Modifikovaný škrob se vyrábí z přírodního škrobu jako výsledek fyzikálních, enzymatických a chemických změn. Díky těmto procesům je možné jej využít nejrůznějšími způsoby nejen v potravinářském průmyslu. Modifikovaný škrob je bezpečné potravinářské aditivum, které zlepšuje vlastnosti produktů, ale jeho přítomnost není vždy nutná a výrobci ho někdy používají jako „plnivo“.
Přírodní a modifikovaný škrob
Škrob je sacharid složený z molekul glukózy, které tvoří dvě frakce: lineární amylózu a rozvětvený amylopektin. Vlastnosti a možnost průmyslového využití závisí na podílu obou frakcí ve škrobu z dané rostliny. Škrob je přírodní látka vyskytující se téměř ve všech rostlinách a široce využívaná v průmyslové výrobě, nejen v potravinářství. Ekonomicky nejvýznamnější škroby, které tvoří více než 99 % světové produkce, pocházejí z kukuřice, pšenice, manioku a brambor. Bramborový škrob je považován za nejčistší a nejkvalitnější.
Přírodní škroby extrahované přímo z rostliny a neupravené se používají v průmyslu, ale nejsou příliš odolné vůči fyzikálním podmínkám v moderní technologii zpracování potravin. Modifikované škroby se v potravinářském průmyslu používají od 40. let 20. století. Úpravy škrobu umožňují dodat mu nové vlastnosti a zlepšit funkční vlastnosti, což ovlivňuje kvalitu konečných produktů s přídavkem škrobu. Modifikovaný škrob v potravinách jim dodává správnou texturu, zahušťuje je, zabraňuje jejich shlukování v sypkých produktech a také umožňuje připravit instantní pokrmy, například želé, které stačí zalít vroucí vodou a zamíchat.
DůležitéModifikovaný škrob a geneticky modifikované potraviny
Je třeba poznamenat, že modifikovaný škrob nemá nic společného s GMO a genetickými modifikacemi a změny jeho vlastností jsou prováděny fyzikálními, enzymatickými a chemickými metodami. Různé druhy modifikovaného škrobu jsou bezpečnými potravinářskými přísadami, které lze nalézt ve složení výrobků pod symboly E1400 až E1500. Způsoby jejich výroby jsou specifikovány v doporučeních Expertního výboru FAO/WHO pro potravinářská aditiva a jsou používány v průmyslu na základě polských a evropských norem
Hvězdnámodifikované jsou bezpečné potravinářské přídatné látky, ale při výběru potravinářského výrobku byste měli dbát na plné složení a racionálně posoudit, zda daný výrobek dlouhodobě nepoškodí vaše zdraví. Potraviny obsahující modifikovaný škrob často obsahují také velké množství soli, glutamanu sodného a nezdravých hydrogenovaných rostlinných tuků, jako je palmový olej. Existují i výrobky, ve kterých je škrob zbytečný a výrobce jej přidává například pro zvýšení hmotnosti výrobku nebo přizpůsobení hustoty preferencím spotřebitele, což platí pro některé přírodní jogurty nebo uzeniny.
Metody modifikace škrobu
Škrob podléhá třem základním typům úprav, které umožňují jeho efektivnější využití v průmyslové výrobě a zajišťují lepší vlastnosti hotového výrobku
Fyzikální modifikace- přírodní škrob je podroben ohřevu na vysokou teplotu, prvotnímu pastování a následnému sušení na sušících válcích. Krystalická struktura škrobu během procesu mizí. Škrob díky této úpravě získává schopnost rozpouštění ve studené vodě nebo mléce a v horké vodě se rozpouští rychleji. Ve světle potravinového zákona není fyzikálně modifikovaný škrob potravinářskou přísadou, ale potravinou podobnou přírodnímu škrobu.
Enzymatické modifikace- v důsledku toho je škrob hydrolyzován, tj. rozkládán na sloučeniny s nižší molekulovou hmotností. Toto je hlavní směr zpracování škrobu, jehož výsledkem jsou m altodextriny a sirupy. Škrob se rozkládá na další chemické sloučeniny, takže enzymatické metody nejsou přísně modifikovány.
Chemické modifikace- během chemických modifikací jsou hydroxylové (-OH) skupiny přítomné ve škrobových kruzích nahrazeny jinými chemickými substituenty. Škrob je modifikován v procesech oxidace, esterifikace a etherifikace. Struktura makromolekul škrobu se mění, což má velký vliv na jeho fyzikálně-chemické vlastnosti
Vlastnosti modifikovaného škrobu
Modifikované škroby získané jako výsledek přeměn se výrazně liší ve vlastnostech od přírodního škrobu. Reologické vlastnosti získané v procesech modifikace škrobu, které jsou široce používány v průmyslu, jsou:
- vazba velmi velkého množství vody s látkami v ní rozpuštěnými,
- široký rozsah viskozity,
- variabilní teplota želatinace od pokojové teploty až po více než 100 °C,
- vytváření různých typů gelů,
- nepodléhá retrográdnímu procesu (sráženímolekuly škrobu z výsledné struktury),
- jasnost a průhlednost past a gelů,
- absorbující různé sloučeniny, např. příchutě, vůně, alkoholy,
- schopnost stabilizovat emulze a suspenze,
- schopnost tvořit elastické membrány.
Využití modifikovaného škrobu v potravinářském průmyslu
V závislosti na úpravách mají škroby specifické vlastnosti a používají se různě při zpracování potravin. Také rozdílný botanický původ škrobu a intenzita aplikovaného procesu mají za následek produkci velmi široké škály derivátů škrobu s různými vlastnostmi. Jsou rozděleny do obecných kategorií, které určují nejlepší možné použití pro každý typ modifikovaného škrobu.
Oxidované škroby- gely, které vytvářejí, mají nízkou viskozitu, vysokou tvrdost a jsou stabilní v průběhu času. Používají se při výrobě pudinků, pudinkových krémů, šlehačky a práškových dortových směsí. Jsou součástí cukrářských skořápek a náplní, např. do měkkých bonbonů. Lze je také použít na potahování, posypávání a obalování výrobků, protože dobře přilnou k potahu výrobku a po upražení a vychladnutí jsou křupavé.
Kyselé škroby- jejich použití v technologickém procesu umožňuje zavedení velkého množství škrobu do produktu bez potíží s mícháním a čerpáním. Po vychladnutí tvoří kompaktní a pružný gel. V důsledku toho se kyselé škroby používají jako přísada do cukrářských korpusů a náplní a jako částečná náhrada pšeničné mouky v cukrářských dortech.
Monoškrobové estery- nejpoužívanější v potravinářském průmyslu jsou acetylované škroby, které nepodléhají retrogradaci, vykazují vysokou stabilitu a čirost past a nižší teplotu pastování . Používají se při výrobě tradičních a instantních nudlí.
Mon škrobové fosfátyjsou dobré stabilizátory emulzí, např. v systémech octový olej, stejně jako zahušťovadla odolná proti mrazu a rozmrazování. Používají se k zahušťování polévek, omáček a dresinků.
Zesíťované škroby- nejčastěji se používají při zpracování potravin. Zesíťované škroby jsou odolné vůči teplotním změnám, mechanickému zpracování a pH vyrobeného a hotového produktu. Používají se hlavně jako zahušťovadlo v mnoha výrobcích, např. klobásy a uzeniny.
Aglomerované a instantní škroby- jsou fyzikálně upravené škroby, které se dokonale rozpouštějí i ve studené vodě a mléce. Obvykle se používají k přípravě za studenamléčné dezerty, želé, omáčky, mléčné nápoje a tvaroh. Umožňují okamžité rozpuštění kisselu nebo polévky po zalití vroucí vodou. Úprava škrobu tvorbou komplexů s tukem umožňuje jeho použití jako náhradu tuku ve zmrzlině.
Další použití modifikovaného škrobu
Vlastnosti modifikovaného škrobu využívají i jiná průmyslová odvětví, nejen potravinářská. Díky obrovským možnostem změny vlastností škrobu je seznam aplikací přes 1000 a stále se rozšiřuje. Mezi nejoblíbenější směry použití modifikovaného škrobu patří: výroba kvalitního papíru, vlnité lepenky, biodegradabilních plastů, lepidel, výroba superabsorbentů používaných v zemědělství pro zlepšení kvality půdy, výroba jednorázových obvazů a plen, mikrokapsle používané v lékařství a kosmetika, výroba výbušnin
Zdroje:
1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Modifikované škroby. Technologické vlastnosti a rozsah použití, Przemysł Spożywczy, 2004, 5, 49-51 2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Výběrová kritéria pro modifikované škroby při zpracování potravin, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-573. Leszczyński W., Aplikace modifikovaných škrobů v potravinářském průmyslu, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56 4. Krępulec A., Možnosti využití obilných škrobů v jiných než potravinářských odvětvích, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 9008 , 61-62