Модифицированные крахмалы

В целях использования крахмалов в различных отраслях промышленности, помимо сухого крахмала из картофеля и крахмала по представленным выше технологическим схемам, вырабатывают крахмалы с измененными природными свойствами.

Такие крахмалы называют модифицированными, их получают путем физического, химического и биохимического воздействия на исходный природный крахмал. По характеру изменений, в результате воздействия на них, модифицированные крахмалы условно делят на две группы: расщепленные крахмалы и замещенные крахмалы, отдельно рассматривают сополимеры крахмала.

Расщепленные крахмалы называют жидкокипящими, т.к. клейстеры таких крахмалов имеют низкую вязкость. Их получают путем расщепления полисахаридных цепей кислотой, окислителями, амилазами, солями, облучением g - лучами.

В результате воздействий происходит хаотическое или направленное расщепление глюкозидных и других связей, возникают внутренние и межмолекулярные связи, появляются новые карбонильные и карбоксильные группы, уменьшается молекулярная масса. Может происходить частичное нарушение структуры зерен крахмала, но зернистая форма крахмала сохраняется.

В пищевой промышленности такие крахмалы используют для приготовления желейных конфет, восточных сладостей и в других технологиях.

Окисленные крахмалы получают путем воздействия на крахмал перманганатов, перекисей, йодной кислоты и ее солей и других соединений. Происходит гидролитическое расщепление глюкозидных связей с образованием карбонильных групп, окисление спиртовых групп в карбонильные, а затем в карбоксильные. Крахмалы, окисленные йодной кислотой, имеют по две альдегидные группы в глюкозном остатке, поэтому их называют диальдегидными.

При окислении крахмалов перманганатом калия в кислой среде получают крахмал, используемый в качестве желирующего компонента, заменителя агара или пектина; в кондитерской промышленности; в производстве мороженого, при выработке молочной продукции.

При окислении крахмалов гипохлоритом кальция получают крахмал с невысокой степенью окисления, его используют в хлебопекарном производстве.

Набухающие крахмалы получают при влаготермической обработке, вызывающей частичное или полное разрушение структуры зерен крахмала. Их применяют для стабилизации влаги кондитерских пен, при приготовлении мороженого, пудингов, хлеба, макаронных изделий, в том числе диетических изделий.

К набухающим крахмалам, преимущественно по их свойствам, относят экструзионные крахмалы и крахмалопродукты. Экструзионные крахмалы получают на экструзионных установках, в процессе обработки увлажненный материал подвергается сжатию, разогреву с клейстеризацией крахмала и выдавливанию через отверстия матрицы. Экструдаты применяют для производства продуктов из мяса, рыбы.

Замещенные крахмалы. К этой группе относят крахмалы, свойства которых изменены в результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярными соединениями, т.е. это модифицированные крахмалы – простые и сложные эфиры и сополимеры крахмала.

Получение таких крахмалов основано на возможности реакционноспособных групп – концевых редуцирующих групп, спиртовых групп у второго, третьего и шестого углеродных атомов глюкозных остатков – вступать в реакции замещения с органическими и неорганическими соединениями.

Фосфатные кукурузные крахмалы получают путем смешивания сырого крахмала с раствором одно- или двух замещенного фосфата натрия или карбамида (мочевины). После сушки и просеивания получают фосфатный крахмал марки А. Фосфатный крахмал марки Б получают путем термической обработки при перемешивании фосфатного крахмала марки А при 130^оС в течение 60 мин или при 160-170^оС в течение 30 мин.

Крахмал марки А используют в кондитерской промышленности, марки Б – для производства кремов, майонезов, соусов, продуктов детского питания.

Ацетилированный крахмал получают путем обработки сырых крахмалов ледяной уксусной кислотой. Их используют при производстве консервированных, замороженных, сухих продуктов питания.

Сополимеры крахмала являются разновидностью модифицированных или поперечносвязанных крахмалов путем образования между двумя рядом стоящими полисахаридными цепочками поперечных связей.

Их получают путем обработки крахмала с помощью формальдегида, хлорокиси фосфора, эпихлоргидрина или триметафосфата натрия.

Получение и применение декстрина

Сухой крахмал используют для получения декстрина путем термической обработки в присутствии катализатора (кислоты соляная или серная, щелочи, соли).

В результате воздействия происходит расщепление и изменение структуры полисахаридов. Декстрин получают с разной степенью расщепления крахмала и используют во многих отраслях народного хозяйства, преимущественно как клеющее средство.