مواد اولیه و افزودنی های غذایی جایگزین گلوتن درمحصولات بر پایه آرد

عنصر اصلی گندم که مسئول کیفیت نان و کیک است گلوتن است. بیماری سلیاک یک بیماری گوارشی خود ایمنی است که در اثر هضم گلوتن ایجاد می شود و تنها درمان این بیماری رژیم غذایی بدون گلوتن است. فرمولاسیون های مختلف بدون گلوتن (آردهای مرکب و بدون گندم) از صمغ ها (به عنوان جایگزین های گلوتن) برای تقلید از خواص ویسکوالاستیک گلوتن استفاده می شود. در محصولات نانوایی ازگلوتن برای بهبود عملکرد خمیر ، ویژگی های نان و کیک ، کیفیت بافتی و حسی و افزایش عمر مفید محصولات استفاده شده است.

این مقاله تأثیر رایج ترین و جدیدترین هیدروکلوئیدها (دانه بالنگو ، دانه مریم گلی وحشی ، دانه ریحان ، دانه شاهی ، زانتان ، گوارگام ، کاراگینان نشاسته ، متیل سلولز ، کربوکسی متیل سلولز ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز و صمغ لوبیا ) را بررسی می کند. ویژگیهای رئولوژیکی ، فیزیکوشیمیایی ، بافتی و کیفی نانها و کیکهای بدون گلوتن. لثه ها از طریق ارتباط قوی آمیلوز با صمغ بر ژلاتینه شدن و عقب نشینی نشاسته تأثیر می گذارند و در نتیجه عقب نشینی نشاسته کاهش می یابد. افزودن صمغ ها حجم و تخلخل نان و کیک را افزایش داده و منجر به تولید محصولات نرم تری می شود.

بیماری سلیاک چیست؟

عنصر اصلی گندم که مسئول کیفیت نان و کیک است گلوتن است. گلوتن با ایجاد انسجام و ترویج حفظ CO2 تولید شده. در طول تخمیر ، نقش اصلی را در توسعه نان و کیک ایفا می کند. انبساط گاز باعث افزایش حجم نان های گندم و رسیدن به بافت خرده قابل قبول می شود.

جایگزینی گلوتن امروزه یکی از چالش برانگیزترین مسائل برای فناوری غذایی است. زیرا رژیم مادام العمر بدون گلوتن برای بیماران مبتلا به انتروپاتی حساس به گلوتن یا بیماری سلیاک ضروری است. بیماری سلیاک ، یک اختلال ناشی از عدم تحمل گلوتن ، دانشمندان مواد غذایی در جهان را بر آن داشته تا جایگزینهای بدون گلوتن برای آرد گندم را برای تهیه نان و کیک جستجو کنند.

آنتروپاتی حساس به گلوتن با سوء جذب مواد مغذی در روده کوچک پس از مصرف پرولامین ها از گندم و سایر گونه های Triticum مانند چاودار ، جو ، جو دوسر و انواع متقاطع آنها اتفاق می افتد.

هیدروکلوئید ها چگونه عمل می کنند؟

نان ها و کیک های با کیفیت بالا دارای ویژگی های مختلفی هستند.از جمله حجم زیاد، ساختار خرده یکنواخت، حساسیت ،عمر مفید و تحمل بیاتی. کیفیت نان ها و کیک های آماده می تواند تحت تأثیر افزودن موادی باشد که بر این خواص تأثیر می گذارد.مانند صمغ ها. مطالعات متعددی انجام شده است که استفاده بالقوه از هیدروکلوئیدها را در نان ، بیسکویت ، کیک و فرمولاسیون کیفیت انها را افزایش می دهد . هیدروکلوئیدها ظرفیت نگهداری آب سیستم آبی نشاسته را بهبود می بخشد. افزایش میزان رطوبت در کیک بدون تخم مرغ از قابلیت هیدروکلوئیدها است .تأثیر هیدروکلوئیدها بر حجم نهایی کیک به دلیل افزایش ویسکوزیته خمیر است. که سرعت انتشار گاز را کند کرده و اجازه می دهد تا در مراحل اولیه پخت باقی بماند.

زانتان گام

برخی مطالعات استفاده از صمغ زانتان را به عنوان جایگزین گلوتن در فرمولاسیون نان و کیک بدون گلوتن گزارش کرده اند. صمغ زانتان در آب سرد و گرم کاملاً محلول است و در غلظتهای پایین ویسکوزیته محلول بالایی را ایجاد می کند. صمغ زانتان مخلوط با سایر صمغ ها بیشترین کاربرد را در محصولات نانوایی دارد.زانتان گام حجم کیک را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. زانتان گام و کربوکسی متیل سلولز به دلیل ساختار پلیمری به عنوان جایگزین های گلوتن در فرمولاسیون نان های بدون گلوتن استفاده شده اند.به طور کلی ، به جز زمانی که از پکتین استفاده می شود. مقبولیت کلی کیک های لایه زرد همیشه با افزودن هیدروکلوئید بهبود می یابد. در مورد ماندگاری ، زانتان قادر به حفظ تمام پارامترهای بافت در طول ذخیره سازی است.

ترکیبات مختلف صمغ حاوی زانتان و پکتین با آمیلاز و ساکارز به منظور بهبود کیفیت خمیر و نان استفاده شده است. ویژگی های رئولوژیکی بهبود یافته را می توان با استفاده از فرمولاسیون پیچیده ، که حاوی هیدروکلوئیدها همراه با آنزیمهای آمیلولیتیک ، آنزیمهای غیر آمیلولیتیک و امولسیفایرها است ، بدست آورد. علاوه بر این ، با ترکیب هیدروکلوئیدها در خمیر می توان آثار منفی انجماد و یخ زدایی خمیر را کاهش داد.

گوارگام

حجم و ظاهر نان و کیک و بافت و ظاهر خرده بیشترین ویژگی های مورد بررسی برای ارزیابی کیفیت محصول نهایی هستند. برای به دست آوردن کیفیت مطلوب، برخی از صمغ های طبیعی مانند صمغ گوار و زانتان باید به محصولات غذایی نانوایی اضافه شوند.صمغ گوار ، پلی ساکاریدی است که از آندوسپرم بذر Cyamopsis tetragonolobus تولید می شود. در غلظت های پایین بسیار چسبناک است. و دارای خاصیت ضخیم کننده ، تثبیت کننده و اتصال دهنده آب است.

برای تولید بیسکویت خمیر نرم کم کالری ، چربی موجود در فرمولاسیون بیسکویت از 20٪ به 6٪ کاهش یافت .افزودن گلیسرول مونو استئارات و صمغ گوار بر قوام و سختی خمیر تأثیر مثبت داشت. با استفاده از صمغ گوار با مالتودکسترین ، بهبود بیشتری در بافت بیسکویت مشاهده شد.

ترکیب صمغ زانتان -گوار باعث کاهش سختی ، کاهش وزن ، آنتالپی عقب نشینی و تغییر در مقدار ویسکوزیته عقب نشینی کیک ها در حین نگهداری برای هر دو نوع فر در مقایسه با فرمول کنترل شد.

صمغ K-CARRAGEENAN

k-carrageenan ، که از جلبک دریایی قرمز استخراج می شود ، مقدار کمی ویسکوزیته ظاهری را ارائه می دهد ، اگرچه در تهیه نان به عنوان بهبود دهنده بافت استفاده می شود . توانایی k-carrageenan در کاهش سفتی و افزایش حجم ویژه محصولات پخته نمی تواند به حفظ ساختار مورد نظر کیک بدون گلوتن کمک کند . تأثیر ک-کاراگینان، زانتان و صمغ گوارگام که در ساخت خمیر منجمد بر ویژگی های تهیه نان افزوده شده است. مورد مطالعه قرار گرفته است.

نان با k-carrageenan بالاترین نمره حسی را در طول ذخیره سازی یخ زده نشان داد. نتایج آنها به طور خلاصه نشان داد که k-carrageenan در حفاظت از تخریب کیفیت خمیر منجمد در طول ذخیره سازی یخ زده موثرتر است. روژاس ، روسل و باربر (1999) همچنین گزارش دادند که k-carrageenan ، xanthan و alginate دمای چسبندگی را کاهش می دهند. لئون و همکاران (2000) برهم کنش بین ایزوفرم های مختلف کاراگینان و پروتئین های گلوتن با طیف سنجی IR و SDS-PAGE مطالعه کرد.و گزارش داد که لامبدا کاراگینان (سولفاته ترین ایزوفرم) به دلیل ظرفیت هیدراتاسیون بیشتر و ترکیب خاص آن، می تواند با پروتئین های گلوتن تعامل بهتری داشته باشد.

متیل سلولز

متیل سلولز (MC) به طور گسترده ای در صنعت خمیر استفاده می شود. این بیوپلیمر کربوهیدرات محلول در آب با وزن مولکولی بالا با قابلیت تشکیل ژل و ضخیم شدن در سیستم های آبی است.MC هیدروکلوئیدهای مشتق از سلولز است. MC هنگام گرم شدن می تواند تشکیل ژل دهد ، اما وقتی سرد می شود به ویسکوزیته اولیه خود باز می گردد . اثرات MC ، صمغ زانتان و کربوکسی متیل سلولز (CMC) بر خواص حرارتی سیستم های خمیرمورد مطالعه قرار گرفت. هیدروکلوئیدها دمای ژلاتینه شدن (TG) را به سمت بالا ، دمای گذار شیشه ای (Tg) و فشار دمای ذوب (Tm) را افزایش دادند. تأثیر این هیدروکلوئیدها بر دمای انتقال شیشه در نمونه های خام (فرآیند انجماد و پخت) بیشتر از نمونه های پخته شده بود و با افزایش سطح CMC و MC مورد استفاده در فرمولاسیون افزایش یافت.

کربوکسی متیل سلولز (CMC)

کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک شبکه سه بعدی با قابلیت پیوند مولکول های آب در سیستم تشکیل می دهد. آنها در حین گرمایش یک پوشش محافظ ایجاد کرده و منجر به کاهش اتلاف آب و جذب روغن می شوند.CMC و صمغ گوار به دستورالعمل های نان چاودار برای بهبود کیفیت نان اضافه شد. خمیرهای دارای پروبیوتیک ارزیابی شد. این خمیر با فیبر بالا (تا 12) شامل هیدروکلوئیدهای مختلف مخلوط یا بدون الیگوساکاریدهای پری بیوتیک بود. هنگامی که آرد گندم 10 with با CMC و الیگوساکاریدهای پری بیوتیک جایگزین شد. به تنهایی و در مخلوط های دوتایی هیدروکلوئید/الیگوساکارید (70:30 w/w) ، ساختار خمیر منظم تری مشاهده شد.

صمغ هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

صمغ ها عمدتا به دلیل خاصیت غلیظ کننده و ژل کننده شدن به محصولات غذایی اضافه می شوند. همچنین ، آنها برای بهبود احساس دهان و تغییر ویسکوزیته محلول ها به دلیل طبیعت پلیمری بالای آنها و فعل و انفعالات بین زنجیره های پلیمری هنگام حل شدن یا پراکنده شدن استفاده می شوند . خمیربرنج حاوی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) دارای خواص رئولوژیکی مشابه خمیر آرد گندم است. و برای تهیه نان مناسب است. اطلاعات رئولوژیکی در توسعه محصول ارزشمند است. خمیر کیک باید ویسکوزیته کافی را حفظ کند تا از بالا آمدن حباب های هوایی به سطح جلوگیری کند . HPMC همچنین به عنوان یک بهبود دهنده در نان گندم مورد استفاده قرار می گیرد. و حجم ویژه بیشتری ، نرم تر و ویژگی های حسی را افزایش می دهد.

نتیجه

نان و کیک غذاهای سنتی هستند که عموماً از آرد گندم تهیه می شوند. اجزای اصلی گندم که مسئول کیفیت نان و کیک هستند گلوتن هستند. و در رژیم غذایی بیماران مبتلا به سلیاک باید اجتناب شود. اخیراً بازار نانها و کیکهای بدون گلوتن گسترش یافته است . (استفاده از آردهای کامپوزیتی و بدون گندم) و تلاشهای م موثری برای ارتقاء کیفیت آنها در حال انجام است. برای تولید نان و کیک بدون گلوتن ، فقدان گلوتن از نظر ساختار نان حیاتی و چالش برانگیز است.

فرمولاسیون های مختلف بدون گلوتن از لثه برای تقلید از خواص ویسکوالاستیک گلوتن مورد مطالعه قرار گرفته است. صمغ ها شامل چندین پلی ساکارید محلول در آب با ساختارهای شیمیایی متنوع هستند. که طیف وسیعی از خواص عملکردی را برای آنها مناسب می کند. آنها خواص چسباندن نشاسته را تغییر می دهند. همچنین ، صمغ می تواند طعم غذا ، احساس و بافت دهان را بهبود بخشد. عقب نشینی نشاسته را به تاخیر اندازد ، حفظ رطوبت را بهبود بخشد و کیفیت کلی نان ها و کیک های بدون گلوتن را در حین ذخیره سازی افزایش دهد. اثرات مثبت زانتان ، HPMC ، کاراگینان ، آلژینات ، گوار و صمغ های بذر در سطوح مختلف بین 0.25 تا 2.0 درصد آرد گزارش شده است .

منبعhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fsn3.1245

مقالات مرتبط :لیست مواد اولیه صنایع غذایی