Набухающие крахмалы

К набухающим относят такие модифицированные крахмалы, которые при контакте с водой поглощают ее значительно больше, чем исходный крахмал, сильно увеличиваясь при этом в объеме. Набухающие крахмалы отличаются от исходных повышенной растворимостью в холодной и теплой воде. К группе набухающих относят крахмалы, предварительно клейстеризованные, а затем высушенные в тонком слое; обработанные нагреванием при ограниченном присутствии влаги; подвергнутые влаготермической и механической обработке (например, в экструдере) при низкой влажности сырья.

Учитывая, что набухающий крахмал предназначается для изготовления пищевых продуктов, не требующих варки, к нему предъявляются высокие санитарные требования. Общее количество микробов в 1 г крахмала не должно превышать 10000, титр бактерий группы кишечной палочки 0, 3.

Процесс приготовления набухающих крахмалопродуктов обычно включает следующие операции: подготовку сырья с увлажнением его, а иногда и с обработкой химическими реагентами; клейстеризацию крахмала; образование тонкой пленки клейстера; высушивание клейстера; измельчение полученных пленок и просеивание порошкообразного продукта.

Широкое распространение получили набухающие крахмалы, приготовляемые путем предварительной клейстеризации водной суспензии крахмала и последующего высушивания клейстера в тонком слое на паровых барабанных вальцовых сушилках при температуре стенок барабанов 120–150°С в течение 5–10 секунд.

Изменение свойств крахмальных клейстеров в результате их обработки на вальцовых сушилках происходит в основном в результате двух процессов: деструкции гидратированных макромолекул полисахаридов крахмала под действием механических срезывающих усилий и перестройки структуры (реассоциации) крахмала в результате дегидратации тонкой пленки клейстера при высушивании. В результате такого воздействия существенно изменяются свойства крахмального клейстера.

Степень и характер реассоциации крахмала при образовании сухой пленки зависят от ряда факторов: состава и свойств исходной суспензии, вида крахмала, присутствия активных химических веществ, условий клейстеризации и высушивания и т. п.

На процесс клейстеризации суспензии крахмала и высушивания клейстера на горячих барабанах вальцовых сушилок оказывает влияние ряд факторов, основными из которых являются концентрация суспензии крахмала и ее температура; толщина пленки крахмального клейстера; температура стенок барабанов; частота их вращения.

Качество готовых набухающих крахмалов оценивают по их способности к набуханию, влагоудерживающей и стабилизирующей способности, вязкости клейстеров и растворимости.

Присутствие белковых веществ в набухающем крахмале существенно снижает вязкость его дисперсий. На свойства набухающих крахмалов оказывает влияние также физическая структура высушенных и измельченных крахмалов, размеры частиц после измельчения, их пористость.

Взаимодействие набухающих крахмалов с водой относится к гетерогенным реакциям, т.е. к реакциям, протекающим на поверхности раздела твердой и жидкой фаз. На протекание таких реакций существенное влияние оказывает величина поверхности твердой фазы, определенная размером частиц и их пористостью. Чем меньше гранулы набухающего крахмала, тем выше его растворимость в воде, а вязкость щелочных дисперсий соответственно снижается. Последнее вызвано механической деструкцией полимерных цепей крахмала при измельчении.

Значительное влияние на свойства набухающих крахмалов, приготовленных на вальцовых сушилках, оказывают условия их обработки: концентрация исходной суспензии, температура клейстеризации и высушивания, проведение химической обработки крахмала.

С увеличением концентрации исходной суспензии снижаются такие показатели, как набухаемость, влагоудерживающая способность, растворимость, степень клейстеризации, вязкость дисперсий, приготовленных в холодной воде.

Повышение температуры обработки увеличивает растворимость набухающих крахмалов и несколько снижает водоудерживающую способность и набухаемость крахмалов. Такое изменение свойств набухающих крахмалов может быть результатом термической деструкции полисахаридных цепей, особенно при температуре 180°С.

В пищевой промышленности набухающие крахмалы используют для приготовления загущенных продуктов питания, когда нежелательна варка или необходимо их быстрое приготовление. Набухающие крахмалы применяют в качестве компонента пудингов быстрого приготовления, а также для загущения фруктовых и кремовых начинок пирогов, для стабилизации масляного крема и снижения его калорийности.

В производстве мясных полуфабрикатов набухающий крахмал применяют в качестве связующего средства и стабилизатора влажности.