Βελτιστοποίηση της ποιότητας αμυλούχων προϊόντων με μελέτη των ρεολογικών τους ιδιοτήτων και της μικροδομής τους
Authors: Μαντάλα Ιωάννα 
Published: August 2021

Στην παρούσα ερευνητική εργασία μελετήθηκαν οι ρεολογικές ιδιότητες και η μικροδομή προϊόντων αμύλου, όπως αυτές επηρεάζονται από τις συνθήκες παρασκευής και αποθήκευσης και από την προσθήκη ενός κόμμεος και συγκεκριμένα της ξανθάνης. Τόσο το άμυλο όσο και η ξανθάνη έχουν πολλαπλές φυσικές και λειτουργικές ιδιότητες και χρησιμοποιούνται σε πολλά τρόφιμα. Η χρήση τους συνδυαστικά δεν έχει διερευνηθεί επαρκώς και η μελέτη της συμπεριφοράς τους ως μίγμα παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον κυρίως αναφορικά με το αν οι ιδιότητές τους σ’ ένα τρόφιμο συνδυάζονται θετικά και βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά του τελικού προϊόντος. Ως χαρακτηριστικά εδώ εννοούνται οι ρεολογικές ιδιότητες, η υφή και η δομή των προϊόντων. Στην πρώτη φάση της μελέτης εξετάστηκε η συμπεριφορά των μιγμάτων αμύλου- ξανθάνης, ενώ στη συνέχεια εξετάστηκε η συμπεριφορά τους σε πραγματικά τρόφιμα. Σε όλες τις περιπτώσεις οι βασικές μεταβλητές ήταν οι συνθήκες παρασκευής και αποθήκευσης (θερμοκρασία, χρόνος) και η σύσταση των τελικών μιγμάτων (συγκέντρωση αμύλου/ξανθάνης, είδος αμύλου). Τα στάδια της ερευνητικής εργασίας περιελάμβαναν α) τη συμπεριφορά διαφόρων τύπου αμύλου κατά τη θέρμανσή τους και την επίδραση της ξανθάνης στη διόγκωση των αμυλόκοκκων, β) τη μελέτη διαχωρισμού φάσεων μιγμάτων αμύλου-ξανθάνης χαμηλής συγκέντρωσης αμύλου, γ) τη μελέτη της δημιουργίας πηγμάτων αμύλου μεσαίων συγκεντρώσεων με την προσθήκη ξανθάνης, δ) τη μελέτη των προηγούμενων πηγμάτων σε μακρά αποθήκευση (έως 45 ημέρες), ε) τη συμπεριφορά αμύλου/ξανθάνης σε τρόφιμα. Η ξανθάνη ενισχύει τη διόγκωση των κόκκων φυσικού αμύλου από σίτο κατά τη θέρμανση και τους προστατεύει από ενδεχόμενη διάρρηξη, τουλάχιστον όταν η θερμοκρασία θέρμανσης δεν είναι πολύ υψηλή (T<80°C). Η έκλυση διαλυτών στερεών αυξάνεται με προσθήκη της μέχρι τη θερμοκρασία των 80°C περίπου. Μετά από αυτή τη θερμοκρασία η ξανθάνη δρα παρεμποδιστικά στην έκλυση διαλυτών στερεών και η ποσότητα των διαλυτών στερεών που εκλύεται έξω από τους κόκκους είναι μικρότερη απ’ ότι στην περίπτωση που δεν υπάρχει ξανθάνη στο διάλυμα. Επίσης, η ξανθάνη αυξάνει τη σταθερότητα του ζελατινοποιημένου αμύλου κατά την αποθήκευση και διαχωρίζεται από τους αμυλόκοκκους, δημιουργώντας μικροπεριοχές αυξημένης συγκέντρωσής της. Σε μίγματα που η αναλογία συγκέντρωσης αμύλου-ξανθάνης είναι 4:1 και η συγκέντρωση του αμύλου είναι χαμηλή, το κυρίαρχο συστατικό που καθορίζει τη ρεολογία του μίγματος είναι η ξανθάνη. Η ρεολογική συμπεριφορά δηλαδή ενός τέτοιου μίγματος είναι ανάλογη με αυτή ενός διαλύματος ξανθάνης χωρίς άμυλο μεγαλύτερης συγκέντρωσης της. Σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις αμύλου η ξανθάνη επιταχύνει τη δημιουργία πήγματος, αλλά δεν επηρεάζει τις τελικές ρεολογικές ιδιότητές του. Κατά την αποθήκευση αυξάνει τη σκληρότητα των παραγόμενων πηγμάτων, ενώ αυξάνει επίσης την ευθραυστότητα τους. Το φαινόμενο αυτό ενισχύεται για αποθήκευση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η προσθήκη της σε εμπορικό προϊόν τύπου ζελέ επιδρά θετικά στη συνεκτικότητα των τελικών προϊόντων, ενώ δεν μεταβάλλει σημαντικά τη σκληρότητα. Όταν συνδυάζεται με άμυλο, η συμπεριφορά του τελικού προϊόντος καθορίζεται από το είδος του αμύλου. Με την προσθήκη τροποποιημένου αμύλου πατάτας παρασκευάζονται δείγματα πιο κοντά στα εμπορικά, ενώ με την προσθήκη αμύλου από αραβόσιτο προθερμασμένο σε υψηλή θερμοκρασία αυξάνεται πολύ η σκληρότητα του παραγόμενου προϊόντος. Τα προϊόντα τύπου μαγειρικής σάλτσας είναι γενικά ψευδοπλαστικά. Η προσθήκη της ξανθάνης, ανάλογα με το είδος του αμύλου που χρησιμοποιείται, δημιουργεί λιγότερο ή περισσότερο ψευδοπλαστικά δείγματα, ενώ ανεξάρτητα απ’ αυτό παράγονται επίσης πιο άκαμπτα δομικώς πήγματα.