Molekyyligastronomia

Blogin pitäjä Anu Hopia on elintarvikekehityksen tutkimusprofessori Turun yliopistossa. Kirjoittanut ja luennoinut kokkauksen kemiasta 1990-luvun puolesta välistä.

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.

Jaa kirjoitus:

5 Comments

  1. Karoliina 13.9.2018 at 12:36 - Reply

    Hei,

    Törmäsin tähän artikkeliin, kun etsin tietoa perunajauhon resistentistä tärkkelyksestä. Luettuani jäi epäselväksi, että muuttuuko perunajauhon RS:n määrä aina, kun sitä kuumentaa tiettyyn pisteeseen. Viittaa kysymykselläni tähän lauseeseen:

    ”Kaikki luonnolliset tärkkelykset ovat osittain resistenttejä, eli ne ovat sulamattomassa muodossa niin kauan, kuin niiden luontaista gelatinoitumisolosuhdetta ei saavuteta.”

    Eli jos käytän perunajauhoja esim. leivonnassa (200 astetta), mitä perunajauhojen RS:lle tapahtuu? Itse olen tähän saakka ollut käsityksessä, että juuri keitetyssä perunassa RS:n määrä on vähäinen, mutta heti, kun sitä prosessoi, RS:n määrä lisääntyy (eikä enää vähene).

    Kiitos, jos voit valottaa asiaa maallikolle ;)

  2. Meri 1.3.2018 at 12:12 - Reply

    Hei Anu,

    Kiitos vastauksesta! Täytyy jatkossa tehdä retkisoosit agar agarilla tai turvautua kaupallisiin valmisteisiin. Myöskään jauhoilla (ei siis vain tärkkelyksellä) suurustettu kestää paremmin mekaanista rasitusta.

    Kiitos monista mielenkiintoisista kirjoituksista! Mielenkiinnolla olen kahlannut läpi esimerkiksi sitkoa molekyylitasolla. Pullalle uusia ulottuvuuksia :D

    • Anu Hopia 9.3.2018 at 17:09 - Reply

      Kiitos Meri sanoistasi! On kiva kuulla, että samat aiheet kiinnostaa:-) Ruoassa on niin monta ulottuvuutta!

  3. Meri 26.2.2018 at 17:46 - Reply

    Hei Anu,

    Osaatko selittää, mistä johtuu, että jo gelatinoitunut kiisseli (erityisesti maitopohjainen, oli sitten tehty peruna- tai maissitärkkelyksellä) menettää rakenteessa jos sitä sekoittaa liikaa jäähtymisen aikana tai sen jälkeen. Näin ollen retkelle pakattu vaniljakastike lorisee omenapiirakan päälle ohuena vaniljamaitoliruna, kun kotiin jätetty osuus pysyy kastikkeena.

    • Anu Hopia 27.2.2018 at 07:29 - Reply

      Hei Meri, Juu tuo tärkkelyksellä aikaansaatu hyytelö on hyvin herkkä rikkoutumaan, sillä se koostuu turvonneista tärkkelysjyvistä, jotka on sitoutunut löyhästi yhteen niistä ulosvuotaneesta amyloosista. Sekoitus ja ravistus rikkoo tuo herkän rakenteen. Syynä on siis ihan mekaaninen sekoittaminen tai ravistus siellä repussa.

Leave A Comment

KEMIAA KEITTIÖSSÄ

Molekyyligastronomia-blogin lukijoille erikoishintaan 25 e+pk! Tilaa osoitteesta info@stimulusconsulting.fi Miksi munakas epäonnistuu? Entä mikä saa suklaavaahdon pysymään kasassa? Miksi tietyn ruuan kohdalla kannattaa kutsua perhe pöytään heti, mutta toinen ruoka saa hetken vetäytyä ennen kuin sille kannattaa näyttää veistä?