شیمی مواد غذایی(کربوهیدارتها4)

نشاسته های تغییر یافته (اصلاح شده):
با به کار گیری اسید برای هیدرولیز نشاسته، اسید قسمتهای آمورف نشاسته که بیشتر آمیلوپکتین است را هیدرولیز کرده و قسمتها کریستال که عمدتاً آمیلوز است دست نخورده باقی میماند. در این صورت نشاسته تولید ویسکوزیته کمی داشته و به دمای بالایی برای افزایش ویسکوزیته نیاز دارد (چون نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین ان افزایش یافته است). این نشاسته برای استفاده در غذاهای کنسروی مناسب میباشد.
نوع دیگر نشاسته های اصلاح شده، نشاسته اکسید شده (با هیپوکلرید سدیم) میباشد که ویسکوزیته کمی داشته و شفاف هستند.
مهمترین نشاسته اصلاح شده ،نشاسته های فسفاته میباشند. نشاسته های مونو فسفاته وقتی به مواد غذایی افزوده میشوند باعث کاهش از دادن آب در هنگام انجماد زدایی ان میشوند. همچنین نشاسته های منوفسفاته در آب سرد نیز محلول میباشند. در نوع دیگری از نشاسته های فسفاته یک گروه فسفات بین دو عامل هیدروکسیل که عمدتاً متعلق به دو رنجیره مختلف نشاسته است اتصال ایجاد میکند. به این نوع نشاسته ،نشاسته اتصال یافته می گویند. این نشاسته ها نسبت به نشاسته های معمولی کمتر متورم شده و در مقابل به هم زدن و هیدورلیز مقاوم میباشند. همچنین این نشاسته ها دمای ژلاتینه شدن بسیار بالایی دارند.

گلیکوژن
ذخیره کربوهیدراتی در بافتهای حیوانی بوده و در مقادیر کم در جگر و ماهیچه وجود دارد. از نظر ساختمانی شبیه آمیلوپکتین بوه ولی وزن مولکولی و تعداد انشعابات ان بیشتر میباشد. در گلیکوژن پس از هر سه واحد گلوکز یک انشعاب 6 – 7 واحدی گلوکزی وجود دارد.
تولید شربت ذرت
شربت ذرت یکی از فراوردههای نشاسته میباشد که دارای کاربرد وسیعی در صنایع غذایی است. انجام فرایند ممکن است توسط اسید و یا به گارگیری توام اسید و آنزیم صورت گیرد. پیشرفت واکنش هیدورلیز نشاسته با DE یا معادل دکستروز مشخص میشود که عبارتند از میزان کل قند احیاکننده به شکل دکستروز( D– گلوکز) که به صورت درصدان در ماده خشک محاسبه میشود. هیدرولیز اسیدی دارای محدودیت است زیرا از حد خاصی اگر فراتر رود، رنگ تیره و طعم تلخ در شربت ظاهر میشود. اگر هیدرولیز اسیدی در شرایط خشک انجام شود، تولید چسپ میکند.
در روش آنزیم – اسید، ابتدا تا یک DE مشخص هیدرولیز انجام میشود و سپس بقیه فرایند با آنزیم انجام میشود. در روش چند انزیمی، ایتدا نشاسته ژلاتینی شده و سپس با الفا آمیلاز فرایند شروع شده و بعد با مخلوطی از آنزیمها تا رسیدن به یک DE خاص ادامه مییابد. از هیدرولیز محدود نشاسته ذرت( DE برابر 10)، مالتودکسیرین حاصل میشود که به عنوان جایگرین چربی در غداهای اماده مورد استفاده قرار میگیرد.
برای تولید ذرت با فروکتوز بالا(HFCS)، ابتدا نشاسته به طور کامل هیدرولیز میشود، سپس با عبور از یک ستون که رویان گلوکز ایزومراز تثبیت شده است، بخشی از گلوکزان به فروکتوز تبدیل میشود. برای بدست آوردن شربت با فروکتوز بالاتر، شربت HFCS را از یک رزین تبادل کننده یون عبور میدهند که رزین فروکتوز را جذب میکند. پس از جداسازی فروکتوز میتوان شربتی با فروکتوز بالا تهیه کرد.

سلولز
سلوبیوز که از دو مولکول گلوکز با اتصال بتا( 1—–4) تشکیل شده است، واحد تکرار شونده سلولز میباشد.
سلولز در برابر مواد شیمایی و عوامل طبیعی مقاوم میباشد. سلولز مانند آمیلوز نشاسته فاقد انشعاب بوده ولی بر خلاف آن حالت ماپیچ و پیچ خورده ندارد، زیرا پیوندهای هیدروژنی میان گلوکز – گلوکز درساختمان سلولز طوری است که اجازه چرخش و پیچ خوردن را به ان نمیدهد.
زنجیرههای سلولز کنار یکدیگر قرار میگیرند، در نتیجه پیوندهای هیدروژنی زیادی میان این رنجیره ها تشکیل میشود. در بعضی از قسمتها، رنجیره ها بسیار به هم نزدیک میباشند و شکل منظم و کریستالی پیدا میکنند. در حالی که در قسمتهای دیگر زنجیرهها از هم فاصله میگیرند و ساختاری بی شکل و آمورف را بوجود می اورند .اساساً جذب آب توسط سلولز منحصر به همین قسمتهای آمورف میباشد. همچنین این قسمتهای آمورف راحتر با مواد شیمایی مانند اسید واکنش میدهند.
در اثر هیدرولیز قسمتهای آمورف سلولز با اسید ،کریستالهای ریز سلولز از قسمتهای کریستالی آن ایجاد میشود که به ان ها آویسل می گویند. آویسل به دلیل این که بدن فاقد آنزیم سلولاز است، جذب نمیشود و برای ایجاد ویسکوزیته به سیستمهای غذایی اضافه میشود. همچنین ذرات ریزی از سلولز با قطر کمتر از یک میکرون تهیه شده اند که احساس دهانی شبیه چربی داشته و به عنوان جایگزینهای چربی تحت نام سلوکریم تولید میشوند.
یک از مشتقات سلولز کربوکسی متیل سلولز( CMC) است که با اثر کلرواستیک روی سلولز ایجاد میشود. این ماده در مواد غذایی به عنوان غلیظ کننده، معلق کننده و پایدار کننده در حد وسیعی استفاده میشود. متیل سلولز یکی دیگر از مشتقات سلولز میباشد که در دمای بالا ایجاد ژل میکند ولی بر خلاف دیگر صمغها پس از سرد شدن مجدداً تبدیل به محلول میشود.
همچنین سلوفان که یک پوشش پسته بندی میباشد از سلولز ساخته میشود.
در هویج بر اثر مرور زمان با از دست دادن آب و افزایش اتصالات هیدورژنی میان زنجیره های سلولز ،بافت سختی درآن ایجاد میشود.
همی سلولز
همی سلولزها میتوانند به صورت همی پلی ساکارید و هتروپلی ساکارید وجود داشته باشند. همی پلی ساکارید ها مانند گلوکان و مانان که به ترتیب پلیمری از گالاکتوز و مانوز هستند. اما اکثر همی سلولزها هتروپلی ساکاریدها بوده و از قندهای مانند ارابینوز، گزیلوز، اسید گلوکورونیک و تا حدودی قندهای داکسی ساخته شدهاند.
همی سلولز در آرد باعث افزایش قدرت جذب آب میشود و ویژگیهای مخلوط پذیری آرد را بهتر میکند.
همچنین بیات شدن نان را به تغییر انداخته و به عنوان فیبرهای رژیمی نیز مطرح میباشند.