Stivelse

Stivelse er en av de viktigste energikildene i Norsk kosthold og gjennom historien berget oss fra flere hungersnøder (ca 70-80% av kaloriene mennesker inntar, kommer fra stivelse). Flesteparten av konsumentene spiser sin mat uten å tenke på om den er stivelsesrik eller ei, mens andre ser på stivelse som en unødvendig kilde til energi. Stivelse er en viktig ingrediens i kostholdet og bidrar så vel med energi som med tekstur og andre teknologiske egenskaper.

Hva er stivelse?

Stivelse er i utgangspunktet et polysakkarid, det vil si en karbohydratpolymer som er satt sammen av glukoseenheter. Hvordan glukoseenheten er koblet sammen forteller noe om egenskapene til polysakkaridet. Vi skiller ofte mellom to typer polysakkerider i stivelse: amylose og amylopektin.

Amylose er glukosemolekyler koblet sammen med med α(1→4) bindinger og danner langkjedede molekyler med en gjennomsnittlig molekylær vekt på mellom 2 × 10⁵ og 2 × 10⁶ Amylose er ikke helt lineært og kan inneholde små forgreininger med α-D-(1→6) bindinger.

Amylopektin er blant de største molekylene man finner i naturen og kan ha en størrelse på opptil 5 × 10⁸. Amylopektin likner på amylose med glukosemolekyler koblet sammen med med α(1→4) bindinger. Imidlertid har amylopektin svært mange forgreninger med α(1→6) bindinger, noe som gir en mer rigid struktur.

Sammen danner amylopektin og amylose det som vi til daglig kaller stivelse. Stivelse består av typisk ca 20-25% amylose, og resten amylopektin, dette kan variere.

Figur: Stivelse. Illustrasjon av OpenStax, hentet fra amylopektin – Store norske leksikon (snl.no).

Stivelse er i utgangspunktet et produkt som planter benytter for å lagre energi, slik vi for eksempel kjenner det fra ulike kornprodukter. Her kan opptil 65-75 prosent av kornets vekt være stivelse, som kornet bruker som energikilde under spiring. Stivelse som lagerkilde er pakket i små krystallinske granuler for tettest mulig energilagring. Disse stivelsesgranulene vil ha en form som ligner lagene i en løk.

Når vi tilbereder stivelsesholdig mat i form av oppvarming med vann eller vanndamp til stede vil stivelseskornene hydrere/ta opp vann og begynne å svelle, og ved en gitt temperatur vil amylosen og amylopektinet gelatinisere/forklistre. Dette er slik vi kjenner det når vi for eksempel lager jevninger til sauser. Avhengig av forholdet mellom amylopektin og amylose, så får den forklistrede stivelsen forskjellige egenskaper. Høyt innhold av amylopektin gir en mer rigid struktur med bedre gelatiniseringsegenskaper.

Resistent stivelse kan oppstå når man kjøler ned en forklistret stivelse til kjøleskapstemperatur. Dette kalles retrogradering. Vannvandring får stivelsen til å omkrystallisere. Retrogradert stivelse er vanskelig å nedbryte og blir ikke tatt opp i tynntarmen, i tykktarmen vil den omdannes ved fermentering. Ulike råvarer som inneholder betydelig mengde stivelse kan være, potet, søtpotet, yams, kassava, tapioka, ulike kornsorter, ris, mais etc.

Modifisert stivelse (E1404 - E1450) er bearbeidet stivelse av hvete, mais og ris. Modifisert stivelse av hvete er glutenfritt fordi modifiseringen gjør så store endringer på råvaren at skulle det befinne seg noen spor av gluten der blir de brutt opp i fremstillingen. Stivelsen kan modifiseres for å endre stivelsens egenskaper, ulike kokepunkt, forbedre stabilitet, gelatiniseringstid, struktur og munnfølelse.

Analyser

Den vanligste metoden for å analysere stivelse på i dag er å benytte enzymatiske assays. I disse analysene forklistres stivelsen før den brytes ned ved hjelp av enzymene amylase og amyloglukosidase til glukose, som bestemmes spektrofotometrisk. For prøver som også inneholder frie glukosemolekyler, må man fjerne dette ved hjelp av utvasking med etanol i forkant av nedbrytning av stivelsen. Dersom ikke fritt glukose fjernes, kan man få falsk forhøyede verdier.

Det finnes også andre metoder for analyse av stivelse, for eksempel Ewers metode, som er en polarimetrisk metode. Denne har vært en del benyttet i fôrindustrien. Denne metoden er også en offisiell metode i EU. Imidlertid kan det se ut som om den polarimetriske metoden har en tendens til å overestimere mengden stivelse i produktet.

Vi kan tilby ulike målemetoder for stivelse avhengig av kundekrav og hva ellers analyseresultatene skal brukes til.

^Kilder

^{Fennema’s Food Chemistry – Fourth Edition}

^{Food – the chemistry of its components – Forth edition}

^{Amylopektin – Store norske leksikon (snl.no)}

^{Norsk Cøliakiforening: Ingredienser}