Modifikovaný škrob sa vyrába z prírodného škrobu v dôsledku fyzikálnych, enzymatických a chemických zmien. Vďaka týmto procesom je možné ho využiť najrôznejšími spôsobmi nielen v potravinárskom priemysle. Modifikovaný škrob je bezpečná potravinová prísada, ktorá zlepšuje vlastnosti produktov, ale jeho prítomnosť nie je vždy potrebná a výrobcovia ho niekedy používajú ako „plnivo“.
Prírodný a modifikovaný škrob
Škrob je sacharid zložený z molekúl glukózy, ktoré tvoria dve frakcie: lineárnu amylózu a rozvetvený amylopektín. Vlastnosti a možnosť priemyselného využitia závisia od podielu oboch frakcií v škrobe z danej rastliny. Škrob je prírodná látka nachádzajúca sa takmer vo všetkých rastlinách a široko používaná v priemyselnej výrobe, nielen v potravinách. Ekonomicky najvýznamnejšie škroby, ktoré tvoria viac ako 99 % svetovej produkcie, pochádzajú z kukurice, pšenice, manioku a zemiakov. Zemiakový škrob je považovaný za najčistejší a najkvalitnejší.
Prírodné škroby extrahované priamo z rastliny a neupravené sa používajú v priemysle, ale nie sú veľmi odolné voči fyzikálnym podmienkam v modernej technológii spracovania potravín. Modifikované škroby sa v potravinárskom priemysle používajú od 40. rokov minulého storočia. Úpravy škrobu umožňujú dodať mu nové vlastnosti a zlepšiť funkčné vlastnosti, čo ovplyvňuje kvalitu konečných produktov s prídavkom škrobu. Modifikovaný škrob v potravinách mu dodáva správnu textúru, zahusťuje ho, zabraňuje zhlukovaniu sypkých produktov a tiež umožňuje prípravu instantných jedál, napríklad želé, ktoré stačí zaliať vriacou vodou a premiešať.
DôležitéModifikovaný škrob a geneticky modifikované potraviny
Treba poznamenať, že modifikovaný škrob nemá nič spoločné s GMO a genetickými modifikáciami a zmeny v jeho vlastnostiach sa vykonávajú fyzikálnymi, enzymatickými a chemickými metódami. Rôzne druhy modifikovaného škrobu sú bezpečné potravinárske prídavné látky, ktoré nájdete v zložení výrobkov pod symbolmi E1400 až E1500. Spôsoby ich výroby sú špecifikované v odporúčaniach Expertného výboru FAO/WHO pre potravinárske prídavné látky a používajú sa v priemysle na základe poľských a európskych noriem
Hviezdnemodifikované sú bezpečné potravinárske prídavné látky, pri výbere potravinového produktu však treba dbať na plné zloženie a racionálne posúdiť, či daný produkt dlhodobo nepoškodí vaše zdravie. Potraviny obsahujúce modifikovaný škrob často obsahujú aj veľké množstvo soli, glutamanu sodného a nezdravých hydrogenovaných rastlinných tukov, ako je palmový olej. Sú aj produkty, v ktorých je škrob zbytočný a výrobca ho pridáva napríklad pre zvýšenie hmotnosti výrobku alebo prispôsobenie hustoty preferenciám spotrebiteľa, čo platí pre niektoré prírodné jogurty alebo údeniny.
Metódy modifikácie škrobu
Škrob podlieha trom základným typom úprav, ktoré umožňujú jeho efektívnejšie využitie v priemyselnej výrobe a poskytujú lepšie vlastnosti hotového výrobku
Fyzikálne modifikácie- prírodný škrob je vystavený zahrievaniu pri vysokej teplote, počiatočnému zlepeniu a následnému sušeniu na sušiacich valcoch. Štruktúra kryštálov škrobu počas procesu zmizne. Škrob vďaka tejto úprave získava schopnosť rozpúšťať sa v studenej vode alebo mlieku a v horúcej sa rozpúšťa rýchlejšie. Vo svetle potravinového zákona nie je fyzikálne modifikovaný škrob potravinárskou prísadou, ale potravinou ako prírodný škrob.
Enzymatické modifikácie- výsledkom je hydrolýza škrobu, t.j. rozklad na zlúčeniny s nižšou molekulovou hmotnosťou. Toto je hlavný smer spracovania škrobu, ktorého výsledkom sú m altodextríny a sirupy. Škrob sa rozkladá na iné chemické zlúčeniny, takže enzymatické metódy nie sú prísne modifikované.
Chemické modifikácie- počas chemických modifikácií sú hydroxylové (-OH) skupiny prítomné v škrobových kruhoch nahradené inými chemickými substituentmi. Škrob sa modifikuje v procesoch oxidácie, esterifikácie a éterifikácie. Štruktúra makromolekúl škrobu sa mení, čo má veľký vplyv na jeho fyzikálno-chemické vlastnosti.
Vlastnosti modifikovaného škrobu
Modifikované škroby získané v dôsledku premien sa výrazne líšia vlastnosťami od prírodného škrobu. Reologické vlastnosti získané v procesoch modifikácie škrobu, ktoré sú široko používané v priemysle, sú:
- viazanie veľmi veľkého množstva vody s látkami v nej rozpustenými,
- široký rozsah viskozity,
- variabilná teplota želatinácie od izbovej teploty až po viac ako 100 °C,
- vytváranie rôznych typov gélov,
- nepodľahnutie retrográdnemu procesu (zrážkymolekuly škrobu z výslednej štruktúry),
- čistota a transparentnosť pást a gélov,
- absorbuje rôzne zlúčeniny, napr. príchute, vône, alkoholy,
- schopnosť stabilizovať emulzie a suspenzie,
- schopnosť vytvárať elastické membrány.
Využitie modifikovaného škrobu v potravinárskom priemysle
V závislosti od modifikácií majú škroby špecifické vlastnosti a používajú sa rôzne pri spracovaní potravín. Taktiež rozdielny botanický pôvod škrobu a intenzita aplikovaného procesu vedie k výrobe veľmi širokého spektra derivátov škrobu s rôznymi vlastnosťami. Sú rozdelené do všeobecných kategórií, ktoré určujú najlepšie možné použitie pre každý typ modifikovaného škrobu.
Oxidované škroby- gély, ktoré vytvárajú, majú nízku viskozitu, vysokú tvrdosť a sú stabilné v priebehu času. Používajú sa pri výrobe pudingov, pudingových krémov, šľahačkových krémov a práškových tortových zmesí. Sú súčasťou cukrárskych škrupín a náplní, napríklad v mäkkých cukríkoch. Možno ich použiť aj na obaľovanie, posypávanie a obaľovanie výrobkov, pretože dobre priľnú k obalu výrobku a po upražení a vychladnutí sú chrumkavé.
Kyslé škroby- ich použitie v technologickom procese umožňuje zavedenie veľkého množstva škrobu do produktu bez ťažkostí s miešaním a čerpaním. Po vychladnutí tvoria kompaktný a pružný gél. V dôsledku toho sa kyslé škroby používajú ako prísada do cukrárskych korpusov a náplní a ako čiastočná náhrada pšeničnej múky v cukrárskych koláčoch.
Monokrobové estery- v potravinárskom priemysle sú najpoužívanejšie acetylované škroby, ktoré nepodliehajú retrogradácii, vykazujú vysokú stabilitu a čírosť pást a nižšiu teplotu lepenia . Používajú sa pri výrobe tradičných a instantných rezancov.
Mon fosforečnany škrobusú dobré stabilizátory emulzie, napríklad v systémoch octu a oleja, ako aj zahusťovadlá odolné voči mrazu a rozmrazovaniu. Používajú sa na zahusťovanie polievok, omáčok a dresingov.
Zosieťované škroby- najčastejšie sa používajú pri spracovaní potravín. Zosieťované škroby sú odolné voči teplotným zmenám, mechanickému spracovaniu a pH vyrobeného a hotového produktu. Používajú sa hlavne ako zahusťovadlo v mnohých výrobkoch, napríklad párky a údeniny.
Aglomerované a instantné škroby- sú fyzikálne upravené škroby, ktoré sa dokonale rozpúšťajú aj v studenej vode a mlieku. Zvyčajne sa používajú na prípravu za studenamliečne dezerty, želé, omáčky, mliečne nápoje a tvaroh. Umožňujú okamžité rozpustenie kisselu alebo polievky po zaliatí vriacou vodou. Úprava škrobu vytváraním komplexov s tukom umožňuje jeho použitie ako náhradu tuku v zmrzline.
Iné použitia modifikovaného škrobu
Vlastnosti modifikovaného škrobu využívajú aj iné odvetvia, nielen potravinárske. Vďaka obrovským možnostiam zmeny vlastností škrobu je zoznam aplikácií vyše 1000 a stále sa rozširuje. Medzi najobľúbenejšie smery využitia modifikovaného škrobu patria: výroba kvalitného papiera, vlnitej lepenky, biodegradovateľných plastov, lepidiel, výroba superabsorbentov používaných v poľnohospodárstve na zlepšenie kvality pôdy, výroba jednorazových obväzov a plienok, mikrokapsúl používaných v medicíne a kozmetika, výroba výbušnín
Zdroje:
1. Walkowski A., Lewandwowicz G., Modifikované škroby. Technologické vlastnosti a rozsah použitia, Przemysł Spożywczy, 2004, 5, 49-51 2. Walkowski A., Olesienkiewicz A., Výberové kritériá pre modifikované škroby pri spracovaní potravín, Przemysł Spożywczy, 2005, 8, 54-573. Leszczyński W., Aplikácia modifikovaných škrobov v potravinárskom priemysle, Przegląd Piekarski i Cukierniczy, 2006, 5, 54-56 4. Krępulec A., Možnosti využitia obilných škrobov v iných odvetviach ako potravinársky, Przegląd Zbożowo-Młynarski, 9008 , 61-62