Descriind maltodextrinele, un coleg a comentat odată: „Nu vorbim de știința rachetelor aici.”
Dar acești compuși înșelător de simpli evoluează dincolo de elementele de bază, jucând un rol din ce în ce mai important în proiectarea produselor alimentare. Pe lângă rolul lor tradițional de agenți de încărcare și purtători, maltodextrinele și-au asumat roluri de înlocuitori de grăsimi, suplimente nutritive și agenți de formare a filmelor de înaltă tehnologie într-o multitudine de aplicații.
Este D’glucoza
Universitatea U.S.U.A. Food and Drug Administration a definit maltodextrinele ca fiind un „polimer zaharidic nutritiv neîndulcit care constă din unități de D-glucoză legate în principal prin legături (alfa)-1,4 și care are un echivalent de dextroză (DE) mai mic de 20.”. Se prepară sub formă de pulbere albă sau de soluție concentrată prin hidroliza parțială a amidonului de porumb sau a amidonului de cartof cu acizi și enzime sigure și adecvate.” (21 Code of Federal Regulations Sec. 184.1444.)
Industria alimentară se referă de obicei la produsele pe bază de porumb atunci când face referire la maltodextrine. Dar, pe lângă versiunile de porumb și cartof definite legal, unii producători de ingrediente produc, de asemenea, „maltodextrine” din alte surse de amidon, cum ar fi orezul și tapioca. Statutul actual de etichetare al acestor produse este nerezolvat, astfel încât acestea ar putea necesita termenul „hidrolizat … (amidon/sursă).”
Pentru aceste produse care nu sunt din porumb sau cartofi, de asemenea, producătorii mențin de obicei DE sub 20. Cu toate acestea, în funcție de materia primă, acestea pot conține și alți compuși decât polimerii de glucoză. De exemplu, o maltodextrină din orez fabricată din făină de orez hidrolizată începe cu 5% până la 7% proteine. O altă companie oferă o maltodextrină din orez hidrolizată din amidon de orez obținut pe cale mecanică (mai degrabă decât chimică), iar acest ingredient conține aproximativ 3% proteine.
„O maltodextrină din orez care conține proteine se comportă diferit de o maltodextrină din porumb sau chiar de un produs din orez fabricat fără aceste proteine”, spune Mohamed Obanni, Ph.D., director de cercetare, California Natural Products, Lathrop, CA. „Proteina are unele efecte suplimentare în ceea ce privește structura și legarea de apă.”
Structura chimică a maltodextrinelor se situează undeva între lanțurile complexe de polizaharide ale amidonului și moleculele mai simple ale siropului de porumb sau ale zaharurilor solide. Acestea sunt constituite dintr-un amestec de diferiți polimeri de zaharide în virtutea procesului de hidroliză. O moleculă de amidon este supusă hidrolizei enzimatice sau acide sau unei combinații a celor două. Acest lucru scindează molecula în lanțuri mai mici, de lungime aleatorie.
Chiar și acele produse cu același DE pot conține o distribuție diferită a moleculelor – mai multe molecule cu rază medie de acțiune și mai puține molecule mai mari, de exemplu. Procesul, condițiile sale și tipul de amidon folosit ca materie primă afectează compoziția și structura exactă a lanțurilor rezultate. Aceasta, la rândul său, afectează funcționalitatea.
Majoritatea amidonului este formată din doi polimeri majori cu structuri diferite. Amiloza prezintă în principal o structură liniară, formată din glucoză legată prin legături (1-4), în timp ce amilopectina este foarte ramificată. Aceste ramificații sunt atașate prin legături (1-6). Compoziția amidonului variază în funcție de sursă. De exemplu, amidonul din porumb ceros este format aproape în întregime din amilopectină, în timp ce amidonul galben comun are 72%, amidonul din cartofi aproximativ 79%, grâul aproximativ 72% și tapioca aproximativ 17%. Împreună cu unele diferențe chimice, raportul amiloză:amilopectină are un impact asupra proprietăților formelor gelatinizate.
„Din cauza acestor diferențe de proprietăți ale diferitelor surse de amidon, este de așteptat ca maltodextrinele provenite din acestea să aibă caracteristici ușor diferite”, spune Henry Nonaka, director de asistență tehnică pentru clienți, Corn Products, Summit-Argo, IL. „Dacă ar fi să produceți o maltodextrină din porumb ceros, solubilitatea și claritatea soluției ar fi mai mari decât cea obținută din porumb dent, în special la un DE scăzut, mai puțin de 10. Acest lucru se datorează lipsei moleculelor liniare care se pot reasocia.
„Dacă ar fi să obțineți maltodextrină din amidon de cartof – pe lângă un conținut mai mare de amilopectină – ar avea un nivel mai mare de fosfat decât alte surse de amidon. Aceste proprietăți îi conferă unele atribute unice, cum ar fi faptul că amidonul nu se fixează într-un gel ferm. Într-o anumită măsură, amidonul de cartof poate fi privit ca un amidon derivat”, spune el.
Maltodextrinele provenite din alte surse decât porumbul ar putea prezenta nu numai diferențe funcționale, ci adesea prezintă și alte diferențe, cum ar fi aroma. Deoarece acestea sunt în general mai scumpe decât maltodextrinele din porumb, orice beneficii pe care le conferă trebuie să depășească costul. Dar există și alte considerente în afară de funcționalitate.
„Orezul este folosit în cazurile în care, din motive de alergie sau strategii de marketing, oamenii doresc să folosească altceva”, spune Joseph Hall, director tehnic de vânzări, la California Natural Products. „Există probleme legate de sulfiți pentru unele produse, iar acesta este un lucru folosit adesea la prelucrarea produselor din porumb și cartofi. Poate fi folosit chiar și pentru orez la nivel internațional, așa că, dacă aceasta este o preocupare, trebuie să fiți atenți.”
În plus, procesul afectează tipurile de molecule care rezultă. În cazul hidrolizei acide, controlul pH-ului, al timpului și al temperaturii influențează rezultatul.
„Facem o hidroliză foarte rapidă; durează câteva minute în loc de zile”, spune Neil Hammond, director, dezvoltarea de noi produse, Pacific Grain Products, Inc., Woodland, California. „Acest lucru ne oferă mai multe avantaje. Aproape că nu există caramelizare, nu există reacții secundare. Deoarece folosim un orez cu o anumită cantitate de amilopectină, obținem funcționalități diferite față de cele pe care le obțineți de la orezul cultivat în sud.”
Potrivit lui Obanni, maltodextrinele din orez obținute prin procese nechimice (mecanice și enzimatice) rezistă într-o mai mare măsură la retrogradare.
În cazul hidrolizei enzimatice, intră în joc factori de proces, dar enzima specifică utilizată are, de asemenea, un impact asupra rezultatului final. De exemplu, alfa-amilaza atacă legăturile (1-4) ale amidonului (lanțul principal al amilopectinei sau amilozei). Alte enzime, cum ar fi izoamilaza, catalizează hidroliza legăturilor (1-6) și acționează ca enzime de „debranșare”. În general, hidroliza acidă tinde să producă mai multe zaharuri, cum ar fi dextroza și maltoza, ceea ce înseamnă că acestea vor favoriza rumenirea. Procesul acid/enzimatic are ca rezultat, de obicei, un conținut mai mic de dextroză.
Tratarea cu DE
Prin controlul diverșilor factori, producătorii controlează gradul de hidroliză și obțin un produs consistent. Cu toate acestea, majoritatea maltodextrinelor comerciale sunt un amestec de diferiți polimeri de carbohidrați. Profilul de dizaharide care este creat influențează proprietățile maltodextrinei. Cu toate acestea, maltodextrinele sunt de obicei clasificate în funcție de DE. DE oferă designerului de alimente un ghid pentru proprietățile pe care le prezintă aceste ingrediente.
„Probabil cea mai importantă măsurătoare pe care o facem este echivalentul de dextroză”, spune Tonya Armstrong, cercetător în domeniul aplicațiilor, Grain Processing Corporation (GPC), Muscatine, IA. „Este o metodă de chimie umedă care indică cantitatea de hidroliză efectuată asupra unei molecule de amidon. Analiza este o măsurătoare a puterii medii de reducere în comparație cu un standard de dextroză.”
DE indică gradul de polimerizare (DP) al moleculei de amidon – numărul de unități de monosacaride din molecule. DE este derivat din formula DE = 100 ÷ DP. Cu cât DE este mai mare, cu atât este mai mare nivelul de monosacaride și polimeri cu lanț scurt. Glucoza (dextroza) posedă un DE de 100; amidonul este aproximativ zero. Deoarece maltodextrinele și alte amidonuri hidrolizate constau dintr-un amestec de lungimi de polimeri, DE este o valoare medie.
„Există o concepție greșită conform căreia DE se referă la cantitatea de glucoză”, notează Hammond. „Dar ceea ce se referă DE este acea glucoză de la capătul moleculei. Așadar, 5 DE nu înseamnă 5% glucoză. Într-o maltodextrină, s-ar putea să fie doar o zecime din această cantitate.”
Din moment ce o maltodextrină cu un DE scăzut conține o cantitate mai mare de unități mai lungi cu lanț drept și ramificat, aceasta tinde să prezinte caracteristici mai apropiate de cele ale amidonului, cum ar fi vâscozitatea. Pe măsură ce DE crește și crește nivelul de produse cu greutate moleculară mai mică, maltodextrina tinde să se comporte mai mult ca un sirop de porumb solid. Acest lucru înseamnă că o serie de caracteristici ale maltodextrinelor sunt legate de DE.
„Pentru fiecare produs, va exista o gamă de DE”, observă Armstrong. „De exemplu, o maltodextrină de 5 DE variază în general între 4 și 7 DE; una de 10 DE poate varia între 8 și 12.”
În cadrul acestor intervale, ingredientele nu vor prezenta diferențe semnificative în ceea ce privește funcționalitatea. Armstrong remarcă faptul că, deși este dificil să găsești diferențe cu o mică schimbare în DE, diferențele mai mari indică lungimi de polimeri foarte diferite. Caracteristicile unui 5 DE sunt foarte diferite de cele ale unui 18 DE. Pe măsură ce DE crește, la fel se întâmplă și cu următoarele caracteristici:
- Înroșirea (datorită nivelului crescut de zaharuri reducătoare);
- Higroscopicitate/proprietăți umectante;
- Plasticitate;
- Dulcime;
- Solubilitate;
- Osmolalitate.
Pe măsură ce DE scade, cresc următoarele caracteristici:
- Greutate moleculară;
- Vâscozitate;
- Coezivitate;
- Proprietăți de formare a peliculei;
- Prevenirea formării de cristale mari de zahăr.
Funcția urmează forma
Majoritatea maltodextrinelor comerciale sunt uscate prin pulverizare și vândute sub formă de pulberi, deși sunt disponibile și unele maltodextrine lichide.
„Aproape toate maltodextrinele sunt vândute ca fiind uscate prin pulverizare – sau uscate prin pulverizare și aglomerate”, notează Nonaka. „Există motive pentru care acest lucru este, într-un anumit sens, aproape obligatoriu; instabilitatea în soluție la dezvoltarea microbiană, de exemplu. Dacă îl cumpărați ca produs lichid, în cele mai multe cazuri, acesta este parțial formulat – prin asta înțeleg că utilizarea finală va fi într-un produs care necesită conservanți sau acid în produsul final. În acest fel, conservanții și/sau acizii pot fi adăugați în prealabil la soluția de maltodextroză pentru a-i crește stabilitatea și termenul de valabilitate.”
Procedura de uscare prin pulverizare și un proces suplimentar – aglomerarea – influențează, de asemenea, caracteristicile unui anumit produs de maltodextrină. Metoda și condițiile de uscare prin pulverizare vor afecta dimensiunea și forma particulelor, precum și suprafața rezultată. Densitățile aparente tipice ale maltodextrinelor standard uscate prin pulverizare variază între aproximativ 0,45 și 0,65 grame/cc.
„Unul dintre lucrurile care apar ca urmare a procesului de uscare prin pulverizare este că produsul tinde să fie destul de poros; există o mulțime de volum de goluri interstițiale în materialul uscat prin pulverizare”, explică Nonaka. „Acest lucru ajută în aplicațiile în care îl folosiți ca suport pentru arome sau alte ingrediente, deoarece vă oferă o mulțime de suprafață. Și, din moment ce o parte din acea suprafață este interstițială, dacă obțineți culori și arome acolo, acestea sunt mai protejate.”
Pentru aglomerare, suprafața particulelor individuale este umezită pentru a le oferi adezivitate și procesată astfel încât acestea să fuzioneze între ele. Procesul, împreună cu mai multe detalii despre uscarea prin pulverizare, este explicat în „Spray-Drying – Innovative Use of an Old Process” (mai 1997 Food Product Design).
Aglomerarea particulelor reduce densitatea aparentă de la aproximativ 0,05 la 0,30 grame/cc și crește dimensiunea particulelor. Structura mai mare, mai poroasă, mărește volumul de goluri și creează un raport suprafață-volum mai mic. Aceasta îmbunătățește fluiditatea, dispersia și umectabilitatea și, de asemenea, diminuează formarea prafului. Testele efectuate la GPC arată că fluiditatea maltodextrinelor aglomerate, măsurată în cc/secunde, se compară cu cea a zaharozei. Un produs standard de maltodextrină nu ar curge în aceleași condiții de testare.
„Fiecare folosește un proces diferit pentru aglomerare – unii oameni au aglomeratoare continue, alții au aglomeratoare discontinue – iar acest lucru va duce la densități aparente diferite”, spune Armstrong.
Aglomerarea maltodextrinelor oferă, de asemenea, un mijloc de a dezvolta ingrediente unice.
„Folosind tehnologia cu pat fluid – o metodă de aglomerare folosită pentru prima dată în industria farmaceutică – aromele, culorile și alte ingrediente funcționale pot fi, de asemenea, încorporate odată cu dezvoltarea matricei de agent de încărcare în timpul procesului de aglomerare care are loc în uscător”, spune Eugene H. Sander, președinte, Zumbro Inc, Hayfield, MN. „Pot fi generate aglomerate cu densitate redusă colorate și/sau aromatizate pentru a se potrivi cu produsul alimentar la care sunt adăugate. Acizii pot fi pulverizați în timpul procesului cu pat fluid pentru a se potrivi sau modifica pH-ul soluției finale.”
Coaglomerarea altor ingrediente cu maltodextrine ajută la asigurarea unei distribuții uniforme a unor cantități mici de ingrediente în amestecul final. De asemenea, poate modifica vâscozitatea și poate ajuta la hidratarea eficientă a gumelor și a altor vâscozivi.
„Coaglomerarea înlocuiește, de asemenea, amestecul uscat al gumei hidrocoloide cu un suport solubil”, continuă Sander. „De obicei, suportul sursă se dispersează mai rapid decât guma, lăsând-o în urmă pentru a forma ochiuri de pește. Coaglomerat, atât guma cât și suportul se dispersează simultan.”
Maltodextrine aplicate
Maltodextrinele acționează ca adjuvanți de dispersie, suporturi de aromă, agenți de încărcare, umectanți, vâscozități și alte ingrediente funcționale. Acestea pot funcționa într-o mare varietate de aplicații – de la amestecuri uscate la umpluturi și sosuri la băuturi. Datorită osmolalității lor, ele pot fi o sursă valoroasă de carbohidrați nutritivi.
Caracteristicile funcționale legate de DE ajută la determinarea aplicațiilor în care sunt utilizate maltodextrinele.
„Există două moduri de a privi utilizarea maltodextrinelor”, spune Nonaka. „Unul este în sistem lichid și celălalt este în sistem uscat. Există diferite tipuri de funcționalități pe care le căutați în fiecare dintre aceste sisteme.”
De exemplu, densitatea aparentă este extrem de importantă într-un amestec uscat. Într-un lichid, principalul considerent ar putea fi solubilitatea sau vâscozitatea. Pentru un amestec de băuturi sub formă de pudră, toate acestea devin critice. Fiecare aplicație are propriile cerințe.
Pentru că maltodextrinele se încadrează în intervalul inferior al DE, acestea furnizează puțină sau deloc dulceață. Ele sunt destul de fade, deși uneori furnizează un nivel scăzut de aromă. Ele sunt relativ inerte la căldură, pH și alte condiții de proces, cum ar fi forfecarea.
Maltodextrinele ajută la controlul umidității. Moleculele de zahăr solubile cu o greutate moleculară mică scad activitatea apei și scad considerabil punctele de congelare. Lanțurile cu greutate moleculară mai mare – reprezentate de maltodextrinele cu DE scăzut – leagă apa și adaugă substanțe solide fără aceste efecte. În plus, unii dintre polimerii cu lanț lung nu se dizolvă și, de fapt, pot lega fizic apa prin formarea unui gel. Deoarece aceștia nu intră în soluție, apar tulburi. După cum s-a menționat, gradul acestor caracteristici depinde de DE al produsului. Cu toate acestea, în timpul depozitării, maltodextrinele, la fel ca și amidonul, vor retrograda, eliberând apă și ducând la sinestezie.
Aceste ingrediente contribuie la vâscozitate prin adăugarea de substanțe solide și, în unele cazuri, în special în cazul produselor cu DE scăzut, prin formarea unui gel. De asemenea, acestea pot absorbi uleiurile în sistemele neacvatice.
Cum s-a menționat, aceste proprietăți variază, în funcție de tipul de maltodextrină utilizat. De exemplu, o maltodextrină din orez, derivată din făină de orez care conține amilopectină, oferă o textură cremoasă și un aspect opac.
„Mulți oameni se uită la o maltodextrină din orez și cred că va acționa ca o maltodextrină din porumb, dar în realitate nu este așa”, spune Hammond. „Într-un produs precum un sos, sau într-o budincă, obțineți o textură mult mai fină, mai cremoasă. Proteina poate, de asemenea, să confere o anumită funcționalitate suplimentară maltodextrinelor.”
Transportori și încărcare
Gustul fad și caracterul inert al maltodextrinelor le-a conferit în mod istoric o prezență semnificativă ca transportor economic sau agent de încărcare. Ele acționează ca un extender pentru ingrediente mai scumpe și ca un diluant pentru microingrediente, astfel încât acestea pot fi manipulate și ambalate cu mai multă precizie. Amestecarea maltodextrinelor cu gume și alte hidrocoloizi ajută la dispersie, la umezire fără aglomerare și la o hidratare adecvată.
Ele sunt deosebit de valoroase în industria aromelor, unde furnizează o matrice pentru uscarea prin pulverizare sau placarea aromelor sau emulsiilor pe bază de ulei. Maltodextrinele permit ca aceste lichide să fie transformate într-o pulbere care curge liber, fără a schimba sau masca aroma.
În placare, ingredientele pe bază de ulei sunt acoperite pe suprafața particulei de maltodextrină cu ajutorul unui spray fin. Acest proces poate fi utilizat pentru arome sau pentru a ajuta la distribuirea unor cantități mici de ulei în produse precum albitorii de cafea.
„Dacă plachezi arome, este posibil să dorești o dimensiune mare a particulelor”, spune Armstrong. „Nu va fi la fel de ușor de amestecat ca o aromă uscată prin pulverizare și doriți o suprafață cât mai mare pe care să o placați pentru ca produsul să rămână fluid. Produsele aglomerate v-ar oferi o suprafață mai neregulată, ceea ce poate ajuta într-o aplicație de placare.”
Maltodextrinele sunt ideale pentru aplicațiile de uscare prin pulverizare, deoarece solubilitatea ridicată permite încorporarea unui nivel ridicat în soluția de alimentare a uscătorului, necesitând astfel mai puțină îndepărtare a apei. În plus, datorită higroscopicității lor scăzute, produsele se usucă mai ușor.
„DE-ul tipic care este utilizat pentru uscarea prin pulverizare și aglomerare este de 10 sau 15”, spune Armstrong. „Este mai puțin higroscopic decât DE-urile mai mari, deoarece are o lungime de lanț puțin mai mare. Temperatura sa ridicată de tranziție vitroasă asigură o bună stabilitate a produsului.”
Adesea, o maltodextrină este utilizată în combinație cu guma arabică și amidon modificat, în special pentru uscarea prin pulverizare/încapsulare a produselor cu conținut ridicat de ulei. Pentru acestea, Armstrong recomandă un amidon lipofil sau o gumă arabică care are afinitate atât pentru ulei, cât și pentru apă. „Ajută la emulsionarea uleiului, în timp ce maltodextrina ajută la încapsulare și uscare.”
Secarea prin pulverizare a aromelor nu numai că transformă lichidele în solide, ci oferă o anumită protecție aromelor însele. O parte din acest lucru se întâmplă în operațiunile normale de uscare prin pulverizare atunci când aroma este parțial înconjurată de matricea de maltodextrină. Cu toate acestea, maltodextrinele sunt adesea utilizate în adevărate sisteme de încapsulare, profitând de caracteristicile lor de formare a filmului pentru a forma un strat protector pentru arome și alte ingrediente sensibile. În articolul de copertă din această lună, „Getting a Reaction: Lumea complexă a aromelor”, discutăm mai în detaliu despre încapsularea aromelor. Deoarece încapsulantul este un carbohidrat, mecanismul de eliberare este umiditatea, astfel încât ar proteja încapsulatul doar în amestecuri uscate.
„Motivul pentru care maltodextrinele funcționează bine în această aplicație sunt proprietățile lor de formare a filmului”, spune Nonaka. „Aveți nevoie de ele pentru a forma o peliculă coerentă în jurul materialului pe care încercați să îl protejați. De asemenea, capacitatea maltodextrinelor de a încapsula eficient un material poate fi determinată uneori de cât de bine emulsionează produsul. Ceea ce faceți de fapt este să emulsionați amestecul, apoi să îl uscați prin pulverizare.”
Maltodextrinele pot fi folosite și ca agent de încărcare pentru o mare varietate de amestecuri uscate. Ca și în cazul aromelor, acestea permit o dispersie mai uniformă a microingredientelor, cum ar fi aromele, coloranții și vitaminele. Produsele utilizate pentru această aplicație necesită anumite atribute. În cele mai multe cazuri, produsul finit trebuie să fie o pulbere care curge liber. Maltodextrinele cu DE scăzut mențin această caracteristică chiar și atunci când sunt lăsate să se echilibreze la o umiditate relativă de aproape 70%. O maltodextrină cu DE 20 va forma o turtă solidă în acest punct.
„Cu cât DE-ul este mai mare, cu atât maltodextrina va fi mai lipicioasă, iar acest lucru poate fi un factor în cazul amestecurilor uscate. Densitatea aparentă este, de asemenea, foarte importantă în acest domeniu”, spune Armstrong. „Vreți să potriviți densitatea aparentă a maltodextrinei cu cea a celorlalte ingrediente, pentru că nu doriți segregarea amestecului uscat.”
Reducerea caloriilor
În sistemele alimentare cu umiditate mai mare, cu conținut redus de grăsimi – cum ar fi cărnurile, dressingurile, sosurile și produsele de panificație și lactate – maltodextrinele oferă unele dintre caracteristicile grăsimii. Acestea rețin umiditatea și adaugă vâscozitate și textură, fără a contribui la dulceață. Prin creșterea vâscozității, acestea îmbunătățesc senzația în gură și ajută la aerisirea produselor de panificație și a deserturilor congelate. Deoarece au un conținut scăzut de zahăr reducător, pot fi utilizate în aplicații la temperaturi ridicate, în cazul în care o rumenire excesivă datorată caramelizării sau reacția Maillard datorată carbohidraților cu DE mai mare nu ar fi de dorit.
Maltodextrinele și sistemele de înlocuire a grăsimilor pe bază de maltodextrine pot înlocui 9 kcal/gram de grăsimi într-un sistem apos prin formarea unui gel de carbohidrați și apă care, în funcție de greutate (în funcție de raportul exact carbohidrați:apă), contribuie cu doar 1 kcal/gram. În funcție de ingredientul utilizat, aceste geluri conțin de obicei între 15% și 40% maltodextrină. Maltodextrina poate fi adăugată direct la o formulă sau poate fi amestecată mai întâi cu apă, dacă este necesar pentru o anumită aplicație. Textura gelului tinde spre scurt și cremos. Și, atunci când sunt utilizate împreună cu gume, pot reduce stringența produsului finit.
Câteva dintre aceleași caracteristici pot fi utilizate în produsele cu conținut integral de grăsimi, oferind următoarele avantaje: controlul vâscozității și al texturii; economisirea stabilizatorilor mai scumpi; și îmbunătățirea aderenței și a funcțiilor similare.
„Puteți utiliza maltodextrine, în combinație cu alți stabilizatori, și va îmbunătăți stabilitatea sistemului”, spune Armstrong. „Maltodextrinele completează alți stabilizatori și pot fi adesea sinergice cu amidonul și gumele.”
Produsele cu umiditate redusă, cum ar fi untul de arahide, brânza sau umpluturile pe bază de grăsimi, pot utiliza, de asemenea, maltodextrinele pentru a înlocui solidele atunci când se elimină grăsimea. Dimensiunea particulelor ar trebui să fie foarte fină în aceste aplicații, altfel va favoriza o senzație de gură granuloasă.
Bunuri congelate
Maltodextrinele acționează ca și crioprotectanți în produsele și deserturile congelate. Din cauza greutății lor moleculare mai mari, acestea nu scad punctul de congelare la fel de mult ca zaharurile pe o bază de greutate echivalentă.
Pentru înghețată și alte deserturi congelate, o scădere a punctului de congelare poate duce la mai multe efecte negative. Un punct de topire mai scăzut conferă o senzație de gheață nedorită în gură și face ca produsul să fie dificil de extras; de asemenea, afectează în mod negativ aerisirea și necesită mai multă energie pentru a îngheța în mod solid.
Maltodextrinele inhibă, de asemenea, formarea lactozei și a cristalelor de gheață și previn granulozitatea și pierderea calității care rezultă. Ele ajută la îmbunătățirea caracteristicilor de topire ale produsului.
Sport și nutriție
Pentru băuturile sportive, pentru sugari și medicale – cum ar fi produsele de rehidratare orală și de hrănire lichidă cu reziduu scăzut – maltodextrinele furnizează carbohidrați complecși și permit formularea unui produs care se potrivește cu osmolalitatea fluidelor corporale (280 până la 300 mOsm/Kg). Acest lucru poate elimina crampele și alte efecte secundare nedorite cauzate de rehidratarea cu apă.
Pentru a asigura un echilibru între concentrația calorică și osmolalitatea, maltodextrinele pot fi utilizate ca parte a sursei de carbohidrați. Produsele cu DE mai mic/greutate moleculară mai mare asigură o osmolalitate mai mică, în funcție de greutate, decât zaharurile, cum ar fi dextroza, fructoza sau glucoza. În cazul în care obiectivul este de a furniza un anumit nivel de calorii, se pot utiliza niveluri mult mai ridicate de maltodextrine, menținând în același timp echilibrul osmotic al organismului. Deoarece maltodextrinele nu contribuie la dulceață, acestea sunt de obicei combinate cu zaharuri pentru aromă.
„În majoritatea băuturilor sportive, echilibrați îndulcitorii, cum ar fi fructoza, zaharoza și dextroza, cu maltodextrine pentru a încerca să optimizați profilul de carbohidrați și osmolalitatea”, spune Armstrong. „Dacă ați adăuga doar maltodextrine, chiar și un 18 DE, ar fi doar ușor dulce, dar nu atât de dulce pe cât ați dori să fie. Dacă ați folosi doar alți îndulcitori, cum ar fi fructoza sau zaharoza, la același nivel ca și maltodextrinele, ar fi probabil prea dulce, iar osmolalitatea ar fi prea mare.”
Maltodextrinele pot fi de ajutor și în acest proces. „Pentru băuturile lichide, în mod normal, doriți să preamestecați unele dintre gume și alte ingrediente greu de dispersat, cum ar fi vitaminele, cu maltodextrină”, recomandă Armstrong.
Câteva vechi, unele noi
În plus față de aceste categorii generale de aplicații, maltodextrinele își găsesc utilizarea în aplicații mai specifice. De exemplu, ele pot fi folosite pentru o serie de produse de cofetărie diferite: ca liant în tablete, agent de uscare și liant în acoperirea panourilor. Adăugarea de maltodextrine în dulciuri poate ajuta la modificarea cristalizării zahărului și la prevenirea apariției de zahăr. În confecțiile moi, cum ar fi rulourile cu fructe, acestea pot acționa ca un umectant și pot crește flexibilitatea.
Când sunt adăugate la gustările extrudate, acestea contribuie la lubrifiere și ajută la controlul expansiunii. Ele pot servi ca lianți pentru condimente și învelișuri pentru nuci, cereale pentru micul dejun sau gustări, în special cele care nu sunt prăjite.
„Maltodextrinele acționează ca agenți secundari de formare a peliculei atunci când sunt utilizate în combinație cu amidonul și guma”, spune Armstrong. „Au fost folosite ca învelișuri pentru bomboane sau pe crusta de pizza, unde acționează ca o barieră de umiditate între crustă și sos pentru a rezista migrării umidității. Produsele cu DE mai mic vor fi mai bune formatoare de peliculă, dar dacă se caută claritate și strălucire, cum ar fi pentru un strat de acoperire a cerealelor, un 15 sau 18 DE va oferi acest lucru.”
Maltodextrinele au fost aprobate de către Departamentul de Agricultură al SUA pentru a fi utilizate în produsele din carne ca lianți. Acestea absorb excesul de apă și reduc purjarea în timpul depozitării.
Caracteristicile filmogene ale maltodextrinelor pot îmbunătăți aderența glazurilor la produsele de patiserie, fără a crește dulceața.
În timp ce cele mai multe dintre aceste ingrediente nu pot fi supuse unei prelucrări sofisticate pentru a îmbunătăți aceste proprietăți, nu este dincolo de domeniul posibilităților. Avebe America, Inc., cu sediul în Princeton, NJ, oferă maltodextrine din cartofi, care au fost mult timp un element de bază pentru aplicațiile de înlocuire a grăsimilor.
Multe companii alimentare caută maltodextrine sau ingrediente pe bază de maltodextrine care îndeplinesc o funcție specifică – înlocuirea grăsimilor într-o anumită aplicație, solubilitate în anumite condiții, de exemplu. Acestea vor necesita aproape cu siguranță noi tehnologii pentru a dezvolta ingrediente care să satisfacă aceste nevoi.
Alți producători analizează diferite surse de materii prime și încearcă să descopere dacă acestea au aplicații sau caracteristici funcționale diferite și mai valoroase decât cele obișnuite. În viitor, oamenii de știință ar putea manipula hidroliza pentru a obține anumite profiluri de carbohidrați care să ofere beneficii specifice creatorilor de alimente.
O altă posibilitate este utilizarea unor materii prime diferite, cum ar fi amidonul modificat. Nimeni nu face acest lucru în prezent, deoarece crește costurile. „Am putea obține niște produse unice din asta?”, se întreabă Nonaka. „S-ar putea foarte bine să fie așa. Există o mulțime de amidonuri modificate și ar putea fi foarte interesant din punct de vedere tehnic să vedem ce se întâmplă, dar ar trebui să puteți recupera costurile suplimentare.”
În timp ce maltodextrinele de înaltă tehnologie ar putea să nu fie practice, sau chiar fezabile din punct de vedere tehnic, în acest moment, de ce nu în viitor? La urma urmei, dacă știința rachetelor poate pune roboți pe Marte, știința alimentară poate îmbunătăți maltodextrina simplă.
.