شیمی مواد غذایی(کربوهیدراتها5)

پکتین
پکتین پلیمری از اسیدهای گالاکتورونیک بوده که با اتصالات الفا( 1——4) به هم متصل هستند. تعدادی از گروههای کربوکسیل گالاکتورونیک اسید با اتانول متیله (استری) شدهاند. وقتی تمام گروههای کربوکسیل متیله شده باشند ،قسمتها متوکسیل 16 درصد وزن کل موکلول را تشکیل میدهند. اما معمولاً پکتین های موجود در طبیعت 9 – 12 درصد گروه متوکسیل دارند. درجه متیله بودن برابر است با تعداد گروههای متوکسیل به تعداد واحدهای اسید گالاکتورونیک تشکیل دهنده پکتین ضربدر 100.
در میوه های نارس، پکتین به سلولز متصل بوه و به ان پروتوپکتین می گویند و در آب نامحلول میباشد. اگر تعدادی از گروههای متوکسیل جدا شوند اسید پکتینیک تشکیل میشوند که محلول است و اگر تمام گروههای متوکسیل جدا شوند اسید پکتیک تشکیل میشود که نامحلول میباشد. از پکتین برای ایجاد ویسکوزیته ،پایداری، تعلیق مواد و قوام دادن در سیستمهای غذایی استفاده میشود. پکتین به عنوان یک امولسیون کننده نیز کاربرد دارد.
تشکیل ژل توسط پکتین:
پکتین به دلیل گروههای باردار فراوان میتواند جذب آب زیادی داشته باشد. برای تولید ژل توسط پکتین وجود اسید و قند ضروری است. اسید با خنثی کردن گروههای با بار منفی کربوکسیل زمینه نزدیکی و اتصال زنجیره های پکتین برای تشکیل ژل را فراهم میکند. قند نیز با گرفتن مقداری از مولکولهای آب زمینه این نزدیکی زنجیره های پکتین را فراهم میکند. گفته شده است که قند با قرار گرفتن بین زنجیرههای پکتین نیز میتواند بین انها اتصال برقرار کند.
تشکیل ژل در 4/3 –pH= 2/8 صورت میگیرد. درصد قند مورد نیاز نیز 65 درصد میباشد. در pH بالاتر از 5/3 ژل تشکیل نمیشود. در pH کمتر از 8/2 نیز ژل در درجات حرارت زیاد تشکیل میشود.
پکتین های با درجه متیلاسیون کم، قند کمتری برای تشکیل ژل احتیاج دارند، البته به شرطی که فلزات دو ظرفیتی و مشخصاً کلسیم در محیط وجود داشته باشد. این فلزات دو ظرفیتی از طریق اتصال گروههای کربوکسیل به هم، زمینه را برای تشکیل ژل فراهم میکنند. پکتین با درجه متیلاسیون کمتر از 50 درصد، در حضور کلسیم، بدون حضور قند و در محدوده pH 5/2 تا 5/6 نیز میتواند ژل تشکیل دهد.
پکتین های با درجه متیلاسیون خیلی کم و خیلی زیاد (به ترتیب کمتر از 50 و بیشتر از 70 درصد) سریعاً تشکیل ژل میدهند. در حالی که پکتین با درجه متیله شدن متوسط ( بین 50 – 70 درصد) به زمان طولانی تری برای تشکیل ژل احتیاج دارند.
درجه ژل سازی برابر از با مقدار پوند (یا کیلوگرم) ساکارزی که با یک پوند (یا کیلوگرم) پکتین در شرایط اسیدی مناسب تشکیل ژل میدهد. معمولاً درجه ژل سازی پکتین های موجود در بازار 150 – 300 میباشد.
پکتین را میتوان از پوست مرکبات و قسمت وسط سیب استخراج کرد. برای تولید پکتین بهتر از میوه کمی نارس با تازه رسیده باشد. با افزایش رسیدن میوه پکتین درجه متیله شدنش کمتر شده و نیز ممکن است زنجیره پکتین شکسته شود که در هر دو این حالات باعث کاهش قدرت تشکیل ژل پکتین میشود.
هیدروکلوئید ها:
ساختار متفاوت هیدروکلوئیدها باعث خصوصیات کاری متفاوتی و این دسته از مواد در گستره وسیعی در صنایع مختلف به کار می روند . هیدروکلوئیدها بیوپلی مرهای هیدروفیل با وزن مولکولی بالا هستند که در صنایع غذایی برای کنترل و بهبود خصوصیات عملکردی فرآیندهای غذایی به کار می روند . هیدروکلوئیدها از منابع مختلفی به دست می آیند . خصوصیات رئولوژیکی هیدروکلوئیدها به خصوص وقتی که برای بهبود یافت در فرمولاسیون مواد غذایی به کار می روند حائز اهمیت است . هیدروکلوئیدها اغلب در غلطت های کم تر از 1 درصد مورد استفاده قرار میگیرند ولی اثرات مهمی بر ویژگی های بافتی و حسی محصول غذایی دارند
صمغ ها :
صمغ ها گروه بزرگی از پلی ساکارید هایی هستند که بوسیله توانایی شان در تولید محصولاتی با ویسکوزیته بالا در غلظت های پایین مشخص می شوند. تقسیم بندی صمغ ها و موسیلاژ به این دلیل است که اولین بار که آنها را از پلی ساکارید ها جدا کردند محلول آنها حالت لیزی داشت که صمغ (Gum) نامیده شدند و دسته ای دیگر که محلول های آنها حالت لزج و چسبناک داشت موسیلاژ نامیده شدند. اما این ترکیبات پلی ساکاریدی بر حسب تغییرات ایجاد شده در ساختمانشان می توانند به هر دو شکل لیز و چسبناک وجود داشته باشند.صمغ ها در الکل واتر و مواد چرب غیر محلول اند . موسیلاژها از آسیب بافت خارج نمی شوند و در پرتوپلاسم تولید می شوند ولی صمغ ها ترکیبات گلوسیدی هستند که به حالت طبیعی یا بر اثر شکاف از اجزا سلولی بافت خارج می شوند . تقسیم بندی صمغ ها و موسیلاژها به این دلیل است که اولین بار آن ها را از پلی ساکارید ها جدا کردند محلول آن ها حالت لیزی داشت که صمغ نامیده شد و دسته ای دیگر که حالت لزج و چسبناک داشت موسیلاژ نامیده شدند اما بر اثر تغییرات در ساختمان شان می توانند به هر دو شکل لیز و چسبناک وجود داشته باشند . صمغ ها مواد غیر قابل تبلور و فاقد بو می باشند . یکی از مهم ترین خواص آنها خاصیت غلیظ کردن است در تمام هیدروکلوئیدها مشترک است و دیگری ژل سازی یا ژله ای کردن است . در حالی که تمام صمغ ها می توانند خاصیت غلیظ کنندگی داشته باشند فقط تعداد معدودی از آن ها توانایی تشکیل ژل را دارند . میان خاصیت غلیظ کردن و ژله ای کردن صمغ ها رابطه ای برقرار است به عنوان مثال بعضی از صمغ ها در غلظت پایین به عنوان غلیظ کننده و در غلظت بالا به عنوان عامل ژله ای کننده به کار می روند . یکی از عواملی که روی صمغ ها اثر گذار است حرارت است . که معمولاً با افزایش حرارت ، ویسکوزیته صمغ کاهش می یابد . ( معمولاً زیر از ویسکوزیته زیادی ایجاد می کنند ) ماهیت مولکول ها تا حدی بر روی خواص صمغ ها تأثیرگذار است . مولکول های پلی ساکارید خطی فضای بیشتری را اشغال می کنند و ویسکوز تر از مولکول های بسیار انشعابی با همان وزن مولکولی هستند.صمغها هیدروکلوئید هایی هستند که با جذب سبب افزایش ویسکوزیته و در نتیجه افزایش پایداری برخی سیستمهای غذایی میشوند. همچنین صمغها به عنوان جایگزین چربی نیز میتوانند به کار روند.