Hydrothermische Behandlung von Stärke in Gegenwart von α‐Amylase. Teil 4. Änderungen der Eigenschaften von Kartoffelstärke durch hydrothermisch‐enzymatische Behandlung

Mit dem Ziel, funktionelle Eigenschaften von Kartoffelstärken unter weitestgehendem Erhalt der granulären Struktur zu verändern, wurden Möglichkeiten zur hydrothermisch‐enzymatischen Modifizierung bei Wasserüberschuß (Temperung) der Stärke überprüft. Kartoffelstärke kann ohne Zusatz von α‐Amylase hydrothermisch modifiziert werden. Dazu sind Temperungszeiten von mehreren Tagen erforderlich. Um diesen Prozeß zu beschleunigen, wurde bei höheren Temperungstemperaturen (>50°C) gearbeitet. Der dadurch entstehende irreversibel gequollene Stärkekornanteil wurde durch zugesetzte Bakterien‐α‐Amylase abgebaut. Der hierbei entstehende Maltosesirup, der zu ca. 50% aus Maltose besteht, vermag die granuläre Form der Kartoffelstärke jedoch nur in größeren Konzentrationen zu schützen. Durch den enzymatischen Abbau (Bakterien‐α‐Amylase) während der Temperung wird die native granuläre Form der Kartoffelstärke stark geschädigt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen belegen das anhand großer Hohlräume in den Körnern. Das Verkleisterungs‐ und Gelbildungsverhalten wird durch diese Art der Behandlung in charakteristischer Weise verändert, z.B. durch einen starken Rückgang der Heißkonsistenz bei 96°C. Eine 24‐stündige hydrothermisch‐enzymatische Modifizierung der Kartoffelstärke bis zu einer Temperatur von 70°C führt sogar zu einem dramatischen Rückgang der Brabender‐Konsistenz gegenüber der Ausgangsstärke. Die Konsistenz zu Beginn der Haltephase bei 96°C beträgt nur 150 BE, und bei 50°C wird ein Wert von 390 BE erreicht. Das entstandene Produkt ist nicht mehr vollständig ausquellbar. Die hier erreichte Verschiebung der DSC‐Quellungstemperatur gegenüber der Ausgangsstärke beträgt ca. 13 K. Die Ausbeute an modifizierter Stärke kann von 35% auf 48% unter Erhalt der Eigenschaften gesteigert werden, wenn in der Endhaltephase eine Temperungstemperatur von 66°C nicht überschritten wird. Die Ergebnisse belegen, daß die beschriebenen Temperungsbedingungen in Gegenwart von α‐Amylase nicht einfach auf eine hydrothermisch‐enzymatische Behandlung von Kartoffelstärke übertragbar sind. Für gezielte Änderungen funktioneller Eigenschaften, müssen Temperungsbedingungen gewählt werden, die die strukturellen Unterschiede der Stärken verschiedener botanischer Quellen und damit ihr individuelles Verhalten berücksichtigen. Eine hydrothermisch‐enzymatische Modifizierung von Kartoffelstärke ist ungeeignet, wenn das Ziel der Behandlung nur eine Erhöhung der Nachdickung ist.