النشا المعدل - الخصائص والتطبيق

يتم إنتاج النشا المعدل من النشا الطبيعي نتيجة للتغيرات الفيزيائية والإنزيمية والكيميائية. بفضل هذه العمليات ، يمكن استخدامها بطرق مختلفة ، ليس فقط في صناعة المواد الغذائية. النشا المعدل هو مادة مضافة غذائية آمنة تعمل على تحسين خصائص المنتجات ، ولكن وجودها ليس ضروريًا دائمًا ويستخدمه المنتجون أحيانًا كـ "حشو".

النشا الطبيعي والنشا المعدل

النشا عبارة عن كربوهيدرات تتكون من جزيئات الجلوكوز التي تشكل جزئين: أميلوز خطي وأميلوبكتين متفرع. تعتمد الخصائص وإمكانية الاستخدام الصناعي على نسبة كلا الجزأين في النشا من نبات معين. النشا مادة طبيعية توجد في جميع النباتات تقريبًا وتستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي ، وليس فقط في الغذاء. تأتي النشويات الأكثر أهمية من الناحية الاقتصادية ، والتي تمثل أكثر من 99٪ من الإنتاج العالمي ، من الذرة والقمح والكسافا والبطاطس. يعتبر نشا البطاطس من أنقى وأفضل جودة.

النشويات الطبيعية المستخرجة مباشرة من النبات وغير المعالجة تستخدم في الصناعة ، ومع ذلك فهي لا تقاوم الظروف الفيزيائية في تكنولوجيا معالجة الأغذية الحديثة. تم استخدام النشويات المعدلة في صناعة المواد الغذائية منذ الأربعينيات. تسمح تعديلات النشا بإعطائها ميزات جديدة وتحسين الخصائص الوظيفية ، مما يؤثر على جودة المنتجات النهائية مع إضافة النشا. النشا المعدل في الطعام يعطيها الملمس المناسب ، ويثخنها ، ويمنعها من التكتل في المنتجات السائبة ، كما يتيح تحضير الأطباق الفورية ، مثل الجيلي ، وهو ما يكفي لصب الماء المغلي والتقليب.

النشا المعدل والأغذية المعدلة وراثيا

وتجدر الإشارة إلى أن النشا المعدل لا علاقة له بالكائنات المعدلة وراثيًا والتعديلات الجينية ، ويتم إجراء تغييرات في خصائصه من خلال الطرق الفيزيائية والإنزيمية والكيميائية. أنواع مختلفة من النشا المعدل هي إضافات غذائية آمنة يمكن العثور عليها في تكوين المنتجات تحت التعيينات E1400 إلى E1500. يتم تحديد طرق إنتاجها في توصيات لجنة خبراء منظمة الأغذية والزراعة / منظمة الصحة العالمية للمضافات الغذائية وتستخدم في الصناعة على أساس المعايير البولندية والأوروبية.

النشويات المعدلة هي إضافات غذائية آمنة ، ولكن عند اختيار منتج غذائي ، يجب الانتباه إلى التركيب الكامل وتقييم عقلاني لما إذا كان منتج معين لن يضر بصحتك على المدى الطويل. في كثير من الأحيان ، تحتوي الأطعمة المعدلة المحتوية على النشا على كميات كبيرة من الملح ، والجلوتامات أحادية الصوديوم والدهون النباتية المهدرجة غير الصحية مثل زيت النخيل. هناك أيضًا منتجات لا يكون النشا فيها ضروريًا ، وتضيفه الشركة المصنعة ، على سبيل المثال ، لزيادة وزن المنتج أو ضبط الكثافة حسب تفضيلات المستهلك ، وهو ما ينطبق على بعض الزبادي الطبيعي أو اللحوم الباردة.

طرق تعديل النشا

يخضع النشا لثلاثة أنواع أساسية من التعديل ، مما يتيح استخدامه بشكل أكثر فاعلية في الإنتاج الصناعي ويوفر خصائص أفضل للمنتج النهائي.

التعديلات الفيزيائية - يتم تسخين النشا الطبيعي عند درجة حرارة عالية ، ويتم لصقها مسبقًا ثم تجفيفها على بكرات تجفيف. يختفي التركيب البلوري للنشا أثناء العملية.بفضل هذا العلاج ، يكتسب النشا القدرة على الذوبان في الماء البارد أو الحليب ، ويذوب بشكل أسرع في الماء الساخن. في ضوء قانون الغذاء ، النشا المعدل جسديًا ليس مضافًا غذائيًا ، ولكنه مادة غذائية مثل النشا الطبيعي.

التعديلات الأنزيمية - تؤدي إلى التحلل المائي للنشا ، أي التحلل إلى مركبات ذات وزن جزيئي أقل. هذا هو الاتجاه الرئيسي لمعالجة النشا ، مما ينتج عنه مالتوديكسترين وشراب. يتحلل النشا إلى مركبات كيميائية أخرى ، لذلك لا يتم تعديل الطرق الأنزيمية بشكل صارم.

التعديلات الكيميائية - أثناء التعديلات الكيميائية ، يتم استبدال مجموعات الهيدروكسيل (-OH) الموجودة في حلقات النشا ببدائل كيميائية أخرى. يتم تعديل النشا في عمليات الأكسدة والأسترة والأثير. يتغير هيكل جزيئات النشا ، مما يؤثر بشكل كبير على خصائصه الفيزيائية والكيميائية.

خصائص النشا المعدل

يختلف النشا المعدل الناتج عن التحولات اختلافًا كبيرًا في خصائص النشا الطبيعي. الخصائص الريولوجية التي تم الحصول عليها في عمليات تعديل النشا ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة ، هي:

• ربط كميات كبيرة جدًا من الماء بمواد مذابة فيه ،
• نطاق اللزوجة الواسع ،
• درجة حرارة جلتنة متغيرة من درجة حرارة الغرفة إلى أكثر من 100 درجة مئوية ،
• صنع أنواع مختلفة من المواد الهلامية ،
• عدم الخضوع لعملية الارتداد (ترسيب جزيئات النشا من الهيكل الناتج) ،
• وضوح وشفافية المعاجين والمواد الهلامية ،
• امتصاص المركبات المختلفة ، مثل النكهات والعطور والكحول ،
• القدرة على تثبيت المستحلبات والمعلقات ،
• القدرة على تشكيل أغشية مرنة.

استخدام النشا المعدل في الصناعات الغذائية

اعتمادًا على التعديلات ، تتمتع النشويات بميزات محددة وتستخدم بشكل مختلف في معالجة الطعام. كما أن الأصل النباتي المختلف للنشا وكثافة العملية المستخدمة يؤديان إلى إنتاج مجموعة واسعة جدًا من مشتقات النشا بخصائص مختلفة. وهي مقسمة إلى فئات عامة تحدد أفضل قابلية للتطبيق لكل نوع من أنواع النشا المعدل.

النشا المؤكسد - المواد الهلامية التي يصنعونها لها لزوجة منخفضة وصلابة عالية ومستقرة بمرور الوقت. يتم استخدامها في إنتاج البودينغ ، كريمات البودينغ ، الكريمة المخفوقة وخلطات الكيك. وهي مكونة من مكونات قشرة الحلويات والحشوات ، على سبيل المثال في الحلوى اللينة. يمكن استخدامها أيضًا في منتجات الطلاء والرش والتبريد ، لأنها تلتصق جيدًا بطلاء المنتج ، وبعد التحميص والتبريد تصبح مقرمشة.

النشا الحمضي - يتيح استخدامها في العملية التكنولوجية إدخال كميات كبيرة من النشا في المنتج دون صعوبات الخلط والضخ. بعد التبريد ، تشكل هلام مضغوط ومرن. نتيجة لذلك ، يتم استخدام النشا الحمضي كعنصر من مكونات أجسام الحلويات والحشوات ، وكبديل جزئي لدقيق القمح في كعك الحلويات.

استرات مونوستار - الأكثر استخدامًا في صناعة المواد الغذائية هي النشا الأسيتيل ، الذي لا يخضع للتراجع ، ويظهر ثباتًا عاليًا ووضوحًا للمعاجين ودرجة حرارة لصق أقل. يتم استخدامها في إنتاج المعكرونة سريعة التحضير والتقليدية.

يعتبر الفوسفات أحادي النشا مثبتات جيدة للمستحلبات ، على سبيل المثال في أنظمة زيت الخل ، بالإضافة إلى مكثفات مقاومة للتجميد والذوبان. يتم استخدامها لتكثيف الحساء والصلصات والمرق.

النشويات المتشابكة - تُستخدم غالبًا في معالجة الأغذية. النشا المتشابك مقاوم للتغيرات في درجات الحرارة والمعالجة الميكانيكية ودرجة الحموضة للمنتج المصنّع والنهائي. تستخدم بشكل أساسي كمكثف في العديد من المنتجات ، مثل النقانق واللحوم الباردة.

النشويات المتكتلة والفورية هي نشا معدلة ماديًا تذوب تمامًا حتى في الماء البارد والحليب. عادة ما تستخدم في حلويات الألبان الباردة ، والهلام ، والصلصات ، ومشروبات الحليب ، والجبن القريش. أنها تمكن من الذوبان الفوري للقبلة أو الحساء بعد صب الماء المغلي. يسمح تعديل النشا عن طريق تكوين معقدات بالدهون باستخدامه كبديل للدهون في الآيس كريم.

استخدامات أخرى للنشا المعدل

يتم استخدام خصائص النشا المعدل أيضًا في الصناعات الأخرى ، وليس فقط الغذاء. بفضل الاحتمالات الهائلة لتغيير خصائص النشا ، تزيد قائمة التطبيقات عن 1000 ولا تزال تتوسع. تشمل الاتجاهات الأكثر شيوعًا لاستخدام النشا المعدل: إنتاج ورق عالي الجودة ، ورق مقوى مموج ، مواد بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي ، مواد لاصقة ، إنتاج المواد فائقة الامتصاص المستخدمة في الزراعة لتحسين جودة التربة ، إنتاج الضمادات وحفاضات الأطفال ، الكبسولات الدقيقة المستخدمة في الطب ومستحضرات التجميل ، إنتاج المتفجرات.

المصادر:

1. Walkowski A. ، Lewandwowicz G. ، النشويات المعدلة. الخصائص التكنولوجية ونطاق التطبيق ، صناعة الأغذية ، 2004 ، 5 ، 49-51
2. Walkowski A. ، Olesienkiewicz A. ، معايير اختيار النشا المعدل في معالجة الأغذية ، Przemysł Spożywczy ، 2005 ، 8 ، 54-57
3. Leszczyński W. ، استخدام النشا المعدل في صناعة الأغذية ، Przegląd Piekarski i Cukierniczy ، 2006 ، 5 ، 54-56
4. Krępulec A. ، إمكانيات استخدام نشا الحبوب في صناعات غير الغذاء ، Przegląd Zbożowo-Młynarski، 2008، 9، 61-62