Xarop de maltosa: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Exploració interactiva de l'historial
← Edició anteriorEdició següent →
Contingut suprimit Contingut afegit
VisualWikitext
Rerformulació de l'apartat de debat. Adaptació a un context més adequat per la viquipèdia (més senzillesa de formulació de les frases, menys subjectivitat i més detall)
Cap resum de modificació
Línia 72: Línia 72:
Els xarops de maltosa poden ser usats també com a additius en la [[Fermentació alcohòlica|fermentació]] de [[cervesa]], on suposen una aportació addicional de [[Glúcid|sucres]] fermentables que permeten assolir un major contingut [[Alcohol etílic|alcohòlic]]{{sfn|Hull|2010|p=81}}{{sfn|Okafor|2017|p=323-324}}. També, tot i que amb un ús molt menor, es pot emprar el xarop de maltosa com a conservant. Permet, com molts altres sucres, mantenir l’estructura d’alguns aliments i reduir-ne l'[[Activitat de l'aigua|activitat hídrica]].<ref>{{Ref-publicació|cognom=Song|nom=Jiangfeng|cognom2=Meng|nom2=Lili|cognom3=Li|nom3=Dajing|cognom4=Qian|nom4=Min|cognom5=Liu|nom5=Chunquan|article=Vacuum impregnation pretreatment with maltose syrup to improve the quality of frozen lotus root|publicació=International Journal of Refrigeration|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2017.02.018|volum=76|data=2017-04|pàgines=261–270|doi=10.1016/j.ijrefrig.2017.02.018|issn=0140-7007}}</ref>
Els xarops de maltosa poden ser usats també com a additius en la [[Fermentació alcohòlica|fermentació]] de [[cervesa]], on suposen una aportació addicional de [[Glúcid|sucres]] fermentables que permeten assolir un major contingut [[Alcohol etílic|alcohòlic]]{{sfn|Hull|2010|p=81}}{{sfn|Okafor|2017|p=323-324}}. També, tot i que amb un ús molt menor, es pot emprar el xarop de maltosa com a conservant. Permet, com molts altres sucres, mantenir l’estructura d’alguns aliments i reduir-ne l'[[Activitat de l'aigua|activitat hídrica]].<ref>{{Ref-publicació|cognom=Song|nom=Jiangfeng|cognom2=Meng|nom2=Lili|cognom3=Li|nom3=Dajing|cognom4=Qian|nom4=Min|cognom5=Liu|nom5=Chunquan|article=Vacuum impregnation pretreatment with maltose syrup to improve the quality of frozen lotus root|publicació=International Journal of Refrigeration|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2017.02.018|volum=76|data=2017-04|pàgines=261–270|doi=10.1016/j.ijrefrig.2017.02.018|issn=0140-7007}}</ref>


== Producció del xarop ==
== Procés de producció ==
El xarop de maltosa s’obté de la [[hidròlisi]] enzimàtica del midó. Normalment, s’empra com a font de [[midó]] farina [[Ordi|d’ordi]] i els [[Enzim|enzims]] emprats són diversos però sempre de la família de les [[Amilasa|amilases]]{{sfn|Chaplin|1990|p=154}}, [[Hidrolasa|exohidrolases]] que alliberen maltosa dels enllaços 1,4-α entre glucans.
El xarop de maltosa s’obté de la [[hidròlisi]] enzimàtica del [[midó]]. El midó és el [[polímer]] de reserva vegetal per excel·lència, acumulat especialment en estructures com [[Llavor|llavors]] (en [[Cereal|cereals]]) i [[Tubercle|tubercles]], i està format per molècules de [[glucosa]] unides entre sí via enllaços α-1,4, formant llargues cadenes polimèriques. El trencament enzimàtic d'aquests enllaços per [[Amilasa|amilases]] cada dos [[Monòmer|monòmers]] descompon el midó en [[maltosa]] i d'altres molècules de [[Sucres simples|sucres senzills]].


=== Midó ===
Un mètode de producció possible seria usant la farina de [[blat de moro]], però avui en dia no s’usa a escala industrial perquè aquestes farines solen contenir altes quantitats [[Ió (àtom)|d’ions]] metàl·lics, com el [[coure]], que exerceixen un efecte [[Inhibidor enzimàtic|inhibitori]] sobre l'enzim β-amilasa. A més a més, la termoestabilitat de l’enzim en el cas del blat de moro és inferior al de l’ordi.  
Es pot utilitzar com a font de [[midó]] per a la producció de xarop de maltosa i de xarops edulcorants en general [[farina]] de qualsevol cultiu ric en aquest compost, depenent doncs l’ús d’un o altre bàsicament de la seva abundància i disponibilitat en funció de l’àrea geogràfica i el moment històric. Així doncs, als EUA s’utilitza bàsicament [[Dacsa|blat de moro]] com a font de midó, mentre que a Europa deriva principalment de diversos cereals com el [[blat]], l’[[ordi]] i el [[sègol]]. A Rússia s’usa principalment [[Patatera|patata]], i al sud-est asiàtic, [[mandioca]].


Independentment de la font de midó, doncs, sí que és recomanable per a la producció de xarops, tant de maltosa com de glucosa com d’altres sucres, usar midó d’alta qualitat, de baix contingut [[Proteïna|proteic]] i mínima [[contaminació]] [[Metall|metàl·lica]], ja que aquests components influeixen negativament en les característiques del xarop obtingut: color, aromes, sabor i conservació. Els [[Metall|ions metàl·lics]] a més, interferien antigament en el procés de producció, especialment en el cas del blat de moro, que en presentava els majors continguts, inhibint l’activitat d’alguns dels enzims [[Amilasa|amilases]] usats, com ara les d’ordi, les més usades degut a la seva estabilitat superior a la de les altres d’origen vegetal. Actualment s’usen enzims d’origen [[Fongs|fúngic]] i [[Bacteri|bacterià]], més robustos, [[Termoestable|termoestables]] i menys sensibles a impureses.
Es parteix de la farina i mitjançant el tractament amb la α-amilasa arribem a un xarop de [[dextrina]] (barreja [[Oligosacàrid|d’oligosacàrids]]) en un procés anomenat liquació. Aquest xarop conté una DE ([[equivalents de dextrosa]], en anglès, ''dextrose equivalents'') d’entre 10 i 20%. A partir d’aquí, depenent del % de maltosa desitjat  es segueix una metodologia o una altre{{sfn|Chaplin|1990|p=146-150}}{{sfn|Panesar|2010|p=184-185}}:


=== Hidròlisi enzimàtica ===
⚫
* Xarops amb una DE de fins a 70: Es continua amb l’acció enzimàtica de la α-amilasa durant 48 hores fins que l’enzim es desactiva en el procés que s’anomena [[sacarificació]].  
Els [[Enzim|enzims]] emprats per a la hidròlisi del midó són diversos, però sempre de la família de les [[Amilasa|amilases]]<sup>[[Xarop de maltosa#cite%20note-FOOTNOTEChaplin1990154-3|[3]]]</sup>, [[Hidrolasa|exohidrolases]] que alliberen maltosa dels enllaços 1,4-α entre [[Glucà|glucans]].
⚫
* Xarops amb DE superiors a 70: Gràcies a l’acció de la β-amilasa junt amb la pululanasa i un període de reacció de 3 dies s’obtenen els xarops més  concentrats en maltosa.


Partint doncs de la farina, aquesta és processada en tres etapes, essent les dues primeres comunes al procés d’obtenció de qualsevol xarop edulcorant derivat del processament de midó.
Teòricament, fent servir diverses combinacions dels enzims comentats es podria arribar fins a xarops enriquits en un 100%.

==== Gelatinització ====
La primera etapa del processat del midó és la gelatinització, consistent en la preparació d’una mescla de midó al 30-40% amb aigua, a la qual s’afegeix enzim [[Amilasa|α-amilasa]] bacteriana, termoestable, i és ràpidament escalfada i mantinguda durant 5 minuts a 105ºC. Cal afegir també [[calci]] i ajustar el [[pH]] per mantenir l’estabilitat i funcionalitat de l’enzim durant aquesta etapa. Aquest procediment permet obtenir una [[gelatina]] de midó per la [[hidratació]] i obertura dels grànuls per efecte de l’aigua i la temperatura. L’enzim no actua durant aquesta etapa (o ho fa residualment), degut a la temperatura.

==== Liqüefacció ====
La següent etapa del procés és la [[liqüefacció]]. En aquesta etapa, la gelatina és refredada immediatament a 95-100ºC, i s’hi manté per 1-2h. La temperatura exacta es determina segons l’enzim utilitzat (bacteri d’origen), la màxima a la qual aquest pot actuar. Durant aquesta etapa doncs, l’α-amilasa afegida a l’inici de l’anterior etapa inicia la [[hidròlisi]] i fragmentació del midó en cadenes més petites i [[Dextrina|dextrines]]. Això redueix la [[viscositat]] del brou, [[Liqüefacció|liqüificant]] la gelatina. La durada de l’etapa es configura segons la DE que es desitja obtenir al final d’aquesta etapa.

Les etapes de gelatinització i liqüefacció són les comunes en l’obtenció de qualsevol xarop derivat de midó, i permeten obtenir un xarop de [[dextrina]] (barreja [[Oligosacàrid|d’oligosacàrids]]) que conté una DE ([[equivalents de dextrosa]], en anglès, ''dextrose equivalents'') d’entre un 10 i 20%. A partir d’aquí, en la tercera etapa del procés d’elaboració del xarop se segueix una metodologia o una altre en funció del xarop desitjat: sucre majoritari i contingut <sup>[[Xarop de maltosa#cite%20note-FOOTNOTEChaplin1990146-150-6|[6]]][[Xarop de maltosa#cite%20note-FOOTNOTEPanesar2010184-185-7|[7]]]</sup>. Alguns xarops fins i tot es finalitzen en aquesta etapa.

==== Sacarificació ====
L’etapa final en la producció dels xarops edulcorants és la [[sacarificació]], pròpia de cada xarop produït. Primerament, el brou liqüificat és refredat a 60ºC ràpidament per evitar la [[Retrogradació (midó)|retrogradació]] del midó (reorganització i interacció de les dextrines solidificant el brou), i el pH és ajustat a 4-5, condicions necessàries per al correcte funcionament dels enzims afegits a continuació, així com per aturar l’activitat de l’α-amilasa bacteriana i finalitzar així l’etapa anterior. En funció del sucre i xarop desitjat s’afegeixen al xarop de dextrina uns o altres enzims. Per al cas del xarop de maltosa, s’afegeix normalment α-amilasa fúngica, que té activitat hidrolítica sobre els enllaços α, 1-4 de les dextrines del liqïficat alliberant molècules de maltosa. Antigament s’usava en el seu lloc [[Amilasa|β-amilasa]] d’ordi, la més estable de les β-amilases vegetals, amb una activitat [[hidrolasa]] molt específica per alliberar maltosa. No obstant, aquesta s’ha substituït per la d’origen fúngic, més barata, termoestable i resistent a impureses metàl·liques.

A més de l’α-amilasa, també es pot afegir d’altres enzims o combinacions que permeten obtenir diferents perfils i continguts de sucres. En la producció de xarops de maltosa, l’α-amilasa es combina bàsicament amb [[pululanasa]], enzim que permet incrementar notablement els nivells de maltosa obtinguts. Es considera que, sense l’addició d’aquest últim enzim, el màxim contingut en maltosa assolible és de 70 DE (''dextrose equivalents''). El valor de DE indica el grau d’hidròlisi del midó en monosacàrids, tenint doncs el midó un DE de 0, i la glucosa (el seu component estructural primari), de 100.

⚫
* Xarops amb una DE de fins a 70: Es manté l’acció enzimàtica de la α-amilasa fúngica durant 48 hores, fins que l’enzim es desactiva.
⚫
* Xarops amb DE superiors a 70: Gràcies a l’acció dels enzims β-amilasa junt amb pululanasa i un període de reacció de 3 dies s’obtenen els xarops més rics en maltosa.

=== Hidròlisi àcida ===
Antigament l’obtenció de xarops edulcorants es feia per hidròlisi àcida del midó, i no enzimàtica. El procés es duia a terme a altes pressions i temperatures (140-150ºC), així com a baixos ph (1-2) amb l’addició d’[[àcids forts]], condicions que permetien la hidròlisi química dels enllaços del midó. El procés havia de comptar amb diversos procediments complexos de purificació i adequació del producte, per extreure els àcids i equilibrar el ph. Tot i això, i especialment en l’obtenció de xarops d’elevades DE, el producte final conservava regustos amargants, fruits de reaccions creuades i secundàries, així com una elevada coloració. L’ús d’enzims en la hidròlisi del midó ha permès eliminar aquest problemes, a més de simplificar el procés i incrementar-ne l’eficiència, la DE del producte final (major hidròlisi del midó, major contingut en sucres senzills i major poder edulcorant) així com la gamma de xarops, sucres i DE produïbles.


== Debat i salut ==
== Debat i salut ==
Línia 91: Línia 111:
Pel que fa als xarops de maltosa, encara (a data de novembre de 2018) no hi ha hagut una mobilització social en contra del seu ús com a additiu, però hi ha alguns casos individuals que mostren la seva preocupació respecte si els xarops de maltosa tenen el mateix problema que els HFCS<ref>{{Ref-publicació|cognom=|nom=|article=What's the Deal with High Maltose Corn Syrup?|publicació=Kitchn|llengua=anglès|url=https://www.thekitchn.com/whats-the-deal-with-high-malto-154322|data=|pàgines=}}</ref>. La línia general és que no hi ha prou informació al respecte per saber si té efectes negatius en la salut<ref>{{Ref-publicació|cognom=Thorpe|nom=Matthew|article=Maltose: Good or Bad?|publicació=Healthline|llengua=Anglès|url=https://www.healthline.com/nutrition/maltose|data=2017-09-16|pàgines=}}</ref>. No obstant, ja hi ha articles que indirectament (indirectament perquè p.ex. comparen els efectes de la glucosa i la fructosa en lloc de directament el xarop de maltosa contra altres edulctorants) donen dades de quins impactes pot tenir el consum de xarops de maltosa<ref>{{Ref-publicació|cognom=Gaby|nom=Alan R.|article=Adverse effects of dietary fructose|publicació=Alternative Medicine Review: A Journal of Clinical Therapeutic|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16366738|volum=10|exemplar=4|data=2005-12|pàgines=294–306|issn=1089-5159|pmid=16366738}}</ref><ref>{{Ref-publicació|cognom=Sievenpiper|nom=John L.|cognom2=de Souza|nom2=Russell J.|cognom3=Cozma|nom3=Adrian I.|cognom4=Chiavaroli|nom4=Laura|cognom5=Ha|nom5=Vanessa|article=Fructose vs. glucose and metabolism: do the metabolic differences matter?|publicació=Current Opinion in Lipidology|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24370846|volum=25|exemplar=1|data=2014-2|pàgines=8–19|doi=10.1097/MOL.0000000000000042|issn=1473-6535|pmid=24370846}}</ref>. Fins i tot hi ha articles que fan un estudi molt més directe amb el xarop de maltosa i s’ha demostrat per exemple que tenen menor capacitat de produir [[càries]] (menys efecte cariogènic)<ref>{{Ref-publicació|cognom=Rozan|nom=Pascale|cognom2=Deremaux|nom2=Laetitia|cognom3=Wils|nom3=Daniel|cognom4=Nejdi|nom4=Amine|cognom5=Messaoudi|nom5=Michaël|article=Impact of sugar replacers on cognitive performance and function in rats|publicació=British Journal of Nutrition|llengua=anglès|url=https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/impact-of-sugar-replacers-on-cognitive-performance-and-function-in-rats/874D271FE0386B00634CEAE6A03D0F84|volum=100|exemplar=5|data=2008/11|pàgines=1004–1010|doi=10.1017/S0007114508971294|issn=1475-2662}}</ref> que altres edulcorants, però encara són pocs aquest tipus d'articles.
Pel que fa als xarops de maltosa, encara (a data de novembre de 2018) no hi ha hagut una mobilització social en contra del seu ús com a additiu, però hi ha alguns casos individuals que mostren la seva preocupació respecte si els xarops de maltosa tenen el mateix problema que els HFCS<ref>{{Ref-publicació|cognom=|nom=|article=What's the Deal with High Maltose Corn Syrup?|publicació=Kitchn|llengua=anglès|url=https://www.thekitchn.com/whats-the-deal-with-high-malto-154322|data=|pàgines=}}</ref>. La línia general és que no hi ha prou informació al respecte per saber si té efectes negatius en la salut<ref>{{Ref-publicació|cognom=Thorpe|nom=Matthew|article=Maltose: Good or Bad?|publicació=Healthline|llengua=Anglès|url=https://www.healthline.com/nutrition/maltose|data=2017-09-16|pàgines=}}</ref>. No obstant, ja hi ha articles que indirectament (indirectament perquè p.ex. comparen els efectes de la glucosa i la fructosa en lloc de directament el xarop de maltosa contra altres edulctorants) donen dades de quins impactes pot tenir el consum de xarops de maltosa<ref>{{Ref-publicació|cognom=Gaby|nom=Alan R.|article=Adverse effects of dietary fructose|publicació=Alternative Medicine Review: A Journal of Clinical Therapeutic|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16366738|volum=10|exemplar=4|data=2005-12|pàgines=294–306|issn=1089-5159|pmid=16366738}}</ref><ref>{{Ref-publicació|cognom=Sievenpiper|nom=John L.|cognom2=de Souza|nom2=Russell J.|cognom3=Cozma|nom3=Adrian I.|cognom4=Chiavaroli|nom4=Laura|cognom5=Ha|nom5=Vanessa|article=Fructose vs. glucose and metabolism: do the metabolic differences matter?|publicació=Current Opinion in Lipidology|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24370846|volum=25|exemplar=1|data=2014-2|pàgines=8–19|doi=10.1097/MOL.0000000000000042|issn=1473-6535|pmid=24370846}}</ref>. Fins i tot hi ha articles que fan un estudi molt més directe amb el xarop de maltosa i s’ha demostrat per exemple que tenen menor capacitat de produir [[càries]] (menys efecte cariogènic)<ref>{{Ref-publicació|cognom=Rozan|nom=Pascale|cognom2=Deremaux|nom2=Laetitia|cognom3=Wils|nom3=Daniel|cognom4=Nejdi|nom4=Amine|cognom5=Messaoudi|nom5=Michaël|article=Impact of sugar replacers on cognitive performance and function in rats|publicació=British Journal of Nutrition|llengua=anglès|url=https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/impact-of-sugar-replacers-on-cognitive-performance-and-function-in-rats/874D271FE0386B00634CEAE6A03D0F84|volum=100|exemplar=5|data=2008/11|pàgines=1004–1010|doi=10.1017/S0007114508971294|issn=1475-2662}}</ref> que altres edulcorants, però encara són pocs aquest tipus d'articles.


=== Xarop de maltosa i celiaquía ===
=== Xarop de maltosa i celiaquia ===
Una de les principals utilitats dels xarops de maltosa pel que fa a salut és que es poden emprar com edulcorants per elaborar productes aptes per [[Celíac|celíacs]]. Malgrat tot, no tots els xarops de maltosa serien adequats. Aquells xarops derivats del blat de moro no contenen [[gluten]] i serien segurs, però xarops de maltosa derivats d'altres cereals, com el blat o l'ordi, podrien contenir petites [[Traça (química)|traces]] de gluten. Per tant, només es podrien emprar xarops a partir de blat o ordi sempre que el procés de producció assegurés que no hi ha traces<ref>{{Ref-publicació|cognom=|nom=|article=Opinion of the Scientific Panel on Dietetic products, nutrition and allergies [NDA] related to a notification from Finnsugar Ltd on glucose syrups produced from barley starch pursuant to Article 6, paragraph 11 of Directive 2000/13/EC|publicació=EFSA Journal|llengua=anglès|url=https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j.efsa.2007.456|volum=5|exemplar=3|data=2007-03|pàgines=456|doi=10.2903/j.efsa.2007.456|issn=1831-4732}}</ref><ref>{{Ref-publicació|cognom=Iametti|nom=Stefania|cognom2=Cappelletti|nom2=Chiara|cognom3=Oldani|nom3=Antonio|cognom4=Scafuri|nom4=Laura|cognom5=Bonomi|nom5=Francesco|article=Improved Protocols for ELISA Determination of Gliadin in Glucose Syrups|publicació=Cereal Chemistry Journal|llengua=anglès|url=https://doi.org/10.1094/CCHEM.2004.81.1.15|volum=81|exemplar=1|data=2004-01|pàgines=15–18|doi=10.1094/cchem.2004.81.1.15|issn=0009-0352}}</ref>.
Una de les principals utilitats dels xarops de maltosa pel que fa a salut és que es poden emprar com edulcorants per elaborar productes aptes per [[Celíac|celíacs]]. Malgrat tot, no tots els xarops de maltosa serien adequats. Aquells xarops derivats del blat de moro no contenen [[gluten]] i serien segurs, però xarops de maltosa derivats d'altres cereals, com el blat o l'ordi, podrien contenir petites [[Traça (química)|traces]] de gluten. Per tant, només es podrien emprar xarops a partir de blat o ordi sempre que el procés de producció assegurés que no hi ha traces<ref>{{Ref-publicació|cognom=|nom=|article=Opinion of the Scientific Panel on Dietetic products, nutrition and allergies [NDA] related to a notification from Finnsugar Ltd on glucose syrups produced from barley starch pursuant to Article 6, paragraph 11 of Directive 2000/13/EC|publicació=EFSA Journal|llengua=anglès|url=https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j.efsa.2007.456|volum=5|exemplar=3|data=2007-03|pàgines=456|doi=10.2903/j.efsa.2007.456|issn=1831-4732}}</ref><ref>{{Ref-publicació|cognom=Iametti|nom=Stefania|cognom2=Cappelletti|nom2=Chiara|cognom3=Oldani|nom3=Antonio|cognom4=Scafuri|nom4=Laura|cognom5=Bonomi|nom5=Francesco|article=Improved Protocols for ELISA Determination of Gliadin in Glucose Syrups|publicació=Cereal Chemistry Journal|llengua=anglès|url=https://doi.org/10.1094/CCHEM.2004.81.1.15|volum=81|exemplar=1|data=2004-01|pàgines=15–18|doi=10.1094/cchem.2004.81.1.15|issn=0009-0352}}</ref>.


Revisió del 13:45, 22 nov 2018

Infotaula menjarXarop de maltosa
Detalls
Tipusxarop Modifica el valor a Wikidata
Ingredients principalsmaltosa, glucosa i maltotriosa Modifica el valor a Wikidata

El xarop de maltosa és un additiu alimentari emprat com edulcorant, espessidor i conservant. Se'n poden diferenciar diversos tipus segons la concentració de maltosa; els més emprats són els xarops de blat de moro alts en maltosa. Tots tenen com a composició bàsica, a més d'aquest sucre com a majoritari, maltotriosa, dextrosa i altres sacàrids minoritaris en concentracions variables.

Quant a les seves propietats físiques, com més alt és el percentatge de maltosa més resisteixen la cristal·lització. De fet, xarops amb continguts de fins al 70% resisteixen la cristal·lització per sota dels 0ºC, mentre que els que en tenen un baix contingut cristal·litzen als 4ºC.

Usos

Com la majora de xarops alimentaris, els xarops de maltosa són usats principalment en la indústria alimentària, bàsicament com a endolcidors i espessidors en rebosteria i begudes ensucrades.

Malgrat tenir més baix poder endolcidor que d’altres edulcorants, el xarop de maltosa és interessant per a la indústria degut a la seva menor viscositat respecte a d’altres xarops ensucrats, la qual cosa facilita el seu ús a gran escala, especialment en els processos de mescla i amassat, en què ofereix menor resistència a l’agitació fins i tot en quantitats afegides superiors a la d’altres edulcorants, molt més espessos[1]. A més, també deixa un tacte del producte final menys viscós i enganxifós, més còmode i agradable a la comercialització.

Per als brioixos i dolços esponjosos en canvi, el xarop de maltosa s’utilitza per aconseguir masses més compactes i espesses, degut a que la seva menor viscositat es tradueix en una menor retenció dels gasos produïts en la fermentació i, conseqüentment, menor porositat del brioix[2]. Una altra propietat que fa els xarops de maltosa atractius per a la indústria alimentària és que proporcionen poc color i aroma[2], cosa que els fa adients per edulcorar sense alterar de manera important les característiques del producte.

Comparació de la dolçor relativa d'alguns edulcorants (ordenats ascendentment)[3]
Edulcorant Dolçor relativa (per massa)
Xarop de glucosa (11 DE) < 0.1
Lactosa 0.2
Rafinosa 0.2
Maltosa 0.3
Xarop de glucosa (42 DE) 0.3
Xarop de maltosa (44 DE) 0.3
Xarop de maltosa d'alt grau de conversió (65 DE) 0.5
Glucosa 0.7
Galactosa 0.7
Lactosa hidrolitzada 0.7
Xarop de glucosa (97 DE) 0.7
Sacarosa 1
Xarop de blat de moro alt en fructosa (42% fructosa) 1
Sacarosa hidrolitzada 1.1
Xarop de blat de moro alt en fructosa (55% fructosa) 1.1
Fructosa 1.3
Aspartam 180

Els xarops de maltosa poden ser usats també com a additius en la fermentació de cervesa, on suposen una aportació addicional de sucres fermentables que permeten assolir un major contingut alcohòlic[2][4]. També, tot i que amb un ús molt menor, es pot emprar el xarop de maltosa com a conservant. Permet, com molts altres sucres, mantenir l’estructura d’alguns aliments i reduir-ne l'activitat hídrica.[5]

Procés de producció

El xarop de maltosa s’obté de la hidròlisi enzimàtica del midó. El midó és el polímer de reserva vegetal per excel·lència, acumulat especialment en estructures com llavors (en cereals) i tubercles, i està format per molècules de glucosa unides entre sí via enllaços α-1,4, formant llargues cadenes polimèriques. El trencament enzimàtic d'aquests enllaços per amilases cada dos monòmers descompon el midó en maltosa i d'altres molècules de sucres senzills.

Midó

Es pot utilitzar com a font de midó per a la producció de xarop de maltosa i de xarops edulcorants en general farina de qualsevol cultiu ric en aquest compost, depenent doncs l’ús d’un o altre bàsicament de la seva abundància i disponibilitat en funció de l’àrea geogràfica i el moment històric. Així doncs, als EUA s’utilitza bàsicament blat de moro com a font de midó, mentre que a Europa deriva principalment de diversos cereals com el blat, l’ordi i el sègol. A Rússia s’usa principalment patata, i al sud-est asiàtic, mandioca.

Independentment de la font de midó, doncs, sí que és recomanable per a la producció de xarops, tant de maltosa com de glucosa com d’altres sucres, usar midó d’alta qualitat, de baix contingut proteic i mínima contaminació metàl·lica, ja que aquests components influeixen negativament en les característiques del xarop obtingut: color, aromes, sabor i conservació. Els ions metàl·lics a més, interferien antigament en el procés de producció, especialment en el cas del blat de moro, que en presentava els majors continguts, inhibint l’activitat d’alguns dels enzims amilases usats, com ara les d’ordi, les més usades degut a la seva estabilitat superior a la de les altres d’origen vegetal. Actualment s’usen enzims d’origen fúngic i bacterià, més robustos, termoestables i menys sensibles a impureses.

Hidròlisi enzimàtica

Els enzims emprats per a la hidròlisi del midó són diversos, però sempre de la família de les amilases[3], exohidrolases que alliberen maltosa dels enllaços 1,4-α entre glucans.

Partint doncs de la farina, aquesta és processada en tres etapes, essent les dues primeres comunes al procés d’obtenció de qualsevol xarop edulcorant derivat del processament de midó.

Gelatinització

La primera etapa del processat del midó és la gelatinització, consistent en la preparació d’una mescla de midó al 30-40% amb aigua, a la qual s’afegeix enzim α-amilasa bacteriana, termoestable, i és ràpidament escalfada i mantinguda durant 5 minuts a 105ºC. Cal afegir també calci i ajustar el pH per mantenir l’estabilitat i funcionalitat de l’enzim durant aquesta etapa. Aquest procediment permet obtenir una gelatina de midó per la hidratació i obertura dels grànuls per efecte de l’aigua i la temperatura. L’enzim no actua durant aquesta etapa (o ho fa residualment), degut a la temperatura.

Liqüefacció

La següent etapa del procés és la liqüefacció. En aquesta etapa, la gelatina és refredada immediatament a 95-100ºC, i s’hi manté per 1-2h. La temperatura exacta es determina segons l’enzim utilitzat (bacteri d’origen), la màxima a la qual aquest pot actuar. Durant aquesta etapa doncs, l’α-amilasa afegida a l’inici de l’anterior etapa inicia la hidròlisi i fragmentació del midó en cadenes més petites i dextrines. Això redueix la viscositat del brou, liqüificant la gelatina. La durada de l’etapa es configura segons la DE que es desitja obtenir al final d’aquesta etapa.

Les etapes de gelatinització i liqüefacció són les comunes en l’obtenció de qualsevol xarop derivat de midó, i permeten obtenir un xarop de dextrina (barreja d’oligosacàrids) que conté una DE (equivalents de dextrosa, en anglès, dextrose equivalents) d’entre un 10 i 20%. A partir d’aquí, en la tercera etapa del procés d’elaboració del xarop se segueix una metodologia o una altre en funció del xarop desitjat: sucre majoritari i contingut [6][7]. Alguns xarops fins i tot es finalitzen en aquesta etapa.

Sacarificació

L’etapa final en la producció dels xarops edulcorants és la sacarificació, pròpia de cada xarop produït. Primerament, el brou liqüificat és refredat a 60ºC ràpidament per evitar la retrogradació del midó (reorganització i interacció de les dextrines solidificant el brou), i el pH és ajustat a 4-5, condicions necessàries per al correcte funcionament dels enzims afegits a continuació, així com per aturar l’activitat de l’α-amilasa bacteriana i finalitzar així l’etapa anterior. En funció del sucre i xarop desitjat s’afegeixen al xarop de dextrina uns o altres enzims. Per al cas del xarop de maltosa, s’afegeix normalment α-amilasa fúngica, que té activitat hidrolítica sobre els enllaços α, 1-4 de les dextrines del liqïficat alliberant molècules de maltosa. Antigament s’usava en el seu lloc β-amilasa d’ordi, la més estable de les β-amilases vegetals, amb una activitat hidrolasa molt específica per alliberar maltosa. No obstant, aquesta s’ha substituït per la d’origen fúngic, més barata, termoestable i resistent a impureses metàl·liques.

A més de l’α-amilasa, també es pot afegir d’altres enzims o combinacions que permeten obtenir diferents perfils i continguts de sucres. En la producció de xarops de maltosa, l’α-amilasa es combina bàsicament amb pululanasa, enzim que permet incrementar notablement els nivells de maltosa obtinguts. Es considera que, sense l’addició d’aquest últim enzim, el màxim contingut en maltosa assolible és de 70 DE (dextrose equivalents). El valor de DE indica el grau d’hidròlisi del midó en monosacàrids, tenint doncs el midó un DE de 0, i la glucosa (el seu component estructural primari), de 100.

  • Xarops amb una DE de fins a 70: Es manté l’acció enzimàtica de la α-amilasa fúngica durant 48 hores, fins que l’enzim es desactiva.
  • Xarops amb DE superiors a 70: Gràcies a l’acció dels enzims β-amilasa junt amb pululanasa i un període de reacció de 3 dies s’obtenen els xarops més rics en maltosa.

Hidròlisi àcida

Antigament l’obtenció de xarops edulcorants es feia per hidròlisi àcida del midó, i no enzimàtica. El procés es duia a terme a altes pressions i temperatures (140-150ºC), així com a baixos ph (1-2) amb l’addició d’àcids forts, condicions que permetien la hidròlisi química dels enllaços del midó. El procés havia de comptar amb diversos procediments complexos de purificació i adequació del producte, per extreure els àcids i equilibrar el ph. Tot i això, i especialment en l’obtenció de xarops d’elevades DE, el producte final conservava regustos amargants, fruits de reaccions creuades i secundàries, així com una elevada coloració. L’ús d’enzims en la hidròlisi del midó ha permès eliminar aquest problemes, a més de simplificar el procés i incrementar-ne l’eficiència, la DE del producte final (major hidròlisi del midó, major contingut en sucres senzills i major poder edulcorant) així com la gamma de xarops, sucres i DE produïbles.

Debat i salut

Debat i antecedents amb el xarop de blat de moro alt en fructosa

Arreu del món, i especialment als EUA, hi ha una forta pressió sobre els productes destinats a l’alimentació i els seus possibles efectes perjudicials per la salut[6]. Per exemple, hi ha hagut campanyes contra el xarop de blat de moro alt en fructosa (en anglès HFCS)[7][8] pels efectes negatius del seu consum. Alguns d'aquests efectes negatius que s'ha intentat vincular entre el consum de HFCS són l'obesitat, malalties cardiovasculars, augment dels nivells d'àcid úric i malalties metabòliques. No obstant, el consens al qual s'ha arribat en l'actualitat (segons la FDA) és que no hi ha diferències per al consumidor entre el HFCS i altres edulcorants, com per exemple el sucre de cuina[9] i que la ingesta en general tant de sucres i xarops ha de ser moderada. Encara en l'actualitat hi ha peticions a la FDA sobre la seguretat del HFCS i la comunitat científica segueix elaborant investigacions, però segueixen en la mateixa línia: el consum abusiu de HFCS pot provocar algun dels problemes mencionats anteriorment, però degut a un consum en excés i en la mateixa mesura que altres edulcorants[10][11].

Pel que fa als xarops de maltosa, encara (a data de novembre de 2018) no hi ha hagut una mobilització social en contra del seu ús com a additiu, però hi ha alguns casos individuals que mostren la seva preocupació respecte si els xarops de maltosa tenen el mateix problema que els HFCS[12]. La línia general és que no hi ha prou informació al respecte per saber si té efectes negatius en la salut[13]. No obstant, ja hi ha articles que indirectament (indirectament perquè p.ex. comparen els efectes de la glucosa i la fructosa en lloc de directament el xarop de maltosa contra altres edulctorants) donen dades de quins impactes pot tenir el consum de xarops de maltosa[14][15]. Fins i tot hi ha articles que fan un estudi molt més directe amb el xarop de maltosa i s’ha demostrat per exemple que tenen menor capacitat de produir càries (menys efecte cariogènic)[16] que altres edulcorants, però encara són pocs aquest tipus d'articles.

Xarop de maltosa i celiaquia

Una de les principals utilitats dels xarops de maltosa pel que fa a salut és que es poden emprar com edulcorants per elaborar productes aptes per celíacs. Malgrat tot, no tots els xarops de maltosa serien adequats. Aquells xarops derivats del blat de moro no contenen gluten i serien segurs, però xarops de maltosa derivats d'altres cereals, com el blat o l'ordi, podrien contenir petites traces de gluten. Per tant, només es podrien emprar xarops a partir de blat o ordi sempre que el procés de producció assegurés que no hi ha traces[17][18].

Referències

  1. ↑ Hull, 2010, p. 80.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Hull, 2010, p. 81.
  3. ↑ Chaplin, 1990, p. 154.
  4. ↑ Okafor, 2017, p. 323-324.
  5. ↑ Song, Jiangfeng; Meng, Lili; Li, Dajing; Qian, Min; Liu, Chunquan «Vacuum impregnation pretreatment with maltose syrup to improve the quality of frozen lotus root». International Journal of Refrigeration, 76, 2017-04, pàg. 261–270. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2017.02.018. ISSN: 0140-7007.
  6. ↑ Robbins, Ocean. «How the Food Movement Is Gaining Strength» (en anglès), 13-12-2012. [Consulta: 2 octubre 2018].
  7. ↑ «Sign the Petition» (en anglès). Julie Skelton. [Consulta: 2 octubre 2018].
  8. ↑ Choi, Candice «Food ingredients shift as consumers push for change - NBC News» (en anglès). NBC News, 17-12-2013.
  9. ↑ Nutrition, Center for Food Safety and Applied. «Food Additives & Ingredients - High Fructose Corn Syrup Questions and Answers» (en anglès). [Consulta: 2 octubre 2018].
  10. ↑ Rippe, James M.; Angelopoulos, Theodore J. «Sucrose, High-Fructose Corn Syrup, and Fructose, Their Metabolism and Potential Health Effects: What Do We Really Know?» (en anglès). Advances in Nutrition, 4, 2, 01-03-2013, pàg. 236–245. DOI: 10.3945/an.112.002824. ISSN: 2156-5376. PMC: PMC3649104. PMID: 23493540.
  11. ↑ White, John S «Straight talk about high-fructose corn syrup: what it is and what it ain't» (en anglès). The American Journal of Clinical Nutrition, 88, 6, 01-12-2008, pàg. 1716S–1721S. DOI: 10.3945/ajcn.2008.25825b. ISSN: 0002-9165.
  12. ↑ «What's the Deal with High Maltose Corn Syrup?» (en anglès). Kitchn.
  13. ↑ Thorpe, Matthew «Maltose: Good or Bad?» (en anglès). Healthline, 16-09-2017.
  14. ↑ Gaby, Alan R. «Adverse effects of dietary fructose». Alternative Medicine Review: A Journal of Clinical Therapeutic, 10, 4, 2005-12, pàg. 294–306. ISSN: 1089-5159. PMID: 16366738.
  15. ↑ Sievenpiper, John L.; de Souza, Russell J.; Cozma, Adrian I.; Chiavaroli, Laura; Ha, Vanessa «Fructose vs. glucose and metabolism: do the metabolic differences matter?». Current Opinion in Lipidology, 25, 1, 2014-2, pàg. 8–19. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000042. ISSN: 1473-6535. PMID: 24370846.
  16. ↑ Rozan, Pascale; Deremaux, Laetitia; Wils, Daniel; Nejdi, Amine; Messaoudi, Michaël «Impact of sugar replacers on cognitive performance and function in rats» (en anglès). British Journal of Nutrition, 100, 5, 2008/11, pàg. 1004–1010. DOI: 10.1017/S0007114508971294. ISSN: 1475-2662.
  17. ↑ «Opinion of the Scientific Panel on Dietetic products, nutrition and allergies [NDA related to a notification from Finnsugar Ltd on glucose syrups produced from barley starch pursuant to Article 6, paragraph 11 of Directive 2000/13/EC]» (en anglès). EFSA Journal, 5, 3, 2007-03, pàg. 456. DOI: 10.2903/j.efsa.2007.456. ISSN: 1831-4732.
  18. ↑ Iametti, Stefania; Cappelletti, Chiara; Oldani, Antonio; Scafuri, Laura; Bonomi, Francesco «Improved Protocols for ELISA Determination of Gliadin in Glucose Syrups» (en anglès). Cereal Chemistry Journal, 81, 1, 2004-01, pàg. 15–18. DOI: 10.1094/cchem.2004.81.1.15. ISSN: 0009-0352.

Vegeu també

Bibliografia

Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Xarop_de_maltosa&oldid=20508358»