صفر تا ۱۰۰ کاربرد نشاسته اصلاح شده در مواد غذایی

کاربرد نشاسته اصلاح شده در مواد غذایی چیست؟‌ سلام به شما دوست عزیز علم فودی. ممنونیم که علم فود رو برای آشنایی با کاربرد نشاسته اصلاح شده در مواد غذایی انتخاب کردید. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.

 

نشاسته اصلاح شده چیست و چه اهمیتی دارد؟

نشاسته اصلاح شده یا نشاسته تغییریافته، نوعی نشاسته است که به وسیله تغییر و تعدیل خواص فیزیکی و شیمیایی آن، ویژگی‌های بهتری را در خود نشاسته ایجاد می‌کند. در فرآیند اصلاح نشاسته، از روش‌های فیزیکی و شیمیایی برای تغییر ساختار نشاسته استفاده می‌شود. هدف اصلاح نشاسته از یک سو، بهبود ویژگی‌های عملکردی و استفاده‌پذیری بهتر و بیشتر از نشاسته و از سوی دیگر، بهبود پایداری و قابلیت عملکرد در فرآیندهای تولید مواد غذایی به وسیله نشاسته می باشد. اصلاح نشاسته می‌تواند در صنایع غذایی بهبود قابلیت فرآوری، ماندگاری، استحکام و بافت محصولات، تغییر ظاهر و عملکرد مواد غذایی را ارائه کند.

همچنین، استفاده از نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی مانند صنعت تولید نان، کیک، کلوچه، انواع آرد، سس‌ها، شیرینی‌ها، کیک‌ها، بیسکوییت‌ها، ماست، بستنی، انواع غلات برنج و غیره مورد توجه است. توجه به این نکته مهم است که خواص و کاربردهای خاص نشاسته اصلاح شده در مواد غذایی می تواند بسته به نوع اصلاح اعمال شده مانند تغییرات فیزیکی، آنزیمی یا شیمیایی متفاوت باشد. انتخاب نشاسته اصلاح شده به کاربرد مورد نظر و عملکرد مورد نظر در محصول نهایی غذایی بستگی دارد.

چه تغییرات مهمی در نشاسته های اصلاح شده به وجود می آید؟

فناوری نشاسته های اصلاح شده شامل موارد زیر است:

تغییر ظرفیت جذب آب

با تغییر و تنظیم ظرفیت جذب آب نشاسته، میزان جذب و نگهداری آب در محصولات غذایی مانند پنیر، سس‌ها، سوپ‌ها و انواع محصولات پخته شده می‌تواند تنظیم شود.

 

تغییر خواص ژل‌زنی

تغییر در خواص ژل‌زنی نشاسته، میزان ژل‌زنی، پخت‌پذیری و قابلیت استحکام در محصولات مانند پودینگ، مربا و نوشیدنی‌ها را تنظیم می‌کند.

 

تغییر خواص ترموگلیکولیز

این فرآیند شامل تغییر ویژگی‌های حرارتی نشاسته می‌شود، که می‌تواند در کنترل تجزیه حرارتی نشاسته در فرآیندهای پخت و پز مورد استفاده قرار گیرد.

 

تغییر خواص آب‌گیری و امولسیفیکاسیون

با تغییر خواص آب‌گیری و امولسیفیکاسیون نشاسته، می‌توان در ساختاردهی و کنترل پایداری امولسیون‌ها و فرآورده‌های چربی مانند مایونز، سس‌ها و شیرینی‌ها تأثیر گذاشت.

 

خواص غلیظ کننده و تثبیت کننده تقویت شده

نشاسته اصلاح شده می تواند خواص غلیظ کننده و تثبیت کننده بهتری را در مقایسه با نشاسته بومی نشان دهد. می توان از آن در محصولات غذایی مختلف مانند سوپ ها و سس ها استفاده کرد تا بافت، قوام و حس دهان آنها را افزایش دهد.

 

افزایش پایداری انجماد و ذوب

نشاسته اصلاح شده اغلب در برابر تجزیه در طول چرخه های انجماد و ذوب مقاوم تر است و آن را برای محصولات غذایی منجمد مناسب می کند. این به حفظ بافت و کیفیت دسرهای یخ زده، غذاهای آماده و سایر مواد غذایی منجمد کمک می کند.

 

شفافیت بهبود یافته

نشاسته های اصلاح شده توانایی تشکیل ژل ها یا محلول های شفاف را دارند که می تواند در کاربردهایی که شفافیت در مواد غذایی مهم است، مطلوب باشد. این شامل پر کردن میوه، لعاب، و نوشیدنی است، جایی که ظاهری جذاب از نظر بصری مورد نظر است.

 

اصلاح دمای ژلاتینه شدن

دمای ژلاتینه شدن نشاسته را می توان از طریق فرآیند اصلاح تغییر داد. این می تواند در فرآوری مواد غذایی سودمند باشد و امکان کنترل بهتر بافت و ویسکوزیته محصولات در طول پخت و پز یا پخت را فراهم کند.

 

مقاومت در برابر برش، اسید یا دماهای بالا

نشاسته های اصلاح شده را می توان طوری مهندسی کرد که مقاومت بیشتری در برابر نیروهای برشی، شرایط اسیدی یا دماهای بالا داشته باشند. این باعث می شود آنها برای کاربردهایی که شامل شرایط خاصی در فراوری هستند و ممکن است نشاسته بومی تجزیه شود یا عملکرد خود را از دست بدهد، مناسب تر باشند.

 

کاربرد در محصولات بدون گلوتن

نشاسته اصلاح شده معمولا در محصولات غذایی بدون گلوتن به عنوان جایگزینی برای آرد گندم استفاده می شود. آنها به بهبود بافت، خواص چسبندگی و حفظ رطوبت در محصولات پخته شده بدون گلوتن، پاستا و تنقلات کمک می کنند.

انواع نشاسته مورد استفاده در تولید نشاسته اصلاح شده

نشاسته تاپیوکا

نشاسته تاپیوکا که از ریشه کاساوا گرفته می شود، می تواند برای بهبود عملکرد آن اصلاح شود. نشاسته تاپیوکا اصلاح شده معمولا در پخت محصولات بدون گلوتن، به عنوان غلیظ کننده در سوپ ها و سس ها و در تولید رشته فرنگی و تنقلات استفاده می شود.

 

نشاسته سیب زمینی

نشاسته سیب زمینی که از سیب زمینی به دست می آید را می توان برای افزایش بافت، پایداری و مقاومت در برابر دماهای بالا اصلاح کرد. نشاسته سیب زمینی اصلاح شده در طیف وسیعی از کاربردهای غذایی از جمله محصولات نانوایی، دسرهای لبنی و فرآورده های گوشتی استفاده می شود.

 

نشاسته ذرت

نشاسته ذرت که از دانه های ذرت به دست می آید، می تواند برای بهبود خواص خود دستخوش تغییرات مختلفی شود. نشاسته ذرت اصلاح شده به طور گسترده ای به عنوان یک قوام دهنده، تثبیت کننده و بافت دهنده در انواع محصولات غذایی مانند پودینگ، شیرینی ها و گوشت های فرآوری شده استفاده می شود.

 

نشاسته برنج

نشاسته برنج استخراج شده از دانه های برنج، می تواند برای بهبود پایداری، شفافیت و بافت آن اصلاح شود. نشاسته برنج اصلاح شده معمولاً در محصولاتی مانند سس ها و محصولات پخته شده بدون گلوتن استفاده می شود.

 

نشاسته نخود فرنگی

نشاسته نخود را که از نخود فرنگی به دست می آید، می توان برای افزایش عملکرد آن به عنوان غلیظ کننده، چسباننده و بافت دهنده اصلاح کرد. نشاسته نخود اصلاح شده در کاربردهایی مانند سوپ، سس، جایگزین های لبنی و محصولات بدون گلوتن استفاده می شود.

 

نشاسته گندم

نشاسته گندم که از گندم به دست می آید را می توان برای بهبود خواص آن اصلاح کرد. نشاسته گندم اصلاح شده در کاربردهای مختلف غذایی از جمله محصولات نانوایی، سس ها و گوشت های فرآوری شده استفاده می شود. این مثال‌ها نشان می‌دهند که نشاسته‌های اصلاح‌شده مشتق‌شده از منابع طبیعی، مزایای عملکردی دارند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که اصلاحات خاص اعمال شده و خواص حاصل از آن می تواند در  محصولات مختلف متفاوت باشد.

روش تولید نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی

انواع روش های تولید نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی شامل موارد زیر است:

تولید نشاسته اصلاح شده به روش فیزیکی

یکی از روش های تولید نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی، اصلاح فیزیکی است. اصلاح فیزیکی شامل روش های مکانیکی یا فیزیکی برای تغییر خواص نشاسته است. این ممکن است شامل فرآیندهایی مانند گرم کردن، خنک کردن، خشک کردن، آسیاب کردن و اکستروژن باشد. به عنوان مثال، عملیات حرارتی می تواند خواص ژلاتینه شدن نشاسته را اصلاح کند، در حالی که اکستروژن می تواند تغییرات فیزیکی در ساختار نشاسته ایجاد کند.

تولید نشاسته اصلاح شده به روش آنزیمی

یکی از روش های تولید نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی، اصلاح آنزیمی است. اصلاح آنزیمی از آنزیم‌های خاصی برای کاتالیز کردن واکنش‌هایی که مولکول‌های نشاسته را تغییر می‌دهند، استفاده می‌کند. آنزیم هایی مانند آمیلازها، پولولانازها یا آنزیم های انشعاب برای شکستن یا تنظیم مجدد مولکول های نشاسته استفاده می شوند که در نتیجه نشاسته های اصلاح شده با عملکردهای مختلف ایجاد می شود. اصلاح آنزیمی اغلب برای کنترل درجه انشعاب، هیدرولیز یا وزن مولکولی نشاسته استفاده می شود.

تولید نشاسته اصلاح شده به روش شیمیایی

یکی از روش های تولید نشاسته اصلاح شده در صنایع غذایی، اصلاح شیمیایی است. اصلاح شیمیایی شامل استفاده از معرف های شیمیایی برای اصلاح خواص نشاسته است. روش های متداول اصلاح شیمیایی شامل پیوند متقابل، استریفیکاسیون، اکسیداسیون و هیدروکسی پروپیلاسیون است. این فرآیندها تغییرات شیمیایی را در مولکول های نشاسته ایجاد می کند و ساختار و خواص آنها را تغییر می دهد. اصلاحات شیمیایی می تواند پایداری، مقاومت در برابر حرارت یا اسید را بهبود بخشد و سایر ویژگی های مطلوب را ارائه دهد.

تولید نشاسته اصلاح شده به روش ترکیبی

در بسیاری از موارد، ترکیبی از روش های اصلاح فیزیکی، آنزیمی و شیمیایی برای دستیابی به اصلاحات خاص استفاده می شود. به عنوان مثال، یک نشاسته ممکن است تحت هیدرولیز آنزیمی قرار گیرد تا وزن مولکولی خود را کاهش دهد و به دنبال آن یک فرآیند اتصال متقابل شیمیایی برای افزایش پایداری و مقاومت در برابر برش انجام شود.

در طول فرآیند اصلاح، عواملی مانند دما، pH، زمان واکنش و غلظت عوامل اصلاح کننده به دقت کنترل می شوند تا ضمن اطمینان از ایمنی و کیفیت نشاسته اصلاح شده، به اصلاحات مورد نظر دست یابند. توجه به این نکته مهم است که فرآیندهای اصلاح خاص بسته به سازنده، خواص مورد نظر و کاربردهای مورد نظر نشاسته اصلاح شده می تواند متفاوت باشد. هر روش اصلاح برای دستیابی به بهبودهای عملکردی خاص، مانند افزایش ضخیم شدن، پایداری، بافت یا مقاومت در برابر شرایط فرایند طراحی شده است.

 

مثال هایی از کاربرد نشاسته اصلاح شده در مواد غذایی

تولید کیک مافین با نشاسته اصلاح شده

در پژوهشی جهت تهیه مافین با روکش شکلاتی، از نشاسته گندم و نشاسته اصلاح شده سیب زمینی به جای آرد کامل استفاده شد. با در نظر گرفتن ویژگی های مختلف، کيک مافين تهيه شده از نشاسته حاوی 25 درصد نشاسته اصلاح شده سيب زمينی و 75 درصد نشاسته گندم به عنوان نمونه بهينه انتخاب گردید و از شکلات پروبيوتيکی به عنوان روکش استفاده گردید که بعد از یک هفته شمارش پروبيوتيک ها افت معنی داری نشان نداد.

تولید سوسیس کوکتل با نشاسته سیب زمینی

در مطالعه ای، 50 درصد فسفات در سوسیس کوکتل با نشاسته اصلاح شده سیب زمینی جایگزین شد. فسفات‌ها در بسیاری از مواد غذایی فرایند شده به عنوان پایدار کننده و امولسیفایر به کار می‌روند. فسفات‌ها در بیش از ۶۵ درصد فرآورده‌های گوشتی استفاده می‌شود با توجه به مخاطرات احتمالی مصرف فسفات‌ها برای سلامتی و نیز با توجه به تمایل مصرف کنندگان به خرید فرآورده‌های فاقد فسفات یا با فسفات کاهش یافته در سال‌های اخیر مطالعات متعددی برای جایگزینی فسفات در فرآورده‌های گوشتی انجام شده است.

به دلیل ویژگی‌های عملکردی منحصر به فرد فسفات‌ها ، از لحاظ تکنولوژیکی حذف کامل آنها چالش برانگیز است. در این پژوهش اثر سه نوع نشاسته اصلاح شده که شامل استلیتد دی استارچ آدیپات ، هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات و استارچ سدیم اکتینیل سوکسینات در دو سطح 1.35 درصد و 2.7 درصد در مقایسه با نمونه های سوسیس تولید شده با فسفات تجاری بررسی شد. در این تحقیق مطلوب ترین فرمول از نظر کیفی سوسیس های حاوی 1.35 درصد نشاسته اصلاح شده هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات بودند.

 

 

منابع:

علم فود

بررسی امکان تولید کیک مافین با پوشش شکلاتی پروبیوتیک بر پایه نشاسته گندم-نشاسته اصلاح شده سیب زمینی

تأثیر جایگزینی نسبی فسفات با نشاستۀ اصالح شدۀ سیبزمینی در فرمولاسیون سوسیس کوکتل