Деякі відповіді на питання про модифіковані крохмалі

Останнім часом від технологів м'ясопереробних підприємств все частіше можна почути питання: "А цей крохмаль не модифікований? ". Для споживача, що прийшов в магазин, напис на упаковці, що свідчить про те, що до складу продукту входить "модифікований крохмаль", є причиною для того, щоб не купити продукт! Як це не сумно усвідомлювати, але багато виробників, не говорячи вже про покупців, до справжнього моменту ототожнюють поняття модифікований крохмаль і крохмаль, отриманий з генетично модифікованої сировини, адже це абсолютно різні терміни.

Згідно ГОСТ Р 51953-2002 "Крохмаль і крахмалопродукти" модифікованими крохмалями називають крохмалі, властивості яких направлено змінені в результаті фізичної, хімічної, біохімічної або комбінованої обробки.

49-ою Експертною комісією з харчових добавок Усесвітній організації охорони здоров'я дано наступне визначення модифікованим крохмалям - харчові крохмалі, у яких одна або більш початкових характеристик змінені шляхом обробки відповідно до практики виробництва харчових продуктів в одному з фізичних, хімічних, біохімічних або комбінованих процесів.

Модифікованих крохмалів, дозволених в Російській Федерації до застосування при виробництві харчових продуктів згідно Санпін 2.3.2.560-96 налічується близько 20 видів.

Розберемося, навіщо використовують крохмалі і навіщо їх модифікують?

Використання крохмалів в м'ясній промисловості обумовлене тим, що дуже часто підприємствам галузі доводиться переробляти м'ясо, що має незадовільні функціональні характеристики, - що піддавалося тривалому зберіганню в замороженому стані і що має низьку водозв'язуючу здатність (ВСС), а також м'ясо, що містить велику кількість сполучної тканини. Крім того, на ринку м'ясопродуктів дуже велика частка продукції економ класу, для виробництва якої крохмаль виявляється одним з самих незамінних інгредієнтів, оскільки вартість крохмалю в 3-3,5 разу нижче, ніж яловичини 2 сорти і в 2 рази нижче, ніж соєвого ізоляту. Використання крохмалю найефективніше в технології низькосортних ковбас, для скріплення вільної вологи, що виділяється після нагріву, але воно обмежене 10% до маси сировини. Вищий вміст приводить:

до появи резиноподібної консистенції;

до зміни смакових властивостей;

до порушення кислотно-лужного балансу в травному тракті кишок, із-за підвищення бактерійного бродіння і зниження рн.

Крохмалі по своїх технологічних функціях грають роль стабілізатора, загусника і наповнювача. Вони не володіють здатністю, що емульгує, але мають виражені ВСС, яка виявляється в результаті термообробки при розвитку процесу клейстеризації.

Молекула крохмалю побудована з великого числа залишків простих сахаров і є сумішшю двох типів полімерів - амілози і амілопектину. Їх співвідношення визначає здатність крохмалю розчинятися при нагріванні з освітою в'язких колоїдних систем, званих клейстером.

При звичайній температурі крохмальні зерна не розчиняються у воді. Нагрів крохмалю у присутності води викликає його клейстеризацію: руйнується внутрішня структура крохмальних зерен, розчиняється і частково виходить в зовнішнє середовище полісахарид - амілоза і сильно набухає інший полісахарид - амілопектин. Перша стадія клейстеризації наступає при 50-65 °С, вода проникає всередину крохмальних зерен, розчиняє частину амілози і викликає набухання амілопектину. Зерна сильно збільшуються в розмірах, але зберігають свою форму. При вищих температурах руйнується структура крохмальних зерен, зникає їх шарувата будова. Розміри зерен збільшуються в десятки разів. Частина полісахаридів переходить у воду. Утворюється клейстер, що володіє високою водозв'язуючою здатністю і що склеює частинки фаршу [1].

в'язкий колоїдний розчин, що Утворюється, після охолоджування перетворюється на гель. Гель, що виходить, володіє властивостями термотропнимі, крім того, для нього характерний процес мимовільного необоротного зміцнення, що супроводиться стискуванням сітки гелю з виділенням вологи, так званий процес синерезису.

Крохмалі утворюють гелевидні структуровані шари, сольватовані дисперсійним середовищем і дифузно перехідні в зол у міру видалення від поверхні частинок дисперсної фази. Подібні тонкі прошарки у складі емульсії фаршу, володіючи механічною міцністю, заважають коагуляційній взаємодії між частинками дисперсної фази і є стабілізаторами [2].

Таким чином, нативні крохмалі здібні до утворення клейстеру, який має ряд недоліків: вони чутливі до дії температур, схильні до синерезису, недостатньо стабільні при зберіганні.

Крім того, інгредієнти, присутні в м'ясних системах, надають певну дію на функціонально-технологічні властивості крохмалів і ступінь їх вираженості під час термообробки: наявність білка і жиру супроводиться обволіканням молекул крохмалю, що уповільнює гідратацію гранули і знижує як швидкість гелеутворення, так і рівень в'язкості, адгезії, ВСС. Низькі значення рн прискорюють набухання гранул крохмалю. Додавання цукру підвищує адгезію і водозв'язуючу здатність [3].

Тому для створення крохмалів, що володіють якнайкращими функціонально-технологічними властивостями, їх піддають направленим змінам.

Як згадувалося вищим за основні способи модифікації крохмалю чотири - фізичний, хімічний, біохімічний або комбінований спосіб. Між тим в світі проводяться десятки видів модифікованих крохмалів, які використовуються при виробництві харчових продуктів, як в чистому вигляді, так і у складі багатокомпонентних функціональних добавок.

Деякі модифіковані крохмалі порівняно мало відрізняються по своєму складу і властивостям від природного крохмалю. Їх основні види - це крохмаль, позбавлений запаху, із зміненим кольором, розсипчастий і ін.

Разом з ними відомо багато інших модифікованих крохмалів, що отримуються шляхом сильної зміни їх природних властивостей: що набрякають, термічно розщеплені, жідкокипящие і ін.

Найчастіше для виробництва м'ясопродуктів застосовують наступні модифікації: Е 1404 – окислені крохмалі;

Е 1412 – дікрахмалфосфат, етерифікування трінатрійфосфатом;

етерифікування хлороокисом фосфору;

Е 1414 – ацетильований дікрахмалфосфат;

Е 1420 – ацетатний крохмаль, етерифікування оцетовим ангідридом;

Е 1422 – ацетильований дікрахмаладіпат.

Для виробництва цих продуктів використовують:

а) окислювачі (наприклад, перманганат калія), які місцями розщеплюють крохмальні ланцюжки, і після реакції віддаляються з розчину;

би) натрієву сіль тріметафосфорной кислоти і фосфороксихлорід;

в) ангідрид адіпінової кислоти;

грам) ангідрид оцетової кислоти.

Речовини під буквами б і в – використовуються для перехресного скріплення, а під буквою грама – для етерифікації (стабілізації). Дані речовини в крохмалях хімічно зв'язані і знаходяться в мікроскопічних кількостях, так що вони не можуть нанести шкоди здоров'ю людини [4,5].

Окислені крохмалі отримують в результаті обробки крохмалів окисляючими агентами (пероксид водню, перманганат калія і ін.) Утворюються коротші молекулярні ланцюги. Вони володіють підвищеною прозорістю розчину, але зниженою в'язкістю, а також високою стабільністю.

Крохмалі, модифіковані кислотами (жідкокипящие), отримують при нагріванні водних розчинів крохмалів з соляною, ортофосфорной, сарною кислотами при температурі, що не перевищує точку клейстеризації. Відмітною особливістю таких крохмалів є те, що їх клейстерізованниє розчини в нагрітому стані мають значно меншу в'язкість, чим у звичайних крохмалів. Разом з тим після охолоджування розчини їх утворюють міцні холодці.

Фосфатування крохмалю дозволяє отримувати клейстер з підвищеною стійкістю до перемішування, низьких значень рн, зберігання, заморожування – відтавання.

Ацетилювання крохмалю знижує в'язкість його клейстеру, але підвищує їх стабільність і плівкотвірну здатність. Такі крохмалі застосовують як структуроутворювачі, загусники.

Стабілізовані крохмалі – це продукти хімічної модифікації функціональними реагентами з освітою по гідроксильних групах похідних з простий або складним ефірним зв'язком. Ці крохмалі мають знижену температуру клейстеризації, високу розчинність, підвищену прозорість і стабільність гелю.

Зшиті крохмалі отримують при зшиванні поперечних молекул крохмалю між собою, в результаті взаємодії їх гідроксильних груп за допомогою різних органічних реагентів. При цьому зміцнюється тривимірна сітка гелю, але знижується розчинність.

Як видно з написаного вище модифіковані крохмалі не мають ніякого відношення до технологій генетичної зміни продуктів. Відомо, що генетично модифіковані організми – це живі організми, яким шляхом впровадження чужорідних генів були додані нові фенотипічні ознаки.

В даний час основними методами для перенесення чужорідної ДНК в рослини є метод агробактеріальной трансформації, метод перенесення генів шляхом електропорациі, трансформації рослинних протопластов чужорідної ДНК у присутності поліетіленгліколя, мікроін'єкцією ДНК, біологічним бомбардуванням золотими або вольфрамовими частинками, покритими молекулами ДНК, введенням плазмідной ДНК за допомогою голчатих кристалів карбіду або нітриду кремнію і ін. [6-8].

Таким чином, методи, за допомогою яких проводять модифіковані крохмалі, принципово відрізняються від методів генної інженерії.

Проте, серйозну заклопотаність викликає той факт, що широко використовувані в технології м'ясопродуктів модифіковані крохмалі поставляються, в основн; ом, європейськими, американськими і китайськими товаровиробниками, і можуть бути отримані з сировини, підданої генетичній модифікації.

На сьогодні площі під трасгеннимі культурами в США складають близько 30 млн. Га. [9]. Загальна площа посівних площ під трансгенними культурами в світі в 2005 році склала 90 млн. Га.

За даними дослідження, проведеного інститутом Fraunhofer Institute Systems and Innovation Research, в Европе одній з основних культур, використовуваних в лабораторній фазі досліджень ГМО, є картопля, на його частку доводиться 11% всіх лабораторних досліджень, на долю пшениці – 6%. У фазі польових випробувань частка, так званих проектів "По крохмалю" складає 9,3% від загальної кількості досліджень, в цю групу потрапили такі рослини як картопля, кукурудза і пшениця [10].

В даний час в Російській Федерації пройшли повний цикл всіх необхідних досліджень і дозволено для використання 14 видів харчової продукції, рослинного походження, отриманих із застосуванням трансгенних технологій: 6 ліній кукурудзи, 3 лінії сої, 3 сорти картоплі, 1 лінія цукрового буряка, 1 лінія рису; а також ­ 5 видів генетично модифікованих мікроорганізмів.

Основним методом кількісного визначення ГМІ в продуктах у всьому світі є метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЦР), в ході якої ампліфіцируєтся (багато разів умножається) певна ділянка молекули ДНК, що цікавить дослідника [8].

Виявлення і ідентифікація ДНК і/або білків може бути значи­тельно утруднена при дослідженні тих, що пройшли глибоку переробку або очищення інгредієнтів, таких як крохмаль. Більш того, ряд обробок може приводити до неможливості виявлення або ідентифікації ГМІ в продукті [11].

У зв'язку з цим, виявлення в продукті крохмалю, отриманого з генно-модифікованої сировини, є достатньо складним завданням, оскільки крохмаль має вуглеводну природу і не містить в своєму складі білків або нуклеїнових кислот. Проте крохмаль може містити різні домішки, здатні видати його походження – клітки рослини або їх фрагменти.

Крім того, чутливість методу ПЦР настільки велика, що сама стає проблемою. Так, щоб уникнути ложнопозітівних результатів необхідно застосовувати строгі заходи по запобіганню забрудненню сам

Інші статті