Voedingszetmelen

Van oudsher wordt zetmeel naast energiebron ook gebruikt voor zijn technische eigenschappen. In eerste instantie is dit zijn bindend vermogen. Aardappelzetmeel, tarwebloem en maïszetmeel zijn dan ook gekende bindmiddelen. Voedingszetmeel en afgeleiden producten hebben nog meer interessante toepassingsmogelijkheden. Het gebruik maken van zetmelen in diverse eetwaren of gerechten laat toe de intrinsieke kwaliteit van het product dat men maakt, de fabricage- en distributieomstandigheden ervan en de bedrijfseconomische aspecten te verbeteren.

Technologische aspecten van voedingszetmeel

Natieve voedingszetmelen

Zetmelen zijn eetbare koolhydraten, die in natieve (natuurlijke) vorm voorkomen in tal van planten, vruchten en groenten waarin zij als voedselreserve optreden. Afhankelijk van de botanische (plantaardige) soort van herkomst kunnen verschillende natieve zetmelen onderscheiden worden, met verschillende structuur en eigenschappen. De belangrijkste botanische soorten die voor industriële productie van zetmelen in aanmerking komen, zijn: maïs, tarwe, aardappelen, maniok of tapioka. De onderlinge verschillen in eigenschappen worden in hoofdzaak bepaald door:

• Vorm en afmeting van de zetmeelkorrels
• Verhouding amylopectine / amylose

De zetmeelkorrels bestaan uit amylose- en amylopectinemoleculen die zeer sterk geordend zijn. Dat maakt dat de korrel onoplosbaar is in koud water en spijsverteringsenzymen niet vlot kunnen werken. Door bereiding wordt de zetmeelkorrel opgesplitst en wordt het zetmeel beter verteerbaar.

Gemodificeerde voedingszetmelen

De reeds bestaande verschillen in eigenschappen kan men verzwakken of nog versterken via één of meer industriële bewerkingen. Deze modificaties kunnen als volgt ingedeeld worden:

Fysische modificaties
Behandeling van voedselzetmelen door hitte, druk of mechanische inwerking in droge of natte toestand. De meest gekende fysische modificatie is het voorverstijfselen. Het voorverstijfselen kan gebeuren via walsdroging of extrusie. Door deze bewerking wordt het zetmeel koudzwelbaar.

Voorbeeld van een toepassing: instant pudding

Enzymatische modificaties
Zetmeel wordt enzymatisch afgebroken. De hoofdkenmerken die via deze weg bereikt worden zijn een vlottere oplosbaarheid en een verlaagde eindviscositeit. Dit is nodig in toepassingen waar men een vervanging van traditionele bindmiddelen, zoals Arabische gom, beoogt.

Voorbeeld van een toepassing: zwarte drop

Chemische modificaties
De zetmelen die bekomen werden via toegelaten, en zeer lichte chmische behandlingen, kunnen naar hun toepassingseigenschappen onderverdeeld worden in drie hoofdgroepen:

• Dunkokende zetmelen: deze zetmelen worden bekomen via zure of oxydatieve afbraak van water gesuspenseerde zetmeelkorrels. Zij laten zich gemakkelijker verwerken in allerhande suikerbakkerijproducten.
• Zetmelen met een sterker zwelvermogen: d.w.z. de zetmeelkorrel kan meer water opnemen en een dikkere pap geven. (hogere viscositeit)
• Zetmelen met een hogere weerstand tegen zuur, warmte of mechanische wrijvingskrachten. De korrelstructuur houdt beter stand en het verstijfselen gebeurt trager of later tijdens de fabricage van sommige eetwaren.

Basiseigenschappen van voedingszetmelen

Waterbinding

Er is in eerste instantie waterbinding bij een temperatuur onder het verstijfselingspunt. In koud water zal het zetmeel tot 40% van zijn gewicht water opnemen. De korrels zwellen echter nauwelijks uit en dit verschijnsel is omkeerbaar. Vervolgens is er waterbinding vanaf de verstijfselingstemperatuur. Naargelang het soort zetmeel, de concentratie, de pH, enz... bestaat er een kritische temperatuur (60 à 80°C) waarbij de zetmeelkorrels sterk beginnen te zwellen. Dit is de verstijfseling. Tijdens deze fase blijft de korrel grotendeels intact. Alleen kan het wat amylose oplossen in het water. De viscositeit gaat snel omhoog. Bij langdurige verwarming verliezen de korrels geleidelijk hun structuur, met verlies van viscositeit. Tenslotte is er ook nog waterbinding na afkoeling van zetmeelpap. Tijdens de afkoelingsfase loopt de viscositeit terug op. Er ontstaat een sterke gelstructuur. Daarbij komt ook wel de syneresis voor: het uitstoten van water uit de verstijfselde structuur. Een min of meer homogene en taaie massa wordt gevormd, met een min of meer gelachtig karakter. Het verloren gaan van opgenomen water tijdens de afkoeling of tijdens de bewaring van een product noemt men retrogradatie.

Viscositeit

De viscositeit is een meetbare maat voor de graad van verdikking, die een constante hoeveelheid zetmeel kan opleveren. De aard en de grootte van de viscositeit uit zich finaal in het aanvoelen bij consumptie van de eetwaren waarin het zetmeel verwerkt is. Deze eigenschap wordt gemeten met behulp van allerhande viscositeitsmeters, waaronder de bekende Brabander-viscograaf. Naast het soort zetmeel, zijn concentratie, pH en aanwezigheid van zouten, wordt de viscositeit sterk beïnvloed door de mechanische afbraak die de zetmeelpap onderging voor of tijdens de viscositeitsmeeting.

Andere eigenschappen

Het zetmeel zelf of het voedingsmiddel, aangedikt met zetmeel, wordt gekenmerkt door een reeks karakteristieken, die men met gelijke apparatuur kan meten, dwz. Vergelijken met andere zetmelen. Zijn vooraf te vermelden:

• Warmtestabiliteit
• Zuurstabiliteit
• Diepvriesstabiliteit
• Textuur
• Transparantie
• Vries-/dooistabiliteit

Toepassingen van voedingszetmelen

• Koudzwelbaar bindmiddel in diverse vullingen voor bakwaren en voor instantdesserten. De voornaamste eisen zijn hier bakbestendigheid, smaak-en structuurviscositeit, diepvriesstabiliteit en helderheid.
• Continu gefabriceerde melkdesserts. Het gebruik van UHT stelt nieuwe eisen aan zetmeel als bindmiddel: viscositeitstabiliteit tijdens productie, houdbaarheid van het melkproduct, behoud van de traditionele structuur en textuur.
• Vervanging van traditionele bind-, verdikking- en vulmiddelen door gemodificeerd zetmeel in diverse suikerbakkerijproducten, instant soepen en sausen.