Zetmeelgelatinisatie

Zetmeelgelatinisatie is het proces waarbij zetmeelkorrels in water bij verwarming water opnemen, gaan zwellen en daarbij de kristallijne structuur van het zetmeel afbreken. Hierdoor verdwijnt de kristalliniteit, wordt de korrel geleidelijk doorzichtig en ontstaat een dikke vloeistof of pasta. Gelatinisatie treedt op wanneer zetmeel in voldoende vocht wordt verhit en een kenmerkende temperatuurrange bereikt, die per zetmeelbron kan variëren (ongeveer 60 tot 80°C). Tijdens het proces lekt amylose uit en slinkt de korrel; de viscositeit stijgt en de korrels kunnen uiteenspatten en uiteindelijk breken. Bij afkoeling vormt de opgeloste zetmeelcomponent samen met water een gel.

Factoren die gelatinisatie beïnvloeden zijn onder andere temperatuur en tijd (de korrels moeten de gelatinisatietemperatuur bereiken en lang genoeg verhit blijven), waterbeschikbaarheid (voldoende vocht is essentieel; te weinig water vertraagt of verhindert zwelling), en de zetmeelbron (aardappel-, maïs-, tarwezetmeel hebben verschillende gelatinisatietemperaturen en pasteigewichten door verschillen in amylose- en amylopectinegehalte). Toevoegingen zoals suikers, zuren en zouten kunnen de gelatinisatie beïnvloeden door wateractiviteit of interacties met zetmeel te veranderen; bijvoorbeeld suikers maken water minder beschikbaar en verhogen soms de gelatinisatietemperatuur. Deeltjesgrootte en verwerking, zoals fijner gemalen zetmeel of voorgeglyceerde zetmeel, wijzigen de snelheid van gelatinisatie.

Methoden om gelatinisatie te bestuderen zijn onder meer differential scanning calorimetry (DSC) voor ontbrandingstemperatuur en enthalpie, en microscopie met beoordeelde verlies van de birefringentie in zetmeelkorrels. Praktisch is gelatinisatie cruciaal voor de textuur en dikte van sauzen, soepen, vullingen en vele bakproducten, aangezien het de basis vormt voor de vorming van paste en gel bij verwarmen met water. Gelatinisatie en verder in pastevorming zijn verwante fasen in zetmeelbewerkingen.