Анализ современных способов модификации крахмала как инструмента повышения его технологических свойств

Abstract

В настоящее время крахмал стал важным пищевым и техническим продуктом, который широко применяется в различных отраслях пищевой промышленности. В статье представлены материалы исследования российских и зарубежных ученых в области модификации крахмала как инструмента повышения его технологических характеристик. Модифицированный крахмал, цена которого в разы ниже, позволяет значительно снижать себестоимость конечного продукта. Его применяют: при производстве колбасы, для связывания свободной влаги; при изготовлении соусов, кетчупов, майонезов для придания этим продуктам необходимой консистенции; при изготовлении йогуртов или кефира модифицированный крахмал используется для придания нужной текстуры; при изготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий для улучшения внешнего вида и т. д. Независимо от сферы применения модифицированный крахмал, производство которого осуществляется в таких странах, как Россия, Китай, США, Индия и др., выступает как загуститель, эмульгатор и стабилизатор. Основной проблемой при применении крахмала является повышение вязкости при старении водных растворов, это происходит вследствие частичной кристаллизации полимерных цепей. Современные научные исследования по разработке эффективных способов целенаправленного изменения природных свойств нативного крахмала в последнее время интенсивно развивается, т. е. его модифицирование с помощью химических (кислотный, окислительный гидролиз), биохимических (ферментативный гидролиз) и физических воздействий (механические, температурные, ультразвуковые и волновые) имеет не только научное значение, но и промышленное применение. Следует отметить, что для производства модифицированного крахмала не применяются методы генной инженерии. Однако комитет экспертов. объединённых под эгидой таких организаций как ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация при ООН) и ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендовал применять без ограничений лишь крахмалы, обработанные ферментативно. Другие же виды химически обработанных крахмалов нуждаются в дополнительном изучении. Поэтому наибольший интерес представляют физические методы модифицирования, которые позволяют безреагентным способом воздействовать на крахмал, изменяя при этом его свойства. Nowadays starch has become an important food and technical product widely used in various sectors of food industry. The article provides the materials of research studies of Russian and foreign scientists in the field of modification of starch as an instrument of enhancing its technical properties. Modified starch, which is several-fold cheaper, allows to significantly reduce the base cost of the final product. It is used for: sausage production, binding of free moisture; production of sauces, ketchup, mayonnaise for relevant consistency; production of yoghurts or kefir for desired texture; production of confectionery and bakery products for better appearance, etc. Regardless its field of use, the modified starch, which is manufactured in such countries as Russia, China, USA, India and others, acts as thickener, emulsifier, and stabilizer. The main problem while using starch is the increase of viscosity with ageing of aqueous solutions; this happens due to partial crystallization of polymer chains. Contemporary research studies on development of efficient ways of targeted alteration of natural properties of native starch have recently been actively progressing, since starch modification through chemical (acid, oxidizing hydrolysis), biochemical (enzymatic hydrolysis), and physical activation (mechanical, temperature, ultrasonic and wave) is not only of scientific value, but may also be used in industry. It is worth noting that methods of gene engineering are not used for the modified starch manufacture. However, the Expert Committee assembled under such organizations as FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) and WHO (World Health Organization) recommended unlimited use of only the starches which undergo enzymatic processing. Other kinds of chemically-processed starches need further studying. That is why physical methods of modification are of major interest for they allow to activate starch in a non-agent way and still alter its properties.