Главный Каталог Статей РФ
85949 авторов, размещено 47073 статей, сейчас на сайте пользователей: 182 Статистика
Аватар meatmaster

Некоторые ответы на вопросы о модифицированных крахмалах

Категория:  Техника и технологии  | Автор:  meatmaster | Опубликовано: 01.08.2007

В последнее время от технологов мясоперерабатывающих предприятий все чаще можно услышать вопрос: «А этот крахмал не модифицированный?». Для потребителя, пришедшего в магазин, надпись на упаковке, свидетельствующая о том, что в состав продукта входит «модифицированный крахмал», является причиной для того, чтобы не купить продукт! Как это не печально сознавать, но многие производители, не говоря уже о покупателях, до настоящего момента отождествляют понятия модифицированный крахмал и крахмал, полученный из генетически модифицированного сырья, а ведь это абсолютно разные термины.

           Согласно ГОСТ Р 51953-2002 «Крахмал и крахмалопродукты» модифицированными крахмалами называют крахмалы, свойства которых направленно изменены в результате физической, химической, биохимической или комбинированной обработки.

           49-й Экспертной комиссией по пищевым добавкам Всемирной организации здравоохранения  дано следующее определение модифицированным крахмалам - пищевые крахмалы, у которых одна или более начальных характеристик изменены путём обработки в соответствии с практикой производства пищевых продуктов в одном из физических, химических, биохимических или комбинированных процессов.

           Модифицированных крахмалов, разрешенных в Российской Федерации к применению при производстве пищевых продуктов согласно СанПиН 2.3.2.560-96 насчитывается около 20 видов.

           Разберемся, зачем используют крахмалы и зачем их модифицируют?

           Использование крахмалов в мясной промышленности обусловлено тем, что очень часто предприятиям отрасли приходится перерабатывать мясо,  имеющее неудовлетворительные функциональные характеристики  -  подвергавшееся длительному хранению в замороженном состоянии и имеющее низкую водосвязывающую способность (ВСС), а также мясо, содержащее большое количество соединительной ткани. Кроме того, на рынке мясопродуктов очень велика доля продукции эконом класса, для производства которой крахмал оказывается одним из самых незаменимых ингредиентов, так как стоимость крахмала в 3-3,5 раза ниже, чем говядины 2 сорта и в 2 раза ниже, чем соевого изолята. Использование крахмала наиболее эффективно в технологии низкосортных колбас, для связывания свободной влаги, выделяющейся после нагрева, но оно ограничено 10% к массе сырья. Более высокое содержание приводит:

  1.      к появлению резиноподобной консистенции;

  2.      к изменению вкусовых свойств;

  3.      к нарушению кислотно-щелочного баланса в пищеварительном тракте кишок, из-за повышения бактериального брожения и снижения рН.

           Крахмалы по своим технологическим функциям играют роль стабилизатора, загустителя и наполнителя. Они не обладают эмульгирующей способностью, но имеют выраженную ВСС, которая проявляется в результате термообработки при развитии процесса клейстеризации.

           Молекула крахмала построена из большого числа остатков простых сахаров и представляет собой смесь двух типов полимеров - амилозы и амилопектина. Их соотношение определяет способность крахмала растворяться при нагревании с образованием вязких коллоидных систем, называемых клейстерами.

           При обычной температуре крахмальные зерна не растворяются в воде. Нагрев крахмала в присутствии воды вызывает его клейстеризацию: разрушается внутренняя структура крахмальных зерен, растворяется и частично выходит во внешнюю среду полисахарид - амилоза и сильно набухает другой полисахарид - амилопектин. Первая стадия клейстеризации наступает при 50-65 °С, вода проникает внутрь крахмальных зерен, растворяет часть амилозы и вызывает набухание амилопектина. Зерна сильно увеличиваются в размерах, но сохраняют свою форму. При более высоких температурах разрушается структура крахмальных зерен, исчезает их слоистое строение. Размеры зерен увеличиваются в десятки раз. Часть полисахаридов переходит в воду. Образуется клейстер, обладающий высокой водосвязывающей способностью и склеивающий частицы фарша [1].

           Образующийся вязкий коллоидный раствор, после охлаждения превращается в гель. Получающийся гель обладает термотропными свойствами, кроме того, для него характерен процесс самопроизвольного необратимого упрочнения, сопровождающийся сжатием сетки геля с выделением влаги, так называемый процесс синерезиса.

           Крахмалы образуют гелеобразные структурированные слои, сольватированные дисперсионной средой и диффузно переходящие в золь по мере удаления от поверхности частиц дисперсной фазы. Подобные тонкие прослойки в составе фаршевой эмульсии, обладая механической прочностью, мешают коагуляционному взаимодействию между частицами дисперсной фазы и являются стабилизаторами [2].

           Таким образом,  нативные крахмалы способны к образованию клейстеров, которые имеют ряд недостатков: они чувствительны к действию температур, склонны к синерезису, недостаточно стабильны при хранении.

           Кроме того, ингредиенты, присутствующие в мясных системах, оказывают определенное действие на функционально-технологические свойства крахмалов и степень их выраженности во время термообработки: наличие белка и жира сопровождается обволакиванием молекул крахмала, что замедляет гидратацию гранулы и снижает как скорость гелеобразования, так и уровень вязкости, адгезии, ВСС. Низкие значения рН ускоряют набухание гранул крахмала. Добавление сахара повышает адгезию и водосвязывающую способность [3].

           Поэтому для создания крахмалов, обладающих наилучшими функционально-технологическими свойствами, их подвергают направленным изменениям.

           Как упоминалось выше основных способов модификации крахмала четыре - физический, химический, биохимический или комбинированный способ. Меж тем в мире производятся десятки видов модифицированных крахмалов, которые используются при производстве пищевых продуктов, как в чистом виде, так и в составе многокомпонентных функциональных добавок.

           Некоторые модифицированные крахмалы сравнительно мало отличаются по своему составу и свойствам от природного крахмала. Их основные виды - это крахмал, лишенный запаха, с измененным цветом, рассыпчатый и др.

           Наряду с ними известны многие другие модифицированные крахмалы, получаемые путем сильного изменения их природных свойств: набухающие, термически расщепленные, жидкокипящие и др.

           Чаще всего для производства мясопродуктов применяют  следующие модификации:
Е 1404 – окисленные крахмалы;

Е 1412 – дикрахмалфосфат, этерифицированный тринатрийфосфатом;

                этерифицированный хлорокисью фосфора;

Е 1414 – ацетилированный дикрахмалфосфат;

Е 1420 – ацетатный крахмал, этерифицированный уксусным ангидридом;

Е 1422 – ацетилированный дикрахмаладипат.

           Для производства этих продуктов используют:

     а) окислители (например, перманганат калия), которые местами расщепляют крахмальные цепочки, и после реакции удаляются из раствора;

     б) натриевую соль триметафосфорной кислоты и фосфороксихлорид;

     в) ангидрид адипиновой кислоты;

     г) ангидрид уксусной кислоты.

           Вещества под буквами б и в – используются для перекрестного связывания, а под буквой г – для этерификации (стабилизации). Данные вещества в крахмалах химически связаны и  находятся в микроскопических количествах, так что они не могут нанести вреда здоровью человека [4,5].

           Окисленные крахмалы получают в результате обработки крахмалов окисляющими агентами (пероксид водорода, перманганат калия и др.) образуются более короткие молекулярные цепи. Они обладают повышенной прозрачностью раствора, но пониженной вязкостью, а также высокой стабильностью.

           Крахмалы, модифицированные кислотами (жидкокипящие), получают при нагревании водных растворов крахмалов с соляной, ортофосфорной, серной кислотами при температуре, не превышающей точку клейстеризации. Отличительной особенностью таких крахмалов является то, что их клейстеризованные растворы в нагретом состоянии имеют значительно меньшую вязкость, чем у обычных крахмалов. Вместе с тем после охлаждения растворы их образуют прочные студни.

           Фосфатирование крахмала позволяет получать клейстеры с повышенной устойчивостью к перемешиванию, низким значениям рН, хранению, замораживанию – оттаиванию.

           Ацетилирование крахмала снижает вязкость его клейстеров, но повышает их стабильность и пленкообразующую способность. Такие крахмалы применяют как структурообразователи, загустители.

           Стабилизированные крахмалы – это продукты химической модификации функциональными реагентами с образованием по гидроксильным группам производных с простой или сложной эфирной связью. Эти крахмалы имеют пониженную температуру клейстеризации, высокую растворимость, повышенную прозрачность и стабильность геля.

           Сшитые крахмалы получают при сшивании поперечных молекул крахмала между собой, в результате взаимодействия их гидроксильных групп с помощью различных органических реагентов. При этом упрочняется трехмерная сетка геля, но снижается растворимость.

           Как видно из написанного выше модифицированные крахмалы не имеют никакого отношения к технологиям генетического изменения продуктов. Известно, что генетически модифицированные организмы – это живые организмы, которым путем внедрения чужеродных генов были приданы новые фенотипические признаки.

           В настоящее время основными методами для переноса чужеродных ДНК в растения являются метод агробактериальной трансформации, метод переноса генов путем электропорации, трансформации растительных протопластов чужеродной ДНК в присутствии полиэтиленгликоля, микроинъекцией ДНК, биологической бомбардировкой золотыми или вольфрамовыми частицами, покрытыми молекулами ДНК, введением плазмидной ДНК с помощью игольчатых кристаллов карбида или нитрида кремния и др. [6-8].      

           Таким образом, методы, с помощью которых производят модифицированные крахмалы, принципиально отличаются от методов генной инженерии.

           Тем не менее, серьезную озабоченность вызывает тот факт, что широко используемые в технологии мясопродуктов модифицированные крахмалы поставляются, в основн;ом, европейскими, американскими  и китайскими товаропроизводителями, и могут быть получены из сырья, подвергнутого генетической модификации.

           На сегодня площади под трасгенными культурами в США составляют около 30 млн. га. [9]. Общая площадь посевных площадей под трансгенными культурами в мире в 2005 году составила 90 млн. га.

           По данным исследования, проведенного институтом Fraunhofer Institute Systems and Innovation Research, в Европе одной из основных культур, используемых в лабораторной фазе исследований ГМО, является картофель, на его долю приходится 11% всех лабораторных исследований, на долю пшеницы – 6%. В фазе полевых испытаний доля, так называемых проектов «по крахмалу» составляет 9,3% от общего количества исследований, в эту группу попали такие растения как картофель, кукуруза и пшеница [10].

           В настоящее время в Российской Федерации прошли полный цикл всех необходимых исследований и разрешены для использования 14 видов пищевой продукции, растительного происхождения, полученных с применением трансгенных технологий: 6 линии кукурузы, 3 линии сои, 3 сорта картофеля, 1 линия сахарной свеклы, 1 линия риса; а также ­ 5 видов генетически модифицированных микроорганизмов.

           Основным методом количественного определения ГМИ в продуктах во всем мире является метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), в ходе которой амплифицируется (многократно умножается) определенный интересующий исследователя участок молекулы ДНК [8].

           Обнаружение и идентификация ДНК и/или белков может быть значи­тельно затруднена при исследовании прошедших глубокую переработку или очистку ингредиентов, таких как крахмал. Более того, ряд обработок может приводить к невозможности выявления или идентификации ГМИ в продукте [11].

           В связи с этим, обнаружение в продукте крахмала, полученного из генно-модифицированного сырья, является достаточно сложной задачей, т.к. крахмал имеет углеводную природу и не содержит в своем составе белков или нуклеиновых кислот. Однако крахмал может содержать различные примеси, способные выдать его происхождение – клетки растения или их фрагменты.

           Кроме того, чувствительность метода ПЦР настолько велика, что сама становится проблемой. Так, во избежание ложнопозитивных результатов необходимо применять строжайшие меры по предотвращению загрязнения самих образцов, реагентов, лабораторной посуды и даже воздуха рабочей зоны молекулами ДНК [8].

           Но особых причин для беспокойства у порядочных производителей по тем или иным причинам, использующим в своем производстве нативные и модифицированные крахмалы, эти данные не должны вызывать. Так как согласно письму Роспотребнадзора от 24.01.2006 № 0100/446-06-32 содержание в пищевых продуктах 0,9 % и менее компонентов, полученных с применением ГМО, является случайной или технически неустранимой примесью и пищевые продукты, содержащие указанное количество компонентов ГМО, не относятся к категории пищевых продуктов, содержащих компоненты, полученные с применением ГМО, и не подлежат этикетированию.

          

Зиновченко Андрей Александрович,          

Литература.

1)     Конников А. Г. Технология колбасного производства, 2 изд. - М.: Пищевая промышленность, 1961.

2)     Соколов А.А. Физико-химические и биохимические основы технологии мясопродуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1965 – 490 с.

3)     Жаринов А.И., Кузнецова О.В. Черкашина Н.А. Краткие курсы по основам современных технологий переработки мяса, организованные фирмой «Протеин Технолоджиз Интернэшнл». Часть 2: Цельномышечные и реструктурированные мясопродукты. М., 1997 г.

4)     http://www.krahmal.by/articles1-1.html (13 КБ) Безопасность модифицированных крахмалов

5)     www.levona.com.ua/table.htm (250 КБ) Сводная таблица применения крахмалов и крахмалопродуктов в различных производствах!!!

6)     Castilho B.A., Olfson P., Casadaban M.V. Plasmid insertion mutagenesis and lac gene fusion with mini - Mu bacteriophage transposons. J. Bacteriol. - 1984, v.185, p. 488-495.

7)     Л.А. Лутова. Генетическая инженерия растений: свершения и надежды//Соросовский образовательный журнал. – том 6. - 2000. - №10 - С.10-17.

8)      НОВАЯ СТАРАЯ ДНК. Уникальные черты самой главной молекулы, или почему ученые разных специальностей в последнее время обращают на ДНК все больше внимания / А.В. Чемерис, С.М. Бикбулатова, Д.А. Чемерис, В.А. Вахитов – 2-е изд, перераб. и доп. – Уфа: Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН. - 2005. - 143 c.

9)     Требования к маркировке пищевой продукции, полученной с использованием генетически модифицированных источников//Пищевая промышленность. – 2000. - №8. – С.57-59.

10)www.rusbiotech.ru/article/future_com.php (452 КБ) Будущее коммерческого внедрения генетически модифицированных организмов в странах европейского союза. Klaus Menrad, Dr. Martina Menrad.

11)М.С. Вонский, Е.В. Курчакова, С.Н. Борхсениус. Диагностика ГМО – проблемы и решения. Материалы к Докладу Президенту Российской Федерации «По анализу эффективности государственного контроля за оборотом генетически модифицированных продуктов питания» (п. 3 «и» Протокола № 4 совместного заседания Совета Безопасности и Президиума Госсовета РФ от 13.11.2003 г.). ГМО – скрытая угроза России. Под ред. И.В. Старикова. – Москва: Общенациональная Ассоциация генетической безопасности; Центр экологической политики России. – 2004. – с. 72-92.


Комментарии
К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.
Интересные статьи по теме
Аватар NadezhdaB
Солнечная энергия – альтернативный источник энергии Проблемы окружающей среды сегодня как никогда волнуют человечество. Большое внимание уделяется поиску альтернативных источников энергии. Среди энергетики будущего энергия солнца по праву занимает одно...
Категория: Техника и технологии | Автор: NadezhdaB | Добавлено: 25.04.2021
Аватар techmagic
Схема мощной глушилки Если вам надоело слушать соседский радиоприёмник - сделайте ФМ глушитель! Собрав несколько схем ФМ - глушителей из интернета, в итоге разработал и испытал свою, с гораздо лучшим эффектом....
Категория: Техника и технологии | Автор: techmagic | Добавлено: 08.03.2010
Аватар injener3d
Cоветы по улучшению качества 3D печати ABS пластиком В статье приведены некоторые советы по улучшению качества 3D печати при использовании в качестве филамента АБС пластика...
Категория: Техника и технологии | Автор: injener3d | Добавлено: 01.04.2015
Аватар Vladskiniskij
История и перспективы Оригами Данная статья нацелена на популяризацию идей о использовании оригами для обучения математике и применения его принципов в инженерии, среди школьников и студентов, обучающихся на математическом и инжен...
Категория: Техника и технологии | Автор: Vladskiniskij | Добавлено: 16.12.2021
Аватар vfs2009
Экспертиза технологической документации В статье рассмотрены вопросы организации работ по проведению экспертизы технологической документации в соответствии с лицензией Ростехнадзора на проведение экспертизы проектной, конструкторской и...
Категория: Техника и технологии | Автор: vfs2009 | Добавлено: 12.08.2009
Лучшие авторы
Аватар atntrans
Компания ЕООД "АТН-ТРАНС" работает на рынке трансп...

Читать

Аватар niger-foxy
Фотограф в Волгограде! Веду свой онлай-фотожурнал ...

Читать

Аватар krimobzor
Туризм

Читать

Аватар Arizona
Строитель со стажем

Читать

Аватар tsforex
Действующий Трейдер с опытом работы 7 лет.
Пров...

Читать

Свежие комментарии
Талантливый человек талантлив во всём! Будь как Паша! А ещё ты можешь ...

Читать

Можно выбрать.

Читать

Ой, шутник.

Читать

https://priornews.ru/zastrojshhik-iz-hmao-sravnil-ufas-s-prestupnoj-gr...

Читать

https://ura-news.turbopages.org/turbo/ura.news/s/news/1052688335

Читать

Напишите нам