نقش و کاربرد هیدروکلوئید ها در صنایع غذایی (بررسی جامع)

کاربرد هیدروکلوئید ها در صنعت غذا بسیار گسترده و پررنگ است. در این مقاله به بررسی دقیق و جامع کاربرد این مواد در صنایع غذایی (در تولید غذاهای مختلف با ویژگی های مختلف) پرداخته ایم. خوانندگان محترم وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله می توانید با این کاربرد های گسترده آشنا شوید.

هیدروکلوئید چیست؟

هیدروکلوئیدها گروه ناهمگنی از پلیمرهای زنجیره بلند (پلی ساکاریدها و پروتئین ها) هستند. خاصیت آن ها در تشکیل پراکندگی های ویسکوز و یا ژل هنگام پراکندگی در آب مشخص می شود. هیدروکلوئید ها به طور گسترده در محصولات غذایی مختلف کاربرد دارند. نقش آن ها به عنوان غلیظ کننده، عوامل نگهدارنده آب، تثبیت کننده ها، امولسیفایرها، عوامل ژل ساز و فیبرهای غذایی در بسیاری از مقالات بررسی شده است.

بافت غذا علاوه بر رنگ و مزه یکی از مهم ترین خواص مواد غذایی است. کاربرد هیدروکلوئید ها در صنایع غذایی دقیقاً به عنوان بهبود دهنده کیفیت مواد غذایی می باشد. از جمله برای بهبود ویژگی های خاص غذا از نظر طعم، ظاهر، شکل، نگهداری و غیره.

کاربرد هیدروکلوئید ها در صنایع غذایی چیست؟

هیدروکلوئیدها در صنایع مختلفی کاربرد گسترده دارند. در حال حاضر، تقریباً غیرممکن است که یک محصول غذایی که حاوی هیدروکلوئید (که به عنوان تثبیت کننده سیستم عمل می کند) نباشد، وجود داشته باشد.

در ادامه به بررسی کاربرد ویژه و گسترده این مواد در صنعت تولید غذا می پردازیم.

1. کاربرد هیدروکلوئید ها در تشکیل ژل

برخی از هیدروکلوئیدها مانند ژلاتین، آگار، پکتین و سایر محلول ها، در شرایط گرم سیالات ویسکوزی هستند. وقتی دما کاهش می یابد، مولکول های حلال به یک ساختار مشبک متصل می شوند. حلال و سایر محیط های پراکنده همه در ساختار مشبک، و کل سیستم به یک فاز نیمه جامد بدون تحرک تبدیل می شوند که یک ژل است.

غلظت بحرانی ژل شدن و دمای بحرانی ژل شدن ژل های هیدروکلوئید ساز بسته به عوامل زیر متفاوت است:

• pH سیستم
• حضور الکترولیت ها
• حضور سایر پروتئین ها و پلی ساکاریدها

ماکرومولکول های یونی (مثلاً آلژینات) می توانند در حضور یون های با ظرفیت بالا، بدون ارتباط با میزان دما، ژل تشکیل دهند. تشکیل ژل های هم آمیخته بین پروتئین ها، پلی ساکاریدها و بین پروتئین ها و پلی ساکاریدها می تواند دمای بحرانی ژل شدن و غلظت بحرانی ژل شدن را برای تشکیل ژل به تنهایی کاهش دهد. این امر برای فرآوری غذاهای تخصصی و تولید انواع جدید پودینگ، تنقلات و آب نبات مفید است.

2. نقش ضخیم کنندگی، پراکنده کنندگی و تثبیت کنندگی

هیدروکلوئیدها ماکرومولکول های محلول در آب هستند. وقتی در آب حل می شوند ویسکوزیته بالایی دارند و به سیستم حالت غلیظ (ویسکوز) می دهند. می توانند به عنوان یک ماده پرکننده برای انواع پای، نوشیدنی، مربا، غذای حیوانات خانگی و … استفاده شوند.

هم چنین برای ایجاد لعاب (مانند قهوه) و فراستینگ (مانند فراستینگ برای کیک) با خاصیت ایجاد پیوند آن استفاده می شود.

با افزایش ویسکوزیته سیستم، فاز پراکنده در سیستم به راحتی جمع آوری و ادغام نمی شود. بنابراین این مواد می تواند سیستم پراکنده را پایدار کند. این ویژگی هیدروکلوئید ها برای تثبیت نوشیدنی های آبمیوه، فوم آبجو و رویه شیرینی کاربرد دارد.

اکثر هیدروکلوئیدها دارای فعالیت سطحی هستند و می توانند در سطح فاز پراکنده جذب شوند. این امر باعث می شود به راحتی در سیستم آبی با خاصیت آب دوستی پخش شوند و می توانند به عنوان عامل تعلیق برای تولید شیر کاکائو استفاده شوند.

3. کاربرد منعقد کنندگی هیدروکلوئید ها

هیدروکلوئیدها موادی با ویژگی مولکولی بالا هستند. از این رو تحت شرایط خاص ممکن است به طور هم زمان روی بیش از یک محیط پراکنده جذب شوند. در این محیط ها منعقد شوند تا به هدف خالص سازی برسند که در شفاف سازی آبجو و نوشیدنی های الکلی استفاده می شود. برای مثال افزودن مقدار کمی پلی وینیل پیرولیدون در آبجو، می تواند آبجو را شفاف کند.

4. نقش آن ها در نگهداری آب و ظرفیت نگهداری آب (WHC)

این مواد قابلیت جذب آب بالایی دارند. می توان آن را به طور گسترده در تولید انواعی از مواد غذایی استفاده کرد. زیرا قادر به حفظ رطوبت محصول و جلوگیری از از دست دادن آب آن است. از جمله این مواد غذایی می توان موارد زیر را نام برد:

پودینگ، شیرینی، پنیر و مواد غذایی منجمد.

5. هیدروکلوئید ها به عنوان جایگزین های چربی

اگرچه انواع مختلفی از جایگزین های چربی وجود دارد (تا ده مورد)، اما بیشتر آن ها مواد هیدروکلوئیدی هستند. هم چنین ممکن است هیدروکلوئید ها را به عنوان اجزای اصلی سازنده خود داشته باشند. بنابراین از هیدروکلوئیدها بیشتر در تولید غذاهای کم چرب و غذاها برای رژیم های درمانی استفاده می شود.

6. کاربرد هیدروکلوئید ها به عنوان یک ماده کنترل کننده در میکروکپسول ها

هیدروکلوئیدهای موجود در غذا می توانند آزادسازی مواد طعم دهنده را کنترل کنند. این کاربرد آن ها بیشتر در تولید طعم دهنده های پودری استفاده می شود.

7. نقش آن ها در کنترل کریستالیزاسیون (کریستالی شدن) مواد غذایی

هیدروکلوئیدهای موجود در مواد غذایی می توانند ویسکوزیته بالاتری ایجاد کنند، بنابراین سیستم کمتر مستعد تبلور یا تبلور ریز می شود. بیشتر در آب نبات، محصولات لبنی (بستنی) و غذاهای منجمد استفاده می شود. می تواند سرعت انبساط را بهبود بخشد، تشکیل کریستال یخ را کاهش دهد و طعم محصول را خوب کند.

8. نقش آن ها در تشکیل فیلم و حفظ تازگی محصولات غذایی

هیدروکلوئیدهای موجود در مواد غذایی می توانند یک لایه محافظ روی سطح محصول تشکیل دهند. در نتیجه محصول از اکسیژن، میکروارگانیسم ها و تاثیرات مخرب  آن ها حفاظت می شود.

هم چنین می توانند همراه با سورفکتانت های خوراکی (مواد فعال سطحی) برای میوه ها و سبزیجات استفاده شوند. کاربرد هیدروکلوئید ها در این مواد در حفظ تازگی با جلوگیری از تبخیر آب و قهوه ای شدن آن ها می باشد.

هم چنین می توان از آن ها برای تولید فیلم های خوراکی مانند روکش سوسیس استفاده کرد.

جمع بندی نقش هیدروکلوئیدها در صنعت غذا

می توان گفت که صمغ های (هیدروکلوئیدهای خوراکی) رایج عموماً موادی طبیعی هستند. دارای ویژگی های عالی مانند ایمنی، سالم بودن و خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد هستند. علاوه بر این، این مواد در مواد غذایی در مقادیر زیاد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. بنابراین مصرف کنندگان می توانند از مصرف آن ها مطمئن باشند.

به طور کلی کاربرد هیدروکلوئید ها در تولید محصولات غذایی به صورت زیر می باشد:

• غلیظ‌کننده
• افزایش پایداری
• تشکیل ژل
• ایجاد و تثبیت اشکال مختلف مورد نیاز و طعم های مختلف مانند سفتی، نرمی، تردی، چسبناک و ویسکوز.