امولسیفایر ها

امولسیفایر چیست :

امروزه تولید نان به سمت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک پیش می رود و نحوه زندگی مردم نیز موجب خرید کمتر نان تازه می شود و بنابراین استفاده از افزودنیهای مختلف طبیعی و مصنوعی در تولید نان لازم است. از این رو در این قسمت کاربرد امولسیفایرهای مختلف و عوامل اصلاح کننده خمیر نان مورد بحث می باشد.

تعدادی از این افزودنیها به ویژه مواد طبیعی نظیر صمغ ها بصورت سنتی در برخی محصولات استفاده می شود. سایر امولسیفایرها بویژه انواع مصنوعی که به صورت جداگانه و با ترکیب با مواد طبیعی موجود هستند دارای قابلیت کاربردی فوق العاده ای در تولید نانهای مسطح هستند.

 

تعریف و طبقه بندی امولسیفایرها

 امولسیون یک سیستم نا همگن است که حداقل شامل یک مایع قابل امتزاج بوده که در یک مایع دیگر به صورت قطرات کاملاً ریز، پخش شده است که قطر این ذرات حداکثر ۱/۰ میکرومتر است، چنین سیستم هایی دارای پایداری کمی هستند که با افزودن مواد فعال در سطح ، مواد جامد ریز شده و غیره، این پایداری تقویت می گردد. طبقه بندی نسبتاً ساده ای برای مواد امولسیفایری آورده شده است که یک تقسیم بندی اختیاری بوده و شامل سه گروه اصلی می شوند.

الف- مواد جامد ریزی که به راحتی پخش می شوند (finely divided solids)

ب- موادی که در طبیعت وجود دارند (naturally occurring materials)

ج- مواد فعال سطحی (surface-active materials)

در تولید نان مسطح سایر امولسیفایرها، بویژه انواع سنتزی، که به صورت جداگانه و یا ترکیب با مواد طبیعی موجود هستند، دارای قابلیت کاربرد فوق العاده ای درتولید صنعتی نانهای مسطح هستند.

مواد طبیعی موجود و مواد فعال سطحی، کاربرد گسترده ای در صنایع غذایی دارند. مواد طبیعی موجود (برخی از صمغ ها یا هیدروکلوئیدها) از یک نظر جزء مواد فعال در سطح هستند. اختلاف در این است که مواد فعال سطحی ، سنتزی بوده و برای کاربرد ویژه میتوانند تولید شوند، در حالی که مواد طبیعی، به صورت طبیعی در محصولات وجود دارند و اغلب گران قیمت، حساس به pH و در برابر هیدرولیز آسیب پذیر می باشند.

 

امولسیفایر های فعال سطحی (Surface-active materials)

 مواد فعال سطحی بر اساس گروه مولکولی هیدروفیل به پنج گروه زیر تقسیم می شوند:

۱-    امولسیفایر های فعال آنیونی (بار مثبت)

۲-    امولسیفایر های فعال کاتیونی (بار منفی)

۳-    امولسیفایر های فعال غیر یونی (دوقطبی، بدون بار)

۴-    آمفولیتیک (بار مثبت و منفی)

۵-    امولسیفایر های غیر محلول در آب

امولسیفایر های فعال در سطح غیر یونی، کاربرد گسترده ای در صنایع غذایی دارند. امولسیفایر ها مزایای کیفی و اقتصادی زیادی دارند و تحت تاثیر سختی آب و pH نمی باشند.

قابل توجه این است که قدیمی ترین امولسیفایر آنیونی که صابون می باشد هنوز در پخت یک نوع نان مسطح (سنگک) در ایران به کار می رود.

 

روش دیگر طبقه بندی امولسیفایرهای سنتزی توازن لیپوفیل – هیدروفیل (HLB)1 آنها است که به کارایی آنها برای کاربرد در سیستم غذایی خاص بستگی دارد. امولسیفایر هایی که HLB آنها ۶-۵ است به شدت لیپوفیل (محلول در چربی) هستند و برای امولسیون های  آب در روغن مناسب هستند در حالی که آنهایی که دارای HLB 8 الی ۱۸ هستند هیدروفیل اند و برای امولسیون های روغن در آب مناسب می باشند.

 

از امولسیفایرها در ترکیب بهبود دهنده های نان به دلایل متعددی استفاده می شود که از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود :

۱٫       کمک به کنترل اندازه حبابهای گاز

۲٫       بهبود نگهداری گاز

۳٫       بهبود مقاومت خمیر

۴٫       بهبود و افزایش نرمی مغز نان

به کارگیری هریک از امولسیفایرهای مجاز برای استفاده درست، بسته به نوع آن می تواند بخشی یا همه اثرات یاد شده را کم و بیش داشته باشد . معمول ترین امولسیفایرهایی که جهت بهبود خواص خمیر و افزایش کیفیت نان به کار گرفته میشوند به شرح ذیل می باشند.

 

مونو و دی گلیسیرید ها ( Mono and diglycerides )

این ترکیبات شامل مخلوطهای حاوی مونو و دی استرهای روغنها و چربی های خوراکی یا اسید های چرب تشکیل دهنده چربی خوراکی می باشند. محصولات تجاری موجود از نظر قوام، مایع تا پلاستیک تا سخت ، متفاوت هستند و رنگهای مختلفی از زرد تا کرم دارند. دارای عطر و بوی ملایم و غیر محلول در آب هستند. به عنوان تقویت کننده خمیر، امولسیفایر، طعم دهنده، روان کننده، نرم کننده،  پایدار کننده، مواد فعال در سطح، بافت دهنده و غلیظ کننده در محصولات نانوائی (تخمیر شده با مخمر) به کار می روند. لازم به ذکر است همگی جزو مواد GRAS 1طبقه بندی می شوند.

 

مونو گلیسیریدهای استیلی شده ( Acetylated monoglycerides )

این ترکیبات استرهای گلیسیرین با اسید استیک و اسیدهای چرب تشکیل دهنده چربی های خوراکی هستند. عطر و طعم ملایمی دارند و غیر محلول در آب می باشند و به عنوان امولسیفایر ، روان کننده و اصلاح کننده بافت (بهبود دهنده بافت) به کار می روند و مقدار آنها برای کاربرد در ماده غذائی ، بیشتر از مقدار مورد نیاز برای بدست آوردن اثر مورد نظر نمی باشد.

مونو و دی گلیسیرید های دی استیل اسید تارتاریک (DATAEM)1

این ترکیبات محصولات میانی گلیسیرید های روغن ها و چربیهای خوراکی یا اسید های چرب متشکله آنها با “انیدرید تارتاریک دی استیل” هستند. این استرها به صورت مایع ویسکوز و چسبناک تا ترکیب قوام دار مشابه چربی تا یک جامد مومی شکل می باشند. کمی بوی اسیدی دارند و محلول در آب و روغن هستند. آنها در محصولات نانوائی کاربرد امولسیفایری و طعم دهندگی دارند و جزو ترکیبات GRAS هستند.

استرهای دی استیله اسید تارتاریک و مونو و دی گلیسرید ها (استرهای DATA ) با کاهش اندازه سلولهای هوا (گاز) در خمیر ، ساختار سلولی ریزتری به وجود می آورند . این دسته از امولسیفایرها به حفظ و نگهداری گاز کمک کرده ، باعث بهتر شدن حجم نان و افزایش نرمی بافت و مغز آن می شوند. این امولسیفایرها معمولاً تا حد ۳/۰ درصد وزن آرد در انواع مختلف نان و محصولات تخمیری به کار می روند .

گلیسرول مونو استئارات (GMS)

گلیسرول مونو استئارات به هر دو شکل مایع یا پودر مورد استفاده قرار می گیرد و تاثیر چندانی بر نگهداری گاز و حجم نان نداشته و بیشتر باعث نرمی مغز نان می شود به همین دلیل به عنوان یک ماده با اثر ضد بیاتی شناخته شده است .

مونو و دی گلیسیریدهای اتوکسیل شده (EMD)1

این ترکیبات مخلوطهایی از استرهای میانی استئارات، پالمیتات و مقادیر کمتری میریستات گلیسیرین هستند که با ۲۰ مول اکسید اتیلن به ازای هر مول مخلوط از واکنش α – مونوگلیسیرید کندانس شده اند. به صورت مات و زرد روشن، مایع های روغنی یا مشابه ژل هستند و طعم نسبتاً تلخ دارند و محلول در آب هستند و در روغن سبزیجات نسبتاً محلولند. آنها به عنوان مشروط کننده و امولسیفایر در خمیر و در محصولات نانوائی تخمیری به میزان ۵/۰% آرد به کار می روند.

 

استر های لاکتیل اسیدهای چرب ( Lactylic esters of fatty acids )

این ترکیبات به صورت مواد جامد مومی سخت تا مایعات هستند و در آب داغ قابل پخش هستند و در روغن سبزیها قابل حل می باشند و به عنوان امولسیفایر و ایجاد ویژگی پلاستیکی در مواد غذایی و محصولات نانوائی عمل می کنند.

 

استر های پلی گلیسرول اسیدهای چرب ( Polyglycerol esters of fatty acids )

این ترکیبات زرد رنگ تا کهربائی، روغنی، مایعی غلیظ و پخش شونده در آب هستند. به عنوان امولسیفایر در مخلوطهای کیک و محصولات قنادی به کار می روند.

 

مونو و دی استرهای پروپیلن گلیکول (Propylene glycol mono and diesters)

این ترکیبات مایعات شفاف یا سفید رنگ تا پولک های زرد رنگ هستند. طعم و بوی ملایمی داشته، نامحلول در آب هستند. به عنوان امولسیفایر و پایدار کننده در خمیر کیک به کار میروند.

لاکتیلاتهای استئارویل کلسیم و سدیم (SSL and CaSL) 1

این ترکیبات مخلوطی از نمکهای سدیم و کلسیم اسید لاکتیلیک استئارویل هستند و از نمکهای دیگر این اسید به نسبتهای خیلی کمی برخوردار می باشند. کمی هیگروسکوپیک (جاذب رطوبت) هستند و به صورت پودر های خامه ای رنگی وجود دارند، بوی ملایم شبیه به کارامل دارند و کمی در آب داغ محلول هستند. به عنوان مشروط کننده های خمیر و پایدار کننده مواد کف کننده (Whipping) کاربرد دارند. میزان استفاده آنها در محصولات تخمیری نانوائی، ۵/۰% وزن آرد است.

سدیم استئارویل-۲-لاکتیلات

باعث بهبود نگهداری گاز ، حجم نان و نرمی مغز نان می شود ولی در صورت استفاده در مقادیر مشابه با استرهای DATA اثر کمتری داشته و معمولاً برای محصولاتی  مانند دونات۱ که در تهیه آنها شکر استفاده میشود به کار می رود.

 

فورمات استریل سدیم ( Sodium stearyl fumarate )

این ترکیب به شکل پودری نرم و غیر محلول در آب است. به عنوان مشروط کننده خمیر درمحصولات نانوائی حجیم و غیر حجیم در حدود ۵/۰% تا ۱% آرد بکار می رود.

استر سوربیتان (مونو استئارات سوربیتان) ( Sorbitan ester )

مخلوطی از استرهای سوربیتول اسید پالمیتیک و اسید استئاریک و مونو و دی انیدریدهای آنها هستند. به صورت کرم روشن تا قهوه ای رنگ و جامد مومی شکل و سخت با طعم و بوی ملایم وجود دارند. در آب سرد نامحلول هستند ولی در آب گرم پخش می شوند. به عنوان ترکیب ضد کف ، امولسیفایر و پایدار کننده در مخلوطهای کیک به میزان ۶/۰% به کار می روند.

مونو گلیسیریدهای سوکسینیل دار ( Succinylated monoglyceride )

مخلوطی از استرهای مونو و دی گلیسیریدهای اسید سوکسینیک هستند که با سوکسینیل دارکردن محصول از طریق گلیسیرولیز چربیها و روغنهای خوراکی یا استریفیکاسیون مستقیم گلیسیرول با اسیدهای چرب چربیهای خوراکی بدست می آیند. به صورت مواد جامد مومی شکل، دارای رنگ سفید مایل به خاکستری و طعم ملایم هستند و در خمیر نان به عنوان مشروط کننده و امولسیفایر به کار می روند.

استر ساکاروز (Sucrose ester)

به عنوان امولسیفایر ، پوشش محافظتی و بافت دهنده در محصول نانوائی در سطحی کمتر از مقدار مورد نیاز برای اثر مورد نظر به کار می رود.

مواد طبیعی موجود (Naturally occurring materials)

این امولسیفایرها ، از منابع طبیعی مثل گیاهان عالی، صمغ های دانه ای و جلبک های دریائی استخراج می شوند و یا محصولات تخمیر میکروبی مثل صمغ گزانتان و دکستران هستند . امولسیفایرهای طبیعی موجود اغلب مواد امولسیون کننده کمکی هستند زیرا بیشتر آنها وقتی به تنهایی در ماده غذائی به کار روند کافی نیستند اما به صورت ترکیبی اثر امولسیون کنندگی خوبی دارند. امولسیفایر های طبیعی موجود به دو گروه اصلی تقسییم می شوند:

۱-    فسفولیپیدها و استرولها

۲-    صمغ های محلول در آب

فسفولیپید ها (لستین) و استرول ها (لانولین) به میزان کمی در چربیها و روغن ها وجود دارند.

 لستین از سویا استخراج می شود و لانولین از موم تصفیه شده حاصل از پشم گوسفند بدست می آید. صمغ های محلول در آب به ۴ گروه اصلی شامل صمغ تراوشی گیاهان عالی، عصاره جلبک های دریائی، صمغ های دانه ای و صمغ های میکروبی تقسیم می شوند. بر اساس گروهبندی شیمیایی ، صمغ های محلول در آب به ترکیبات آنیونی و غیر یونی تقسیم می شوند. گروه آنیونی شامل تراوشهای گیاهان عالی مثل صمغ عربی ، صمغ هندی، کارایا و کتیرا یا عصاره های حاصل از جلبک های دریائی مثل آلژیناتها و کاراگینان می باشند. صمغ های دانه ای نظیر صمغ گوار، صمغ دانه اقاقیا و تمر هندی ترکیباتی غیر یونی هستند.

فسفو لیپید ها

لستین : لستین به گروهی از ترکیبات طبیعی و پیچیده فسفولیپیدها که غالباً از سویا به دست می آیند ، اطلاق می شود. این ترکیب مخلوطی کمپلکسی از فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین و فسفاتیدیل اینوزیتول و مقادیر مختلفی از تری گلیسیرید ها، اسیدهای چرب و کربوهیدراتهایی که از سویا بدست آمده است می باشد. لستین تصفیه شده (در درجات مختلف) ممکن است شامل این ترکیبات با نسبتهای مختلف باشد. رنگ آن زرد روشن تا قهوه ای است و محلول نیمه جامدی است که دارای بوی خشکبار و طعم ملایم است. این ترکیب به عنوان آنتی اکسیدان و امولسیفایر دارای کاربرد گسترده ای در صنایع نانوائی است. از آنها در محصولاتی مانند باگت و سایر محصولاتی که دارای پوسته است ، استفاده می شود و می تواند ضمن کمک به نگهداری گاز ، به تشکیل پوسته نان نیز کمک نماید .

شرکت پرتو صنعت شیمی پارسیان