معرفی نشاسته اصلاح شده و کاربردهای آن

نشاسته اصلاح شده (Modified starches) ترکیبات یا افزودنی هایی با پایه گیاهی هستند که از غلات استخراج شده و برای بهبود قوام به مواد غذایی مختلف اضافه می شوند.

نشاسته اصلاح شده جزء خانواده کربوهیدرات هاست و بسته به فرآیندی که روی آن انجام می شوند ویژگیهای خاصی را از نظر ساختار و قوام به دست می آورد.

شایان ذکر است که اصطلاح اصلاح شده به معنای تغییرات ژنتیکی نیست بلکه با روش های مختلف فقط ساختار نشاسته دچار تغییر می شود.

نشاسته در حالت عادی از نظر ساختاری عملکرد محدودی برای کاربرد در صنایع غذایی و دارویی دارد و هنگام گرم شدن ساختاری لاستیکی و ضخیم ایجاد می کند که نمی توان استفاده مطلوبی از آن کرد.

ولی با اصلاح آن از طریق روش های شیمیایی، فیزیکی و آنزیمی می توان پایداری، قوام بافتی و ویسکوزیته آن را به شکل دلخواه برای استفاده در محصولات مختلف تغییر داد.

قیمت خرید و فروش نشاسته اصلاح شده در ایران به پارامترهای مختلفی از جمله ایرانی یا خارجی بودن آن، نوع بسته بندی و نوسانات قیمت دلار بستگی دارد.

در حال حاضر خرید نشاسته اصلاح شده به صورت اینترنتی و از طریق شرکت های فروشنده به راحتی امکان پذیر است.

نشاسته اصلاح شده چیست و چه کاربردی دارد؟
نشاسته مودیفاید یا اصلاح شده نشاسته استخراج شده از غلات و سبزیجات است که برای بهبود توانایی حفظ بافت و ساختار تحت تغییرات خاص قرار گرفته است.

در صنایع غذایی از این نشاسته در محصولات غذایی که باید مایکروویو شوند، خشک شوند، در دمای بالا پخته شوند (به عنوان مثال، یک پیتزای آماده، سوپ فوری، سس ها) یا پخته و سرخ شوند، استفاده می شود تا بافت چنین غذاهایی طی فرآیند پخت و پز تغییر نکند.

سه روش مختلف برای اصلاح نشاسته وجود دارد، می توان آن را پخته یا بو داد (که به آن اصلاح فیزیکی می گویند)، با آنزیم ها آن را تغییر داد (اصلاح آنزیمی) یا با مواد شیمیایی مختلف (اصلاح شیمیایی) تیمار می شود.

همه نشاسته های اصلاح شده برای استفاده از نظر اتحادیه اروپا بی خطر هستند و با شماره E (به عنوان مثال E1404) بر روی بسته بندی برچسب گذاری شده اند.

انواع نشاسته اصلاح شده و مزایای کاربردی آنها:
اصلاح نشاسته را می توان با تغییر ساختار و تأثیر بر ساختار از جمله پیوند هیدروژن به روشی کنترل شده برای افزایش و گسترش کاربرد آنها در صنایع ایجاد کرد.

این اصلاحات شامل استریفیکاسیون، اتریفیکاسیون، پیوند عرضی، هیدرولیز اسید، عملیات حرارتی هیدرولیز آنزیمی پیوند نشاسته است.

نشاسته های اصلاح شده را می توان در صنعت غذا و صنایع غیر غذایی استفاده کرد. انواع مختلف نشاسته مودیفاید برای کاربردهای گسترده در بسیاری از صنایع وجود دارد که شامل موارد زیر است:

نشاسته پیش ژلاتینه شده:
این ترکیب ساده ترین نشاسته اصلاح شده است که با پخت و پز تهیه می شود. این ماده یکپارچگی نشاسته را حفظ می کند و باعث غلیظ شدن آن در آب سرد می شود که این فرآیند باعث شکستن پیوندهای بین مولکولی مولکول های نشاسته در حضور آب و گرما می شود و به جایگاه های پیوند هیدروژنی (هیدروژن هیدروکسیل و اکسیژن) اجازه می دهد آب بیشتری جذب کنند.

نشاسته متقاطع:
پیوند عرضی مهم ترین شکل اصلاح شده ای است که در صنایع غذایی استفاده می شود و شامل جایگزینی پیوند هیدروژنی موجود بین زنجیره های نشاسته با پیوندهای کووالانسی قوی تر و دائمی است.

فسفات دیستارک یا آدیپیت معمولاً در نشاسته با پیوند عرضی استفاده می شود. نشاسته های متقاطع پایداری اسیدی، گرمایی و برشی را روی نشاسته بومی ایجاد می کنند. مواد غذایی حاوی این نوع نشاسته تمایل به ماندگاری بیشتری دارند.

نشاسته اکسید شده:
این فرآیند شامل واکنش با عامل اکسید کننده مانند هیپوکلریت سدیم یا پراکسید است. این نوع نشاسته عمدتا به عنوان عامل اندازه گیری سطح یا اتصال دهنده پوشش استفاده می شود و در درجه گرانروی مختلف وجود دارد.

نشاسته های اکسیده شده دارای طول زنجیره کوتاه تری نسبت به نشاسته های بومی هستند. این روش اصلاح، سفیدی نشاسته را بهبود می بخشد و محتوای میکروبیولوژیکی آن را کاهش می دهد.

نشاسته اکسید شده بهترین ماده غلیظ کننده برای کاربردهایی است که نیاز به ژل هایی با استحکام کم دارند و باعث بهبود چسبندگی در خمیر و نان می شود.

نشاسته کاتیونی:
نشاسته کاتیونی با واکنش نشاسته های بومی با آمین های سوم یا چهارم، با استفاده از فرایندهای تولید مرطوب یا خشک تولید می شود و عمدتا در فرآیند تشکیل کاغذ استفاده می شوند.

نشاسته کاتیونی نشان دهنده مشتقات نشاسته با کارایی بالا است که به طور گسترده ای توسط تولید کنندگان کاغذ برای افزایش استحکام و ماندگاری استفاده می شود.

نشاسته های کاتیونی در کل دامنه pH دارای بار مثبت هستند که باعث ایجاد میل آنها نسبت به لایه های دارای بار منفی مانند سلولز، تفاله و برخی الیاف مصنوعی، سوسپانسیون های آبی مواد معدنی، لجن و ماکرومولکول های بیولوژیکی فعال می شود.

نشاسته آنیونی:
نشاسته آنیونی با واکنش با اسید فسفریک و فسفات فلز قلیایی یا با ساختن مشتقی با گروه کربوکسی متیل تهیه می شود.

نشاسته نازک:
این ترکیب از طریق واکنش دپلیمریزاسیون توسط اسید کلریدریک یا سایر اسیدها تولید می شود. نشاسته بومی با یک اسید معدنی در دمای کمتر از ژلاتینه شدن تیمار شده و منجر به تولید مولکول های نشاسته تا حدی هیدرولیز شده می شود که این امر باعث کاهش طول زنجیره و ویسکوزیته می شود.

این روش تمایل به درجه بندی یکپارچه را افزایش می دهد و ویسکوزیته پایین اجازه می دهد تا از غلظت های بالاتر نشاسته برای تشکیل ژل های سفت و سخت در پاستیل و ژله استفاده شود.

نشاسته استیل شده:
نشاسته استیل شده (E1420) پس از تیمار با انیدرید استیک، استرهای نشاسته ای تولید می کند که در کاربردهای زیست تخریب پذیر مفید هستند.

به طور خاص، استات های نشاسته ای قابلیت انعطاف پذیری حرارتی بالا، آبگریزی و سازگاری با سایر مواد افزودنی را فراهم می کنند.

نتیجه این تیمار، نشاسته پایداری است که خمیری تولید می کند که چندین چرخه ذوب و انجماد را تحمل می کند و از ایجاد سینرزیس جلوگیری می کند. این نوع نشاسته کاربردهای گسترده ای در غذاها به عنوان عامل قوام دهنده بافت دارند و ثبات انجماد و ذوب خوبی را ایجاد می کند.

دکسترین:
دکسترین (E1400) از بو دادن نشاسته با اسید کلریدریک تشکیل می شود. دکستریناسیون با گرم شدن نشاسته پودر شده، بیشتر در حضور مقادیر کمی اسید، در دماهای مختلف و با زمان واکنش متفاوت صورت می گیرد. دکسترین به عنوان چسب در صنایع مبتنی بر کاغذ و منسوجات استفاده می شود.

نشاسته پیوندی:
نشاسته های پیوندی توسط کوپلیمریزاسیون رادیکال های آزاد با مونومرهای اشباع نشده اتیلنی تولید می شوند.

نشاسته پیوند شده با پلیمرهای مصنوعی بیشترین استفاده را دارد و از تارچه ریشه های مختلف گیاهان با استفاده از واکنش ردوکس آزاد با 1، 3 بوتادین، استایرن، اکریل آمید، آکریلونیتریل و متیل اکریلیک اسید تولید می شود.

اتر نشاسته:
اترهای نشاسته با یک واکنش جانشینی هسته ای با یک مونومر غیراشباع اتیلنی تولید می شوند و به دنبال آن هیدرولیز اسیدی کاتالیز شده برای تنظیم گرانروی انجام می شود.

همانطور که شرح داده شد هریک از نشاسته های اصلاح شده کاربرد خاصی در صنایع مختلف دارند و روش های اصلاحی باعث افزایش کاربردپذیری انواع نشاسته می شوند.