Maltodestrine (maltodestrina) sono uno o più polimeri utili per l'assorbimento degli zuccheri e per fornire energia. Sono ottenute mediante idrolisi enzimatica o acida dall'amido di mais o di patate e generalmente mostra un'alta solubilità in acqua, bassa viscosità.

 In pratica sono un gruppo di carboidrati complessi, o polisaccaridi, che sono ampiamente utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande per le loro proprietà funzionali uniche. Il termine "maltodestrina" si applica a qualsiasi prodotto di idrolisi dell'amido contenente meno di 20 unità di glucosio e, in quanto tale, è un termine ampio che comprende un'ampia gamma di prodotti.

Il nome stesso "maltodestrina" fornisce alcune informazioni sulla natura di queste molecole:

• "Malto-" deriva dal maltosio,  un disaccaride composto da due molecole di glucosio. Il maltosio è uno dei prodotti che si possono formare quando l'amido viene scomposto.
• "-destrina" si riferisce alle Dextrine, un gruppo di carboidrati a basso peso molecolare prodotti dall'idrolisi dell'amido.

Il processo di sintesi delle maltodestrine comporta diversi passaggi:

• Gelatinizzazione dell'amido: l'amido crudo è mescolato con acqua per formare una sospensione. Questo impasto viene riscaldato per abbattere i legami intermolecolari delle molecole di amido, che provocano il rilascio dei granuli di amido (gelatinizzazione).
• Idrolisi: l'amido gelatinizzato è sottoposto all'idrolisi sotto l'azione degli enzimi (amilasi) o degli acidi. Questo processo scompone le lunghe molecole di amido in catene di destrina più corte. Il grado di idrolisi influenza le proprietà della maltodestrina, come la dolcezza e la solubilità. Un maggiore grado di idrolisi si traduce in un prodotto più dolce e più solubile.
• Desolventizzazione: la soluzione di destrina risultante viene quindi filtrata per rimuovere eventuali sostanze insolubili. Il filtrato, che contiene la maltodestrina, viene poi desolventizzato per evaporazione per rimuovere l'acqua in eccesso.
• Essiccazione: la soluzione di maltodestrina concentrata viene quindi essiccata a spruzzo per ottenere il prodotto finale come polvere bianca.
• Confezionamento: la polvere di maltodestrina viene poi confezionata per la distribuzione e l'uso.

Industrialmente si presenta in forma di polvere bianca a scaglie.

A cosa serve e dove si usa

Alimentazione

Viene utilizzata come additivo nell'industria alimentare per addolcire i cibi. Più digeribile di altri carboidrati, è una polvere bianca che fornisce solo 4 calorie per grammo e poche quantità di fibre, grassi e proteine.

Vi sono diversi tipi di maltodestrina e i più comuni sono (1) : DE-2, DE-6, DE-12, DE-17, DE-19 con i seguenti utilizzi.

• nella conservazione del contenuto di antiossidanti della frutta (2).
• per portare i gelati alla giusta viscosità, velocità di fusione e acidità (3).
• stabilizza la formula del latte arricchito con ferro (4).
• l'elevato contenuto di amido di difficile digestione, le fibre alimentari e la sua completa solubilità rendono la maltodestrina un ingrediente promettente per aumentare il contenuto di fibre alimentari in una vasta gamma di alimenti, in particolare nelle bevande, nei latticini, nelle creme e nelle zuppe (5).
• l'inclusione di maltodestrina di tapioca in formaggio naturale e basso contenuto di grassi può migliorare la consistenza e l'accettabilità rispetto ai formaggi a basso contenuto di grassi senza maltodestrina . Il livello raccomandato di maltodestrina di tapioca è dell'1,1% del peso della miscela (6).
• la microincapsulazione con maltodestrina è una tecnica in cui i composti sensibili sono incapsulati da un materiale o un rivestimento che li protegge da fattori che possono causare danni, come la luce e l'ossigeno (7).

Medicina

• il trattamento con acido maltodestrina e acido ascorbico stimola la riparazione del tessuto delle ferite croniche cambiando la fase dell'infiammazione e modificando il turnover del collagene direttamente attraverso la risposta dei fibroblasti (8).
• contrasta l'azione di Acinetobacter baumannii e Staphylococcus aureus, importanti patogeni nosocomiali che si trovano comunemente nelle ferite infette da biofilm (9).

Cosmetica

• Assorbente. Assorbe sostanze disperse o disciolte in soluzioni acquose, acqua/olio, olio/acqua.
• Binder. Composto legante che è utilizzato in prodotti cosmetici, alimentari e farmaceutici come antiagglomerante con la funzione di rendere setoso, compatto e omogeneo il prodotto in cui è inserito. Il legante, naturale come mucillagini, gomme e amidi oppure chimico, può avere forma di polvere o di liquido.
• Stabilizzatore di emulsioni. Le emulsioni sono termodinamicamente instabili. Gli stabilizzatori di emulsione migliorano la formazione e la stabilità delle emulsioni singole e doppie. nonché la loro shelf-life. Va notato che nella relazione struttura-funzione, la massa molare dell'ingrediente utilizzato gioca un ruolo importante.
• Agente filmogeno. Produce, nel momento dell'applicazione, una pellicola sottilissima continua con un  bilanciamento ottimale  di coesione, adesione ed adesività  su pelle, capelli o unghie per contrastare o limitare danni da fenomeni esterni come prodotti chimici, raggi UV e inquinamento.
• Agente condizionante per capelli. Nelle formulazioni di shampoo per capelli possono coesistere una quantità rilevante di ingredienti con scopi specifici e mirati: detergenti, condizionanti, addensanti, opacizzanti, sequestranti, fragranze, conservanti, additivi particolari. Tuttavia gli ingredienti indispensabili sono i detergenti ed i condizionanti in quanto necessari e sufficienti per la pulizia e la gestibilità dei capelli. Gli altri hanno funzioni accessorie commerciali e non indispensabili come: aspetto estetico, profumo, colorazione ecc. Gli agenti condizionanti per i capelli hanno il compito di aumentarne la lucentezza, la maneggevolezza ed il volume, ridurne l'elettricità statica soprattutto dopo trattamenti quali colorazione, stiratura, ondulazione, asciugatura e spazzolatura. Sono, in pratica, dispersori che possono contenere tensioattivi cationici, addensanti, emollienti, polimeri. La tipologia degli agenti condizionatori per capelli comprende: condizionatori intensivi, condizionatori istantanei, condizionatori addensanti, condizionatori per l'asciugatura. Possono svolgere il loro compito generalmente accompagnati da altri diversi ingredienti.
• Agente condizionante della pelle.  Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.

Su questo ingrediente sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Maltodestrina studi

• Formula molecolare      C₁₂H₂₂O₁₁
• Peso molecolare     342.30
• CAS  9050-36-6
• UNII    
• EC Number   
• DSSTox Substance ID  
• IUPAC  (3S,6R)-2-(hydroxymethyl)-6-[(3S,6S)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane-3,4,5-triol
• InChI=1S/C12H22O11/c13-1-3-5(15)6(16)9(19)12(22-3)23-10-4(2-14)21-11(20)8(18)7(10)17/h3-20H,1-2H2/t3?,4?,5-,6?,7?,8?,9?,10-,11+,12-/m1/s1 
• InChl Key      GUBGYTABKSRVRQ-JTGJSBPZSA-N
• SMILES   C(C1C(C(C(C(O1)OC2C(OC(C(C2O)O)O)CO)O)O)O)O
• MDL number  MFCD00146679
• PubChem Substance ID    
• SCHEMBL 12278702
• NACRES  NA.23

Sinonimi:

• Maltodextrin - dextrose equivalent 10-15

Bibliografia______________________________________________________________________

(1) Castro N, Durrieu V, Raynaud C, Rouilly A. Influence of DE-value on the physicochemical properties of maltodextrin for melt extrusion processes. Carbohydr Polym. 2016 Jun 25;144:464-73. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.03.004. 

(2) Araujo-Díaz SB, Leyva-Porras C, Aguirre-Bañuelos P, Álvarez-Salas C, Saavedra-Leos Z. Evaluation of the physical properties and conservation of the antioxidants content, employing inulin and maltodextrin in the spray drying of blueberry juice.  -    Carbohydr Polym. 2017 Jul 1;167:317-325. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.03.065. 

(3) Azari-Anpar M, Khomeiri M, Ghafouri-Oskuei H, Aghajani N.  -  Response surface optimization of low-fat ice cream production by using resistant starch and maltodextrin as a fat replacing agent.  J Food Sci Technol. 2017 Apr;54(5):1175-1183. doi: 10.1007/s13197-017-2492-0. 

(4) Pizarro F, Olivares M, Maciero E, Krasnoff G, Cócaro N, Gaitan D  Iron Absorption from Two Milk Formulas Fortified with Iron Sulfate Stabilized with Maltodextrin and Citric Acid. Nutrients. 2015 Oct 30;7(11):8952-9. doi: 10.3390/nu7115448. 

(5) Toraya-Avilés R, Segura-Campos M, Chel-Guerrero L, Betancur-Ancona D.  Some Nutritional Characteristics of Enzymatically Resistant Maltodextrin from Cassava (Manihot esculenta Crantz) Starch.  -  Plant Foods Hum Nutr. 2017 Jun;72(2):149-155. doi: 10.1007/s11130-017-0599-0.

(6) Iakovchenko NV, Arseneva TP.  - Tapioca maltodextrin in the production of soft unripened cheese.  Acta Sci Pol Technol Aliment. 2016 Jan-Mar;15(1):47-56. doi: 10.17306/J.AFS.2016.1.5.

(7) Paula da Silva Dos Passos A, Madrona GS, Marcolino VA, Baesso ML, Matioli G. The Use of Thermal Analysis and Photoacoustic Spectroscopy in the Evaluation of Maltodextrin Microencapsulation of Anthocyanins from Juçara Palm Fruit (Euterpe edulis Mart.) and Their Application in Food.  Food Technol Biotechnol. 2015 Dec;53(4):385-396.

(8) Salgado RM, Cruz-Castañeda O, Elizondo-Vázquez F, Pat L, De la Garza A, Cano-Colín S, Baena-Ocampo L, Krötzsch E.  Maltodextrin/ascorbic acid stimulates wound closure by increasing collagen turnover and TGF-β1 expression in vitro and changing the stage of inflammation from chronic to acute in vivo.  -  J Tissue Viability. 2017 May;26(2):131-137. doi: 10.1016/j.jtv.2017.01.004. 

(9) Sultana ST, Call DR, Beyenal H.   Maltodextrin enhances biofilm elimination by electrochemical scaffold. Sci Rep. 2016 Oct 26;6:36003. doi: 10.1038/srep36003.