چکیده

اصطلاح هیدروکلوئیدها به گروهی از پلی ساکاریدها و پروتئین ها اطلاق می شود که امروزه به صورت گسترده ای در صنایع مختلف استفاده می شوند و خواص عملکردی متنوعی را شامل قوام دهندگی، ایجاد ژل، پایدار کردن کف و امولسیون ها و دیسپرسیون ها، ممانعت از تشکیل کریستال های یخ و شکر، آزاد شدن کنترل شده طعم ها، ایجاد بافت، افزایش پایداری، بهبود احساس دهانی، اتصال آب و جایگزینی چربی انجام می دهند. در سال های اخیر، افزایش زیادی در استفاده از هیدروکلوئیدها به ویژه در صنایع غذایی وجود داشته است. اگرچه هیدروکلوئیدها اغلب در غلظت های کمتر از یک درصد مورد استفاده قرار می گیرند، ولی اثرات مهمی بر روی ویژگی های بافتی و حسی محصولات غذایی دارند. هیدروکلوئیدها به عنوان جایگزین های چربی در مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. همه این عوامل باعث افزایش میزان تقاضا و مصرف هیدروکلوئیدها شده است. در حال حاضر بازار جهانی هیدروکلوئیدها دارای مقدار مصرف در حدود ۲۶۰۰۰۰ تن و ارزش ۴/۴ میلیارد دلار است و رشد سالانه آن در سال های (۲۰۰۰-۱۹۹۰) در حدود ۳- ۲ درصد بوده است. انتخاب هیدروکلوئیدها تحت تاثیر خواص عملکردی مورد نیاز در محصول قرار می گیرد، همچنین به طور اجتناب ناپذیری تحت تاثیر قیمت هیدروکلوئید و میزان اطمینان از بازار تامین و عرضه هیدروکلوئید قرار می گیرد. صمغ ها بخشی از هیدروکلوئید ها بوده و دارای ترکیب پلی ساکاریدی هستند. اصولا عوامل مختلفی در پایداری امولسیون نقش دارند که می توان به مواردی نظیر سرعت همزن، نوع همزدن، مقدار و نوع امولسیفایر و در نهایت مقدار و نوع پایدار کننده اشاره نمود. صمغ ها را می توان به دو دسته جذب شونده و غیر جذب شونده تقسیم بندی کرد که به ترتیب با مکانیسم های ایجاد ممانعت فضایی بین ذرات و افزایش گرانروی فاز پیوسته از شکستن امولسیون جلوگیری می کنند.

واژگان کلیدی: صمغ، ویژگی ها، صنایع غذایی

مقدمه

اصطلاح هیدروکلوئیدها به گروهی از پلی ساکاریدها و پروتئین ها اطلاق می شود که امروزه به صورت گسترده ای در صنایع مختلف استفاده می شوند و خواص عملکردی متنوعی را شامل قوام دهندگی، ایجاد ژل، پایدار کردن کف و امولسیون ها و دیسپرسیون ها، ممانعت از تشکیل کریستال های یخ و شکر، آزاد شدن کنترل شده طعم ها، ایجاد بافت، افزایش پایداری، بهبود احساس دهانی، اتصال آب و جایگزینی چربی انجام می دهند. طبقه بندی هیدروکلوئیدها در جدول زیر آورده شده است .[۲۷]

جدول -۱ طبقه بندی هیدروکلوئیدهای تجاری مهم و منبع تولید آنها [۲۷]

نوع منبع مثال

درخت سلولز
ماده مترشحه درختان صمغ عربی، کارایا، گاتی و کتیرا
گیاهی قسمت های مختلف گیاهان نشاسته، پکتین و سلولز
دانه ها گوار، صمغ دانه خرنوب و تارا
غده ها کونجاک مانان

منابع جلبکی جلبک قرمز دریایی آگار و کاراگینان
جلبک قهوه ای دریایی آلژینات

منابع میکروبی میکروب ها زانتان، کوردلان، دکستران، ژلان و سلولز

اندام های حاوی کلاژن ژلاتین
منابع حیوانی شیر گاو کازئینات و پروتئین آب پنیر
پوست میگو و منابع مشابه کیتوزان

در سال های اخیر، افزایش زیادی در استفاده از هیدروکلوئیدها به ویژه در صنایع غذایی وجود داشته است. اگرچه هیدروکلوئیدها اغلب در غلظت های کمتر از یک درصد مورد استفاده قرار می گیرند، ولی اثرات مهمی بر روی ویژگی های بافتی و حسی محصولات غذایی دارند. مثال های مواد غذایی حاوی هیدروکلوئیدها شامل ماست های میوه ای، کنسرو لوبیا چیتی، آب پرتقال فرموله شده و سس مایونز می شوند. در کنسرو لوبیا از نشاسته اصلاح شده استفاده می شود در حالی که در سس های شیرین و ترش از هیدروکلوئید گوار یا کتیرا برای افزایش قوام استفاده می شود. در آب پرتقال فرموله شده از نشاسته اصلاح شده به همراه کربوکسی متیل سلولز و زانتان استفاده می شود. در مایونز از هیدروکلوئید گوار و زانتان به عنوان جایگزین چربی و افزایش دهنده

۳

قوام و در ماست میوه ای از ژلاتین برای افزایش قوام و نه ایجاد ژل استفاده می شود. تغییرات در نحوه زندگی افراد، افزایش میزان آگاهی مردم از ارتباط بین رژیم غذایی و سلامت افراد و همچنین پیشرفت روش های جدید فرآیند مواد غذایی باعث افزایش شدید مصرف غذاهای آماده، غذاهای جدید و عرضه بیشتر مواد غذایی با فیبر بالا و چربی پایین شده است. تعداد بسیاری از هیدروکلوئیدها به عنوان جایگزین های چربی در مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. همه این عوامل باعث افزایش میزان تقاضا و مصرف هیدروکلوئیدها شده است. .[۲۷] صنایع غذایی به ویژه در سالهای اخیر شاهد افزایش چشمگیری در استفاده از هیدروکلوئیدها بوده است .برخی از هیدروکلوئیدها در غلظت های کمتر از %۱ به صورت معنی داری سبب تأثیر بر بافت و خواص ارگانولپتیک مواد غذایی می شوند .انتخاب نوع هیدروکلوئید تحت تأثیر خواص عملکردی۱ مورد نیاز قرار میگیرد، اما بدون شک پارامتر قیمت نیز عامل تأثیرگذار مهمی می باشد۲۷]،.[۱۴ صمغ ها بخشی از هیدروکلوئید ها بوده و دارای ترکیب پلی ساکاریدی هستند. اصولا عوامل مختلفی در پایداری امولسیون نقش دارند که می توان به مواردی نظیر سرعت همزن، نوع همزدن، مقدار و نوع امولسیفایر و در نهایت مقدار و نوع پایدار کننده اشاره نمود. صمغ ها را می توان به دو دسته جذب شونده و غیر جذب شونده تقسیم بندی کرد که به ترتیب با مکانیسم های ایجاد ممانعت فضایی بین ذرات و افزایش گرانروی فاز پیوسته از شکستن امولسیون جلوگیری می کنند.[۴] در تحقیقی تاثیر هیدروکلوئیدهایی مانند پکتین و صمغ دانه های مرو و ریحان بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی ماست چکیده کم چرب مورد بررسی قرار گرفته است .[۲] در این مطالعه مشخص شد افزودن هیدروکلوئیدها تاثیر مثبتی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی ماست داشتند اما ویسکوزیته در نمونه های حاوی صمغ نسبت به نمونه شاهد کمتر بود. Arunepanlop و همکاران (۱۹۹۶) اثرات جایگزینی جزئی پروتئین های سفیده تخم مرغ با ایزوله پروتئین آب پنیر۲ و صمغ زانتان ، متیل سلولز، سولفات مس و فسفات سدیم بر روی ظاهر ، ساختار ، بافت و خواص حسی کیک آنژل را بررسی نمودند . نتایج پژوهش این محققین نشان داد که کیک هایی که در آنها پروتئین سفیده جایگزین شده بود اما فاقد سایر افزودنی های فوق بودند عموما مرغوب تر از شاهد بودند . در بین کیک هایی که در آنها جایگزینی انجام شده بود کیک های حاوی صمغ زانتان از نظر ظاهر ، بافت و خواص حسی بیشترین شباهت را به نمونه شاهد داشتند.[۱۱] نتایج تحقیقات Romanchikو همکاران (۲۰۰۲) بر روی استفاده از صمغ اگارا به عنوان جایگزین مارگارین و زرده تخم مرغ در نوعی کلوچه شکلاتی نشان داد که این صمغ ضمن حفظ خواص حسی ، رطوبت کلوچه ها بلافاصله بعد از پخت و دو روز بعد از پخت را نسبت به شاهد افزایش می دهدKumar .[22] و همکاران (۲۰۰۴) تاثیر افزودن سه پایدار کننده پکتین، آلژینات سدیم و ژلاتین را بر روی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، حسی و بافتی ماست غنی شده با شیر سویا مورد مطالعه قرار دادند . نتایج نشان داد که ژلاتین اثر بهتری روی ظاهر، رنگ، عطر و طعم و پذیرش کلی در مقایسه با دو پایدارکننده دیگر در مقدار ۰/۴ درصد داردSahin .[18] و (۲۰۰۴) Özdemir تأثیر برخی هیدروکلوئیدها بر خواص رئولوژیکی سس های کچاپ با فرمولاسیون های مختلف را بررسی کردند .پنج صمغ کتیرا، گوار، کربوکسی متیل سلولز، زانتان و صمغ دانه خرنوب در غلظت های ۰، ۰/۵ و ۱ درصد (وزنی/وزنی) به سه فرمولاسیون متفاوت سس کچاپ با درصد مواد جامد محلول ۷/۵، ۱۰ و ۱۲/۵ درصد افزوده شد و تأثیر آن بر خواص رئولوژیکی سس با استفاده از یک دستگاه ویسکومتر بررسی شد .نتایج این مطالعه نشان داد که همه هیدروکلوئیدها قوام نمونه های سس را افزایش دادند .بر اساس این مطالعه گوار بیشترین تأثیر را داشت و پس از آن، صمغ دانه خرنوب، زانتان، کتیرا و سپس کربوکسی متیل سلولز قرار گرفت .غلظت هیدروکلوئید و فرمولاسیون سس کچاپ بر قوام سس مؤثر بودند. بیشترین قوام در فرمولاسیون با