 s.
Artemenko A. I. Den fantastiska världen av organisk kemi; Bustard - Moskva, 2008. - 256 s.
Artemova E. K., Dmitriev E. V. Grunderna i allmän och bioorganisk kemi; KnoRus - Moskva, 2011. - 256 s.
Handledning
Behöver du hjälp med att lära dig ett ämne?
Våra experter kommer att ge råd eller tillhandahålla handledningstjänster i ämnen av intresse för dig.
Lämna in en ansökan anger ämnet just nu för att ta reda på möjligheten att få en konsultation.
