Jelleşme
Farklı zincir yapılarına sahip olan nişasta türleri su absorbsiyon kapasitesinde ve pişirme sıcaklığında da farklılıklar gösterir. Jelleşme sıcaklık aralığı 50- 85°C'dir. Örneğin patatesten elde edilen nişastalar 60-65 C°'lerde jelleşme gösteririken, tahıl nişastaları 80-85 C°'lerde jelleşmektedir. Ayrıca patates nişastasının önceliği viskozitesinin yüksekliği ve jelleşme ısısının düşük olmasının yanısıra jel çözeltisinin son ürüne renk ve parlaklık açısından etkilemeyecek oranda yarı saydam olmasıdır.
Oda sıcaklığında nişasta polimer zincirlerinin birbirine sıkıca kenetlendiği granüllerden oluşur. Suyun normalde içine giremediği granüllerdeki zincirler, yüksek sıcaklıkta birbirlerinden uzaklaşır ve suyla etkileşebilir hale gelirler. Su ve sıcaklığın etkisiyle, nişastadaki polimerler birbirleriyle hidrojen bağları kurmak yerine suya bağlanırlar. Su, nişastanın içine nüfuz ettikçe genel polimer yapısının düzeni bozulmaya başlar, granüllü bölgeler küçülür ve amorflaşır. Suyla etkileşen amiloz, nişasta tanesinden dışarı sızar. Böylece su emip şişen nişastaya jelleşmiş denir.
Jelleşmiş ve ardından kurutulmuş nişastaya prejelatinize edilmiş nişasta denir. Jelleşmiş nişasta doğrudan kurutulabileceği gibi, aşağıda ayrıntılanan şekillerde modifiye edildikten sonra da kurutulabilir.
Sıcaklık azalınca jelleşmiş nişastadaki polimer zincirleri tekrar birbirleriyle etkileşmeye başlarlar ve bağlandıkları su moleküllerini salarlar. Bu arzu edilmeyen bir süreçtir çünkü salınan su, bu nişastayı bulunduran gıda ürünlerinde mikrop üremesine ortam sağlar. Buna engel olmak için nişastanın modifikasyonuna gidilir.
Nişasta modifikasyonu
Nişastanın suyunu salmamasını sağlamak için kullanılan yöntemlerden biri kimyasal olarak çapraz bağlar kurmaktır. Ancak bu işlemden geçen nişastalar dondurulma halinde bozulduklarından bir diğer modifikasyon daha uygulanır, şekerlerin hidroksil gruplarının belli bir oranına şekerlerin birbiriyle etkileşmesine engel olmak için asetil veya hidroproksil grupları eklenir.
Bir başka modifikasyon türü ise jelatinasyon sırasında asit kullanarak polimerlerin az miktarda parçalanarak boylarının kısalmasıdır. Bunun avantajı hidroliz edilmiş nişastanın ısınmayla daha az genişleyip daha az su emmesi, dolayısyla soğuduğunda da fazla su salmamasıdır.
Polimerlerin boyunu kısaltmanın bir diğer yöntemi de oksidasyondur. Nişastaya sodium hipoklorit katılınca hem şekerler arasındaki bağlar kopar, hem şeker halkalarının bazılarının parçalanması sonucuda karboksil ve karbonil grupları oluşur. Zincirlerin kısalması nişastanın su emme kapasitesini azaltır, karbonil ve karboksil grupları ise bu nişastayı asit hidrozli nişastadan daha dayanıklı kılar. Oksitlenmiş nişasta ayrıca daha yapışkandır.
Bu modifikasyonların her biri nişastaya farklı özellikler verir ve farklı uygulamalarda kullanılmasını sağlar. Bu modifikasyonlar, endüstriyel ürünlerde kullanımı esnasında pH, sıcaklık, basınç ve diğer faktörlere karşı direnç sağlar. Modifiye nişastalar Çerez, Ketçap, toz içecek ve çorba, et sanayi, unlu mamüller gibi gıda ürünlerinin yanında tekstil, kâğıt ve tutkal sanayinde de geniş bir kullanım alanı sunar.
Fiziksel modifikasyonlarda ürünlerde E numarası bulunmaz. Ancak kimyasal ve enzimatik modifikasyonların hemen hemen tamamında ürüne E numarası eklenir.