Der Prozess, bei dem Stärkekörner aufquellen, aufplatzen und in Wasser bei einer geeigneten Temperatur (die je nach Stärkequelle variiert und typischerweise zwischen 60 und 80 Grad liegt) eine homogene, pastenartige Lösung bilden, wird als Gelatinierung bezeichnet. Der Kern der Gelatinierung liegt im Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den geordneten und ungeordneten (kristallinen und amorphen) Stärkemolekülen innerhalb der Körnchen, wodurch diese sich im Wasser verteilen und eine kolloidale Lösung bilden.
Der Gelatinierungsprozess kann in drei Phasen unterteilt werden:
(1) Die reversible Wasserabsorptionsphase: Wasser dringt in die amorphen Bereiche der Stärkekörner ein und führt zu einer leichten Volumenzunahme. Wenn das Granulat zu diesem Zeitpunkt abgekühlt und getrocknet wird, kann es in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren und seine Doppelbrechung bleibt unverändert.
(2) Die Phase der irreversiblen Wasseraufnahme: Mit steigender Temperatur dringt Wasser in die Zwischenräume zwischen den Stärkekristalliten ein, was zu einer erheblichen und irreversiblen Wasseraufnahme führt. Das Phänomen der Doppelbrechung nimmt allmählich ab, bis es vollständig verschwindet-ein Prozess, der auch als „Auflösung“ der Kristallinität bezeichnet wird-und die Stärkekörner auf das 50- bis 100-fache ihres ursprünglichen Volumens anschwellen.
(3) Der endgültige Zerfall der Stärkekörner, wobei sich alle Stärkemoleküle vollständig in der Lösung verteilen.
Gelatinierte Stärke wird auch als „Alpha-Stärke“ (-Stärke) bezeichnet. Durch Dehydrieren und Trocknen einer frisch zubereiteten Aufschlämmung gelatinierter Stärke kann man ein amorphes Pulver erhalten, das sich leicht in kaltem Wasser dispergiert; Dieses Produkt ist als „lösliche Alpha--Stärke“ bekannt.
Methoden zur Bestimmung der Stärkeverkleisterung:
Dazu gehören optische Mikroskopie, Elektronenmikroskopie, Lichttransmissionsanalyse, Viskosimetrie, Bestimmung der Quellkraft und Löslichkeit, enzymatische Analyse, Kernspinresonanz (NMR), Laserlichtstreuung und andere. Im industriellen Umfeld sind die Viskosimetrie sowie die Bestimmung des Quellvermögens und der Löslichkeit die am häufigsten eingesetzten Methoden.
