هیدروکلوئیدهای مهم زندگی ما

معرفی تعدادی از صمغ 

 

 

صمغ  خرنوب:
از قسمت هیدروکلوئید پودر شده ی اسپرم دانه های درخت Ceratunia Siligua  از تیر ه ی Leguminosae به دست می آید.
گالاکتومانان  به عنوان مسهل، ملین و کم کننده ی اشتها در طب سنتی
داروسازی ضخیم کننده و پایدار کننده و به هم چسباننده قرصها
در صنایع دیگر احتیاج به مواد هیدروکلوئیدی می باشد

پلی ساکاریدی با زنجیره مستقیم دراز با انشعابات کوتاه ، توانایی تشکیل فیلم های خوراکی قابل انعطاف با دوام را دارد،محلول آن به تنهایی تشکیل ژل نمی دهد اما وقتی با گزانتان گام آمیخته می شود. هم خواص منحنی گزانتان را تشدید می کند و هم به آسانی ژل می دهد.

 

گوارگام  (Guar Gum) :
ازبذروگیاه مینوزی به دست می آید که درهندوستان، پاکستان وجنوب غربی آمریکا وجود دارد
مانوپیرانوزیل که با پیوند های ۱- ۴ به یکدیگر متصل شده اند تشکیل شده این واحد به صورت یک در میان به یک واحد D- گالاکتوپیرانوزیل متصل هستند.
درغلظت های کم تشکیل محلول های ویسکوز را می دهد و درغلظت ۳- ۲ درصد آن تشکیل ژل می دهد.
این صمغ با پروتئین ها و دیگر پلی ساکارید ها ناسازگاری نشان نمی دهد.
صمغ گوار فیلم های قابل انعطاف و با دوام تشکیل می دهد.

 

صمغ عربی یا صمغ اقاقیا (Arabic Gum or Acacia):
به فارسی «ازدوتازی» و به انگلیسی Gum Arabic نامیده می شود.
صمغی است که از شاخه های آکاسیا به خصوص از Acacia Senegal بر اثر گزش حشرات و برخورد شاخه ها در اثر باد و ایجاد خراش در آنها به حالت طبیعی جاری میشود.

 

ویژگی های صمغ عربی:
– درآب کاملا محلول(محلول های حاوی ۵۰ درصد از آن) محلول چسبناک
– درحضور الکل قوی رسوب
– واحدهای سازندهL آرابینوز،Lرامنوز، D-گالاکتوز، D -گالاکترونیک  اسید
– معدود صمغ هایی است که برای افزایش ویسکوزیته  نیاز به غلظت های بالا  و به عنوان جلوگیری کننده از کریستالیزاسیون و امولسیفایر
– با بعضی ترکیبات و پلی مری غذایی سازگار نیست  نظیر ژلاتین یا آلژینات سدیم
– وزن مولکولی بالا- ساختار بسیار منشعب
به علت وجود بارهای یونی در ساختارش  ویسکوزیته با تغییر Ph  تغییر می کند ،حداکثر ویسکوزیته در Ph 8-6 ایجاد میکند.
(Gum Arabic,2018.pages 167-171)

 

صمغ کتیرا (Tragacanth)
محصول اصلی گیاه گون بی مزه و بی بوست
واحد های ساختمانی اسید گالاکتورونیک ، D- گالاکتوز ، D- گزیلوز و L- آراکبینوز
در غلظت ۵/۰ درصد در محلول ویسکوزیته زیادی ایجاد می کند و در برابر حرارت نیز مقاوم است
صمغ کتیرا یک پروتئوگلایکان هتروژن،اسیدی با وزن مولکولی بالا (نزدیک به ۸۰۰۰۰۰ دالتون)

در اثر دمتوکسیله شدن باسورین  کتیرا یا تراگاکانتین تشکیل می شود صمغ هایی که ویسکوزیته ی بیشتری دارند نسبت ،گزیلور، اسید گلاکتورونیک و گروه های متوکسی در آن ها بالاست. در حالی که مقدار آرابینوز و بخش های نیتروژنی در آن ها کمتر است.و در جریان اختلاط این صمغ با آب یک جز کوچک تر و محلول بنام تراگاکانسین و یک جز بزرگ تر نامحلول قابل تورم در آب (اسید تراگاکانسیک) تشکیل می شود.قسمت اسید تراگاکانسیک ۶۰ تا ۷۰ درصد صمغ را تشکیل می دهد.

برای نمونه در مقاله ای که برای جلوگیری از دو فاز شدن شیر و آبمیوه اسیدی با توجه به بررسی های انجام شده، بخش محلول كتيرا و صمغ فارسي، در زمره هيدروكلوئيدهاي آنيوني هستند كه جذب سطح كازئينها مي شوند و از طريق دافعه فضايي و الكترواستاتيك از تجمع ذرات كازئين جلوگيري ميكنند؛ در ضمن، بخش نامحلول آنها به  افزايش گرانروي فاز پيوسته، ايجاد شبكه و در برگرفتن ذرات، موجب پايداري ميشود.
mohamadi sodabeh”۲۰۱۱))

 

 

زانتان یا گزانتان گام
هیدروکلوئید متابلویزه شده کربوهیدرات هاست – توسط میکروارگانیسم ها  تولید می شود
از اتصالات B1-4 گلوکز تشکیل می شود
افزایش ویسکوزیته محلول ها  و رفتاری شبیه سودپلاستیک از خود نشان میدهد
وزن مولکولی آن بالاست و در آب گرم محلول است
pH ایده ال بین ۱-۱۳ و دمای حلالیتش بین ۰-۱۰۰ است و در صنعت لبنیات نقش ویژه ای دارد در پودینگ ها و دسرها و خامه هایی قنادی
هر واحد گلوکز با ۳ گروه هیدروکسیل درگیر است که با هیدروکسی متیل،هیدروکسی پروپیلن،و کربوکسی متیل می تواند واکنش های استخلافی انجام دهد.

 

کاراگینان:
از نوعی جلبک های دریایی قرمز یابه صورت عصاره گیری یادر محلول قلیا و اب قرار میدهند در کاراگینان خالص از روش رسوب  الکلی و یا روش ژل استخراج و تغلیظ می گردد
تفاله حاصل   تولید کاراگینان نیمه خالص یا آرد علف دریایی
شامل زنجیره های پلی ساکارید شامل گالاکتوز و ۳ و۶ انهیدروگالاکتوز می باشند که می توانند سولفاته باشند و یا زنجیر سولفاته باشند و با پیوند های آلفا (۱- ۳) و بتا (۱- ۴) به طور متناوب برحسب تعداد گروه های سولفاته به هم متصل شده اند.
قسمت سولفات یا آنیونی کاراگینان با پروتئین ها وارد واکنش می شود و به این ترتیب یک کمپلکس کلوئیدی پایدار را به وجود می آورد. در شیرهای کاکائو از ته نشین شدن کاکائو جلوگیری میکند و در محلولهای آبی حالت کلوئیدی ایجاد میکنند.
CMC کربوکسی متیل سلولز
از مشتقات سلولزهاست از استخلاف شدن گروه های CH2-COOH- (کربوکسی متیل) به جای برخی از گروه های هیدروکسیل (OH) بدست می آید غلظت مولکولی آن و مقدار Ds  بر رفتار آن اثر می گذارد محدوده قابل مصرف آن بر حسب ds value بین ۰٫۷-۱٫۵ است.در حلال های آلی نا محلول  و ژلی برگشت پذیر می دهد که ویسکوزیته با افزایش دما کاهش پیدا می کند،که به آن Thixotropt می گویند.پلیمر ان آنیونی است و توانایی واکنش با پروتئین را دارد و می تواند خواص کاری آن را تغییر  دهد پروتئین سویا و کازئین شیر در حضور این صمغ در نقطه ایزوالکتریک خود ته نشین نمی شوند.
تغلیظ کننده،پایدار کننده،امولسیون کننده،کنترل کننده میزان گرانروی محلول در آب سرد و گرم است.

 

 

ژلان:
یک پلی ساکاری خارج سلولی ست از باکتری pseudomonas elodea در محیط کشت استریل رشد کرده و سپس استخراج میشود ژلان مخلوتی از نمک هاست و فرم غالب ان نمک پتاسیم است در آب گرم محلول و به عنوان عامل ژل، پایدارکننده، تشکیل فیلم و معلق نگه داشتن ویژگی ژلان بسته به درجه جایگزینی گروه آسیل است در حضور کاتیون های بهبود دهنده مثل سدیم، پتاسیم، کلسیم تولید ژل میکند نوع آسیل بالا در مقایسه به آسیل پایین کمتر به کاتیون ها برای تشکیل ژل وابسته است فرمآسیل بالا ، ژل نرم الاستیک بافت های سخت ، مخلوط دوژلان در غلظت های خیلی کم بسیار

کارا ست و تشکیل ژل در محدوده وسیع PH=2/5 – 10 قابل استفاده است.

 

پکتین:
محصول کربوهیدراته خالص شده از بخش آبدار پوست میوه‌ها به ویژه سیب و مرکبات استحصال  ساختار اصلی مولکولی پکتین شامل واحدهای اسید گالاکتزونیک و اسید گالاکترونیک متیل استر است که به صورت زنجیره‌های پلی ساکارید خطی در کنار هم قرار گرفته و معمولا نیز بر اساس درجه استری بودنشان طبقه بندی می‌شوند.خواص مفید پکتین آمینه شده نسبت به میزان واحدهای استر و آمید و درجه پلیمری شدن فرق می‌کند با قرار گرفتن در محیط اسیدی ، پکتین به ژل تبدیل می شود. از این پدیده در تهیه ی مربا و ژله استفاده می کنند گاهی در ماست هم یافت می شود. پکتین از طریق بر همکنش الکترواستاتیک به سطح کازئین میچسبند،همچنین تشکیل شبکه ضعیف ژلی به وسیله پکتین برای جلو گیری از ته نشین شدن کازئین های تجمع یافته میشود. و افزودن پکتین به دوغ باعث میشود پکتین در PH پایین تری تهنشین شود.
Naime Karamooz, 2016

 

بحث و نتیجه‌گیری

تمام پلی ساکاریدها ایجاد ویسکوزیته و قوام میکنند اما بسته به سیستم های غذایی که در آنها استفاده میشوند مثلا میزان PHسیستم، دمای سیستم، اسیدی یا بازی  بودن محیط، خنثی یا باردار بودن محیط  و زمان افزودن این مواد به سیستم های غذایی میتوانند حالت ایجاد شده برگشت پذیر یا برگشت ناپذیر باشد برای دست یابی به هدف مورد نظر( امولسیون کنندگی، قوام دهنده گی و ایجاد ژل ) توجه به انتخاب افزودنی مناسب، غلظت مورد استفاده و ترکیب دو یا چند افزودنی حائز اهمیت میباشد. هیدرو کلوئید های غذایی یا صمغ ها پلیمر های زیستی آبدوست با وزن مولکولی بالا می باشند که به عنوان ترکیبات عملگرا در صنعت غذا کاربرد دارند. هیدروکلوئیدها پرمصرف ترین افزودنی در صنایع غذایی می باشند که ویژگی ها و کاربردهای متنوعی ازجمله فیبر رژیمی و نیز جایگزین گلوتن و چربی دارند. هیدروکلوئیدها از گیاهان، جانواران، میکروارگانیسم ها، جلبک های دریایی و بیوپلیمرهای اصلاح شده بدست می آیند.