A tészta hagyományos kínai alapélelmiszer, hosszú történelemmel, sok fajtával, különböző ízekkel és helyi jellegzetességekkel (mint például a Lanzhou Ramen, a Shanxi késes tészta, a Grandpa Zhang üreges tészta stb.), és a modern időkben új tésztafajtákat, például instant tésztát, mindenevő tésztát, LL-tésztát stb. gyártottak. A tésztagyártáshoz hozzáadott keményítő magában foglalja a nyers keményítőt, a kémiailag módosított keményítőt (módosított keményítő és származékai) és a fizikailag módosított keményítőt (előkocsonyásított keményítő), amely nemcsak a tészta ehető minőségét javítja, mint például az izmos, sima, Q-pattogós stb., hanem a termék funkcióit is biztosítja, mint például a lassú emésztés, alacsony GI stb., és a tésztagyártásban a legszélesebb körben használt összetevő vagy minőségmódosító.

Általában használt nyers keményítő

Nyers állapotban a tésztapelyhek vagy tészták fizikai tulajdonságait elsősorban a glutén összetevő határozza meg, míg főtt állapotban a tészta étkezési minőségét befolyásoló legfontosabb tényező a keményítő. A tésztatermékek előállítására alkalmas keményítőnek általában olyan tulajdonságokkal kell rendelkeznie, mint a könnyű tágulás, alacsony pasztázási hőmérséklet, magas viszkozitás stb. Jelenleg az általánosan használt nyers keményítő közé tartozik a kukoricakeményítő, a tápióka-keményítő, a burgonyakeményítő stb., amelyek bizonyos mértékben javíthatják a tésztafeldolgozás, a főzés, a fogyasztás és a tárolás minőségét.
táblázat A különböző növényi forrásokból származó keményítők fizikai tulajdonságai

I. Az eredeti keményítő forrása és kémiai összetétele
A keményítő főként egyenes láncú keményítőből (AM) és elágazó láncú keményítőből (AP) áll, de kis mennyiségű lipidet, fehérjét és ásványi anyagokat is tartalmaz. A gyökér- és gumókeményítő általában kevesebb lipidet tartalmaz (0,1% a burgonya és 0,2% a maniókakeményítő esetében), mint a gabonakeményítő (0,6%~1,2%), és a lipidtartalom pozitívan korrelál az AM-tartalommal.

A keményítő vízfelesleg alatti melegítése hajlamosítja az endogén lipideket arra, hogy lipid-keményítő komplexeket képezzenek az AM-mel, ezáltal gátolva a keményítő duzzadását és az AM szolubilizációját. A burgonyakeményítő viszonylag nagy mennyiségű foszfort tartalmaz, amely foszfát-monoészterek formájában létezik, főként kovalensen kötődve az AP-hez.

A foszfát-monoészterek jelenléte a burgonyakeményítőben jelentős hatással van a duzzadási viselkedésére. A negatív töltésű foszfátcsoport taszítást okoz a szomszédos AP-láncok között, ami a keményítőszemcsék gyors hidratációját és jelentős duzzadását eredményezi. (A közönséges keményítő AM-tartalma 14% és 29% között van). Az AM nélküli keményítőt viaszos keményítőnek nevezzük, mint például a kukorica, manióka, búza, burgonya; vannak magas egyenes láncú keményítő termékek is (AM-tartalom > 30%).

Másodszor, a nyers keményítő alkalmazása a tésztafeldolgozásban
A burgonyakeményítő az egyetlen olyan keményítő, amely a természetben kovalens kapcsolatban áll a foszfáttal, ezért nem könnyű öregíteni. A burgonyakeményítő hozzáadása növelheti a tészta viszkoelaszticitását, elősegítheti a tészta puffadását főzéskor, és növelheti a tészta átláthatóságát főzés után; a burgonyakeményítő részecskék nagyok, könnyen pasztázhatóak, jó terjeszkedésűek, sütéskor könnyen mikropórusokat képeznek, és javíthatják az instant tészta rehidratálását. A közönséges kukoricakeményítő a búzakeményítőhöz hasonló, több egyenes láncú keményítőt tartalmaz, ami a tésztát keményebbé és könnyen öregedővé teszi a hozzáadás után; míg a viaszos kukoricakeményítő a tészta textúráját puhává és rugalmassá teheti a hozzáadás után, mivel nem tartalmaz egyenes láncú keményítőt, és a tészta nem könnyen öregszik, miután hosszú ideig beletették. Ezenkívül a tápióka keményítő kevesebb egyenes láncú keményítőt tartalmaz, ami a tésztát viszkózusabbá és rágósabbá teheti, fényes felülettel és sima textúrával a hozzáadás után.

Az egyenes láncú keményítő tartalma, a duzzadás, a kristályszerkezet és a keményítőszemcsék mérete mind szorosan összefügg a tészta ehető minőségével, de az egyenes láncú keményítő és az elágazó láncú keményítőmolekulák finom szerkezeti jellemzői, amelyek döntő szerepet játszanak, nem egyértelműek. A keményítő fizikai-kémiai tulajdonságai szorosan kapcsolódnak a tészta ehető minőségéhez, amelyet a keményítő finom szerkezete is befolyásol. Ezért a keményítő szerkezetének a tészta minőségére gyakorolt hatásának átfogó megértése fontos a tészta felhasználására szánt búza nemesítésének és a tészta felhasználására szánt keményítő segédanyagok kiválasztásának irányításához.

Általában használt kémiailag módosított keményítők

A nyers keményítő kiváló textúrstabilizáló és -javító az élelmiszerrendszerekben, de gyenge nyírószilárdsága, gyenge hőállósága, valamint könnyű termikus lebomlása és újranövesztése korlátozza széles körű alkalmazását egyes iparosított élelmiszerekben. A módosított keményítő a természetes keményítő fizikai-kémiai tulajdonságainak megváltoztatásával a funkcionális tulajdonságok javítása érdekében megfelel bizonyos élelmiszeripari termékek speciális igényeinek, mint például a főtt tésztáknál a visszanövés elleni védelem és a friss tésztáknál a magas víztartó képesség.

A keményítő módosítási módszerek közé tartozik a deriválás (pl. a keményítő éterezése, észterezése, térhálósítása és oltása), a lebontás (savas vagy enzimes hidrolízis, a keményítő oxidációja), vagy a keményítő fizikai módosítása higrotermikus kezeléssel (2. táblázat). Ezek közül a keményítőderiválás a funkciós csoportok bevitele a keményítőmolekulába, ami jelentős változásokat eredményez a keményítő fizikai-kémiai tulajdonságaiban. A természetes keményítőnek ez a kémiai módosítása nagymértékben megváltoztatja a pasztázási, viszkozitási és visszanövésgátló tulajdonságait.

táblázat A keményítő különböző módosításai, előállítási módszerei és felhasználása

I. A módosított keményítő típusai és előállítási módszereik
Az élelmiszeripari minőségű keményítőt kémiailag módosítják, elsősorban a keményítőpaszta állagának, simaságának és átlátszóságának növelése, valamint a fagyasztási-olvadási és hűtési stabilitás biztosítása érdekében.

A kémiailag módosított keményítő új funkcionális tulajdonságai elsősorban a keményítőforrástól, az egyenes láncú keményítő és az elágazó láncú keményítő arányától, a szemcsemorfológiától, valamint a reagensek típusától és koncentrációjától függnek, amelyek a megfelelő módosító (szubsztituens típusa) kiválasztásával használhatók ki, a természetes keményítőforrás (a szubsztituensek eloszlása a keményítőmolekulában), valamint a reakciókörülmények (a reakcióelemek koncentrációja, az idő, a pH és a katalizátorok jelenléte) kiválasztásával a kívánt tulajdonságokkal és szubsztitúciós fokkal rendelkező módosított keményítő előállítása.

A módosított keményítő táplálkozása és biztonsága
A keményítőszármazékokat egyre gyakrabban használják zsírpótlóként vagy zsírhelyettesítőként, amelyek részben vagy teljesen megemésztetlenek, és ezért fogyasztásukkor nulla kalóriatartalommal rendelkeznek.

A kémiailag módosított keményítő élettani hatásait a módosítás típusa befolyásolja. A keményítő acetilálással történő kémiai módosítása javítja a jóllakottságot, a posztprandiális glükózszintet és az inzulinreakciót emberekben. A foszforilált/keresztkötésű keményítők könnyen emészthetőek, és úgy gondolják, hogy táplálékot biztosítanak az ember számára; a lassan emészthető módosított keményítőket bizonyos cukorbetegségek kezelésében használják.

A kémiai módosítással nyert rezisztens keményítő (RS) potenciális egészségügyi előnyei és funkcionális tulajdonságai miatt felkeltette a figyelmet. A hagyományos élelmi rostokkal összehasonlítva az RS alacsony hatással van a termék szerkezetére, fehér színű és jobb textúrájú, és az élelmiszeripari termékek jobb fogyasztói elfogadottsággal és ízzel rendelkeznek, mint a hagyományos élelmi rostokból készült termékek.

A rezisztens keményítőnek alacsony a víztartó képessége, így különösen alkalmas közepes és alacsony nedvességtartalmú élelmiszerek, például tészták, pékáruk és sült ételek előállítására, és könnyen címkézhető egyszerű keményítőcímkékkel. A nemzetközi piacon számos RS-terméket vezettek be, mint például a Hylong VII, a Fibesol2, a Crystalean, a Hi-Maize, a Nutriose és a Novelose.

III. A módosított keményítő alkalmazása a tésztafeldolgozásban
A GB 2760-2014 előírja, hogy a nyers és nedves tésztatermékek, erjesztett tésztatermékek, instant tésztatermékek és fagyasztott tésztatermékek esetében 13 féle módosított keményítő használható, például acetátkeményítő, foszfátészter kettős keményítő, hidroxipropil-keményítő stb. Az alábbiakban a tésztatermékekhez leggyakrabban használt kétféle módosított keményítőt ismertetjük.

(I) Acetátkeményítő
Az acetátkeményítő 0,5%-2,5% acetilcsoporttal alacsonyan szubsztituált keményítő, amelyet az eredeti keményítő lúgos körülmények között ecetsav-anhidriddel történő kezelésével állítanak elő.

Egy kis mennyiségű ecetsavcsoportot vezetnek be a keményítőmolekulába, akadályozva vagy csökkentve az egyenes láncú keményítőmolekulákat a hidrogénkötés között, és így a pasztázási hőmérséklet és a regeneráció mértéke csökken, nem könnyű gélt képezni, a keményítőpaszta nagyfokú átláthatósággal rendelkezik.

A keményítőacetát hozzáadása az instant tésztaformulához hatékonyan javíthatja a tészta textúráját, csökkentheti az olajfogyasztást a gyártás során, és jelentősen javíthatja a tészta rehidratálását.

(II) Hidroxipropil-keményítő
A hidroxipropil-keményítőt keményítő és propilén-oxid lúgos körülmények között történő éterizációs reakciójával állítják elő. A hidrofil hidroxipropil bevezetése miatt a keményítőszemcsék szerkezetének belső hidrogénkötési szilárdsága gyengül, így könnyen duzzad és könnyen pasztázható; ugyanakkor a hidroxipropil térbeli ellenállást eredményez, megakadályozza a keményítőlánc aggregációját és kristályosodását, így javítja a keményítőpaszta átláthatóságát és fagyasztási-olvasztási stabilitását, valamint megakadályozza a keményítőpaszta öregedését, így alkalmas fagyasztott tésztatermékekhez.

A vizsgálat kimutatta, hogy 1% hidroxipropil kukoricakeményítő vagy észterezett glutinos kukoricakeményítő hozzáadásával a tészta lisztmennyiségéhez csökken a főzési veszteség mértéke; a visszanövés mértéke lelassul, és a hosszú ideig hűtött nedves tészta még mindig puhább textúrájú.
Összefoglalva, megfelelő mennyiségű módosított keményítő hozzáadása a búzaliszthez jelentősen javíthatja a kevert liszt hidrofilitását, amely könnyen felszívja a vizet és megduzzad, és a keverési folyamat során a glutén és a keményítő részecskék, a tört glutén és a keményítő részecskék jól összekapcsolódnak, hogy jó viszkoelaszticitású, finomszervezett tésztát képezzenek; javíthatja a tészta rugalmasságát és kohézióját, és csökkentheti a főzési veszteséget; javíthatja a főtt tészta puhaságának és simaságának érzetét is, és nem könnyű öregíteni, de túl sok hozzáadása káros hatással lehet a tésztára, és lágy íze lesz. Túl sok hozzáadása azonban hátrányosan befolyásolja a tésztát.

Általában használt fizikailag módosított keményítő

Az előkocsonyásított keményítő egyfajta fizikailag módosított keményítő, amelyet gyakran dobszárítással és extrudált főzéssel állítanak elő. Az előkocsonyásított keményítő hideg vízben gyorsan megduzzad, és nagy viszkozitással rendelkezik, ami ideális textúrájú tulajdonságokkal ruházza fel az élelmiszeripari termékeket. Előnye a szobahőmérsékleten történő vízoldhatóság, a zselésedés, a vízvisszatartás és a duzzadás.

Az előpasztőrözött módosított keményítő hasonlít a "glutén" szerhez, ha a gluténfehérje-tartalom alacsony vagy a minőség nem ideális, a pasztőrözött módosított keményítő hozzáadásával a glutén és a keményítő részecskék jól kötődhetnek, így növelve a tészta szakítószilárdságát. Az előkocsonyásított keményítő hozzáadása a vegyes szemű tésztafélék előállítása során jelentősen javíthatja a vegyes szemű tésztafélék textúráját és érzékszervi minőségét. Megállapították, hogy a túl sok előkocsonyásított keményítő használata a tésztában növelné a törési sebességet, és a hozzáadott előkocsonyásított keményítő mennyiségét általában 1%~5% értéken szabályozzák.