نشاسته، راه حل عمومی
نشاسته، به عنوان فراوان ترین پلی ساکارید در طبیعت بعد از سلولز، از گذشته های دور، بخشی از فرمولاسیون های سنتی بوده است. امروزه نیز، انواع دسر ها و شیرینی ها در جوامع مختلف بر پایه نشاسته تولید می شود. احتمالا دلیل عمده کاربرد گسترده نشاسته در صنعت غذا، تنوع منابع، عملکرد قوی و در عین حال، قیمت پایین است. با محدود شدن و افزایش قیمت هیدروکلوئید های سنتی مانند صمغ عربی، کتیرا و صمغ لوبیای لوکاست، تلاش ها برای بکارگیری نشاسته به جای هیدروکلوئید های پر هزینه افزایش یافته است.
ویژگی های صنعتی نشاسته
به طور کلی نشاسته در دو دسته کلی نشاسته های سالم و ژلاتینه طبقه بندی می شود که البته با اصطلاح گرم و سرد نیز نامیده می شود. نشاسته ها، همچنین بر اساس دو مشخصه، منبع استخراج و نوع تغییرات نیز در مارکت عرضه شده است. در انتخاب نشاسته، باید به نوع عملکرد مورد نظر دقت کرد. ویژگی های نشاسته در درجه اول قدرت ژل دهی و نوع ژل است. گروهی از ژل ها، مانند ژل های بر پایه نشاسته طبیعی ذرت، ژل های الاستیک و اصطلاحا شکننده و گروهی از ژل ها مانند نشاسته طبیعی ذرت واکسی و تاپیوکا، به ویژه از نوع استیله، ژل های ویسکوالاستیک خمیری ایجاد می کند. ویژگی دیگر، دمای خمیری شدن، ویسکوزیته خمیری شدن، مقاومت به شکست و سرعت برگشت ویسکوزیته است. این شاخص ها، رفتار نشاسته طی فرایند های حرارتی و انتقال را نشان می دهد. برخی نشاسته ها، مانند نشاسته سیب زمینی، در شرایط دمای بالا مانند فرایند های ESL و UHT، با افزایش شدید و ناگهانی ویسکوزیته همراه است که فشار بالایی بر تجهیزات وارد می کند و امکان بروز خطر وجود داد. بر این اساس، باید متخصصین تحقیق و توسعه، منبع نشاسته، نوع ژل، پروفایل RVA و نوع اصلاح را مد نظر داشته باشند.
نشاسته، محدودیت ها و تحقیقات مرتبط
با وجودی که نشاسته ها جزو پرکاربرد ترین هیدروکلوئید ها هستند، محدودیت هایی مانند ایجاد بافت شکننده و در مواردی ایجاد بافت پلاستیک، کاربرد آن را در فراروده هایی که بافت کرمی سبک دارد محدود می کند. از دیگر حوزه های مورد توجه در مورد نشاسته ها، توسعه نشاسته های آمفیفیلیک در جهت پایدار سازی امولسیون ها با تکنیک های میکروکپسول سازی و پیکرینگ در جهت توسعه فرمولاسیون های امولسیونی است.
مشکل دیگر، روند جهانی کلین لیبل است. برای سال های طولانی، نشاسته های اصلاح شده، مانند نشاسته های مقاوم به دمای بالا و تنش فیزیکی بالا، مانند نشاسته های با اتصال شیمیایی فسفاته و آدیپیک اسید و یا نشاسته های مقاوم به آب اندازی مانند نشاسته های استیله، بخش مهمی از فرمولاسیون های غذایی را تشکیل داده اند. در روند کلین لیبل، نیاز است، با کمک روش های فیزیکی، اصلاحاتی در نشاسته ایجاد شود که ویژگی هایی مانند مقاومت حرارتی و برشی و سرکوب رتروگراداسیون، با تغییر ساختاری، به ویژه کریستالی در گرانول نشاسته ایجاد شود.
بخشی از تحقیقات انجام شده مانند تولید گرانول های سالم متورم شونده در آب سرد و یا مخلوط های اماده نشاسته و هیدروکلوئید، با هدف ایجاد عملکرد های متقاوت است.
منابع نشاسته و روندهای جدید جهانی
نشاسته از منابع مختلفی قابل استخراج است. گندم و ذرت، منابع اصلی استخراج نشاسته هستند و سیب زمینی و سپس تاپیوکا در سطح جهانی، تولید گسترده ای دارند. در این بین، انواع واکسی این نشاسته ها و اختصاصا نشاسته های ذرت واکسی و سیب زمینی واکسی، حجم زیادی از بازار مصرف را به خود اختصاص داده است. با این حال، در مناطق با تولید برنج زیاد، نشاسته برنج نیز از جمله منابع صنعتی با مارکت جهانی است.
منایع دیگری نیز در سطح جهانی چه در مرحله اصلاح نباتی و چه استخراج مراحل تحقیق و توسعه است. با افزایش اقبال نسبت به فراوری حبوبات به ویژه در اروپا، نشاسته، ماده جانبی در استخراج پروتئین حبوبات است. با توجه به رویکرد افزایش تولید ایزوله پروتئین های نخود و لوبیا، با هدف تولید محصولات غیر لبنی، تولید نشاسته حبوبات نیز افزایش یافته است و به عنوان منابع جدید صنعتی شناخته شده است.
از دیگر گروه هایی که طی دهه های اخیر، مورد توجه قرار گرفته است، نشاسته های با آمیلوز بالا است. این گروه نشاسته، به دلیل اینکه ذاتا در گروه نشاسته های مقاوم به هضم شناخته شده اند، در فرمولاسیون های رژیمی مورد استفاده قرار می گیرد.
