A maltodextrineket jellemezve egy kolléga egyszer megjegyezte: “Itt nem rakétatudományról van szó.”
De ezek a megtévesztően egyszerű vegyületek az alapokon túlmutatva egyre fontosabb szerepet játszanak az élelmiszerek tervezésében. A maltodextrinek hagyományos térfogatnövelő és hordozóanyag szerepük mellett zsírpótlóként, táplálékkiegészítőként és high-tech filmképzőként is szerepet kaptak számos alkalmazásban.
Ez a D’glükóz
Az U.S. Food and Drug Administration meghatározása szerint a maltodextrinek “nem édes tápláló szacharid polimerek, amelyek elsősorban (alfa)-1,4 kötésekkel összekapcsolt D-glükóz egységekből állnak, és amelyek dextróz-egyenértéke (DE) 20-nál kisebb. Fehér por vagy koncentrált oldat formájában a kukorica- vagy burgonyakeményítő részleges hidrolízisével, biztonságos és megfelelő savakkal és enzimekkel állítják elő”. (21 Code of Federal Regulations Sec. 184.1444.)
Az élelmiszeripar általában kukoricaalapú termékekre utal, amikor a maltodextrinekre hivatkozik. A jogilag meghatározott kukorica- és burgonyaváltozatokon kívül azonban egyes összetevőgyártók más keményítőforrásokból, például rizsből és tápiókából is előállítanak “maltodextrint”. Ezeknek a termékeknek a jelenlegi címkézési státusza nem tisztázott, így előfordulhat, hogy a “hidrolizált … (keményítő/forrás).”
Ezeknél a nem kukoricából vagy burgonyából készült termékeknél is a gyártók általában 20 alatt tartják a DE-t. A kiindulási anyagtól függően azonban ezek a glükózpolimereken kívül más vegyületeket is tartalmazhatnak. Például egy hidrolizált rizslisztből előállított rizsmaltodextrin 5-7% fehérjét tartalmaz. Egy másik cég olyan rizsmaltodextrint kínál, amelyet mechanikusan (és nem kémiai úton) nyert rizskeményítőből hidrolizáltak, és ez az összetevő körülbelül 3% fehérjét tartalmaz.
“Egy fehérjét tartalmazó rizsmaltodextrin másképp viselkedik, mint egy kukoricamaltodextrin, vagy akár egy fehérje nélkül előállított rizstermék” – mondja Mohamed Obanni, Ph.D., a California Natural Products (Lathrop, CA) kutatási vezetője. “A fehérjének van némi hozzáadott hatása a szerkezet és a vízmegkötés szempontjából.”
A maltodextrinek kémiai szerkezete valahol a keményítő összetett poliszacharidláncai és a kukoricaszirup szilárd anyagok vagy cukrok egyszerűbb molekulái között helyezkedik el. A hidrolízis folyamatának köszönhetően valóban különböző szacharid polimerek keverékéből állnak. A keményítőmolekula enzimatikus vagy savas hidrolízisnek, vagy a kettő kombinációjának megy keresztül. Ez a molekulát kisebb, véletlenszerű hosszúságú láncokra hasítja.
Az azonos DE-vel rendelkező termékek is tartalmazhatnak eltérő eloszlású molekulákat – például több közepes hosszúságú molekulát és kevesebb nagyobb molekulát. Az eljárás, annak körülményei és a kiindulási anyagként használt keményítő típusa befolyásolja a keletkező láncok pontos összetételét és szerkezetét. Ez pedig befolyásolja a funkcionalitást.
A legtöbb keményítő két fő, eltérő szerkezetű polimerből áll. Az amilóz főként lineáris szerkezetű, (1-4) kötéssel összekapcsolt glükózból áll, míg az amilopektin erősen elágazó. Ezek az elágazások (1-6) kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. A keményítő összetétele a forrástól függően változik. Például a viaszos kukoricából származó keményítő majdnem teljes egészében amilopektinből áll, míg a közönséges sárga horpadás 72%, a burgonyakeményítő körülbelül 79%, a búzakeményítő körülbelül 72% és a tápióka körülbelül 17%. Néhány kémiai különbség mellett az amilóz:amilopektin arány befolyásolja a zselatinizált formák tulajdonságait.
“A különböző keményítőforrások tulajdonságai közötti különbségek miatt a belőlük származó maltodextrinek várhatóan kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek” – mondja Henry Nonaka, a Summit-Argo, IL, Corn Products műszaki ügyfélszolgálatának vezetője. “Ha viaszos kukoricából készítenénk maltodextrint, az oldhatóság és az oldat tisztasága nagyobb lenne, mint a horpadt kukoricából készülté, különösen alacsony, 10 alatti DE-nél. Ez az újrakapcsolódni képes lineáris molekulák hiányának köszönhető.”
“Ha burgonyakeményítőből állítanánk elő maltodextrint – a magasabb amilopektintartalom mellett – magasabb foszfáttartalommal rendelkezne, mint más keményítőforrások. Ezek a tulajdonságok néhány egyedi tulajdonságot kölcsönöznek neki, például azt, hogy a keményítő nem áll össze szilárd géllé. Bizonyos mértékig a burgonyakeményítő derivált keményítőnek tekinthető” – mondja.”
A kukoricától eltérő forrásokból származó maltodextrinek nemcsak funkcionális különbségeket mutathatnak, hanem gyakran más különbségeket is, például az ízükben. Mivel ezek általában drágábbak, mint a kukoricamaltodextrinek, az általuk biztosított előnyöknek felül kell múlniuk a költségeket. De a funkcionalitáson kívül más megfontolások is léteznek.
“A rizst olyan esetekben használják, amikor az emberek allergia vagy marketingstratégia miatt valami mást szeretnének használni” – mondja Joseph Hall, a California Natural Products műszaki értékesítési vezetője. “Egyes termékeknél szulfitproblémák merülnek fel, és ezt gyakran használják a kukorica- és burgonyatermékek feldolgozásánál. Nemzetközi szinten még a rizs esetében is használható, így ha ez aggodalomra ad okot, óvatosnak kell lenni.”
Az eljárás emellett befolyásolja a keletkező molekulák típusait is. A savas hidrolízis során a pH, az idő és a hőmérséklet szabályozása befolyásolja az eredményt.
“Nagyon gyors hidrolízist végzünk; napok helyett percekig tart” – mondja Neil Hammond, a Pacific Grain Products, Inc. új termékfejlesztési igazgatója (Woodland, Kalifornia). “Ez számos előnyt biztosít számunkra. Szinte nincs karamellizáció, nincsenek mellékhatások. Mivel olyan rizst használunk, amely tartalmaz némi amilopektint, más funkcionalitást kapunk, mint a délen termesztett rizs esetében.”
Obanni szerint a nem kémiai (mechanikus és enzimes) eljárással készült rizsmaltodextrinek nagyobb mértékben ellenállnak a retrogradációnak.
Az enzimes hidrolízisnél a technológiai tényezők is szerepet játszanak, de az alkalmazott enzim is befolyásolja a végeredményt. Az alfa-amiláz például a keményítő (1-4) kötéseit (az amilopektin vagy amilóz fő láncát) támadja meg. Más enzimek, mint például az izoamiláz, az (1-6) kötések hidrolízisét katalizálják, és “szétválasztó” enzimként működnek. A savas hidrolízis általában több cukrot, például dextrózt és maltózt termel, ami azt jelenti, hogy elősegíti a barnulást. A savas/enzimes eljárás általában alacsonyabb dextróz-tartalmat eredményez.
A DE kezelése
A különböző tényezők szabályozásával a gyártók szabályozzák a hidrolízis mértékét, és egyenletes terméket kapnak. Mégis, a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható maltodextrin különböző szénhidrátpolimerek keveréke. A létrehozott diszacharidprofil befolyásolja a maltodextrin tulajdonságait. A maltodextrineket azonban általában DE szerint osztályozzák. A DE iránymutatást nyújt az élelmiszer-tervezőnek arra vonatkozóan, hogy ezek az összetevők milyen tulajdonságokkal rendelkeznek.
“Valószínűleg a legfontosabb általunk végzett mérés a dextróz-egyenérték” – mondja Tonya Armstrong, a Grain Processing Corporation (GPC) (Muscatine, IA) alkalmazáskutatója. “Ez egy nedves kémiai módszer, amely a keményítőmolekulán végzett hidrolízis mennyiségét jelzi. Az elemzés az átlagos redukálóerő mérése egy dextrózszabványhoz képest.”
ADE a keményítőmolekula polimerizációs fokát (DP) jelzi – a molekulákban lévő monoszacharid egységek számát. A DE a DE = 100 ÷ DP képletből származik. Minél magasabb a DE, annál magasabb a monoszacharidok és a rövid láncú polimerek szintje. A glükóz (dextróz) 100 DE-vel rendelkezik; a keményítő megközelítőleg nulla. Mivel a maltodextrinek és más hidrolizált keményítők polimerhosszúságok keverékéből állnak, a DE egy átlagos érték.
“Tévhit, hogy a DE a glükóz mennyiségére utal” – jegyzi meg Hammond. “A DE azonban arra a glükózra utal, amely a molekula végén található. Tehát az 5 DE nem 5% glükózt jelent. Egy maltodextrinben ennek csak egy tizede lehet.”
Mivel az alacsony DE-vel rendelkező maltodextrin nagyobb mennyiségű hosszabb egyenes és elágazó láncú egységet tartalmaz, ezért inkább a keményítőhöz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a viszkozitás. A DE növekedésével és az alacsonyabb molekulatömegű termékek arányának növekedésével a maltodextrin hajlamos inkább úgy viselkedni, mint egy szilárd kukoricaszirup. Ez azt jelenti, hogy a maltodextrinek számos jellemzője összefügg a DE-vel.
“Minden egyes termék esetében lesz egy DE-tartomány” – jegyzi meg Armstrong. “Például egy 5 DE maltodextrin általában 4 és 7 DE között mozog; egy 10 DE 8 és 12 között mozoghat.”
Ezeken a tartományokon belül az összetevők nem mutatnak jelentős különbségeket a funkcionalitásban. Armstrong megjegyzi, hogy míg a DE kis mértékű eltolódása esetén nehéz különbséget találni, a nagyobb különbségek nagymértékben eltérő polimerhosszúságokra utalnak. Az 5 DE jellemzői jelentősen eltérnek a 18 DE jellemzőitől. A DE növekedésével a következő jellemzők változnak:
- barnulás (a redukáló cukrok megnövekedett szintje miatt);
- higroszkóposság/humektáló tulajdonságok;
- plaszticitás;
- édesség;
- oldhatóság;
- ozmolalitás.
A DE csökkenésével a következő tulajdonságok növekednek:
- Molekulatömeg;
- Viszkozitás;
- Kohéziós képesség;
- Filmképző tulajdonságok;
- Nagy cukorkristályok kialakulásának megakadályozása.
A funkció követi a formát
A legtöbb kereskedelmi maltodextrint porlasztva szárítják és por alakban értékesítik, bár néhány folyékony maltodextrin is kapható.
“Szinte minden maltodextrint porlasztva szárítva – vagy porlasztva szárítva és agglomerálva – értékesítenek” – jegyzi meg Nonaka. “Vannak okai annak, hogy ez bizonyos értelemben szinte kötelező; például az oldatban való instabilitás a mikrobák szaporodásával szemben. Ha folyékony termékként vásárolja meg, a legtöbb esetben részben formulázott – ez alatt azt értem, hogy a végső felhasználás olyan termékben lesz, amely tartósítószert vagy savat igényel a végtermékben. Így a tartósítószereket és/vagy savakat előre hozzá lehet adni a maltodextrózoldathoz, hogy növeljék annak stabilitását és eltarthatóságát.”
A permetszárítási eljárás és egy további folyamat – az agglomerálás – szintén befolyásolja egy adott maltodextrin termék tulajdonságait. A porlasztva szárítás módszere és körülményei befolyásolják a részecskeméretet és -formát, valamint a keletkező felületet. A porlasztva szárított maltodextrinek tipikus térfogatsűrűsége körülbelül 0,45 és 0,65 g/cm3 között mozog.
“Az egyik dolog, ami a porlasztva szárítási folyamat eredményeként történik, hogy a termék hajlamos arra, hogy meglehetősen porózus legyen; a porlasztva szárított anyagban sok az üregközi térfogat” – magyarázza Nonaka. “Ez segít azokban az alkalmazásokban, ahol aromák vagy más összetevők hordozójaként használjuk, mert nagy felületet biztosít. És mivel ennek a felületnek egy része interstitiális, ha a színezékek és aromák ott vannak, jobban védve vannak.”
Az agglomerációhoz az egyes részecskék felületét megnedvesítik, hogy ragacsosak legyenek, és úgy dolgozzák fel őket, hogy összeolvadjanak. Az eljárást, valamint a permetszárítás további részleteit a “Spray-Drying – Innovative Use of an Old Process” (1997. májusi Food Product Design) című szaklap ismerteti.”
A részecskék agglomerálása körülbelül 0,05-ről 0,30 g/cm3-re csökkenti az ömlesztett sűrűséget, és növeli a részecskék méretét. A nagyobb, porózusabb szerkezet növeli az üregtérfogatot, és alacsonyabb felület-térfogat arányt hoz létre. Ez javítja a folyékonyságot, a diszpergálhatóságot és a nedvesíthetőséget, valamint csökkenti a porosodást. A GPC-nél végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az agglomerált maltodextrinek folyékonysága, cc/másodpercben mérve, a szacharózéhoz hasonlítható. A standard maltodextrin termék ugyanezen vizsgálati körülmények között nem folyik.
“Mindenki más eljárást alkalmaz az agglomerálásra – egyesek folyamatos agglomerátorokat, mások szakaszos agglomerátorokat használnak – és ez különböző ömlesztett sűrűségeket eredményez” – mondja Armstrong.
A maltodextrinek agglomerálása egyedi összetevők kifejlesztésére is lehetőséget nyújt.
“A fluid-ágyas technológia alkalmazásával – amely az agglomerálásnak a gyógyszeriparban elsőként alkalmazott módszere – az ízek, színezékek és más funkcionális összetevők is beépíthetők az ömlesztőanyag-mátrix kialakításával a szárítóban zajló agglomerációs folyamat során” – mondja Eugene H. Sander, a Zumbro Inc. elnöke, Hayfield, MN. “Színezett és/vagy ízesített alacsony sűrűségű agglomerátumokat lehet létrehozni, hogy illeszkedjenek ahhoz az élelmiszerhez, amelyhez hozzáadják őket. A fluidágyas folyamat során savak permetezhetők rá a végső oldat pH-értékéhez való illeszkedés vagy annak módosítása érdekében.”
A többi összetevő maltodextrinnel való koagglomerálása segít biztosítani a kis mennyiségű összetevők egyenletes eloszlását a végső keverékben. Emellett módosíthatja a viszkozitást, és segítheti a gumik és más viszkozitást elősegítő anyagok hatékony hidratálását.”
“A koagglomerálás a hidrokolloid gumik száraz keverését is helyettesíti egy oldható hordozóanyaggal” – folytatja Sander. “Jellemzően a forrás hordozó gyorsabban diszpergálódik, mint a gumi, így hátrahagyva halszemeket képez. A koagglomerációban a gumi és a hordozó egyszerre diszpergál.”
Az alkalmazott maltodextrinek
A maltodextrinek diszpergáló segédanyagként, ízhordozóként, térfogatnövelőként, nedvesítőszerként, viszkozitizálószerként és egyéb funkcionális összetevőkként működnek. A legkülönbözőbb alkalmazásokban működhetnek – a száraz keverékektől a töltelékeken és szószokon át az italokig. Oszmolalitásuknak köszönhetően értékes tápláló szénhidrátforrásként szolgálhatnak.
A DE-vel kapcsolatos funkcionális jellemzők segítenek meghatározni azokat az alkalmazásokat, ahol a maltodextrineket használják.
“A maltodextrinek felhasználását kétféleképpen vizsgálhatjuk” – mondja Nonaka. “Az egyik a folyékony rendszerben, a másik a száraz rendszerben. Mindkét rendszerben különböző típusú funkcionalitásokat keresünk.”
A száraz keverékben például rendkívül fontos az ömlesztett sűrűség. Egy folyadékban a fő szempont lehet az oldhatóság vagy a viszkozitás. Egy por alakú italkeverék esetében ezek mind kritikussá válnak. Minden alkalmazásnak megvannak a maga követelményei.
Mivel a maltodextrinek az alsó DE-tartományba tartoznak, ezért nem vagy csak kevés édességet biztosítanak. Meglehetősen íztelenek, bár néha alacsony szintű ízt biztosítanak. Viszonylag inertek a hővel, a pH-val és más feldolgozási körülményekkel, például a nyírással szemben.
A maltodextrinek segítik a nedvességszabályozást. Az alacsony molekulatömegű, oldható cukormolekulák csökkentik a vízaktivitást és jelentősen leszorítják a fagyáspontot. A nagyobb molekulasúlyú láncok – amelyeket az alacsony DE maltodextrinek képviselnek – megkötik a vizet és szilárdságot adnak hozzá, anélkül, hogy ezek a hatások jelentkeznének. Ezenkívül a hosszú láncú polimerek némelyike nem oldódik, sőt, gélt alkotva fizikailag is megkötheti a vizet. Mivel ezek nem oldódnak, zavarosnak tűnnek. Mint említettük, ezeknek a tulajdonságoknak a mértéke a termék DE-jétől függ. A tárolás során azonban a maltodextrinek a keményítőhöz hasonlóan visszaalakulnak, vizet szabadítanak fel, és szinerézist eredményeznek.
Ezek az összetevők hozzájárulnak a viszkozitáshoz azáltal, hogy szilárd anyagokat adnak hozzá, és bizonyos esetekben, különösen az alacsonyabb DE-értékű termékek esetében, gélt képeznek. A nem vizes rendszerekben az olajokat is képesek elnyelni.
Amint említettük, ezek a tulajdonságok a felhasznált maltodextrin típusától függően változnak. Például az amilopektintartalmú rizslisztből származó rizsmaltodextrin krémes textúrát és átlátszatlan megjelenést biztosít.
“Sokan ránéznek a rizsmaltodextrinre, és azt gondolják, hogy úgy fog viselkedni, mint a kukoricamaltodextrin, de valójában nem így van” – mondja Hammond. “Egy olyan termékben, mint egy szósz vagy egy puding, sokkal simább, krémesebb textúrát kapunk. A fehérje további funkcionalitást is adhat a maltodextrineknek.”
Hordozók és térfogatnövelő anyagok
A maltodextrinek íze és inert jellege miatt a múltban jelentős szerepet játszottak gazdaságos hordozóként vagy térfogatnövelő anyagként. A drágább összetevők extendereként és a mikroösszetevők hígítójaként működnek, így azok pontosabban kezelhetők és csomagolhatók. A maltodextrinek gumival és más hidrokolloidokkal való keverése segíti a diszpergálást, a csomósodás nélküli nedvesedést és a megfelelő hidratálást.
Az aromaiparban különösen értékesek, ahol mátrixot szolgáltatnak az olajalapú aromák vagy emulziók permetszárításához vagy lemezeléséhez. A maltodextrinek lehetővé teszik, hogy ezeket a folyadékokat szabadon folyó porrá alakítsák anélkül, hogy az íz megváltozna vagy elfedné az ízt.
A platírozás során az olajalapú összetevőket finom porlasztással bevonják a maltodextrin részecskék felületén. Ez az eljárás használható aromákhoz vagy kis mennyiségű olaj eloszlásának elősegítésére olyan termékekben, mint például a kávéfehérítők.
“Ha aromákat platingolunk, akkor nagy szemcseméretre lehet szükségünk” – mondja Armstrong. “Nem lesz olyan könnyű elegyíteni, mint egy porlasztva szárított aromát, és a lehető legnagyobb felületet akarja a lemezeléshez, hogy a termék szabadon folyós maradjon. Az agglomerált termékek szabálytalanabb felületet biztosítanának, ami segíthet a lemezes alkalmazásban.”
A maltodextrinek ideálisak a permetszárításos alkalmazásokhoz, mivel a nagy oldhatóságuk miatt nagy mennyiséget lehet beépíteni a szárító tápoldatba, így kevesebb vizet kell eltávolítani. Emellett alacsony higroszkóposságuk miatt a termékek könnyebben száríthatók.
“A permetszárításhoz és agglomeráláshoz használt tipikus DE 10 vagy 15” – mondja Armstrong. “Ez kevésbé higroszkópos, mint a magasabb DE-k, mert kicsit hosszabb a lánchossza. Magas üvegesedési hőmérséklete jó termékstabilitást biztosít.”
A maltodextrint gyakran használják arabgumival és módosított keményítővel kombinálva, különösen a magas olajtartalmú termékek permetszárításához/kapszulázásához. Ezekhez Armstrong olyan lipofil keményítőt vagy gumiarábikumot ajánl, amely mind az olajhoz, mind a vízhez affinitással rendelkezik. “Segít emulgeálni az olajat, míg a maltodextrin segíti a kapszulázást és a szárítást.”
A szórásos szárítás nemcsak a folyadékokat alakítja szilárddá, hanem magukat az aromákat is védi. Ennek egy része a normál permetszárítási műveletek során történik, amikor az aromát részben körülveszi a maltodextrin mátrix. A maltodextrint azonban gyakran használják valódi kapszulázási rendszerekben, kihasználva filmképző tulajdonságaikat, hogy védőréteget képezzenek az aromák és más érzékeny összetevők számára. E havi címlapsztorinkban, a “Reakciót kapni: Az ízek összetett világa” címmel részletesebben tárgyaljuk az ízek kapszulázását. Mivel a kapszulázóanyag egy szénhidrát, a felszabadulási mechanizmus a nedvesség, így a kapszulát csak száraz keverékekben védené.
“Az ok, amiért a maltodextrinek jól működnek ebben az alkalmazásban, a filmképző tulajdonságaik” – mondja Nonaka. “Szükség van rá, hogy összefüggő filmet képezzen a védendő anyag körül. Az is, hogy a maltodextrinek mennyire képesek hatékonyan kapszulázni egy anyagot, néha az határozza meg, hogy mennyire jól emulgeálja a terméket. Amit valójában tesz, az a keverék emulgeálása, majd permetszárítással történő szárítása.”
A maltodextrinek térfogatnövelő anyagként is használhatók a legkülönbözőbb száraz keverékekhez. Az aromákhoz hasonlóan lehetővé teszik a mikroösszetevők, például az aromák, színezékek és vitaminok egyenletesebb eloszlatását. Az erre az alkalmazásra használt termékeknek bizonyos tulajdonságokra van szükségük. A legtöbb esetben a készterméknek szabadon folyó pornak kell lennie. Az alacsony DE-értékű maltodextrinek még akkor is megőrzik ezt a tulajdonságot, ha közel 70%-os relatív páratartalom mellett hagyják egyensúlyba kerülni. Egy 20 DE-s maltodextrin ekkor szilárd piskótát képez.
“Minél magasabb a DE, annál ragadósabb lesz a maltodextrin, és ez tényező lehet a száraz keverékeknél. Az ömlesztett sűrűség szintén nagyon fontos ezen a területen” – mondja Armstrong. “A maltodextrin ömlesztett sűrűségét össze kell hangolni a többi összetevővel, mert nem akarjuk, hogy a száraz keverék keveréke szétváljon.”
Kalóriacsökkentés
A magasabb nedvességtartalmú, zsírcsökkentett élelmiszerrendszerekben – például húsokban, öntetekben, szószokban, pékárukban és tejtermékekben – a maltodextrinek a zsír bizonyos tulajdonságait biztosítják. Megőrzik a nedvességet, viszkozitást és textúrát adnak, anélkül, hogy édességgel járulnának hozzá. A viszkozitás növelésével javítják a szájérzetet, és segítik a pékáruk és fagyasztott desszertek levegőztetését. Mivel alacsony redukálócukor-tartalmuk van, magas hőmérsékletű alkalmazásokban is használhatók, ahol a karamellizációból eredő túlzott barnulás vagy a magasabb DE-értékű szénhidrátok Maillard-reakciója nem lenne kívánatos.
A maltodextrinek és a maltodextrin alapú zsírpótló rendszerek 9 kcal/gramm zsírt helyettesíthetnek egy vizes rendszerben azáltal, hogy szénhidrát- és vízgélt képeznek, amely súly alapján (a pontos szénhidrát:víz aránytól függően) csak 1 kcal/grammal járul hozzá. A felhasznált összetevőtől függően ezek a gélek általában 15-40% maltodextrint tartalmaznak. A maltodextrin közvetlenül a készítményhez adható, vagy előzetesen vízzel keverhető, ha az adott alkalmazáshoz szükséges. A gél textúrája inkább rövid és krémes. A gumikkal együtt használva pedig csökkenthetik a késztermék zsinórszerűségét.
Egy részük a teljes zsírtartalmú termékekben is használható, és a következő előnyöket kínálja: a viszkozitás és a textúra szabályozása; a drágább stabilizátorok kímélése; valamint a tapadás és hasonló funkciók javítása.
“A maltodextrint más stabilizátorokkal kombinálva használhatjuk, és ez javítja a rendszer stabilitását” – mondja Armstrong. “A maltodextrinek kiegészítik a többi stabilizátort, és gyakran szinergikusak lehetnek a keményítőkkel és a gumikkal.”
Az alacsony nedvességtartalmú termékek, például a mogyoróvaj, a sajt vagy a zsír alapú töltelékek szintén használhatják a maltodextrint a szilárd anyagok helyettesítésére, amikor a zsírt eltávolítják. A szemcseméretnek nagyon finomnak kell lennie ezekben az alkalmazásokban, különben elősegíti a szemcsés szájérzetet.
Fagyasztott eszközök
A maltodextrinek fagyasztott termékekben és desszertekben krioprotektánsként működnek. Nagyobb molekulatömegük miatt nem csökkentik a fagyáspontot olyan mértékben, mint az azonos tömegű cukrok.
A fagylaltok és más fagyasztott desszertek esetében a fagyáspont csökkenése számos negatív hatást eredményezhet. Az alacsonyabb olvadáspont nemkívánatos jeges szájérzetet kölcsönöz, és megnehezíti a termék kanalazását; negatívan befolyásolja a levegőztetést is, és több energiát igényel a szilárd fagyasztáshoz.
A maltodextrinek gátolják a laktóz- és jégkristályképződést is, és megakadályozzák az ebből eredő szemcsésedést és minőségromlást. Segítenek javítani a termék olvadási jellemzőit.
Sport és táplálkozás
A sport-, csecsemő- és orvosi italok – mint például a szájon át történő rehidrálás és az alacsony maradéktartalmú folyékony tápszerek – esetében a maltodextrinek komplex szénhidrátokat biztosítanak, és lehetővé teszik a testnedvek ozmolalitásának (280-300 mOsm/Kg) megfelelő termék előállítását. Ez kiküszöbölheti a vízzel történő rehidratálás okozta görcsöket és egyéb nemkívánatos mellékhatásokat.
A kalóriakoncentráció és az ozmolalitás egyensúlyának biztosítása érdekében a maltodextrinek a szénhidrátforrás részeként használhatók. Az alacsonyabb DE/magasabb molekulatömegű termékek súlyra vetítve alacsonyabb ozmolalitást biztosítanak, mint a cukrok, például a dextróz, a fruktóz vagy a glükóz. Ha a cél egy bizonyos kalóriaszint biztosítása, sokkal nagyobb mennyiségű maltodextrint lehet használni, miközben a szervezet ozmotikus egyensúlya megmarad. Mivel a maltodextrinek nem járulnak hozzá az édességhez, jellemzően cukrokkal kombinálják őket az ízesítés érdekében.
“A legtöbb sportitalban az édesítőszereket, például a fruktózt, a szacharózt és a dextrózt maltodextrinnel egyensúlyozzák, hogy megpróbálják optimalizálni a szénhidrátprofilt és az ozmolalitást” – mondja Armstrong. “Ha csak maltodextrint adnánk hozzá, még egy 18 DE is csak enyhén édes lenne, de nem annyira édes, mint amennyire szeretnénk. Ha csak más édesítőszereket, például fruktózt vagy szacharózt használna a maltodextrinekkel azonos mennyiségben, valószínűleg túl édes lenne, és az ozmolalitás is túl magas lenne.”
A maltodextrinek is segíthetnek a folyamatban. “Folyékony italok esetében általában a gumikat és más, nehezen diszpergálható összetevőket, például vitaminokat, maltodextrinnel akarunk előkeverni” – ajánlja Armstrong.”
Egy régi, egy új
Az említett általános alkalmazási kategóriákon kívül a maltodextrineket speciálisabb alkalmazásokban is használják. Például számos különböző cukrászati termékhez használhatók: tabletták kötőanyagaként, szárítóanyagként és serpenyőbevonatok kötőanyagaként. A maltodextrinek cukorkákhoz való hozzáadása segíthet a cukrok kristályosodásának módosításában és a cukorkivirágzás megelőzésében. A lágy édességekben, például a gyümölcstekercsekben nedvesítőszerként működhetnek és növelhetik a rugalmasságot.
Az extrudált snackekhez adva hozzájárulnak a kenhetőséghez és segítenek a tágulás szabályozásában. Kötőanyagként szolgálhatnak fűszerekhez és bevonatokhoz diófélék, reggeli gabonafélék vagy rágcsálnivalók esetében, különösen a nem sült rágcsálnivalók esetében.
“A maltodextrinek másodlagos filmképzőként működnek, ha keményítőkkel és gumikkal kombinálva használják őket” – mondja Armstrong. “Használják őket cukorkák bevonataként vagy pizzatésztákon, ahol nedvességgátlóként működnek a tészta és a szósz között, hogy ellenálljanak a nedvesség elvándorlásának. Az alacsonyabb DE-értékű termékek jobb filmképzők, de ha tisztaságra és csillogásra van szükség, például gabonafélék bevonatához, a 15 vagy 18 DE-értékű termékek biztosítják ezt.”
A maltodextrineket az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma engedélyezte húskészítményekben kötőanyagként való felhasználásra. Felszívják a felesleges vizet, és csökkentik a tárolás közbeni tisztulást.
A maltodextrinek filmképző tulajdonságai javíthatják a cukormázak tapadását a sütőipari termékekhez, anélkül, hogy növelnék az édességet.
Míg a legtöbb ilyen összetevőnél nem lehet kifinomult feldolgozást alkalmazni e tulajdonságok fokozása érdekében, ez nem áll a lehetőségek határain kívül. A Princeton, NJ-i székhelyű Avebe America, Inc. burgonyamaltodextrint kínál, amely már régóta a zsírhelyettesítő alkalmazások egyik alapanyaga.
Néhány élelmiszeripari vállalat olyan maltodextrint vagy maltodextrin alapú összetevőket keres, amelyek meghatározott funkciót látnak el – például zsírhelyettesítést egy adott alkalmazásban, oldhatóságot bizonyos körülmények között. Ezek szinte biztosan új technológiákat igényelnek majd az ilyen igényeket kielégítő összetevők kifejlesztéséhez.
Más gyártók különböző nyersanyagforrásokat vizsgálnak, és megpróbálják felfedezni, hogy ezek rendelkeznek-e olyan alkalmazásokkal vagy funkcionális jellemzőkkel, amelyek eltérnek és értékesebbek a megszokottól. A jövőben a tudósok manipulálhatják a hidrolízist, hogy bizonyos szénhidrátprofilokat kapjanak, amelyek különleges előnyöket biztosítanak az élelmiszertervezők számára.
Egy másik lehetőség a különböző nyersanyagok, például módosított keményítők használata. Ezt jelenleg senki sem teszi, mert ez felhajtja a költségeket. “Vajon kaphatnánk ebből valamilyen egyedi terméket?” – teszi fel a kérdést Nonaka. “Ez könnyen lehet. Rengeteg módosított keményítő létezik, és technikailag nagyon érdekes lehet, hogy mi történik, de a többletköltséget meg kellene tudni téríteni.”
Míg a high-tech maltodextrinek jelenleg talán nem praktikusak, vagy technikailag nem is megvalósíthatóak, a jövőben miért ne lehetne? Elvégre, ha a rakétatudomány képes robotokat juttatni a Marsra, akkor az élelmiszer-tudomány képes az egyszerű maltodextrint is fejleszteni.