Ретроградация крахмальных клейстеров. Модифицированные крахмалы

Ретроградация крахмальных полисахаридов, или старение крахмального клейстера

Ретроград – идущий назад.

В процессе клейстеризации вследствие растворения крахмальных полисахаридов в крахмалосодержащих продуктах и изделиях увеличивается содержание водорастворимых веществ. Количество их зависит от природы крахмала и влажности изделия. Так при варке пшена количество водорастворимых веществ увеличивается в три раза, а при варке риса – в десять. Чем выше влажность, тем выше увеличивается содержание водорастворимых веществ (сильнее расшатывается структура).

Ретроградация – это типичная форма перехода растворенных крахмальных полисахаридов в нерастворимую форму в результате их агрегации при охлаждении и хранении продукции.

В кулинарных изделиях ретроградация вызывает ухудшение их качества. Крахмальный гель теряет эластичность, становится более плотным, жестким; происходит отделение влаги. В хлебобулочных изделиях это приводит к черствлению, в кашах и киселях – к расслоению системы с выделением влаги.

Объяснить ретроградацию можно неустойчивостью крахмальных полисахаридов в растворе, особенно амилозы. Если ретроградация идет без видимого образования осадка, то считается, что амилоза посредством водородных связей соединяется с амилопектином. Такой процесс обратим. Если же процесс идет как самоагрегация амилозы, то образуются нерастворимые комплексы.

Ретроградация амилозы протекает в несколько стадий: в начале произвольно скрученные спирали амилозных цепей вытягиваются, после этого они теряют гидратную оболочку и располагаются (ориентируются) одна подле другой. Между гидроксильными группами, расположенными на близком расстоянии, возникают водородные связи, энергия которых покрывает расход энергии на две предыдущие стадии. Связывание таким образом большого числа молекул приводит к опалесценции раствора, а затем к образованию видимых хлопьев.

В крахмальном клейстере ретроградации подвергается, в основном, амилоза.
Глубина процесса зависит от температуры, концентрации, наличия добавок, природы крахмала, времени.

Амилопектин ретроградирует медленнее и в меньшей степени, чем амилоза, т.к. структура полисахарида, видимо, этому процессу не благоприятствует.

а) Повышенные температуры сдерживают процесс ретроградации (поэтому изделия следует хранить на мармите. Кроме того, процесс по этой причине обратим. И глубина его возрастает при замораживании и дефростации и новому замораживанию.

б) Концентрация способствует ретроградации (но видимо до определенной величины, также как и молекулярная масса).

в) Добавки рассмотрены выше, а дополнительный материал сложен. В целом, чем выше вязкость, тем  сильнее ретроградация.

г) Природа – чем больше амилозы, тем сильнее ретроградация; крахмал пшена быстрее, чем крахмалы других крупяных культур.

д) Время способствует ретроградации

В процессе ретроградации снижается количество растворимых веществ и снижается водоудерживающая способность системы, как видимо за счет, связанной (по месту возникающих водородных связей) так и свободной воды, т.к. структура грубеет.

Амилопектин используют для получения долго не черствеющих или подлежащих замораживанию изделий и блюд.

Ретроградация амилозы приводит к уменьшению количества водорастворимых веществ в крахмалосодержащих кулинарных изделиях.

Ретроградация в крахмалосодержащих кулинарных изделиях зависит от влажности последних. Например, в жидких кашах крахмал ретроградирует быстрее, чем в рассыпчатых.

Ретроградация идет практически следом за клейстеризацией и начинается при температуре 80-70 ˚С. Так, в пшенной каше содержание водорастворимых веществ уменьшается даже, если ее хранят при температуре 80 ˚С. Ретроградация усиливается, если хранить изделия при комнатной температуре. Наиболее интенсивно ретроградация идет в первые два часа после момента изготовления, особенно в пшенной и гречневой кашах. В дальнейшем процесс замедляется.

В какой-то мере процесс ретроградации обратим. Если после суточного хранения кашу и отварную вермишель нагреть до 95 ˚С, то количество водорастворимых веществ увеличивается. При этом в гречневой каше и отварной вермишели содержание водорастворимых веществ восстанавливается полностью, а в пшенной каше – на 50%.

Очень интенсивно процесс ретроградации происходит, если изделия хранят при отрицательной температуре. Замораживание приводит к образованию комплексов, которые даже при кипячении не растворяются.

Поэтому для получения долго не черствеющих или подлежащих замораживанию изделий и блюд используют амилопектин или модифицированные амилопектиновые крахмалы.

Модифицированные крахмалы (крахмалы с заданными свойствами)

Кулинарная продукция – не набор пищевых веществ (белки, углеводы, жиры и т.д.), все они имеют агрегатное состояние: жидкость или твердое тело с очень сложной и различной структурой, (твердые тела – желе и гренки; жидкости – соусы, кисели, и бульоны и др.).

Структура готового блюда или изделия достигается различным путем, в том числе посредством использования различных загустителей, студнеобразователей, эмульгаторов и т.д. В качестве такого вещества используется и крахмал.

В этом качестве к крахмалу предъявляются определенные технологические требования (или он должен обладать определенными технологическими свойствами): давать системы с определенной вязкостью, при определенных температурах, образовывать студни и т.д.).

С заданными свойствами крахмал можно получить посредством селективного отбора сырья или посредством химической обработки того или иного крахмала. Получаемые в последнем случае крахмалы называются модифицированными крахмалами.

Кислотномодифицированный крахмал (картофельный и кукурузный)

Получают посредством кислотной обработки крахмала в виде водной суспензии при температурах, близких к началу клейстеризации. Приобретаемые отличия от исходного крахмала:

– уменьшение сродства к йоду;

–                                               пониженная вязкость (характеристическая);

–                                               более высокое осмотическое давление; т.е. пониженная молекулярная масса;

–                                               хуже набухает при клейстеризации в горячей воде;

–                                               повышенная растворимость в теплой воде при температуре ниже температуры клейстеризации;

–                                               температура клейстеризации выше.

С другой стороны кислотномодифицированный крахмал не отличается от исходного в том, что, по существу, не растворим в холодной воде и имеет оптическую анизотропию. Задаваемые технологические свойства:

–                                               пониженная вязкость горячего клейстера; (34 – 8,5 Пз)

–                                               сохранность студнеобразующих свойств (194 – 71,5 г/см )

Использование:
желейные конфеты, пудинги.

Крахмалофосфаты (зерновые)

 Получают, нагревая сухую смесь крахмала и водо-растворимой фосфатной соли (кислые соли).

Получают: а) моноэфиры фосфорной кислоты и б) полиэфиры – поперечносвязанные крахмалы.

Для первых характерна высокая набухаемость, высокая вязкость и прозрачность клейстеров, связывающая способность и ионный заряд. Клейстеры устойчивы к ретроградации, что важно для приготовления замороженной продукции. Вследствие своих полярных характеристик крахмалофосфаты – хорошие эмульгирующие агенты.

Использование: соусы, замороженные блюда, сухие смеси для пудингов мгновенного приготовления.

Для вторых характерна повышенная устойчивость к термическому и механическому воздействию в студнях (клейстерах), устойчивость к ретроградации, определенная устойчивость к кислой среде, отсутствие синерезиса при стоянии.

Использование: начинки для пирогов, салатные приправы, замороженные блюда и т.д.

Оставьте комментарий