AMIDO MODIFICADO-Aplicações - Foco
A APLICAÇÃO DO AMIDO MODIFICADO
A estrutura básica do amido é um polissacarídeo polimérico formado por unidades de glicose conectadas por ligações α-1,4-glicosídicas (amilose) e α-1,6-ligações glicosídicas (amilopectina). Suas moléculas contêm uma grande quantidade de grupos hidroxila. O amido modificado é um derivado do amido obtido após a modificação do amido natural através da aplicação abrangente de métodos enzimáticos físicos, químicos e biológicos. Em comparação com o amido bruto, suas propriedades físico-químicas, como solubilidade, viscosidade, estabilidade, formação de filme, etc.), são significativamente otimizadas, de modo a atender às necessidades industriais ou alimentares mais complexas. A modificação física do amido refere-se à modificação do amido por meios físicos, como calor, força mecânica e campo físico, para destruir a estrutura cristalina, região amorfa, arranjo molecular ou ligações de hidrogênio intermoleculares das partículas de amido e alcançar a remodelação estrutural. Os principais meios incluem fluido hidrotérmico, micro-ondas, radiação ionizante, ultrassom, moagem de bolas, extrusão, etc. O tratamento por micro-ondas é amplamente utilizado na indústria alimentícia para preparar resina superabsorvente de copolímero enxertado com amido com forte absorção e retenção de água.
MODIFICAÇÃO DO TRATAMENTO TÉRMICO
Ao controlar a temperatura, a umidade e o tempo, a gelatinização, a regeneração ou o rearranjo molecular das partículas de amido são regulados, e os métodos comuns incluem pré-gelatinização, recozimento e tratamento térmico úmido.
(1) Amido Pré-gelatinizado
Processo: O amido é disperso em água fria ou quente, aquecido a uma temperatura de gelatinização (geralmente 60-90°C) para tornar as partículas completamente gelatinizadas, e depois desidratado e seco para obter um produto de amido não granular, solúvel em água fria.
Mecanismo: O aquecimento faz com que as partículas de amido absorvam água e se expandam, a estrutura cristalina é destruída, as cadeias moleculares se desdobram e se entrelaçam para formar uma rede tridimensional, e a estrutura da rede é "fixada" após a secagem, e a água é rapidamente reidratada para formar uma pasta quando usada.
Mudanças características: alta solubilidade em água fria, temperatura de gelatinização próxima à temperatura ambiente, transparência média da pasta, mas menor viscosidade e força de gel que o amido cru.
Aplicação: Alimentos de conveniência (como pacotes de tempero para macarrão instantâneo, ingredientes para sopas instantâneas), agentes de colagem de papel, agentes de colagem de têxteis (processo simplificado).
(2) Recozimento
Processo: O amido é mantido aquecido em água morna acima da temperatura de transição vítrea, mas abaixo da temperatura de gelatinização por várias horas a dezenas de horas, e o teor de umidade (30%-50%) é controlado.
Mecanismo: No estado subgelatinizado, as moléculas de amilose migram da região amorfa para a zona de cristalização, promovendo um rearranjo ordenado de curto alcance e aumentando a estabilidade da zona de cristalização.
Mudanças características: a temperatura inicial da gelatinização aumenta, a estabilidade térmica da pasta aumenta e a dureza do gel aumenta, mas a solubilidade diminui ligeiramente.
Aplicações: Alimentos que requerem processamento em alta temperatura (por exemplo, alimentos embalados assépticos) ou produtos que requerem maior resistência do gel (geléias, produtos cárneos).
(3) Tratamento Hidrotérmico (Ht)
Processo: Ajuste o amido seco para mais de 30% de umidade, depois aqueça a 80-120°C, mantenha aquecido por algumas horas e depois seque.
Mecanismo: Sob alta umidade, as partículas de amido absorvem água e se expandem, destroem parcialmente a estrutura cristalina e, em seguida, as cadeias moleculares são reorganizadas durante a secagem para formar regiões amorfas mais densas ou novas estruturas cristalinas, ao mesmo tempo que inibem a exposição de locais de hidrólise enzimática.
Mudanças características: a temperatura de gelatinização aumenta, a viscosidade da pasta diminui, a digestibilidade aumenta (é gerado amido RS3 mais resistente) e a solubilidade depende da intensidade do tratamento (o tratamento moderado aumenta a solubilidade, o tratamento excessivo diminui).
Aplicações: Alimentos com baixo IG (por exemplo, pão com amido resistente, cereais matinais), rações (melhoram a utilização de nutrientes), fermentação de bioetanol (reduzem o consumo de energia para hidrólise enzimática).
MODIFICAÇÃO DO TRATAMENTO MECÂNICO
Através de cisalhamento mecânico, extrusão ou moagem, a estrutura da partícula de amido é destruída e a cadeia molecular é refinada, e os métodos comuns incluem extrusão e extrusão, moagem e moagem de bolas e tratamento mecânico assistido por ultrassom.
(1) Modificação de Extrusão
Processo: Após o amido ser misturado com uma pequena quantidade de umidade (10%-30%) e possíveis aditivos, ele é tratado por uma extrusora de rosca em alta temperatura (120-200°C), alta pressão (5-20 MPa) e alta força de cisalhamento, e o material é pulverizado a partir da matriz para reduzir a pressão e expandir para formar uma estrutura porosa.
Mecanismo: A força de cisalhamento de alta pressão destrói a cristalização e as regiões amorfas das partículas de amido, a cadeia molecular se quebra e se reorienta, e a alta temperatura promove a quebra das ligações de hidrogênio intermoleculares, formando uma estrutura de rede porosa solta.
Mudanças características: a taxa de expansão pode chegar a 5 - 20 vezes, a solubilidade aumenta muito, a solubilidade da água fria é reduzida, a temperatura de gelatinização é reduzida, a estabilidade térmica é melhorada e a estrutura porosa amortece a decomposição térmica, mas o peso molecular diminui.
Aplicação: Alimentos tufados (como espiga de milho, biscoitos de arroz), rações para animais de estimação, materiais biodegradáveis (adsorvente de amido poroso).
(2) Moagem de bolas
Processo: O amido e as bolas de moagem são moídos em baixa velocidade no moinho de bolas por várias horas até dezenas de tamanhos pequenos), e o refinamento é obtido através da colisão e fricção entre as bolas e as partículas de amido.
Mecanismo: Forças mecânicas quebram as partículas de amido em fragmentos em escala nano/mícron, a estrutura cristalina é completamente destruída e a cadeia molecular se quebra e mais grupos hidroxila são expostos.
Mudanças características: o tamanho das partículas diminui, a área superficial específica aumenta, a solubilidade é extremamente alta (o amido em nanoescala pode formar hiaglocolóide), a taxa de gelatinização é acelerada, mas a resistência do gel diminui.
Aplicações: Nanocompósitos, como nanopartículas de amido/polímero, transportadores de medicamentos, medicamentos de adsorção de alta área superficial específica, cargas plásticas degradáveis.
(3) Ultrassom-Tratamento Mecânico Assistido
Processo: A suspensão de amido é colocada em um gerador ultrassônico, e o efeito de cavitação do ultrassom auxilia o cisalhamento mecânico para destruir a estrutura da partícula.
Mecanismo: A alta pressão local e a força de cisalhamento gerada pela ruptura das bolhas de cavitação aceleram a despolimerização das partículas de amido e a quebra da cadeia molecular, enquanto o efeito térmico do ultrassom promove o movimento molecular.
Mudanças características: redução do tempo de gelatinização (efeito de cavitação destruindo a área de cristalização), melhoria da estabilidade da pasta (cadeia molecular mais curta, difícil de regenerar) e aumento da solubilidade.
Aplicações: Gelatinação rápida de amido (por exemplo, adesivo instantâneo para rotulagem), produção de biodiesel (melhorando a eficiência da conversão de amido em glicose).
MODIFICAÇÃO DO PROCESSAMENTO FÍSICO
Usando ondas eletromagnéticas, radiação e outras energias do campo físico para induzir mudanças na estrutura das moléculas de amido, os métodos comuns incluem tratamento por microondas e tratamento por irradiação (raios γ, feixes de elétrons).
(1) Tratamento por Microondas
Processo: Misture o amido com água (umidade 20% - 50%), aqueça no forno micro-ondas por vários minutos a dezenas de minutos, gelatinize o amido e remodele a estrutura através do efeito de aquecimento interno do micro-ondas.
Mecanismo: As microondas penetram nas partículas de amido, fazendo com que as moléculas polares (água, grupos hidroxila) vibrem e gerem calor em alta frequência, e o rápido aquecimento interno leva à expansão instantânea das partículas, destruição da estrutura cristalina e quebra das cadeias moleculares.
Mudanças características: tempo de gelatinização muito curto (minutos vs. dezenas de minutos de aquecimento convencional), baixa viscosidade da pasta (quebra da cadeia molecular) e estabilidade térmica melhorada (o aquecimento uniforme por microondas reduz a degradação do superaquecimento local).
Aplicação: Produção industrial rápida de amido pré-gelatinizado, tratamento de esgoto (adsorção de amido modificado por microondas de íons de metais pesados).
(2) Tratamento de Irradiação
Processo: O amido seco é irradiado sob raios γ ou feixes de elétrons para quebrar ligações moleculares por meio de radiação ionizante.
Mecanismo: A energia da radiação excita elétrons nas moléculas de amido e produz radicais livres (como · OH 、 · H), que iniciam quebras de cadeia molecular (ligações glicosídicas, ligações C - C) e oxidação de hidroxila, enquanto inibe o crescimento microbiano.
Mudanças características: peso molecular reduzido (temperatura de gelatinização reduzida), solubilidade aumentada, clareza aumentada da pasta, irradiação em doses baixas pode atrasar a regeneração (prolongar a vida útil dos alimentos), doses altas levam à degradação excessiva.
Aplicações: Conservação de alimentos (amido modificado irradiado como revestimento, inibindo a migração de água), curativos médicos (filme de amido irradiado, antibacteriano e degradável).
MODIFICAÇÃO QUÍMICA DO AMIDO
A modificação química do amido inclui hidrólise ácida, oxidação, eterificação, esterificação e reticulação, que é o método mais amplamente utilizado de modificação do amido.
HIDRÓLISE ÁCIDA AMIDO
No processo de hidrólise ácida, a temperatura de gelatinização diminui no estágio inicial, a temperatura de hidrólise aumenta no pico da hidrólise e no estágio final, e o valor endotérmico aumenta primeiro e depois diminui com a hidrólise ácida, e a força de inchaço e a solubilidade aumentam. A modificação química do amido por hidrólise ácida é o processo de degradação do amido de alto peso molecular em produtos de baixo peso molecular (como dextrina, oligossacarídeos ou monossacarídeos), quebrando as ligações glicosídicas das moléculas de amido por ácidos. Ao reduzir o peso molecular e a polimerização do amido, suas propriedades físico-químicas são significativamente alteradas, de modo a obter funções específicas (por exemplo, baixa viscosidade, alta solubilidade, boa transparência, etc.).
MECANISMO DE REAÇÃO DE MODIFICAÇÃO DE HIDRÓLISE ÁCIDA
O amido é um polissacarídeo polimérico formado por unidades de glicose conectadas por ligações glicosídicas α - 1,4 - (estrutura de amilose) e ligações glicosídicas α -
Protonação: O ácido fornece H⁺, que se liga aos átomos de oxigênio da molécula de amido (oxigênio ou hidroxioxigênio com ligações glicosídicas), protonando-o e enfraquecendo a estabilidade das ligações glicosídicas.
Quebra da ligação glicosídica: A ligação glicosídica protonada é heteroclivada para formar um intermediário de íon oxigálio, que é subsequentemente hidrolisado em dextrina, maltose ou glicose de baixo peso molecular.
Diferenças de hidrólise da amilopectina: A energia de ligação das ligações glicosídicas α -
ALTERAÇÕES NAS PROPRIEDADES DO ÁCIDO-AMIDO HIDROLISADO
Em comparação com o amido cru, as propriedades físicas e químicas do amido hidrolisado ácido são significativamente alteradas devido à diminuição do peso molecular, manifestada principalmente como:
Peso molecular reduzido e polimerização
A quebra da ligação glicosídica fez com que as moléculas de amido mudassem de cadeias longas para cadeias curtas, reduzindo o grau de polimerização em 50%-90%.
A viscosidade cai significativamente
As cadeias moleculares tornaram-se mais curtas, o enrolamento intermolecular e as ligações de hidrogênio foram enfraquecidos, a viscosidade inicial da pasta foi significativamente reduzida e a estabilidade da viscosidade foi melhorada em altas temperaturas
Solubilidade melhorada
Os produtos de baixo peso molecular reduzem a agregação intermolecular, aumentam a solubilidade da água fria e melhoram a clareza da pasta.
A temperatura de gelatinização é reduzida
A estrutura cristalina das partículas de amido é destruída pelo ácido (especialmente a estrutura ordenada do amido de amilose), e a energia necessária para a gelatinização é reduzida e a temperatura de gelatinização é reduzida
(A temperatura de gelatinização do amido de milho cru é de 62-72 °C, podendo ser reduzida para 55-65 °C após a hidrólise).
Formação de filme e ajuste de adesão
O amido levemente hidrolisado ainda mantém um certo grau de coesão, o que é adequado para colagem na fabricação de papel ou colagem de têxteis; A hidrólise profunda reduz a adesão, mas forma uma película mais uniforme (por exemplo, para revestimento de alimentos).
Digestão melhorada
Com uma diminuição no peso molecular, o amido hidrolisado ácido é mais facilmente hidrolisado pela amilase e tem uma taxa de digestão aumentada (por exemplo, quando usado como fonte de carboidratos de fácil digestão em alimentos para bebês)
ETERIFICAÇÃO AMIDO
1. Hidroxipropilação de amido é uma forma de eterificação do amido, o amido hidroxipropilado pode reduzir a degradação do amido, alterar a temperatura de gelatinização, a viscosidade e outras características do amido. Após a modificação do amido com hidroxipropil, a capacidade de expansão livre e o grau de substituição molar do amido foram melhorados, e a turbidez, a porcentagem de contração por desidratação e a taxa de degradação foram reduzidas. A hidroxipropilação do amido é o processo de introdução de hidroxipropil (-O-CH₂-CHOH-CH₃) em moléculas de amido através da reação de eterificação, que é uma modificação de eterificação não iônica. A modificação alterou as forças intermoleculares e o equilíbrio hidrofílico do amido através da introdução de ligações éter hidrofílicas, melhorando significativamente a sua solubilidade, estabilidade e diversidade funcional. O amido hidroxipropilado é amplamente utilizado em alimentos, medicamentos, fabricação de papel e outras áreas devido à sua alta segurança e excelente desempenho.
Mecanismo de reação de hidroxipropilação:
Sob condições alcalinas (por exemplo, NaOH), os hidroxi desprotons do amido formam ânions alcóxi (-O⁻), aumentando a nucleofilicidade. Os ânions alcóxi atacam os átomos de carbono do óxido de propileno, causando a ruptura do anel epóxi, formando produtos intermediários. Após a hidrólise, o éter hidroxipropílico do amido é finalmente formado
Mudanças nas propriedades do amido hidroxipropilado:
Comparado com a eterificação não iônica (como a metilação), o efeito de impedimento estérico hidrofílico dos grupos hidroxipropil confere propriedades únicas ao amido, com as seguintes alterações principais:
Propriedades de solubilidade e gelatinização
A solubilidade da água fria é significativamente melhorada: a ligação éter (-O-) do grupo hidroxipropil forma ligações de hidrogênio com moléculas de água, e a ligação de hidrogênio entre as moléculas de amido é enfraquecida por impedimento estérico, de modo que o amido é rapidamente disperso e dissolvido em água fria.
Redução da temperatura de gelatinização: o hidroxipropil destrói a estrutura de cristalização das partículas de amido e reduz a resistência à gelatinização
(A temperatura de gelatinização do amido original é de 60-80°C, sendo reduzida para 50-70°C após a hidroxipropilação).
Estabilidade de pasta e anti-regeneração
Excelente estabilidade de congelamento/descongelamento: o impedimento estérico do hidroxipropil evita que as moléculas de amido se reorganizem e cristalizem durante o congelamento/descongelamento, e a pasta permanece límpida após 3-5 ciclos de congelamento/descongelamento (-20°C/25°C), sem separação de água (melhor que o amido cru e o amido acetato).
Baixa tendência de regeneração: os grupos hidroxipropil dificultam a agregação espiral entre as moléculas de amilose e a viscosidade da pasta diminui lentamente durante o armazenamento
(adequado para armazenamento a longo prazo de alimentos ou revestimentos).
Baixa viscosidade inicial: o hidroxipropil reduz a força intermolecular e a viscosidade inicial da pasta é inferior à do amido original, mas a estabilidade da viscosidade é melhorada em altas temperaturas (não é fácil reduzir a viscosidade devido ao cisalhamento ou aquecimento).
Boa flexibilidade de formação de filme: A hidrofilicidade do hidroxipropil faz com que o filme não seja fácil de quebrar após a absorção de água, e o filme é transparente e resistente ao dobramento (usado para embalagem de filmes ou colagem de têxteis).
2.Amido Catiônico é um grupo de amônio quaternário (-NR₄⁺) com carga positiva no grupo hidroxila (-OH) das moléculas de amido através da reação de quaternização para formar éter de amido catiônico, que dá ao amido uma carga positiva, de modo que ele pode atrair eletrostaticamente com substâncias carregadas negativamente e melhorar significativamente suas propriedades de floculação, aprimoramento e retenção. O amido catiônico tornou-se um aditivo essencial na fabricação de papel, tratamento de esgoto, perfuração de petróleo e outras indústrias devido à sua alta eficiência, fácil degradação e baixo custo.
O mecanismo de reação de cationização
O grupo hidroxila do amido (-OH) reage com um reagente de alquilação contendo um grupo amônio quaternário para formar um éter de amônio quaternário ligado covalentemente.
Indústria de papel: aditivos úmidos para melhorar a retenção de fibra/carga e aumentar a resistência do papel a seco/úmido, agentes de colagem de superfície
Tratamento de esgoto: floculante de desidratação de lodo: remove poluentes aniônicos: corantes de adsorção, complexos de metais pesados
Perfuração de petróleo: agente redutor de perda de filtração, amido catiônico adsorve a argila da parede do poço e reduz a intrusão de filtrado
Material de obstrução de vazamento: composto com carbonato de cálcio para selar microfissuras
Têxteis e produtos químicos diários: Espessante de shampoo: As propriedades catiônicas adsorvem a superfície do cabelo, proporcionando uma sensação de maciez (em vez do surfactante catiônico de amônio quaternário)
AMIDO OXIDADO
O grupo hidroxila no amido primário é o principal local da reação de oxidação. A modificação oxidativa ataca as ligações hidroxila ou glicosídicas das moléculas de amido através de oxidantes, desencadeando dois tipos de reações:
Oxidação hidroxila: O grupo hidroxila é oxidado em carbonila (aldeído, cetona) ou carboxila (-COOH), o que reduz a ligação de hidrogênio intermolecular e melhora a solubilidade e a reatividade do amido.
Quebra da ligação glicosídica: O oxidante ataca as ligações glicosídicas, causando a quebra da cadeia molecular do amido, resultando em produtos de baixo peso molecular, como as dextrinas, que reduzem o peso molecular e a viscosidade do amido.
Em comparação com o amido original, as propriedades físico-químicas do amido oxidado são significativamente alteradas:
Solubilidade melhorada: os grupos hidroxila são oxidados em grupos carboxila/carbonila, enfraquecendo as ligações de hidrogênio intermoleculares e aumentando a solubilidade em água fria (especialmente amilopectina).
Temperatura de gelatinização reduzida: A quebra da cadeia molecular e a redução do grupo hidroxila reduzem a cristalinidade e a resistência à expansão das partículas de amido, facilitando a gelatinização.
Estabilidade aprimorada da pasta: produtos de baixo peso molecular reduzem a regeneração (envelhecimento) e a pasta é mais clara e menos propensa à delaminação
(Se usado em molhos alimentares, o prazo de validade pode ser prolongado)
Viscosidade reduzida: O peso molecular diminui devido à quebra das ligações glicosídicas, e a viscosidade inicial da pasta diminui, mas a estabilidade da viscosidade é melhorada em altas temperaturas (adequado para colagem de papel).
Melhor formação de filme: A presença de grupos carboxila aumenta as forças intermoleculares, resultando em formação de filme mais uniforme e flexível (para embalagens ou colagem de têxteis).
AMIDO DE LIGAÇÃO CRUZADA
A reticulação é frequentemente usada para modificar o amido natural, especialmente para a produção de materiais com baixa sensibilidade à água. a esterificação confere hidrofobicidade aos produtos de amido através da substituição de hidroxila, a reticulação visa aumentar as conexões intramoleculares e intermoleculares em posições aleatórias nas partículas de amido, e a reticulação também pode ser usada para limitar a absorção de água devido à capacidade de aumentar a densidade da reticulação na estrutura do amido.
A modificação da reticulação é a formação de ligações covalentes ("pontes moleculares") entre os grupos hidroxila (-OH) das moléculas de amido através de reticuladores bifuncionais ou multifuncionais, ligando múltiplas moléculas de amido em uma retícula tridimensional. O objetivo principal é aumentar a estabilidade estrutural das partículas de amido, inibir a ruptura das partículas durante a gelatinização e melhorar a resistência ao cisalhamento, resistência à temperatura e resistência a ácidos e álcalis da pasta.
Mecanismo de reação
As moléculas de amido contêm uma grande quantidade de hidroxila (-OH), e o reticulador reage com o grupo hidroxila de duas maneiras para formar uma ligação em ponte:
Reticulação simples: os dois grupos ativos do reticulador reagem com os grupos hidroxila das duas moléculas de amido (por exemplo, ligação de fosfato aos dois grupos hidroxila na posição C6);
Reticulação dupla: Vários grupos ativos do reticulador reagem com diferentes grupos hidroxila da mesma molécula de amido
(por exemplo, a epicloridrina liga-se a grupos hidroxila nas posições C2 e C3 da mesma molécula ou reage com grupos hidroxila de duas moléculas de amido diferentes (formando pontes intermoleculares)
·
Exemplos típicos de reações (reticulação com trimetafosfato de sódio):
O grupo hidroxila do amido (-OH) desprotona sob condições alcalinas para formar um íon alcóxi negativo (-O⁻), ataca o átomo de fósforo do trimetafosfato de sódio ((NaPO₃)₃) e forma uma ligação éster fosfato (-O-PO₂⁻-O-) após a desprotonação sob condições alcalinas, conectando as duas moléculas de amido.
Resistência ao cisalhamento significativamente melhorada: a pasta mantém uma alta viscosidade
(dimensionamento têxtil para evitar perda de lama)
Estabilidade térmica melhorada: A temperatura de gelatinização aumentou
(60-80°C para amido cru, 70-95°C após reticulação), e a pasta não foi fácil de decompor em alta temperatura (adequada para esterilização de alimentos enlatados em alta temperatura)
Boa resistência a ácidos e álcalis: a pasta é estável na faixa de pH de 2-12
(Diferente do amido cru, que é fácil de reduzir a viscosidade em ácidos/álcalis fortes), podendo ser usado em bebidas ácidas (sucos) ou aditivos de detergentes alcalinos
Retenção da morfologia das partículas: Algumas partículas intactas ainda são retidas após a gelatinização e a transparência da pasta é alta
(Usado para revestimentos de fabricação de papel para melhorar a suavidade do papel)
MODIFICAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO AMIDO
A modificação da esterificação envolve a reação de ácido/anidrido de ácido/cloreto de acila com grupos hidroxila de amido para introduzir grupos éster (-COOR, -PO₃R₂, etc.) em moléculas de amido para alterar sua hidrofilicidade, hidrofobicidade, carga e reatividade. A modificação da acetilação do amido consiste na introdução de um grupo acetil (-COCH₃) ao grupo hidroxila (-OH) da molécula de amido através de uma reação de esterificação para formar acetato de amido. Esta é uma modificação típica de esterificação não iônica que regula a hidrofilicidade, hidrofobicidade, carga e força intermolecular do amido através da introdução de grupos acetil, melhorando significativamente suas propriedades funcionais (como emulsificação, estabilidade e propriedades antienvelhecimento). O amido acetilado é amplamente utilizado em alimentos, fabricação de papel, têxteis e outros campos devido à sua alta segurança e excelente desempenho. A unidade de glicose na molécula de amido é rica em grupos hidroxila (-OH). A essência da reação de acetilação é a reação de esterificação do anidrido ácido e do álcool.
A introdução de grupos éster dá ao amido um equilíbrio e funcionalidade hidrofóbicos únicos
Amido acetato: diminui a temperatura de gelatinização (amido original 60-80°C, 50-70°C após esterificação do acetato), alta transparência da pasta; forte resistência ao envelhecimento (inibe a retrogradação da amilose), utilizada em sorvetes e bolinhos ultracongelados para evitar o endurecimento durante o armazenamento; boa emulsificação, pode ser usada como emulsificante para estabilizar emulsões alimentares (como sucos). O amido acetilado aumenta a dureza sem afetar significativamente o valor de coesão e pode substituir parcialmente a farinha de trigo com baixo teor de proteína usada na produção de macarrão instantâneo, reduzindo a ingestão de gordura.
Amido fosfato: Fortemente hidrofílico (grupos fosfato formam ligações de hidrogênio com moléculas de água), a viscosidade da pasta é alta e estável, usada em revestimentos de fabricação de papel (para melhorar a retenção de pigmento), propriedades aniônicas (os fosfatos têm carga negativa), pode ser usada em conjunto com aditivos catiônicos (como sais de amônio quaternário) e pode ser usada como floculantes no tratamento de esgoto. O amido fosfato de qualidade alimentar não é tóxico e pode ser usado como espessante para comida de bebê (como farinha de arroz, purê de frutas)
Estearato de amido: A hidrofobicidade é significativamente melhorada e pode ser usada para preparar filmes hidrofóbicos degradáveis (como materiais de embalagem) ou transportadores de medicamentos de liberação sustentada (os medicamentos são embalados dentro de grânulos de amido e liberados lentamente)
Sal de sódio de amido modificado com anidrido octenil succínico (amido OSA, abreviadamente) é um amido modificado não iônico com superfície ativa produzido pela introdução de grupos de anidrido octenil succínico (OSA) no amido por meio de uma reação de esterificação. Seu núcleo é que, sob condições alcalinas, o grupo hidroxila do amido reage com o grupo anidrido da OSA para formar octenil succinato de amido, que é então neutralizado em um sal de sódio. Atividade interfacial e emulsificação Baixa concentração micelar crítica (CMC),
Alta capacidade emulsionante: (molho para salada, café mate, estabilidade da emulsão).
Resistente a eletrólitos (NaCl ≤ 5%) e ciclos de congelamento/descongelamento (-20℃/25℃ três vezes sem desemulsificação).
Equilíbrio hidrofóbico - hidrofílico (valor HLB ajustável) adequado para emulsificação O/A (como leite, leite aromatizado)
Reticulação oxidativa de ligação dupla: Após o tratamento com peróxido de hidrogênio, as ligações duplas formam grupos epóxi e a resistência do gel é melhorada (usado para imitação de revestimento de creme).
Em alimentos: sabores emulsionados, emulsões para bebidas, fórmulas infantis, produtos de panificação.
Em cosméticos: emulsificante de creme, transportador de medicamento [cápsula]
Impressão têxtil, emulsionante em petróleo bruto industrial
TRATAMENTO ENZIMÁTICO DE AMIDO
A biomodificação é o tratamento enzimático do amido, como ciclodextrina, maltodextrina, amilose, etc., que são todos amidos modificados obtidos por tratamento enzimático.
A modificação enzimática do amido utiliza o efeito catalítico de enzimas biológicas para cortar ou reconstruir com precisão as ligações glicosídicas das moléculas de amido através de reações como hidrólise, transglicosilação ou desramificação, alterando assim sua estrutura molecular (como peso molecular, grau de ramificação, número de extremidades redutoras, etc.) e, em última análise, regulando suas propriedades físicas e químicas (como solubilidade, características de gelatinização, digestibilidade, viscosidade, etc.). Comparado com a modificação química tradicional, o tratamento enzimático tem as vantagens de condições amenas (temperatura e pressão normais, pH neutro), alta especificidade, poucos subprodutos e proteção verde e ambiental. É uma direção importante no atual processamento profundo de amido.
1. Propriedades de solubilidade e gelatinização
Dextrina de baixo peso molecular: Solúvel em água fria, a temperatura de gelatinização é reduzida (a cadeia molecular é curta e é fácil de absorver água e inchar).
Amilose: solubilidade média (amilose é fácil de agregar), aumento da temperatura de gelatinização (ligações de hidrogênio intermoleculares lineares são mais fortes).
Amido resistente RS2 (tratamento enzimático não gelatinizado): Por exemplo, após desramificação parcial pela pululanase, o amido rico em amilose forma uma estrutura cristalina, é insolúvel em água fria e ainda mantém a resistência à digestão após a gelatinização.
2. Viscosidade e estabilidade térmica
Maltodextrina (hidrólise limitada por alfa-amilase e glucoamilase): baixa viscosidade inicial (pequeno peso molecular), viscosidade estável em altas temperaturas (sem emaranhamento molecular de cadeia longa).
Xarope de alto teor de maltose (tratamento com beta - amilase): viscosidade média, boa estabilidade térmica (a força entre as moléculas de maltose é fraca e não é fácil de decompor).
Amido resistente (ciclização transglucosidase): baixa viscosidade após a gelatinização (a estrutura do anel não é fácil de absorver água e inchar), e ainda mantém baixa viscosidade após o resfriamento.
3. Funções digestivas e fisiológicas
Amido de digestão rápida (RDS, hidrólise completa por glucoamilase): alto teor de glicose, digestão rápida
(usado em xarope de glicose, bebidas esportivas).
Amido de digestão lenta (SDS, hidrólise limitada por β-amilase): principalmente maltose e dextrina limite, digestão lenta
(usado em alimentos de baixo IG para retardar o aumento do açúcar no sangue)
Amido resistente (RS, desramificação e recozimento enzimático): Se desramificado pela pululanase e tratado com calor úmido, forma uma estrutura cristalina e não é hidrolisado pelas enzimas do intestino delgado.
(Função da fibra alimentar, regulando a flora intestinal)
4. Recursos funcionais do aplicativo
Propriedades de formação de filme: Amido com alto teor de amilose (após desramificação) tem boas propriedades de formação de filme e é usado para filmes de embalagens degradáveis.
Estabilidade de sabor: A dextrina final de baixa redução (tratamento com α-amilase) não é propensa à reação de Maillard e pode ser usada para manter a cor em produtos assados.
