Tärkkelyksen kemiaa: Mitä resistentti tärkkelys on, ja tuleeko siitä kiisseliä

Ruokaverstas 5.11.2014, Seinäjoki. Yhteistyökumppanina Finnamyl Oy.

 

Resistenttiä tärkkelystä on neljää lajia:

RS1 Tärkkelys, joka on resistenttiä ruuansulatukselle fyysisen tiheytensä   tai fyysisen suojarakenteen vuoksi. (siemenet, jyvät, kokojyvävilja,   palkokasvit, vihannekset, pasta)
RS2 Tärkkelys, joka on resistenttiä ruuansulatukselle fyysisen tiheyden   ja tärkkelyksen kuivan olemuksen vuoksi. (natiivi eli luonnollisessa   olomuodossaan oleva tärkkelys, raaka peruna, vihreä banaani, jotkut   vihannekset, korkean amyloosipitoisuuden omaavat tärkkelykset)
RS3 Uudelleenkiteytynyt tärkkelys ”retrograded starch”. Esimerkiksi   keitetyt ja kylmenneet perunat, leipä, murot, ruoat joiden valmistus   muodostuu toistuvista tai pitkistä kosteutta sisältävistä lämpökäsittelyistä
RS4 Teollisesti muunneltu tärkkelys, jota   käytetään elintarviketeollisuudessa lisäaineena (esim. kuitupitoiset juomat,   tietyt leivät ja kakut, energiapatukat)

 

Natiivi ja muunneltu tärkkelys napit vastakkain

Rahtipakettina tuli salaperäinen purkki resistenttiä tapiokatärkkelystä. Resistenttiä oli tilattu, mutta sen soveltaminen oli meille arvoitus. Valmistajan sivuilta kuitenkin saimme selville, että tätä ActiStar RT tärkkelystä käytetään leivonnassa, patukoissa, muroissa ja välipalatuotteissa.[1] Päätimme kuitenkin kylmän rauhallisesti kokeilla tehdä siitä kiisseliä, ja katsoa, mitä tapahtuu. Lisäksi ruokaverstaassa esimerkkeinä natiivista (luonnollisessa alkuperäisessä olomuodossaan olevasta) tärkkelyksestä olivat Finnamylin Kolmen Konstin perunajauhot ja Luomu perunajauhot. Kaikki luonnolliset tärkkelykset ovat osittain resistenttejä, eli ne ovat sulamattomassa muodossa niin kauan, kuin niiden luontaista gelatinoitumisolosuhdetta ei saavuteta.

Etukäteen meillä oli tietoa näistä kolmesta tärkkelyksestä kemiallisten laboratorioanalyysien perusteella. Tärkkelyksen resistenttiyttä arvioidaan Enzymatic AOAC 2002.02 -analyysillä, jossa tärkkelystä testataan 16 tuntia 37 °C lämpötilassa liuoksessa, jossa on haiman α-amylaasia (ruuansulatusentsyymi). Menetelmä jäljittelee ruuansulatusta. Simulointitestin jälkeen määritetään jäljelle jääneen resistentin tärkkelyksen määrä.[2]

 

Tärkkelys Analyysimenetelmä RT g/100g
Kolmen konstin perunajauhot Enzymatic AOAC 2002.02 (Finnamyl) 66,6
Luomu perunajauhot Enzymatic AOAC 2002.02 (Finnamyl) 59,2
ActiStar RT tapiokatärkkelys Enzymatic AOAC 2002.02 (Cargill Foods) 46,0

Tuloksista käy ilmi, kuinka suuri osa tärkkelyksestä jää sulamatta ruuansulatuksessa, ja tästä voimme huomata että Kolmen Konstin perunajauho on näistä kaikkein resistenteintä ruuansulatuksessa. Mutta miten nämä tärkkelykset käyttäytyvät muissa lämpötiloissa, ja miten nämä eroavat toisistaan? Tätä vertasimme ruokaverstaassa kiisselien muodossa.
.

Kolmen tärkkelyksen resistenttiyden arviointi kiisselinä

Ruokaverstaspäivänä harjoittelijamme Kia ja Katri olivat jälleen apunamme, ja valmistivat kuusi eri kiisseliä, kolmella eri tärkkelyksellä ja kahdessa eri lämpötilassa.  Kaikista tärkkelysversioista tehtiin sekä normireseptin mukainen kiisseli kiehauttamalla, että 60 °C lämpötilassa haudutettu kiisseli. Tämä lämpötila on hieman perunajauhon alimman gelatinoitumislämpötilan yläpuolella, ja lämpötila tasattiin 60 °C lämpöhauteessa parin tunnin aikana. Matalan 60 °C lämpötilan käytöllä pyrittiin varmistamaan, että eroja näkyy, mikäli gelatinoitumislämpötiloissa ja resistenttiydessä on eroja.

Luonnollinen tapiokatärkkelys. Vasemmalla tiiviitä tapiokatärkkelyksen jyviä 20 C lämpötilassa, ja oikealla 90 C vedessä turvonnutta ja gelatinoitunutta tapiokatärkkelystä, jossa näkyy vielä jyvien pyöreitä hahmoja. Hahmot ovat gelatinoitumattomia jyvien jäänteitä.

Vasemmalla raaka modifioitu tapiokatärkkelys, oikealla keitetty. Uudelleenkiteytyneellä tärkkelyksellä jyvämäisyys on kadonnut, ja partikkelit ovat kasautuneet huokoisiksi perusienimäisiksi rakeiksi. Kuvista voi havaita, että valmistusprosessissa tärkkelys on gelatinoitunut täydellisesti hajoten kokonaan, jolloin uudet rakenteet eivät enää muistuta alkuperäistä.

Kiisselinäytteitä tutkittuamme saimme selville, että modifioidusta resistentistä tärkkelyksestä ei saa tehtyä kiisseliä millään konstilla. Erot olivat liiankin selkeitä: Resistentti Actistar RT ei gelatinoitunut, vaan se pysyi valkeana jauheena myös korkeammassa lämpötilassa.

Perinteisistä perunatärkkelyksistä tehdyt kiisselit olivat keskenään hyvin samankaltaisia, eli käytännössä näillä ei juuri ollut eroa keskenään. 60 °C lämpötilassa molemmat perunatärkkelykset kiisselöityivät hieman, mutta osa tärkkelyksestä jäi odottamaan korkeampia lämpötiloja. Tällä lämpötilalla ei kuitenkaan ollut merkitystä gelatinoitumislämpötilan erojen havaitsemiseen, sillä perunatärkkelyksissä ei havaittu eroja. Lopputuloksena totesimme, että tuo modifioitu resistentti tärkkelys Actistar RT oli todellakin perin resistentti, johon ei tehoa enää mikään, ei ainakaan kuumennus.

 

Miten resistentti tärkkelys näkyy mikroskoopilla, siitä näette esimerkit oheisissa kuvissa. Ensimmäiset kuvat ovat normaalista tapiokatärkkelyksestä sekä raakana että gelatinoituneena, ja seuraavat kuvat ovat resistentistä modifioidusta Actistar RT tapiokatärkkelyksestä. Vaikka meillä ei ole tietoa, minkälaisella prosessilla tämä kyseinen tärkkelys on valmistettu, kuvat vastaavat hyvin fysikaalisella lämpökäsittelyllä valmistettua resistenttiä perunatärkkelystä, joista esimerkkikuva on Escarpa A. ym artikkelissa.[3]
Laila Matikainen, 25.11.2014

[1] Cargill Foods, 2014. Cargill Foods. [Online] Available at: http://www.cargillfoods.com/na/en/products/starches-derivatives/resistant-starch/index.jsp [Haettu 20 11 2014].

[2] AOAC International, 2002. AOAC Official Method 2002.02 Resistant Starch in Starch and Plant Materials, Rockville: AOAC International.

[3] Escarpa, A. ym., 1996. Resistant Starch Formation: Standardization of a High-Pressure Autoclave Process, Alcalá de Henares: Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *