درباره هیدروکلویید کنجاک

 

منشاء و فرآیند تولید

آرد  کنجاک در سال 200 قبل از میلاد در چین شناخته شده بود. این ماده یک پلی ساکارید چسبناک با وزن مولکولی بالا ] کنجاک گلوکومانان [ را تولید می کند. آرد از غده های کمتر از ده گونه Amorphophallus  به دست می آید. اکثر گونه ها دارای غلظت گلوکومانان بیش از 50 درصد (ماده خشک) هستند. اندازه و شکل غده ها به سن و نوع گیاه  بستگی دارد (قطر 15 تا 20 سانتی متر فراوان است). عمدتاً غده های 3 ساله با وزن 0.3 تا 1.5 کیلوگرم شسته شده و قبل از برش دادن به شکل چیپس پوست کنده می شوند. بوی مشخص کنجاک ممکن است توسط محلول الکلی 10 تا 50 درصد شسته شده و از بین برود. مراحل فرآوری آسیاب خشک و نیمه مرطوب برای افزایش غلظت گلوکومانان است. همچنین این پلی ساکارید با افزودن حلال آلی رسوب می کند.

ساختار شیمیایی

گلوکومانان کنجاک عمدتاً از ستون اصلی D-glucopyranose و D-mannopyranose از طریق پیوند  β-(1,4) به شکل تصادفی تشکیل شده است. نسبت مولکولی مانوز به گلوکز به طور متوسط 1.6: 1 است. اگرچه واحدهای تکرارشونده کوچک سه تا پنج مانوزی ممکن است وجود داشته باشد.

متیلاسیون و کربوکسیلاسیون و همچنین جایگزین‌های تک قندی یا زنجیره‌های جانبی طولانی‌تر، بررسی و تولید شده‌اند. اگرچه مشتق‌سازی انعطاف‌پذیری زنجیره را بهبود می‌بخشد، اما این محصولات برای استفاده غذایی مجاز نیستند. میانگین وزن مولکولی این صمغ 1 میلی‌دالتون است. محصولات تجاری بین 200000 تا 2 میلیون دالتون متغیر است.

حلالیت، ویسکوزیته

آرد کنجاک حتی در آب یخ نیز حل می شود. هیدراتاسیون با افزایش دما و سرعت هم زدن تسریع می شود. ویسکوزیته و حلالیت را می توان با افزودن املاح ، مواد با وزن مولکولی کم یا مالتودکسترین یا دکسترین های شاخه دار و نمک ها مهار کرد. الکل ها مانند اتانول یا ایزوپروپیل الکل نیز حلالیت را کاهش می دهند و در نهایت می توانند زنجیره های گلوکومانان را رسوب دهند. آرد کنجاک ظرفیت جذب قابل توجهی دارد و می تواند 15 تا 20 گرم آب یا 1 تا 2 گرم روغن در هر گرم را جذب کند. افزایش سطح استیلاسیون باعث کاهش جذب آب و ویسکوزیته می شود. صمغ با قرار گرفتن در معرض دمای بالای 80 درجه سانتیگراد (176 درجه فارنهایت) به ویژه در محیط های اسیدی تجزیه می شود. محلول های کنجاک به رقیق شدن برشی حساس هستند. گالاکتومانان های با خلوص بالا به سختی حل می شوند. کنجاک محلول‌هایی با ویسکوزیته بالا در 1% نشان می‌دهد.

خواص

کنجاک گلوکومانان کمتر جایگزین شده دارای اثر متقابل قوی تری نسبت به صمغ لوبیا لوکاست است زیرا بخش های ستون اصلی گلوکومانان جایگزین نشده برای تشکیل برهمکنش زنجیره داخلی حیاتی هستند.

از بین بردن گروه‌های استیل، گلوکومانان کنجاک دی استیله تولید می‌کند، که قادر است مناطق اتصال تصادفی را از طریق پیوندهای هیدروژنی ایجاد کند تا یک ژل برگشت‌ناپذیر و بسیار پایدار با بازیابی الاستیک مشابه ژل‌های پلی آکریل آمید ایجاد کند. استیل زدایی اسیدی امکان پذیر است، اما واکنش های قلیایی برای محدود کردن هیدرولیز ترجیح داده می شود. در برخی موارد، ژل های پایدار در دما ممکن است بدون استیلاسیون به دست آیند. آردهای کنجاک اصلاح نشده بسته به pH، غلظت سایر مواد و وجود هیدروکلوئیدهای هم افزایی کننده مانند کاپا کاراگیینان نیمه تصفیه شده، κ- یا ι-کاراگینان یا صمغ زانتان، خواص ژل کنندگی متفاوتی از خود نشان می دهند. با آن ها، کنجاک ژل های الاستیک و منسجمی را تشکیل می دهد. حداکثر ویسکوزیته با ترکیبی از 75-90٪ کنجاک و 10-25٪ کاراگینان به دست می آید.

غلظت بالای کنجاک گلوکومانان (2 تا 5 درصد) ممکن است بدون هیچ افزودنی ژل شود. این ژل ها شفاف نیستند و دمای همجوشی خاصی را نشان نمی دهند. گلوکومانان میل ترکیبی به نمک‌های آهن، روی، کلسیم و منیزیم دارد . مقادیر بالای گلوکومانان می‌تواند مصرف مواد معدنی را به دلیل به دام افتادن فیزیکی کاهش دهد. نمک های لیوتروپیک خواص ژل را تغییر می دهند. ژل های شیرین کنجاک دارای حس کرمی روغنی در دهان هستند.

منابع:

Source: General Overview of Food Hydrocolloids