Восковой кукурузный крахмал (также известный как клейкий кукурузный крахмал) обладает значительными преимуществами в производстве модифицированных крахмалов, которые тесно связаны с его уникальной молекулярной структурой и природными свойствами. Эти преимущества будут подробно проанализированы с разных точек зрения ниже:
Восковой кукурузный крахмал имеет чрезвычайно низкое содержание амилозы ( обычно менее 2%), состоящий почти исключительно из амилопектина, в то время как обычный кукурузный крахмал содержит около 25% амилозы. Это структурное различие обуславливает ключевые свойства:
Сильно разветвленная структура: Молекулы амилопектина имеют дендритную форму, слабые межцепочечные взаимодействия, обладают высокой гидратационной способностью и могут быстро поглощать воду и набухать, образуя высоковязкий коллоид.
Отсутствие влияния амилозы: это позволяет избежать проблемы старения (осаждения) амилозы, что делает модифицированные продукты более стабильными, особенно подходящими для применений, требующих длительного хранения (например, замороженных продуктов и соусов).
Молекулярная структура воскового кукурузного крахмала позволяет ему легче вступать в реакцию с химическими реагентами или ферментами, что дает ряд преимуществ, в том числе:
Множество реакционных центров: Молекулы амилопектина содержат больше гидроксильных групп (-OH), что обеспечивает множество реакционных центров для денатурирующих реакций, таких как этерификация, этерификация и сшивание, позволяя более равномерно вводить функциональные группы и, как следствие, получать более стабильные продукты.
Низкая степень кристалличности: Обычный крахмал обладает высокой степенью кристалличности благодаря наличию амилозы, в то время как восковидный кукурузный крахмал имеет низкую степень кристалличности и рыхлую молекулярную структуру, что облегчает проникновение химических реагентов или ферментов, в результате чего повышается эффективность реакции, сокращается расход реагентов и время реакции, а также снижаются производственные затраты.
Широкая адаптивность: будь то физическая денатурация (например, преджелатинизация), химическая денатурация (например, гидроксипропилирование) или ферментативная денатурация, восковидный кукурузный крахмал сохраняет высокую реакционную способность и обеспечивает более широкий диапазон контроля характеристик продукта (таких как вязкость, прозрачность, сопротивление сдвигу и т. д.).
Благодаря природным свойствам воскового кукурузного крахмала, модифицированные продукты на его основе демонстрируют выдающиеся результаты по ряду ключевых показателей:
Высокая вязкость и загущающие свойства: высокая гидратационная способность амилопектина позволяет модифицированным продуктам (таким как гидроксипропиловый восковой крахмал) достигать высокой вязкости при низких концентрациях, при этом эффективность загущения значительно превосходит эффективность обычного модифицированного крахмала, что делает его подходящим для ситуаций, требующих концентрированных систем (например, консервов и густых супов).
Высокая прозрачность: коллоидные частицы амилопектина малы и равномерно распределены. После модификации (например, этерификации) прозрачность становится даже выше, чем у обычных продуктов модификации крахмала, что делает его пригодным для применения в изделиях с высокими требованиями к внешнему виду (например, желе и напитки).
Высокая устойчивость к обработке:
Сопротивление сдвигу: Сшитый и модифицированный восковидный крахмал способен противостоять силе сдвига при высокоскоростном перемешивании или перекачивании, а его вязкость стабильна (например, в процессах консервирования и гомогенизации напитков).
Кислото- и щелочестойкость: После этерификации или этерификации чувствительность к изменениям pH снижается, и вещество остается стабильным в кислой (например, йогурт) или щелочной (например, некоторые соусы) среде.
Морозостойкость: разветвленная структура не подвержена старению. Преджелатинизированный или гидроксипропилированный восковой крахмал может уменьшить выделение воды (образование кристаллов льда) во время замораживания и оттаивания, а также предотвратить появление шероховатой текстуры у продуктов (например, у замороженных шариков из клейкого риса и мороженого).
Обладает хорошими омолаживающими свойствами: сам амилопектин обладает сильным омолаживающим действием. После модификации (например, добавления гидроксипропильных групп) он дополнительно препятствует перекристаллизации между молекулами, благодаря чему продукты (такие как хлеб и выпечка) с меньшей вероятностью затвердеют или рассыплются во время хранения.
Превосходные свойства продуктов модификации восковидного кукурузного крахмала обеспечивают им незаменимые преимущества в пищевой, промышленной и других областях.
Пищевая промышленность: это основное сырье для замороженных продуктов (морозо- и оттаивающие), полуфабрикатов (предварительно желатинизированные и быстрорастворимые), соусов (загустители и стабилизаторы), молочных продуктов (кислотостойкие загустители) и т. д., которое может улучшить вкус, текстуру и срок хранения продуктов.
В промышленном секторе его высокая стабильность и адаптивность значительно превосходят показатели обычного модифицированного крахмала в таких областях, как производство бумаги (проклеивающий агент, улучшающий прочность и блеск бумаги), текстильная промышленность (шлам, повышающий адгезию волокон) и фармацевтика (дезинтегрант капсул, обладающий хорошей биосовместимостью).
Восковой кукурузный крахмал, благодаря своей разветвленной структуре, низкой кристалличности и высокой реакционной способности, обладает такими преимуществами, как высокая эффективность реакции и превосходные характеристики продукта (высокая вязкость, высокая стабильность и технологичность) в процессе модификации, что делает его одним из предпочтительных сырьевых материалов для модифицированных крахмалов в пищевой и промышленной отраслях. Его основная конкурентоспособность заключается в максимальном использовании потенциала разветвленного крахмала посредством модификации, что позволяет удовлетворить уточненные функциональные требования различных сценариев.