کاربرد صمغ ها در صنایع غذایی+انواع صمغ های خوراکی

انواع صمغ ها در صنایع غذایی چیست؟ انواع صمغ های خوراکی چه کاربردی در صنایع غذایی دارند؟ در این پست از علم فود قصد داریم انواع صمغ ها در صنایع غذایی و کاربردهای آنها را بررسی کنیم. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید?.

صمغ خوراکی چیست؟

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. انواع صمغ های خوراکی نوعی هیدروکلوئید محسوب میشوند.

صمغ های خوراکی 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. در ادامه انواع صمغ ها در صنایع غذایی و کاربردهای آنها را بررسی می کنیم.

انواع صمغ ها در صنایع غذایی

صمغ عربی یا صمغ اقاقیا

صمغ عربی یکی از قدیمی ترین و شناخته شده ترین صمغ ها در میان صمغ های طبیعی است. استفاده از صمغ عربی به 5000 سال پیش برمی گردد. صمغ عربی یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی هست. این صمغ خوراکی حاصل ترشحات پیچیده درخت اقاقیا است که نوعی شیره خشک شده با ارزش تجاری بسیار زیاد و یک کالای جهانی است که به طور کلی در آفریقا و آسیای غربی برداشت می شود.

صمغ عربی یک هتروپلی ساکارید پیچیده، منشعب، خنثی یا کمی اسیدی است و از 1 ، 3 پیوند β-d-galactopyranosyl تشکیل شده است. L- آرابینوز ، L- رامنوز و D- گلوکورونیک اسید نیز به عنوان ترکیبات این پلیمر شناسایی شده اند. تکه های نارنجی روشن یا سفید کم رنگ صمغ عربی محلول در آب هستند.

کشورهای تولیدکننده صمغ عربی

پراکندگی جغرافیایی این گیاهان از غرب آفریقا تا شبه جزیره هند است. بیشتر صمغ عربی از سرزمین های خشک سودان ، چاد، نیجریه، سنگال و اتیوپی برداشت می شود. سودان بزرگترین صادرکننده صمغ عربی است که تا 80% تجارت این صمغ مربوط به سودان است و بعد از آن هم نیجریه. شیره خشک شده صمغ عربی به صورت توده های شفاف بعد از برداشت، تمیز و سپس پودر می شود و به کشورهای دیگر صادر می شود. صمغ عربی به عنوان یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی، نام خود را از بازرگانان عرب که آن را به اروپا معرفی کرده و نقشی اساسی در محبوبیت آن داشتند ، بدست آورده است.

کاربرد صمغ عربی در صنایع غذایی

ایجاد خواصی مطلوب مانند امولسیفایری، تثبیت، ایجاد اتصال بین اجزای مواد غذایی و افزایش طول عمر و ماندگاری از موارد کاربرد این صمغ در صنایع غذایی است.ویژگی های هضم ناپذیری، ایجاد ویسکوزیته کم و به طور کلی ایمن بودن و قابلیت استفاده در مواد غذایی، باعث محبوبیت آن را در صنایع غذایی میشود.

این صمغ در فرمولاسیون های غذایی اعم از بستنی ، ژله، آب نبات، نوشابه ، نوشیدنی ها، شربت و آدامس استفاده شده است. ویژگی های تشکیل دهنده فیلم خوراکی ، آن را برای پوشش های شیرینی و لعاب ایده آل می کند. همچنین توانایی افزایش ماندگاری طعم ها، آن را به عنوان یک افزودنی غذایی جذاب می کند. امروزه ویژگی هایی همچون محافظت از قلب، روده و دندان و همچنین ایجاد سیری، خاصیت ضد میکروبی، ضد التهابی و ضدانعقادی نیز برای آن گفته شده است.

صمغ آلژینات

آلژینات ها یکی دیگر از انواع صمغ های خوراکی، گروهی از پلی ساکاریدهای چسبناک هستند که از جلبک های دریایی قهوه ای به دست می آیند و توسط برخی از گونه های باکتریایی به صورت ماتریس خارج سلولی تولید می شوند. به طور معمول، از آلژینات ها به عنوان غلیظ کننده ، امولسیون کننده ها و عوامل تثبیت کننده در تعدادی از کاربردهای غذایی استفاده می شود. تعدادی ازکاربردهای غذایی جدید بر اساس خواص بیوشیمیایی و بیوفیزیکی منحصر به فرد آلژینات ها در حال ظهور هستند.

بیش از 6 برابر درآمد حاصل از کاربرد صمغ آلژینات، استفاده از این صمغ در صنایع غذایی در سراسر جهان است. صمغ آلژینات به عنوان یکی از مواد افزودنی ایمن برای مواد غذایی شناخته شده است و برای استفاده در سراسر اتحادیه اروپا مورد تأیید قرار گرفته است. به آلژینات ها شماره E داده می شود (Food Standards Agency 2002).

این مقاله رو از دست نده: جایگزین های چربی در صنایع غذایی

شماره اسید آلژنیک E400 است، در حالی که نمک های سدیم، پتاسیم، آمونیوم و کلسیم به ترتیب E401 – E404 هستند . بیشترین نمک های مورد استفاده از آلژینات در صنایع غذایی نمک سدیم است (Mancini et al. 2002). استرهای اسیدهای آلژینیک، آلژینات‌های پروپیلن گلیکول (PGA) ، بصورت صنعتی با درجات مختلف استریفیکاسیون و ویسکوزیته تولید می شوند و برای مصارف خوراکی مشابه سایر اشکال آلژینات، اما در غلظت کمتری استفاده می شوند. این دسته با شماره E405 شناخته می شوند.

کاربرد آلژینات ها در صنایع غذایی کاملاً به خصوصیات بیوفیزیکی آلژینات ها بستگی دارد. این خصوصیات از ساختار شیمیایی منحصر به فرد آلژینات ها گرفته شده است. آلژینات ها از واحدهای مانورونیک اسید و گلورونیک اسید تشکیل شده اند. صمغ آلژینات میتواند به وسیله یون کلسیم، ساختار جعبه تخم مرغی تشکیل دهد که در این حالت یک ژل برگشت ناپذیر در آب سرد تشکیل میشود.

کاربرد صمغ آلژینات در صنایع غذایی

عامل تشکیل ژل

آلژینات ها در طیف وسیعی از ویسکوزیته ها موجود هستند، در هر دو درجه حرارت بالا و پایین باعث پایداری مواد غذایی می شوند و از این رو کاربردهای گسترده ای به عنوان عوامل ژل زا دارند.

عامل پایدارکننده

آلژینات ها معمولاً به عنوان ماده غلیظ کننده در مربا و مارمالاد و سس میوه استفاده می شوند، زیرا فعل و انفعالات آلژینات -پکتین قابل برگشت با گرما هستند و زمانی که با یکدیگر برهمکنش میدهند، در مجموع ویسکوزیته آنها بیشتر میشود. از آلژینات ها همچنین برای غلیظ کردن دسرها و سس های شور ، از جمله سس مایونز استفاده می شود. آلژینات ها در دماهای بالا و پایین و در pH پایین ژل های پایدار تشکیل می دهند (Smidsrod and Draget 1996). در نتیجه، می توان از آنها برای تعدادی از کاربردها در فرآوری مواد غذایی استفاده کرد.

انکپسولاسیون

یکی از کاربردهای اخیر آلژینات ها در فن آوری های کپسول سازی است. در خارج از صنعت غذا ، این فن آوری ها در طیف وسیعی از کاربردهای تحویل دارو استفاده شده است (جورج و آبراهام 2006 ؛ لی و همکاران 2003). از فناوری انکپسولاسیون برای تولید طیف وسیعی از متابولیت های باکتریایی، از جمله آنزیم ها، اسیدهای آمینه، اسیدهای آلی (به عنوان مثال اسید استیک) و الکل ها استفاده می شود.

فیلم خوراکی

فیلم ها و پوشش های خوراکی مواد غذایی فناوری هایی هستند که به دلیل درخواست کنونی برای کاهش یا جایگزینی بسته بندی مواد غذایی غیر قابل تجزیه یا غیر قابل بازیافت پتانسیل بالایی دارند. همانند بسته بندی های غذایی معمول، این فناوری های جدید باید ثبات، ایمنی و ماندگاری محصول را افزایش دهند.

آلژینات ها یکی از طیف وسیعی از پلی ساکاریدها و پروتئین ها است که به عنوان پوشش خوراکی برای تعدادی از مواد غذایی استفاده شده است. در مطالعات صورت گرفته، نشان داده شده است که پوشش های غذایی تشکیل شده از آلژینات سدیم دارای مقاومت کششی، انعطاف پذیری و مقاومت بسیار خوبی در برابر پارگی هستند و در برابر روغن نفوذ ناپذیر هستند.

با این حال ، به دلیل خاصیت متخلخل بودن ژل های آلژینات، این پوشش ها دارای نفوذ پذیری بالایی در برابر اکسیژن و آب هستند (Wang et al. 2007). پوشش های غذایی آلژینات نیز می توانند به صورت یونوتروپیک در دمای اتاق تشکیل شوند و بنابراین استفاده از آنها ممکن است در تعدادی از کاربردهای غذایی سودمند باشد.

صمغ کاراگینان

صمغ کاراگینان یکی دیگر از انواع صمغ ها در صنایع غذایی است. کاراگینان اصطلاحی عمومی است که برای توصیف گروه متنوعی ترکیبات پلی ساکاریدی سولفاته که در ماتریس دیواره سلولی جلبک های دریایی قرمز یافت می شوند. از منظر تجاری، سه نوع از انواع کاراگینان استخراج شده مهم است: یوتا (ι) ، کاپا (κ) و لامبدا (λ).

صمغ کاراگینان از انواع صمغ ها در صنایع غذایی به طور گسترده ای برای بافت دهی استفاده می شود، در درجه اول برای تولید ژل و ایجاد ویسکوزیته در یک طیف گسترده ای از کاربردهای غذایی. همچنین از آن در خمیر دندان ، غذای حیوانات خانگی به عنوان ماده منعقدکننده استفاده می شود.

صمغ کاراگینان یک سری ویژگی های خاصی دارد که آن را از سایر هیدروکلوئیدها متفاوت میکند و برای کاربردهای غذایی مفید میکند. برای مثال یکی از توانایی های آن، تشکیل ژل با یون های پتاسیم و کلسیم است. این ژل ها برگشت پذیر با گرما هستند و رفتار سینرژیستی (تشدیدکنندگی) رفتار سایر هیدروکلوئیدها را دارد.

کاربرد صمغ کاراگینان در صنایع غذایی

کاربرد صمغ کاراگینان در گوشت پروسس شده

صمغ کاراگینان به دلایل اصلی زیر در گوشت فرآوری شده استفاده می شود:

افزایش عملکرد
بهبود بافت
بهبود ظاهر
بهبود عملکرد در طول فرایند

کاربرد صمغ کاراگینان در بستنی

کاراگینان در بستنی به عنوان یک عامل تثبیت کننده و کمک به فرآیند استفاده می شود. یکی از جنبه های مهم تولید بستنی دستیابی به مخلوط همگن برای ورود به دستگاه بستنی است. همچنین استفاده از این صمغ در بستنی باعث کندتر شدن زمان ذوب در بستنی می گردد.

این مقاله رو از دست نده: کاربرد اولتراسونیک در صنایع غذایی

کاربرد صمغ کاراگینان در شیر شکلاتی

کاراگینان در تولید شکلات و سایر نوشیدنی های شیر استفاده می شود. در درجه اول صمغ کاراگینان باعث ایجاد خواص غلیظ کنندگی و معلق سازی میگردد و خاصیت غلیظ کنندگی آن نوعی احساس دهانی ایجاد میکند.به طور معمول از درجه های تصفیه شده و نیمه تصفیه شده کاپا کاراگینان در صنعت غذا استفاده می شود.

مولکول‌های کاراگینان با بار منفی در تعامل با پروتئین‌های کازئین با بار مثبت در شیر هستند و شبکه ژلی ضعیفی را ایجاد می کنند که اجازه می دهد ذرات کاکائو به حالت تعلیق درآیند. این امر باعث میگردد که ذرات کاکائو در شیرکاکائو رسوب نکنند. بنابراین صمغ کاراگینان یکی از انواع صمغ های خوراکی است که به عنوان یک عامل تعلیق بسیار مقرون به صرفه در صنعت غذا استفاده میگردد.

صمغ گوار

صمغ گوار از انواع صمغ ها در صنایع غذایی است که از اندوسپرم لوبیای خوشه ای فرآوری شده است. این ماده تا حد زیادی به صورت پودر صمغ گوار بعنوان ماده افزودنی در صنایع غذایی، دارویی، و صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می شود. کاربردهای صنعتی گوار به دلیل توانایی آن در ایجاد پیوند هیدروژن با مولکول آب امکان پذیر است. بنابراین، عمدتا به عنوان غلیظ کننده و تثبیت کننده استفاده می شود. همچنین در کنترل بسیاری از بیماری‌ها مانند دیابت، حرکات روده و سرطان روده بزرگ مفید است.

کاربرد صمغ گوار در صنایع غذایی

در صنایع غذایی ، از صمغ گوار بعنوان یک افزودنی غذایی جدید استفاده می شود. در محصولات غذایی مختلف برای تثبیت غذا و به عنوان منبع فیبر استفاده میشود. صمغ آگار به عنوان یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی هم برای مصرف کننده و هم برای تولیدکننده افزودنی خوبی است. برای مصرف کننده خوب است زیرا نوعی افزودنی طبیعی محسوب میشود. برای تولیدکننده مفید است زیرا از نظر اقتصادی، به صرفه است.

کاربرد صمغ گوار در نوشیدنی ها

از صمغ گوار در نوشیدنی ها برای غلیظ شدن و ایجاد ویسکوزیته استفاده می شود. خاصیت مهم صمغ گوار مقاومت در برابر تجزیه در شرایط pH پایین موجود در نوشیدنی ها است. صمغ گوار در آب سرد قابل حل است و استفاده از آن را در کارخانه های فرآوری نوشیدنی آسان می کند و باعث ماندگاری بیشتر نوشیدنی ها می شود.

کاربرد صمغ گوار در پنیر پروسس شده

در محصول پنیر، سینرزیس مسئله نگران کننده ای است. صمغ گوار به عنوان یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی با مدیریت فاز آب از ایجاد سینرزیس جلوگیری می کند و بنابراین باعث بهبود بافت محصول می شود. در محصولات پنیر حداکثر استفاده از صمغ گوار تا 3٪ از وزن کل مجاز است. صمغ گوار در پنیرهای نرم باعث تولید پنیر نرم تری با آب پنیر جدا شده می گردد. پنیر کم چرب را می توان با افزودن صمغ گوار بدون تغییر رئولوژی و بافت در مقایسه با پنیر پرچرب تولید کرد.

کاربرد صمغ گوار در محصولات لبنی

استفاده از صمغ گوار، نقش مهمی در پایدار کردن بستنی دارد به دلیل پیوندی که با مولکول های آب برقرار میکند. استفاده از صمغ گوار در فرآیندهای دما بالا _ زمان پایین بسیار مطلوب است. به این دلیل که این فرآیندها به هیدروکلوئیدی نیاز دارند که در زمانی کوتاه قابلیت هیدراته شدن را داشته باشند.

صمغ آگار

صمغ آگار از الگ دریایی قرمز رنگ بدست می آید که اجزای اصلی ساختمانی آن D-B-گالاکتوز و ۳ و۶ آنهیدرو L- گالاکتوز می باشد. دارای ساختمانی است که از دو نوع پلی ساکارید ساخته شده است:

۱- آگاروز : پلی ساکاریدی خنثی است.

۲- آگاروپکتین : در ساختمان آن5 – ۱۰ درصد گروه های سولفات وجود دارد. آگاروپکتین متشکل از آگاروز و استر سولفات است که می تواند حاوی اسید D- گلوکرونیک و مقدار کمی اسید پیرویک هم باشد.

صمغ آگار در آب جوش محلول است ولی در آب سرد نا محلول است. ژل حاصل از صمغ بسیار به حرارت مقاوم بوده و به طور وسیع به عنوان امولسیفایر، تشکیل دهنده ژل و عوامل پایدار کننده در مواد غذایی مورد استفاده واقع شود.

کاربرد صمغ آگار در صنایع غذایی

یک کاربرد آگار در صنایع غذایی استفاده از آن در محیط های کشت میکروبی است. صمغ آگار قویترین تشکیل دهنده ژل است که تاکنون شناخته شده است. به صورتی که ژلاسیون در غلظت 0/04% قابل مشاهده است.

صمغ لوبیای لوکاست

صمغ لوبیای لوکاست یکی دیگر از انواع صمغ ها در صنایع غذایی، یک پودر سفید تا خامه ای است که پس از آسیاب آندوسپرم دانه غلاف میوه درخت خرنوب به دست می آید. این نوع صمغ در مناطق مدیترانه ای یافت می شود. از این رو، صمغ لوبیای لوکاست به صمغ خرنوب نیز معروف است.

این مقاله رو از دست نده: روش اندازه گیری خاکستر نامحلول در اسید مواد غذایی

خصوصیات عملکردی صمغ لوبیای لوکاست به عنوان یکی از انواع صمغ های خوراکی مانند سایر پلی ساکاریدها به رفتار آنها در یک محیط آبی وابسته هستند. صمغ لوبیای لوکاست تا حدی در آب سرد حل می شود. صمغ لوبیای خرنوب در برابر اعوجاج مکانیکی نسبتاً پایدار است. خاصیت ویسکوزیته صمغ لوبیای خرنوب به عواملمختلف بستگی دارد. عواملی مانند وزن مولکولی، غلظت، سرعت برش و روش انحلال.

کاربرد صمغ لوبیای لوکاست برای تولید فیلم خوراکی

استفاده از فیلم های خوراکی یا پوشش های خوراکی که از مواد پلیمری طبیعی و افزودنی های غذایی تشکیل شده باشد، امروزه در صنعت غذا به منظور افزایش عمر نگهداری میوه ها، سبزیجات و محصولات گوشتی افزایش یافته است. از صمغ لوبیای لوکاست به عنوان یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی، برای تشکیل فیلم های خوراکی به دلیل قابلیت خوراکی بودن آن و همچنین زیست تخریب پذیر بودن آن استفاده میشود.

استفاده از صمغ لوبیای لوکاست در نوشیدنی ها

صمغ لوبیای لوکاست، یکی از انواع صمغ های خوراکی، به دلیل غلیظ کردن و ایجاد ثبات بسیار محبوب است. به دلیل پایدار بودن صمغ لوبیای خرنوب در طیف وسیعی از pH، آن را به یک تثبیت کننده منحصر به فرد تبدیل می کند و در بیشتر نوشیدنی ها به عنوان ماده غلیظ کننده وجود دارد. صمغ گوار در آب گرم قابل حل است و بیشتر نوشیدنی ها نیاز به فرآیند گرما دارند.

کاربرد صمغ لوبیای لوکاست در محصولات نانوایی

کاربرد این صمغ در صنایع غذایی، برای اهداف نانوایی منجر به بازده بالاتر محصول پخته شده می شود. این صمغ خوراکی بافت نهایی را بهبود می بخشد و ویسکوزیته بیشتری را در خمیر ایجاد می کند. افزودن صمغ گوار در خمیر کلوچه ها، تولید خمیر توسط را بهبود می بخشد که به تولید بهتر خمیر کمک می کند. همچنین این نوع صمغ خوراکی برای افزایش حجم و تاخیر در بیاتی محصولات نانوایی استفاده می شود. افزودن صمغ لوبیای لوکاست به عنوان یکی از انواع صمغ ها در صنایع غذایی می تواند به عنوان ماده اتصال دهنده مورد استفاده قرار گیرد.

دوره آموزشی متخصص آزمایشگاه مواد غذایی

مجموعه علم فود با همکاری یکی از آزمایشگاه های همکار غذا و دارو و سازمان دامپزشکی، دوره آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی و آزمایشگاه شیمی مواد غذایی را به صورت کاملا عملی و تحلیلی تهیه کرده است. در این دوره آزمایش های مهم شیمی مواد غذایی از جمله جدول تغذیه ای مواد غذایی که جزء آزمایشات مهم هستند به صورت کاملا عملی آموزش داده شده است. از مواردی که در دوره عملی آزمایشگاه شیمی آموزش داده شده میتوان به اندازه گیری پروتئین، چربی، قند، نمک، اسیدیته، خاکستر، دانسیته، رطوبت و آزمایشات مهم دیگر مانند اندازه گیری نشاسته در فراورده های گوشتی و اندازه گیری اسیدیته، پراکسید استخراجی روغن و اندازه گیری فیبر خام در مواد غذایی اشاره کرد.

همچنین در دوره آزمایشگاه میکروبیولوژی مواد غذایی سعی شده چالش های احتمالی در آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی بررسی و راه حل هایی برای آن ارائه گردد. نحوه رقت سازی، ساخت محیط کشت، بررسی استاندارد، نحوه افزودن مکمل ها و نحوه کشت و شمارش میکروارگانیسم های مهم و مشترک بین مواد غذایی در این دوره آموزش داده شده است. برای آشنایی با این دوره ها بر روی ثبت نام و شروع یادگیری دوره های شیمی و میکروب کلیک کنید.

دوره های تخصصی آزمایشگاه مواد غذایی

دوره آزمایشگاه شیمی مواد غذایی

آموزش صفر تا صد آزمایشگاه شیمی مواد غذایی به صورت عملی در سایت علم فود به همراه گواهینامه معتبر آموزشی

دوره آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی

دوره تخصصی آزمایشگاه میکروبیولوژی مواد غذایی به همراه آموزش اصول تخصصی کار در آزمایشگاه مواد غذایی

دوست عزیز علم فودی اگر می خوای از دوره های تخصصی که علم فود برگزار میکنه باخبر بشی و کلی مطلب علمی در زمینه صنایع غذایی یاد بگیری علم فود رو در اینستاگرام هم دنبال کن (کافیه روی عکس زیر کلیک کنی تا وارد پیج علم فود بشی):