Nişasta Çeşitleri ve Modifiye Nişastanın İşlevi

Nişasta, bitki fotosentezi sonucu oluşan bir ürün olup yenilebilir hammadde olarak adlandırılır. İnsan ve hayvan vücudunda sindirilmesi için amilaz enzimi yardımıyla glikozlar arası bağlantılar koparılır.

HAZIRLAYAN: Sümeyye AKGÜL

Ana kaynakları tahıllar, kök ve yumru bitkiler ve baklagillerdir. Bitkilerin depo dokularında suda çözünmeyen yarı kristal granüller olarak depolanır. Her bir nişasta granülü iki homo-polisakkarit yapıdan oluşur: amiloz (%20-25) ve amilopektin (%75-80). Nişasta granülleri soğuk suda çözünmezler. Fakat, ısıtıldığında su alarak şişer ve belli bir sıcaklıktan sonra jelleşmeye başlar. Jelleşme sıcaklığı granül boyutuna bağlı olup genellikle 50-85 °C’dir.

Bileşimine girdiği gıda maddesinin yapısal özellikleri üzerine önemli derecedeki katkısından dolayı nişasta; kalınlaştırıcı, kolloidal stabilizör, jelleştirme ajanı, hacim artırıcı ve su tutucu  olarak kullanılmaktadır.

Doğal Nişasta Çeşitleri

1. Patates Nişastası

Patates nişastaları 60-65 °C’lerde jelleşir. Jelatinleştirildiğinde berrak jeller oluşturma kapasiteleri ve yapısındaki fosfor diğer türlerden en üstün özelliğidir.

2. Buğday Nişastası

Buğday tanesi ve buğday ununun ana bileşeni nişastadır. Jelleşme sıcaklığı 80-85°C’dir.  Çoğu fırıncılık ürününde kullanılan buğday nişastası su aldığında viskoelastik hamur oluşturan protein içeriği nedeniyle özellikle ekmek yapımında ürün kalitesini olumlu etkiler.

3. Tapyoka Nişastası

Manyok (cassava) bitkisinin köklerinden elde edilir.  Manyok yaklaşık %15-33 nişasta içeriğine sahip olup farklı oranlarda siyanür barındırır. Manyoktan elde edilen nişasta diğer nişasta çeşitlerine kıyasla çok düşük protein, yağ ve amiloz içerir.

Doğal nişastanın;

  • jelleşmek için yüksek sıcaklığa ihtiyaç duyması,
  • oda sıcaklığında düşük çözünürlüğe sahip olması
  • sindirim enzimlerine karşı direnç göstermesi
  • düşük viskoziteli olması
  • raf ömrünü kısaltan doku ve tat hasarına yol açan retrogradasyona yüksek eğilimli olması
  • su salmaya (sinerizis) yatkın olması durumlarından dolayı endüstriyel uygulamalarda kullanımı sınırlıdır.

Bu nedenle, nişastalı gıda endüstrisinde kullanımlarını artırmak için modifikasyon ile istenmeyen bu durumların üstesinden gelinebilir.

Modifiye nişasta, genel olarak;

  • gıdalara doku kazandırmak ve kalınlaştırmak,
  • jel gücünü ve berraklığını korumak,
  • yenilebilir gıda kaplamaları yapmak,
  • retrogradasyonu (kristalizasyon) geciktirmek,
  • emülsiyonları sabit hale getirmek
  • dondurulmuş gıdaların donma-çözülme kararlılığını iyileştirmek,
  • yağı ikame etmek
  • aroma bileşiklerini tutmak
  • dirençli nişasta içeriğini artırmak
  • son ürünün raf ömrünü arttırmak için kullanılır.

Modifikasyon amacıyla fiziksel, kimyasal veya genetik müdahaleler yapılmaktadır.

Fiziksel modifikasyon kolay, ucuz ve zararsızdır çünkü herhangi bir kimyasal veya biyolojik ajan kullanılmadan gerçekleştirilir. Suyla karıştırılan doğal nişasta jelleşme sıcaklığının biraz üzerine kadar ısıtılır, jelleşen karışım kurutulup öğütülerek pre-jelatinize (instant) nişasta elde edilir. Böylelikle suda çözünürlük arttırılırken granül boyutu düşürülür. Soğuk suda şişebilen bu modifiye nişasta instant gıdalarda, kek karışımlarında, donmuş gıdalarda ve tatlılar için hazırlanan jelatinlerde yaygın olarak kullanılır.

Kimyasal modifikasyon seçimi nişastanın elde edildiği hammadde özelliklerine bağlıdır. Kısaca,

  • Çapraz bağlanma metodu en önemli modifikasyon çeşididir. Su salmanın önüne geçilir ve viskozite artışı sağlanır. Yüksek ısı ve basınç gerektiren proseslerde ve konserve ürünlerinde stabilizatör olarak kullanılır. Dondurulma halinde bozunduğu için diğer yöntemlerle birlikte kullanılır.
  • Asit hidrolizi metodu granül boyutunu ve viskoziteyi azaltır, jel oluşumunu ve gücünü destekler.
  • Stabilizasyon metodu retrogradasyonu önlerken raf ömrünü uzatır, daha bağlı, daha yapışkan nişasta lapası meydana getirir. Donma-çözülme kararlılığı sağladığı için dondurulmuş gıdalarda kullanımı önemlidir.
  • Hipoklorit ile oksidasyon metodu nişasta polimerlerini az miktarda parçalayarak boylarını kısaltır. Soğuduğunda su salmasını engeller, düşük viskozite, en düşük seviyede retrogradasyon, yüksek kararlılık, berraklık ve bağlayıcı özellik sağlamaktadır.

Genetik modifikasyon, nişasta taneciğindeki amiloz ve amilopektin oranının değiştirilmesi esasına dayanmaktadır. Pişmeye karşı direnci arttıran amiloz oranı değiştirilerek gıdaların film ve jel yapısı bakımından üstün kılınması sağlanır. Yumurtalı gıdalarda yağ toplanmasını azaltmak ve şekerlemelerde yapıyı sağlamlaştırmak için uygulanır.

Kaynakça

Karaoğlu M. Ve Kotancılar H., 1998. Modifiye Nişasta Eldesi Ve Fırın Ürünlerinde Kullanımı, Atatürk Üniv. Zir.Fak.Der. 29 (2), 359-368, 1998.

Karim A. ve ark. 2007, Effects of phosphorus contents on the gelatinization and retrogradation of potato starch, J Food Sci 2007 Mar;72(2):C132-8.

Korma S. ve ark. 2016, Chemically Modified Starch and Utilization in Food Stuffs, International Journal of Nutrition and Food Sciences 2016; 5(4): 264-272

Onyango C., Starch and modified starch in bread making: A review, African Journal of Food Science, Vol. 10(12) pp. 344-351, December 2016.

Bir diğer Sümeyye Akgül yazısına buradan ulaşabilirsiniz!