کلاژن و کاربرد آن در صنایع غذایی

کلاژن یک ماده پروتئینی است که علاوه بر داشتن خواص سلامتی بر خواص رئولوژیکی و پایداری مواد غذایی نیز موثر است. خوانندگان عزیز وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله می توانید با کاربردهای این ماده در صنایع غذایی و داروسازی آشنا شوید.

معرفی کلاژن و خواص آن

کلاژن فراوان ترین و فراگیرترین پروتئین با منشا حیوانی است؛ تقریباً 30 درصد از کل پروتئین حیوانات را تشکیل می دهد. این ماده پروتئینی عمدتاً در تمام بافت های همبند از جمله پوست حیوانات، استخوان، غضروف، تاندون و عروق خونی وجود دارد.

خواص و عملکرد این ماده را می توان به دو گروه طبقه بندی کرد:

• اول، خواص مربوط به رفتار تشکیل ژل آن ها (مانند ایجاد بافت، افزایش غلظت، تشکیل ژل و ظرفیت اتصال به آب).
• دوم، خواص مربوط به رفتار سطحی آن ها که شامل تشکیل امولسیون، تشکیل کف، تثبیت کنندگی، چسبندگی و انسجام، عملکرد کلوئیدی محافظ و قابلیت تشکیل فیلم است.

علاوه بر این، یک عامل فعال سطحی (امولسیفایر) خوب است و توانایی خود را برای نفوذ به یک سطح فاقد چربی نشان می دهد.

کلاژن و مشتقات آن به دلیل ویژگی های ساختاری و زیستی و فیزیکی و شیمیایی خاص، در زمینه صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

در نتیجه سازگاری بیولوژیکی و تجزیه پذیری عالی با خواص آنتی ژنی ضعیف، به طور گسترده در صنایع غذایی، داروسازی، آرایشی- بهداشتی، زیست پزشکی، مهندسی بافت و صنایع فیلم استفاده شده است.

کاربرد کلاژن در صنایع غذایی

امروزه این ماده پروتئینی به یک عنصر مورد تقاضا برای توسعه غذاهای سالم تبدیل شده است. تولید این ماده پروتئینی در بدن با افزایش سن و رژیم غذایی بد کاهش می یابد. از آن جایی که تزریق کلاژن ترجیحی برای اکثر افراد نیست، بهترین جایگزین بعدی برای به دست آوردن این پروتئین از طریق رژیم غذایی است. بنابراین، تولیدکنندگان انواع غذاها و محصولات نوشیدنی این ماده را در فرمولاسیون خود ترکیب می کنند.

در حال حاضر، بسیاری از محصولات تجاری کلاژن، موجود از منابع مختلف در بازار محلی وجود دارد. از این ماده در تولید محصولات غذایی زیر استفاده می شود:

کاربرد در مکمل های غذایی، مواد غذایی کاربردی (فراسودمند)، نوشیدنی ها، شیرینی و دسر. در ادامه به معرفی نقش و کاربرد این ماده در محصولات غذایی ذکر شده می پردازیم.

مکمل ها

این ماده پروتئینی و فواید سلامت آن، به ایجاد صنعت مکمل های کلاژن منجر شده است. با توجه به ویژگی های جذب رطوبت، این ماده پروتئینی و فراکسیون های آن به عنوان فیبرهای مغذی و منبع با ارزش پروتئین در ترکیب رژیم غذایی انسان نقش مهمی را نشان داده اند.

با افزایش سن انسان، سنتز این ماده کاهش می یابد و بافت ها نازک تر، ضعیف تر و انعطاف پذیرتر می شوند. از این رو، تولید مکمل های آن برای حفظ پوست، مو، ناخن و بافت های بدن مصرف کنندگان در نظر گرفته شده است. متابولیت های این ماده پروتئینی با جذب فیبروبلاست هایی که باعث تولید کلاژن جدید می شوند، استخوان، پوست و رباط ها را محکم می کنند.

قطر فیبرهای این ماده پروتئینی در درم و انسجام رشته های کلاژن پوست موثر است. بنابراین ضخامت، لطافت و خاصیت ارتجاعی و همچنین هیدراتاسیون بافت ها افزایش می یابد.

افزودنی غذایی

افزودنی غذایی به ماده ای گفته می شود که در طی فرآوری به غذاها اضافه می شود تا رنگ، بافت، طعم یا کیفیت محصول را بهبود بخشد. نمونه هایی از افزودنی های غذایی عبارتند از:

آنتی اکسیدان ها، امولسیفایرها، غلیظ کننده ها، نگهدارنده ها و رنگ ها.

از این ماده پروتئینی به عنوان افزودنی های غذایی استفاده می کنند که خواص رئولوژیکی سوسیس و کالباس را بهبود می بخشد، همچنین وجود فیبرهای غذایی حیوانی را به مقدار کافی، تضمین می کند. گوشت حاوی مواد خام اضافه شده با کلاژن یا بخش های آن می تواند از خواص تکنولوژیکی و رئولوژیکی بیشتری برخوردار باشد.

افزودن افزودن این ماده به خمیر، کیفیت محصولات را بهبود می بخشد و میزان بروز کپسول های چربی را کاهش می دهد.

همچنین جایگزین مناسبی برای گوشت های کم چرب در تولید کالباس، معرفی شده اند.

پوشش های و بسته بندی های خوراکی مواد غذایی

فیلم ها و پوشش های خوراکی، مواد خوراکی هستند که بر روی (یا درون) مواد غذایی در لایه های نازک از طریق بسته بندی یا غوطه ور کردن و یا اسپری کردن اعمال می شوند. کاربرد اصلی لایه های کلاژنی به عنوان غشای مانع برای محافظت در برابر مهاجرت اکسیژن، رطوبت و املاح، همچنین ایجاد یکپارچگی ساختاری و نفوذپذیری بخار به محصولات غذایی است.

علاوه بر این، فیلم های خوراکی موجود در محصولات غذایی تاثیر خوبی در طولانی تر کردن ماندگاری غذاها دارند. در حال حاضر از پوشش های کلاژنی برای فرآورده هایی مانند سوسیس، فیله های گوشت و … استفاده می شود. این پوشش ها توانسته اند چروکیدگی حاصل از پخت را کاهش و آبدار بودن محصول را حفظ کنند.

صنعت نوشیدنی

امروزه نوشیدنی های کلاژن سازی شده یکی دیگر از گرایش های بازار جهانی است. محصولات زیادی در این زمینه توسط تولید کنندگان عرضه می شود، مانند نوشیدنی های سویا، کاکائو، کاپوچینو، آب میوه و …

گزارش شده است که یک نوشیدنی انرژی زا دارای این ماده پروتئینی، برای کمک به افزایش ظرفیت طبیعی بدن برای تولید بافت های چربی موثر است.

کاربردهای کلاژن در صنعت داروسازی

این ماده پروتئینی می تواند فیبرهای محکم و پایداری را با خود تجمعی (self-aggregation) و پیوند متقابل تشکیل دهد. همین قابلیت آن را در سیستم دارورسانی ارزشمند می کند. کاربرد گسترده این ماده در پزشکی و فارماکولوژی نیز به خواص طبیعی آن مربوط می شود. این خواص عبارتند از:

• فعالیت هموستاتیک
• زیست تخریب پذیری
• حساسیت زایی کم همراه با خاصیت آنتی ژنی بالا
• سازگاری زیستی

منبع تهیه کلاژن چیست؟

کلاژن از پوست و استخوان برخی از گونه های مهره داران، عمدتا گاو و خوک استخراج شده است. با این حال، پس از شیوع آنسفالوپاتی اسفنجی گاوی، بیماری پا و دهان، واکنش های خودایمنی و آلرژیک، محدودیت هایی بر روی استخراج کلاژن از این منابع وجود داشت.

علاوه بر این، وضعیت حلال بودن کلاژن ها و ژلاتین ها، به منشا مواد خام مورد استفاده در ساخت آن بستگی دارد. کلاژن ها با منشا خوک برای مسلمانان اکیداً حرام است. در حالی که گاو پس از ذبح حلال، منبعی مجاز است. اخیراً تعیین اصالت حلال، یکی از موضوعات مورد توجه در صنایع غذایی است.

کلاژن ماهی برای مصرف مسلمانان حلال است. بنابراین کلاژن ها با منشأ حیات دریایی، به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار گرفتند که می توان آن را از ماهی، اسفنج و ستاره دریایی استخراج کرد. ضایعات حاصل از فرآوری سوریمی نیز می‌تواند ماده اولیه برای استخراج کلاژن از ماهی های کم مصرف باشد.