گلوتن
گلوتن را «ماده پروتئینی چسبنده و ویسکوالاستیک تهیه شده به عنوان محصول جانبی جداسازی نشاسته از آرد گندم» تعریف می‌کنند. گلوتن، پروتئین تشکیل دهنده خمیر آرد گندم، دلیل توانایی منحصر به فرد گندم برای تولید محصولات خمیر شده است. گلوتن با ارائه طیف وسیعی از خواص عملکردی با قیمت کمتر نسبت به رقبایی مانند پروتئین شیر و سویا، مصرف روز افزونی در صنعت غذایی پیدا کرده است. استفاده از پودر گلوتن قبل از استفاده از خمیر، چسبندگی را در دماهای سرد و گرم بسیار بهبود می‌بخشد و کیفیت نتایج با تخم مرغ (که افزودنی گران‌تر است) قابل مقایسه است. در مقایسه با آرد، گلوتن تجاری یک محصول گران قیمت با حدود شش برابر قیمت است، بنابراین باید فقط در مقادیر مورد نیاز برای برآورده کردن الزامات کیفیت محصول استفاده شود. به عنوان مثال، برای بهبود ساختار خمیر، تقریباً چهار درصد گلوتن مجزا (بر اساس وزن غلات) اضافه می‌شود.
تاریخچه تولید تجاری گلوتن گندم
گلوتن برای اولین بار تقریباً 300 سال پیش توسط یک ایتالیایی به نام بکاری، که یک آزمایش ساده شستشوی آب با آرد گندم را انجام داد، از آرد تهیه شد. حال امروزه گلوتن به پایه یک صنعت بزرگ غلات تبدیل شده است که سالانه میلیون‌ها تن گندم در آمریکای شمالی، اروپا و استرالیا استفاده می‌کند. در پنج دهه گذشته شاهد ظهور گلوتن به‌عنوان یک افزودنی غذایی مجزا بوده‌ایم.
اجزای تشکیل دهنده گلوتن
گلیادین (محلول در در اسید رقیق یا قلیایی) و گلوتنین (محلول در الکل) دو جزء اصلی گلوتن هستند و بیشتر پروتئین آرد گندم را تشکیل می‌دهند. این دو پروتئین نامحلول هستند و در تماس با آب، متورم می‌شوند و توده‌ای انعطاف‌پذیر و الاستیک به نام گلوتن تشکیل می‌دهند. گلوتن، پروتئینی است که به طور طبیعی در غلات مختلف مانند گندم، چاودار، جو و مخلوط بین این غلات یافت می‌شود. با توجه به حلالیت گلوتن در محلول آبی، اجزای آن را می‌توان به گلوتنین و گلیادین تقسیم کرد. هر دو پروتئین که پرولامین نام دارند، هنگامی که هیدراته می‌شوند، به عنوان یک عامل منسجم در خمیر عمل می‌کنند و خاصیت الاستیک و قابل انبساط به خمیر می‌دهند. گلیادین‌های هیدراته مسئول ایجاد ویسکوزیته و خاصیت ارتجاعی هستند و گلوتنین‌های هیدراته چسبنده و الاستیک هستند. این خاصیت ویسکوالاستیسیته باعث ایجاد ساختار و بافت دلخواه و اسفنجی در طول تخمیر می‌شود. پروتئین گلوتن گندم 7 تا 15 درصد از کل دانه گندم را تشکیل می‌دهد. پروتئین گلوتن، گرانول‌های نشاسته را احاطه کرده و به صورت یک ماتریکس در داخل آندوسپرم دانه گندم به طور یکنواخت توزیع می‌شود.
نحوه کارکرد گلوتن در صنایع غذایی
گلوتن (Glu) در بافت محصولات فرآوری شده از گندم یک ماتریس سه بعدی تشکیل می‌دهد. با تشکیل ماتریس سه بعدی، خواص عملکردی مانند ویسکوزیته، کشسانی و جذب آب را برای محصولات گندم فراهم می‌کند. غلات حاوی گلوتن به عنوان مواد تشکیل دهنده طیف گسترده‌ای از غذاهای آماده و تجاری استفاده می‌شوند. آرد گندم به تنهایی در هزاران محصول یافت می‌شود که به دلیل توانایی آن در ساختار دادن به محصولات و کمک به غلیظ شدن و پوشش دهی محصولات است. علاوه بر گلوتن موجود در غلات، گلوتن نیز می‌تواند به تنهایی به عنوان یک ماده جداگانه اضافه شود. گلوتن از شستن نشاسته از دوغاب آرد تهیه می‌شود. گلوتن اضافی در صنعت نان به عنوان مکمل پروتئین‌های گلوتن که به طور طبیعی در آرد و خمیر وجود دارند استفاده می‌شود. گلوتن کارکردهای ارزشمندی در صنعت پخت و نان دارد:
- افزایش قدرت خمیر
- حفظ گاز و خاصیت ارتجاعی بهتر که ساختار خوب و شکل یکنواخت به نان می‌دهد
- جذب و نگهداری بهتر آب
- بهبود عملکرد خمیر و ایجاد بافت نرم در محصول
- افزایش ماندگاری محصولات پخت و نان
موارد مصرف گلوتن در صنعت پخت و نان
- نان باگت
افزودن گلوتن به خمیر، الاستیسیته مورد نیاز را فراهم می‌کند تا این نان‌ها هنگام پر شدن شکل و یکنواختی خود را حفظ کنند.
- آنالوگ‌های پنیر و پیتزا
پنیر مصنوعی ساخته شده از گلوتن هیچ تفاوتی با پنیر طبیعی در بافت و طعم ندارد. گلوتن به تنهایی یا در ترکیب با پروتئین سویا می‌تواند تا حدی جایگزین کازئینات سدیم گران‌قیمت شود و هزینه تولید پنیر را تا حد زیادی کاهش دهد. گلوتن همچنین برای بهبود سطح پیتزا استفاده می‌شود. پوسته بیرونی را ترد می‌کند، حس جویدن را بهبود می‌دهد و انتقال رطوبت از سس به داخل پیتزا را کاهش می‌دهد.
- پاستا
تولیدکنندگان ماکارونی ترجیح می‌دهند از بلغور تهیه شده از گندم دوروم استفاده کنند، زیرا ماکارونی با کیفیت‌تری تولید می‌کند. با این حال افزودن گلوتن به بلغور تهیه شده از سایر گونه‌های گندم باعث بهبود خمیر ماکارونی می‌شود.
- فرآورده‌های گوشتی
گلوتن به طور گسترده در گوشت‌های فرآوری شده به عنوان یک ماده اتصال دهنده و غنی کننده استفاده می‌شود. به عنوان مثال در در مراحل فرآوری سوسیس گوشت گاو و مرغ و در تاپینگ پیتزا کاربرد دارد.
- کیک‌ها و بیسکویت‌ها
کیک‌ها و بیسکویت‌ها معمولاً از آرد گندم تهیه می‌شوند، اگرچه معمولاً این آردها کم پروتئین (7.5 تا 9 درصد پروتئین) هستند، اما گلوتن در این محصولات وجود دارد. نیازی به توسعه شبکه گلوتن در طول مخلوط کردن کیک نیست زیرا این کار باعث سفت شدن کیک می‌شود.
- غلات و میان وعده‌های مغذی
به دلیل طعم و مزه منحصر به فرد گلوتن، غذای غلات غنی شده با گلوتن به طور گسترده توسط مصرف کنندگان پذیرفته شده است، به خصوص که با شیر مصرف می‌شود. گلوتن نه تنها نیازهای غذایی لازم را فراهم می‌کند، بلکه به پیوند ویتامین‌ها و مواد معدنی در پردازش و تقویت غذای غلات کمک می‌کند.
کاربردهای گلوتن در سایر صنایع
- جایگزین پودر ماهی
- جایگزین پلاسمای حیوانی به دلیل محتوای بالای گلوتامین (30-20 درصد) و به طور کلی پروتئین بسیار قابل هضم
- خوراک جوجه‌های گوشتی برای افزایش قابلیت هضم پروتئین و کاهش واکنش های آلرژیک کنجاله سویا
- جایگزین ارزان‌تر برای پروتئین اصلی شیر گاو (کازئین)
بازار جهانی گلوتن
ارزش جهانی بازار گلوتن گندم برای سال 2024 حدود 13 میلیارد دلار تخمین زده می‌شود. انتظار می‌رود اندازه بازار جهانی گلوتن گندم در سال 2032 به 17.3 میلیارد دلار برسد. در فهرست زیر نام بزرگ‌ترین شرکت‌های تولیدکننده گلوتن در دنیا آمده است:
- Crespel & Deiters GmbH
- Pioneer Industries Limited
- Anhui Ante Food
- Ardent Mills LLC
- MGP Ingredients
- Anhui Ruifuxiang
- Z & F Sungold Corporation
- Royal Ingredients Group
- Sungold Corporation
- Tereos
- Shandong Qufeng
- Bryan W. Nash & Sons Limited
- Kroener Staerke
- Cargill Inc.
- AB Amilina
