Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Hydrokoloidy pochodzenia roślinnego jako substancje żelujące
29.05.2013

Substancje żelujące są wykorzystywane w wielu produktach spożywczych. Umożliwiają kształtowanie tekstury żywności, nadają walory smakowe i dietetyczne. Najbardziej rozpowszechnioną substancją żelującą jest żelatyna. Jednak z uwagi na obawy przed chorobą Creutzfeldta-Jakoba (CJD) poszukuje się alternatyw o podobnych właściwościach.

Wariant choroby Creutzfeldta-Jacoba (vCJD) najprawdopodobniej jest wynikiem spożycia mięsa lub przetworów np. żelatyny, zwierających priony. Udowodniono to podczas epidemii BSE w Wielkiej Brytanii. Czy hydrokoloidy pochodzenia roślinnego są w stanie zastąpić całkowicie żelatynę? Istotniejszym pytaniem zdaje się być czy zapewnią „bezpieczeństwo” i uchronią nas przed chorobami?

Jako zamienniki żelatyny, mogą być stosowane hydrokoloidy polisacharydowe. Pod względem chemicznym są to polimerowe łańcuchy zbudowane z cukrów prostych lub ich pochodnych o charakterze estrów, kwasów i ich soli. Pomiędzy cząsteczkami tych substancji a wodą dochodzi do mnogich oddziaływań: występowanie obszarów hydrofilowych i hydrofobowych, polarnych i niepolarnych, o zróżnicowanym ładunku elektrycznym oraz duża różnorodność bocznych grup funkcyjnych. Oddziaływania te nadają hydrokoloidom polisacharydowym efekty technologiczne, bardzo pokrewne do żelatyny. Po dodaniu roślinnych hydrokoloidów możemy uzyskać ciała ciekłe o różnej lepkości, nawet zbliżone do żelu. Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej oraz wzrostem ilości dodatkowych grup funkcyjnych rośnie możliwość wiązania wody, a ta z kolei powoduje zwiększenie lekkości roztworu wodnego. Przy odpowiednim stężeniu hydrokolidu i odpowiedniej obróbce termicznej wzrasta ilość specyficznych wiązań chemicznych oraz fizycznych z wodą i składnikami odżywczymi, co również prowadzi do powstania żelu.

Jedne z ważniejszych wiązań to wiązania wodorowe. Umożliwiają one przyłączenie wody oraz agregację cząsteczek polimerów. Dzięki tym wiązaniom powstają żele z agaru i pektyn wysokometylowanych. Mimo bardzo dobrych właściwości żelujących polisacharydy takie jak guma guar czy guma carob nie są w stanie żelować samodzielnie, potrzebują do tego małych dawek polisacharydów pomocniczych. Ważnym zagadnieniem jest sieć przestrzenna powiązanych ze sobą cząsteczek, która powoduje powstanie struktury o właściwościach lepkich. Do polisacharydów o właściwościach powierzchniowo-czynnych możemy zaliczyć gumę arabską i gumę karaya. W tych substancjach polimer polisacharydowy jest hydrofobowy, a związane z nim białko hydrofilowy. Hydrokoloidy ze względu na ich stabilizujący charakter mogą być z powodzeniem stosowane w sokach owocowych i sokach naturalnie mętnych, sprzyjają wytworzeniu się zawiesin stałych w roztworze.

Hydrokoloidy polisacharydowe z powodzeniem zastępują powszechnie stosowane substancje żelujące między innymi żelatynę. Mogą całkowicie zastąpić tę substancję, lub stanowić dominujący składnik. Istnieje wiele mieszanin spełniających preferowane efekty technologiczne. Szereg z tych substancji wykazuje właściwości zagęszczające lub żelujące, niekiedy korzystniejsze niż żelatyna.

 

Tabela 1. Hydroksykoloidy i ich funkcje.

Pochodzenie

Rodzaj koloidu

Zastosowanie

Zwierzęce

Żelatyna

Żelowanie

Koncentraty i izolaty białek mleka

Zagęszczenie, stabilizowanie

Pochodzenia mikrobiologicznego

guma ksantanowa

Zagęszczanie, żelowanie, stabilizowanie

guma gellan

Żelowanie

Roślinne polisacharydowe

guma guar

Zagęszczanie, żelowanie, stabilizowanie

guma arabska (akacjowa)

zagęszczanie, żelowanie, stabilizowanie, emulgowanie

guma karaya

stabilizowanie

guma tara

stabilizowanie

tragakanta

zagęszczanie, żelowanie

 

guma Konjak

żelowanie, zagęszczanie

 

Damian Jacenik

 

Źródła:

http://www.czytelniamedyczna.pl/3228,hydrokoloidy-pochodzenia-roslinnego-jako-zamienniki-zelatyny.html

http://www.gis.gov.pl/dep/?dep=13&id=12

KOMENTARZE
Newsletter